"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 fodr1M4J
G1"=}Wt`
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。 gi7As$+E
[D H@>:"dd
一、发现了什么? 7 '@l?u/6
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。 UP]J`\$o
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): .Wq`qF(;
g'`J'6Pn
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v K`@GNT&
.................................. %&"_=Lc
m//(1hWv7
6 type offset target V\kf6E
BASE 060a seg 2 offset 0000 -NVk>ENL4
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS [PrR30:
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES [JGa3e
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) m)q;eQs
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) nFlj`k<]Y
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) C<6IiF[>%
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) =ot`V; Q>
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) U3^T.i"R
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) zk4yh%Cd_
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) O;:8mm%(
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) H+; _fd
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) dox QS ohS
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) / vge@bsE
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) ]P ->xJ
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) 6yF4%Sz9
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) 5jg^12EP
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) HqU"iY>b
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) Vd|5JA}<"
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) oa`,|dA"
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) D|Z,eench
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) a7q-*%+d5
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) v^[Ny0cM
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) B\}E v&
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE ~?6V-m{>#
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) ^<<( }3
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) "aP>}5<h
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) Eln"RKCt}9
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) \x x<\8Qr_
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) 7s5?^^
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) f b_tda",}
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) X?Omk, '
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) (XRj##G{
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) r,MgIv(L
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) ~@bCSOIy
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) #joU}Rj|
42Vy#t/HC
35 relocations Z[AJat@H
*H&a_s/{Nb
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) +]CKu$,8
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 '4FS.0*_
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。 j>?H^fB
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。 "a`0s_F,^
f;pR8
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 N!"GwH
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 5HL JkOV5
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。 9|Jmj @9
主要的三个模块,有如下的关系: 9T|7edl
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 F^T7u?^)
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 mbd
·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。 >}u?{_s *0
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。 GMgsM6.R
以GDI模块为例,运行结果如下: \D, 0
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe w*#k&N[X
.XURI#b
Exports: MY9?957F
2;[75(l6|}
rd seg offset name 1oj7R7
............ V[+ Pb]
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data N_q7ip%z
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data +Z$X5Th
............ :XBeGNI*#
vCbqZdy?
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。 mkj`z
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。 S][:b
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: XV %L6x
6 type offset target /
)5B
0>Ki([3
.......... e
d4T_O;
}Ss#0Gee
PTR 0442 imp GDI.351 4^70r9hV9
X"iy.@7
.......... nsw.\(#
#1u4Hi(x5
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。 vh?({A#>.E
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。 =kZPd>&L
B`RbXk68q
三、动态汉化Windows原理 b0LQ$XM>8
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 dldM hT$
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? (.%:Q0i1
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。 1#]tCi`
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。 RU_=VB %
%tUJ >qYU
四、"陷阱"技术 Sr2c'T"
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。 4X#>;
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: JsfbY^wz
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; v[m/>l2[P
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。 K.l?R#G`,F
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: ,E)bS7W
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); _a15R/S
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 .t"s>jq 1
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): qUpMq:Uw
*(lpStr+wOffset) =0xEA; ]jY->NsA]
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。 BR5$;-7W
//源程序 relocate.c (zJ
TBI'
z ;
:E~;
#include <WINDOWS.H> T`a [~:
#include <dos.h> 1__p1
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); r^*,eF
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ;EFs2-{K
typedef struct tagFUNC 'f;+*~*L
{ P>4(+s
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 >L&>B5)9
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 KkAk(9Q/3
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 Q$kSK+ q!
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 3@ay9!Xq
}FUNC; %@H;6
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; VWLou
jB
//Windows主函数 \zj8| +
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 2+"#
{ [(#ncR8B
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 I!# 42~\
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 7|,5;
WORD wOffset; //函数偏移 oxcAKo
LPSTR lpStr; \8_&@uLm
LPLONG lpLong; <bGSr23*
char lpNotice[96]; [Y'Xop6G
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); bE]2:~
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); *]x]U >EF
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); lQ!6n
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); Qs;bVlp!H
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 s=U_tfpH
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); (q:L_zFj>"
lpStr=GlobalLock(hMemData); lD
!^MqK
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); q'K=Ly+
//保存原函数要替换的头几个字节 s\>$ K%!H?
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); bhuA,}
Func.lOld=*lpLong; 7*@qd&
*(lpStr+wOffset)=0xEA; 0%'&s)#
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; QabF(}61
GlobalUnlock(hMemData); 6AZ/whn#
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); K[T?--H
//将保留的内容改回来 ;znIY&Z
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); uv9cOd
lpStr=GlobalLock(hMemData); ZHw)N&Qn
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 5&+
qX
2b
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; x\x>_1oP
*lpLong=Func.lOld; roW8 4x
GlobalUnlock(hMemData); u4#BD!W
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); Cd6^aFoK!
return 1; #Q$9Eq8"[
} fTV:QAa;
hua{g_
//自己的替代函数 *PZN Z{|m
JsVW:8QO~
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* 1(rH5z'F
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) lh8`.sWk4V
{ `4 w0*;k;
BYTE NameDot[96]= 8BLtTpu
{ ]hL 1qS
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, yy/wSk
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, -i?!em'J
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, V><5N;w
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, 0'z$"(6D
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, GaM#a[p
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, hD # Yz<
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, Wx;9N
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20,
]| ~],\
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, .T4"+FTzP
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 -4;{QB?
}; ;se-IDN
,j9}VnW)
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; !t~S.`vF
HDC hMemDC; 6D3fkvcZ
BYTE far *lpDot; qK;n>BTe
int i; Lgvmk
for ( i=0;i<3;i++ ) a|TP 2m
{ s 6vsV
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; &7|=8Z[o
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); waO*CjxE:
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); wgzjuTqwBF
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); D|`[ [
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); !u>29VN
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); F}2U8O
DeleteDC(hMemDC); Qighvei
DeleteObject(hBitmap); 0@^YxU[YN
} VX2bC(E'%
return TRUE; ]%ikr&78u
}
IkL|bV3E0
:}e*3={4
//模块定义文件 relocate.def Aj SIM.
]0V~|<0c
NAME RELOCATE OUnt?[U\
EXETYPE WINDOWS ^\{%(i9
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE ZMy7z|
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE V5qvH"^
HEAPSIZE 1024 tjuW+5O
EXPORTS mS&[<[x
u <D&RT
五、结束语 [[oX$0Fp\!
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。