"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 QJU\YH%}
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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。 uQz!of%x
1F{,Zr
一、发现了什么? K8fC>iNbH
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。 __,F_9M
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): !OMl-:KUzE
/2:s g1
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 1( rN
.................................. $[+)N~
G/yYIs
6 type offset target sQLjb8!7
BASE 060a seg 2 offset 0000 /q?gpy
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS Gw+pjSJL`
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES ";
mlQyP
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) F??gVa aj
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) 9rgvwko
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) !iU$-/,1e
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) lF3wTf/j
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 1n~^@f#`
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) #:tC^7qk
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) y`8jz,&.
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) mtVoA8(6
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) h<bCm`qj
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) j-7aJj%
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 8_T9[]7V8
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) \n^;r|J7k
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) > QG@P
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) pLtK:Z
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) O-qpB;|
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) P5&8^YV`N
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) {ukQBu#}<
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) !twYjOryH[
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) N;i\.oY
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) /NQ
PTr
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE t/h,-x
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) Sgn<=8,6c
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) 'j\mz5#s
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) DJ|lel/'
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) =!IoL7x
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) _a zJ>
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) }N"YlGY\Yn
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) !JA//{?
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) `pfRY!
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) kQO-V4z!
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) ^CP>|JWD^
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) $Ao'mT
*Nur>11D
35 relocations ,n&Lp
\W7pSV-U
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) t@q==VHF
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 {pC$jd>T
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。 O6Y1*XTmH6
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。 UHBMl>~z
?b\oM
v5y
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 Z=(Tq1t
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 qI*7ToBJ
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。 hp}JKj@
主要的三个模块,有如下的关系: -!IeP]n#P
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 t)4]2z)$
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 =A(Az
·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。 XzPUll;ZU
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。 <aY>fg d/1
以GDI模块为例,运行结果如下: Em(Okr,0
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe >LJ<6s[=
3;3 cTXR?=
Exports: .HPa\b\L>
ba^/Ar(B
rd seg offset name -x-EU#.G
............ 6_>(9&g`zV
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data 2Mj_wc
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data >tm4Rg~y
............ !1Nh`FN
|v_ttJ;+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。 &.P G2f*
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。 HF*j=qt!
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: n_kE
6 type offset target '1X^@]+6
]U,m
1
.......... @?bY,
=ba1::18
PTR 0442 imp GDI.351 5-UrHbpCZ#
kc<5wY_t
.......... lLLPvW[Q
?*'0;K13
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。 ~bz$]o-<
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。 9K-,#a
uobQS!
三、动态汉化Windows原理 vb3hDy
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。 8WC_CAP
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? 0bteI*L
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。 ZtY?X- 4_
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。 Xq}}T%jcd
sK8sxy
四、"陷阱"技术 :KS"&h{SY
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。 8y;gs1d;A
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: }yw>d\] f
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; _%(.OR
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。 kt+h\^g
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: yJMo/!DZ
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); GU]kgwSfi
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 <,Mf[R2N>
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): L.8`5<ITw
*(lpStr+wOffset) =0xEA; uw(Ml=
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。 Gh352
//源程序 relocate.c 3gtKD9RL:
-B#K}xL|x
#include <WINDOWS.H> 1 ]ePU8
#include <dos.h> m$7C{Mr'
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); HhwAzk/G~
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); X$_pDF&\z
typedef struct tagFUNC S3&n?\CO:
{ oA3;P]~[
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 *:ErZ UyQM
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 )nrYxxN
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 )>@%;\qV
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 OxUc,%e9P
}FUNC; \\3 ?ij:v
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; Vq'n$k}
//Windows主函数 h.kjJF
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) U5p3b;
{ `uC^"R(m
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 JF=T_SH^U
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 z<gII~%
WORD wOffset; //函数偏移 TeFi[1
LPSTR lpStr; 4gZ)9ya
LPLONG lpLong; \["I.gQ
char lpNotice[96]; Wl}J=
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 4'Ya-xx
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 0[ (kFe
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); D[)_
f
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); pJuD+v
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 '*^9'=
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); "Y@q?ey[1
lpStr=GlobalLock(hMemData); ).-#
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 1 hD(l6tG@
//保存原函数要替换的头几个字节 gw^W6v
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); q*kLi~Oe
Func.lOld=*lpLong; 9FPqd8(]*V
*(lpStr+wOffset)=0xEA; N#XC%66qy!
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; b1QHZY\g{
GlobalUnlock(hMemData); &P"13]^@
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); Uyxn+j5
//将保留的内容改回来 ZrB(!L~7
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); >< VUly
lpStr=GlobalLock(hMemData); _&S;*?K.
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Gte\=0Wr
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; i)$ySlEh
*lpLong=Func.lOld; |>'q%xK
GlobalUnlock(hMemData); pCC^Hxa
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); Wr-I~>D%_
return 1; X*9-P9x(6
} N1sdWXG
W }v
,6Oe
//自己的替代函数 c'mg=jH
#g'j0N
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* zGy+jeH:.
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) <p-@XzyE
{ :jC$$oC].
BYTE NameDot[96]=
A[F_x*S
{ mF
UsTb]f
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, YMVi7D~;Q$
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, D1@yW}
4
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, #Nad1C/]
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, 5\h6'
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, a
<Iikx
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, <":83RCS
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, (:\L@j
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20,
HLQ>
|,9
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, I
zVc
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 *`LrvE@t
}; 0A-yQzL|
l/"!}wF
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; &N]e pV>
HDC hMemDC; %~kE,^
BYTE far *lpDot; YY(_g|;?8
int i; 9c[bhGD?
for ( i=0;i<3;i++ ) 53d`+an2
{ Cl3L)
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; d_ x
jW
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); MZxU)QW1
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); '=xO?2U-Z
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); 72_+ b
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); Jd',v
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); }EP}D?Mmu
DeleteDC(hMemDC); ii>^]iT
DeleteObject(hBitmap); /I{K_G@
} 8&3&^!I
return TRUE; p"- %~%J=
} esq~Ehr=
BOP7@D
//模块定义文件 relocate.def RLzqpE<rJ
?P4y$P
NAME RELOCATE V?mk*CU
EXETYPE WINDOWS 4mtO"'|
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE \(;u[
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE D,|TQQ
HEAPSIZE 1024 uH,/S4?X
EXPORTS Y3s8@0b3
mAET`B "
五、结束语 mN.
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。