"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 9A+M|;O
w+Vk3c5uI)
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 x~Agm_Tu+'
6RP+4c
一、发现了什么? n1?}Xq|
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 }P.K2ku
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例): ph#efY`a:
nuxd S,
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v I%i:)6Un-y
.................................. j6og3.H-
PY-+ Bf
6 type offset target PI63RH8e
BASE 060a seg 2 offset 0000 H
pFb{
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS
0Ve%.k
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES %YCd%lAe,
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) VF=Z`
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) <`+zvUx^?
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) f?0D%pxc}&
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) 17i$8
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) /x/4NeD
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) N]u2ql&
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) 6Hn)pD#U
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) m#MlH=-
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) Yw[{beo
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) "uhV|Lk*7
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 5 H *>
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) h~fWE
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) r w\D>}\
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) /n8psj
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) pg!`SxFD
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 1I
\tu
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) _NT[
~M_Q
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) ~lk@6{`l|1
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 48k7/w\
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 6g|#ho1Bbs
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE pw;r 25
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) %yvA
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) /Zx8nx'{V
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) 1ys( v
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) | lE-&a$xd
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) o$\tHzB9!A
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) t\|J&4!Y
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) uOFnCy 4
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) Pxk0(oBX
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) *`1bc'umM;
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) 9t}J|09i
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) niQcvnT4b
*;P2+cE>H3
35 relocations /.2 qWQH
D2)i3vFB
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) _ .!aBy%xf
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 >|(%2Zl
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 5}7ISNP;f
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 T g{UK
cyHU\!Z*Zq
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 c>rKgx
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 {=6)SBjf
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 x,f>X;04
主要的三个模块,有如下的关系: Mlwdha0
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 !3?yG
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 "8?TSm8
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 q-H&5K
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 Y-= /,
以GDI模块为例,运行结果如下: -~}
tq]
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe :t%)5:@A
dEG ]riO
Exports: Fn> <q:
Uh%6LPg^
rd seg offset name Bi
XTC$Oi
............ M=6G:HHY
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data sNf
+ lga0
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data 4]IKh,jT
............ ZqFUPHc
qy6K,/&3
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 N2% :h;tf
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 `$M
etQ
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: mV%h[~-
6 type offset target <uC<GDO
E$R_rX4x
.......... wcl!S {
VW~Xbyf
PTR 0442 imp GDI.351 VRB~7\A5<)
xRB7lV*
.......... ozuIwzi7N
s|E%~j[9
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 E^82==R
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 W.p66IQwL&
U&s(1~e\
三、动态汉化Windows原理 {IrJLlq
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 G\):2Qz!|
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? (Wn
"3
]
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 l<Lz{)OR
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 ?l>e75V%w
Y!aLf[x]
四、"陷阱"技术 7g8B'ex J
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 aTX]+tBoe
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: Bqp&2zg)@
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; w0X$rl1
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 >R#9\/s
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: d _uFY:
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); g*28L[Q~
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 }`#Bf
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): BPqwDjW
*(lpStr+wOffset) =0xEA; YY\Rua/nG
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 I0(8Z]x
//源程序 relocate.c a 1NCVZ
zaBG=
#include <WINDOWS.H> ^ISQ{M#_
#include <dos.h> _Po#ZGm~
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); !bieo'c
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Q+lbN
typedef struct tagFUNC ;NBT 4
{ Ir^ BC!<2>
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 ^h`!f vyH
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 \1~I04'=
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 ;}f6Y['z
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 o3fR3P%$
}FUNC; gn364U a
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; M{G$Pk8[
//Windows主函数 6z PV'~q
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) K/~Y!?:Jr
{ C_C$5[~-:
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 O4n8MM|`
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 ]2P/G5C3tU
WORD wOffset; //函数偏移 b~F!.^7Q
LPSTR lpStr; 1BTgGF
LPLONG lpLong; ~yd%~|
char lpNotice[96]; W;91H'`?H
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); c_t7RWV}
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); Y5Ft96o))x
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); 7f[8ED[4
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); z(#=tC|
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 [rc'/@L
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); -}NAb^d
lpStr=GlobalLock(hMemData); [O [FCn
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Z5yt]-WN&
//保存原函数要替换的头几个字节 'H|;%J6d>
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); *TJ<
Func.lOld=*lpLong; yB|]LYh
*(lpStr+wOffset)=0xEA; +A&EKk%$ |
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; Dxz5NW4
GlobalUnlock(hMemData); #DrZ`Aq
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); 0@:Y>qVa
//将保留的内容改回来 .HQVj 'g
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 38<~R
lpStr=GlobalLock(hMemData); t]gq+ c Lo
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); G[y&`Qc)G
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; ]<Z&=0i# 9
*lpLong=Func.lOld; S[ws0Y60
GlobalUnlock(hMemData); *1R##9\jU7
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); ~>.awu+o|
return 1; {V{0^T-
} ,o4r,.3[s
gD,A9a(3
//自己的替代函数 \\y}DNh
SIj6.RK
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* >t2]Ssi(
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) {6-;P#Q0_
{ |+>%o.M&i
BYTE NameDot[96]= ^u= PdBY
{ 2LtU;}7s
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, ^
yY{o/6
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, S83]O!w0
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 8+=p8e~An
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, yY-FL`-
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, []^PJ
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, XB6N[E
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, Ym3
"
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, Z3LQl(
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, c1 gz#,
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 bCH*8,Bmh
}; F+lm [4n
Vi Cg|1c
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; {yGZc3e1j
HDC hMemDC; Kc%tnVyGh:
BYTE far *lpDot; {vf+sf^^q
int i; G~Sy&XJuq
for ( i=0;i<3;i++ ) ,?P8m"
{ Lw!?T(SK
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; K<Yn_G
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); i528e{&
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); _%AJmt}
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); Wm];p qN
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); d#X&Fi
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); <