"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 't:$Lx
VuA7rIF$66
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 pgbm2mT9
cb!mV5M-g
一、发现了什么? TI4#A E
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 ,5oe8\uz
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例):
"1O!Ck_n
%@tKcQ
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v O
]o7
.................................. nZZNx
e$]`
6 type offset target K"u-nroHW
BASE 060a seg 2 offset 0000 HT&CbEa4'
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS &
$E[l'
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES uQh dg4
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) X[/>{rK
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) 0VsQ$4'V^
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) ?>c*[>LpZ
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) 2gM=vaiH=
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) Mo?eVtZ
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) nOq?Q
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) S(NH# ^
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) LXYpP-E
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) Z]?Tx2|7
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) q#LB 2M
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) ZK:dhwer
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) (NfP2E|B
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) BGM5pc (ei
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) ?88k`T'EI
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) W\]bh'(
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )
V|6PKED
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) b"D? @dGB,
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) JFAmND;+
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) }f
rij1/G
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 0e./yPTT
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE mCM7FFl I
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) FHztF$Z
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) 1XfH,6\8i
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) #h,7dz.d
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) :LE0_ .
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) F;
upb5
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) zzlqj){F
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) JFOto,6L:
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) N$'/J-^
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) MmIVTf4
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) Q1ox<-
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) Kmy'z
P9d%80(b4
35 relocations mM`zA%=
jM<=>P
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) /"~ D(bw0=
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 ZtzSG@f
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。 By3y.}'Ub9
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。 {?2jvv
N=2BrKb)o
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 rw CFt6;v
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 rbC4/ 9G\
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。 !T+jb\O_
主要的三个模块,有如下的关系: cL+--$L
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 Mn)>G36(
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 Oup5LH!sW
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 p#14
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 bxxazsj^
以GDI模块为例,运行结果如下: ';H"Ye:D=7
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe O
&/9wi>!q
r'TxYM-R
Exports: [_$r- FA
:eK(9o
rd seg offset name Vgh;w-a
............ Z)JJ-V!
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data |AosZeO_
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data ~Onj|w7
............ 72i]`
-|1H-[Y(
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。 w@K4u{|
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。 w)Rtt 9
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: |_<'qh
6 type offset target iCz0T,
t=-t xnlr<
.......... n jfh4}g:
/mdPYV
PTR 0442 imp GDI.351 #F>7@N:5
d]3c44kkK{
.......... Yg @&@S]
]1 V,_^D
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。 ">{Ruv}$
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。 4jWzYuI&J
s=[Tm}[
三、动态汉化Windows原理 uq/z.m
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。 m7dpr$J
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? `5HFRgL`.
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 Mz?xvP?z
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 fG *1A\t]
P4\{be>e
四、"陷阱"技术 "PFczoRZ
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 E?VPCx
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: 0r4,27w
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; &1=Je$,
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。 @Feusprs
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: I "8:IF
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); b 8vyJb,K
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 -d j9(~?^
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): k`j>lhH
*(lpStr+wOffset) =0xEA; zC@ ziH>{]
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。 zRO-oOJ
//源程序 relocate.c A-=B#U F
`.MY"g9
#include <WINDOWS.H> ] "ZL<?3g
#include <dos.h> .o27uB.
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); '}nH\?(
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ;~A-32;Y4
typedef struct tagFUNC oVD)Fb%[i9
{ u~uR:E%'C
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 z%4E~u10
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 4qd =]i
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 )td?t.4
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 #NoY}*
}FUNC; AX`>y@I
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; 8+7n"6GY2/
//Windows主函数 tQrF A2F
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) g6s&nH`Z2
{ @Cnn8Y&'
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 {OH
@z!+d
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 !Q/%N#
WORD wOffset; //函数偏移 s8r|48I#;
LPSTR lpStr; G{ |0}
LPLONG lpLong; *A^j>lV
char lpNotice[96]; /Zzb7bHLK
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); [!g$|
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); iXF iFsb
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); z:
;ZPSn
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); TO,XN\{y
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 o@6hlLr
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); N7wKaezE
lpStr=GlobalLock(hMemData); dy}O6
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Qb N7sg~~
//保存原函数要替换的头几个字节 slQxz;t
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); cC4 2b2+
Func.lOld=*lpLong; GlVb |O"
*(lpStr+wOffset)=0xEA; / LH#
3
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; @Sik~Mm_h
GlobalUnlock(hMemData); y ~PW_,
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); 3d1$w
//将保留的内容改回来 @4O;dFOQ)
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); ZaNZUVBh
lpStr=GlobalLock(hMemData); kVqRl%/3Tb
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); -T,/S^
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; Y%OJ3B(n|
*lpLong=Func.lOld; (O[:-Aqm
GlobalUnlock(hMemData); `rwzCwA1
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); N!W# N$
return 1; 5xS
ze;
} $i|c6&
O<*l"fw3
//自己的替代函数 b`9J1p.;
,k9@%{4 l
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* (G E)
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) u|G&CV#r
{ vqeWt[W
v
BYTE NameDot[96]= XEUy,>mR
{ ORc20NFy7
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, wU"0@^k]<
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, hoj('P2a#n
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, |}?o=bO
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, CnXl 7"
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, ,/bSa/x`
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, bG|aQ2HW
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, odPdWV,&*
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, &'mq).I2
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, eG@0:
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 Ala~4_" WL
}; +,g"8&>
^xNs^wC.
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; ,A{'lu
HDC hMemDC; *GGiSt
BYTE far *lpDot; *EB`~s
int i; ^D}]7y|fm
for ( i=0;i<3;i++ ) e@`"V,i
{ ZCcKY6b
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; sOf;I]E|
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); 1DTA Dh0
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); t_+Xt$Q7C
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); ='\Di '*
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); ./KXElvQ%
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); e7$ZA#A_5v
DeleteDC(hMemDC);
6m\MYay
DeleteObject(hBitmap); QAk.~ob
} w nPg ).
return TRUE; liuw!
} yu~o9
AeZ__X
//模块定义文件 relocate.def /uNgftj
y8!#G-d5
NAME RELOCATE lQq&tz,
EXETYPE WINDOWS Eq\PSa=gz
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE .boBo$f
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE 6^Q/D7U;s
HEAPSIZE 1024 1Z$` }a
EXPORTS jG E=7
{\P`-'C
五、结束语 %x]8^vze
本文从原理上分析了称为"陷阱"技术的动态汉化Windows方法,介绍了将任一Windows函数调用改向到自己指定函数处的通用方法,这种方法可以拓展到其它应用中,如多语种显示、不同内码制式的切换显示等。