"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 gpW3zDJ
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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。 b fy `UZr
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一、发现了什么? yQ5&S]Xk$$
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。 0`.3`Mk
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): F4'g}yOLd
qI;"yG-x-
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v X_GR{z%
.................................. "9,z"k
/cHd&i,>
6 type offset target [lZo'o
BASE 060a seg 2 offset 0000 Se h[".l
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS B7r={P!0
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES [~03Z[_"/
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) ],CJSA!5F
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) #U45;idp
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) 'zCJK~x`x
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) r2A%.bL#
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) vH/<!jtI
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) qOy3D~
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) ^*.S7.;2o
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) 9s\(yC8h
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) V\Oe ]w
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) ;/+VHZP;
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) +]Ca_`
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) H%N!;Jz=
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) i
bAZ*I
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) Ncr38~;w
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) ^% y<7>%
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) #eSVFD5ZU
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) q>:>f+4
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 7 j$ |fS
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) E +\?|q !T
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) > w:+nG/r
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE fDyFkhc
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) >;V ?s]
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) #U45H.Rz
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) @V{s'V
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )
Td tn-
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) Y@x }b{3
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) HDqPqrWm
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) LDlj4>%pW^
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) M`IiK+IoU
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) UB[tYZ
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) JTbg8b
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) hz#S b~g
lU]/nKyd
35 relocations %gj's-!!
'@enl]J
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) BDoL)}bRE
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 |O0=Q,<m
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。 *:t]|$;E\
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 i!8 o(!I
'Gwa[ |6i
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 {Ic~}>w
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 ghvF%-."1
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 DVCO(
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主要的三个模块,有如下的关系: ly`p)6#R=
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 ?"MJ'u
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 6<0-GD}M
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 tI50z khaB
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 r,}U-S.w
以GDI模块为例,运行结果如下: xK4b(KJj
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe P(?i>F7s
g7*c wu
Exports: Z}bUvr XP
ECHl9;
+
rd seg offset name |rJ1/T.9
............ TAz#e
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data d>"t*>i]>
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Z9-HQ5>
............ Abr:UEG
GE4d=;5
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 -$Bom
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。 qc^u%
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: >XzCHtEP
6 type offset target WK7=z3mu
U9:?d>7
.......... ,EPs>#d
cgKK(-$ny
PTR 0442 imp GDI.351 ca>6r`
c +Pg[1-
.......... `>:ozN#)\
7{=<_
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。 Kj[X1X5
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。 &.k'Dj2hf
|~mq+:44+
三、动态汉化Windows原理 I#(D.\P
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。 ^bpxhf
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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? ',-4o-
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。 Id8^6FLw
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。 $Yfm>4
EoLF7j<W
四、"陷阱"技术 lhZWL}l
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 1B~H *=t4h
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: 1_vaSEov
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; p"^^9'`=
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 "B`yk/GM]
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: e6s-;
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); :nki6Rkowt
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 F5Ce:+h
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): xR5jy|2JJ
*(lpStr+wOffset) =0xEA; =x
"N0p
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 2!QS&i
//源程序 relocate.c ?_9cFo59:
|
>xUgpQi
#include <WINDOWS.H> [~$Ji&Dd
#include <dos.h> >W2Z]V
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); G
hH0-g{-
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); e*gCc7zz
typedef struct tagFUNC 9TGjcZ1S'
{ Qxj &IX
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 u?[P@_i<
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 n y6-_mA]
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 *au&ODa
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 =8OPjcX.V
}FUNC; 7NG^X"N{Ul
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; )mO|1IDTN
//Windows主函数 b{H&%Jx)
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 6L@g]f|Y@
{ mNw|S*C
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 r.M8#YL
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 {UT>>
*C
WORD wOffset; //函数偏移 $?p^
m`t_
LPSTR lpStr; P\bW k p0
LPLONG lpLong; <~# ZtD$G
char lpNotice[96]; Y604peUF
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); yI\
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); JBQ,rX_Hw
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); i}Ea>bi{N
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); %)_R>. >
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 Pz3jc|Ga
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); :,<e
lpStr=GlobalLock(hMemData); V/i&8UMw
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); s$xctIbm?,
//保存原函数要替换的头几个字节 w#_xV
=
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); 3$+|nP:U
Func.lOld=*lpLong; ~V3pj('/)'
*(lpStr+wOffset)=0xEA; Y}(#kqh>
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; ]5D?Sc#-
GlobalUnlock(hMemData); F;yq/e#Q
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); 8YFfnk
//将保留的内容改回来 u#XNl":x
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); Vea>T^
lpStr=GlobalLock(hMemData); !pl<
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); *{:FPmDU
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; }_}C ^
*lpLong=Func.lOld; >L#&L?#
GlobalUnlock(hMemData); M$A"<5
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); 1fwCQM
return 1; e$QX?y .
} $A6'YgK
VR5$[-E3
//自己的替代函数 $Hqm 09w
&k(t_~m>
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* sJtz{'
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) VkFTIyt
{ Lu}oC2
BYTE NameDot[96]= @u3K.}i:g
{ 7(na?Z$
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, Q(gu";&
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, ->&AJI0
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 2J rr;"r
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, %*]3j^b Q+
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, %YefTk8cr,
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, 'wz*GMGWC
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, _m0HgLS~
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, rFZB6A<(]
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, 5~4I.+~8
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 dsqqq,>Q
}; f33'2PYl
$6atr-Pb
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; 95^w" [}4Q
HDC hMemDC; h";G vjy
BYTE far *lpDot; ("o<D{A
int i; Y>Q9?>}Q
for ( i=0;i<3;i++ ) P"W$ZX
{ ;^xlDN
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; HH+NNSRO
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); {'G@- +K
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); h;f5@#F
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); iyrUY
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); orf21N+ [
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); `ysPEwA|
DeleteDC(hMemDC); y!GjC]/
DeleteObject(hBitmap); \\
M2_mT
} 5gZ0a4
return TRUE; K,%H*1YKK
} IJO`"da
vp &jSfQ^
//模块定义文件 relocate.def |332G64K
]"q[hF*PM
NAME RELOCATE ULMG"."IH
EXETYPE WINDOWS Sj(uc#
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE sIdo(`8$
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE l*("[?>I
HEAPSIZE 1024 c3&F\3
EXPORTS K+Al8L?K_
b_cnVlN[
五、结束语 No<2+E!
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。