"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 64-;| k4F
vZt48g
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。 >*goDtTjp
%:]ive]e
一、发现了什么? ]EPFyVt~3
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。 nx'D&,VX
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): -]~vEfq+T
*U^7MU0
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 3,-xk!W$L
.................................. r(cd?sL96R
2_Otv2
6 type offset target iyf vcKO
BASE 060a seg 2 offset 0000 3N 5b3F
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS 'e06QMp@
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES ]eZrb%B.
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) 4brKAqg.
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) pbePxOG
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) 4XXuj
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) OB5`a,5dI
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 6` @4i'.
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) %oE3q>S$en
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) r5g:#mF"
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) J PK(S~
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) N3g\X
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) -}9a%
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) j]'7"b5
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) ^8eu+E.{
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) [kyIF\0
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) RwptFO
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) f&
>[$zh
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 8!(09gW'>
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) E;AOCbV*$
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) R<n'v.~"A
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) xF8^#J6>
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 1MnT*w
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE },LO]N|
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) a"&Gs/QKSC
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) w4e(p 3
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) {:0TiOP5x
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) NvqIYW
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) \_J;i[
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) e$ {Cf
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) WvJidz?5
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) i j+)U`
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) Zw<\^1
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) L1J~D?q
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) $,9A?'
H!yqIh
35 relocations $(8CU$gi=
I=G-(L/&
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) . +
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 <@z!kl
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。 HXp$\%A)
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。 txp^3dZ`^
(6#,
$Ze
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 Y ZyV
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 -\V!f6Q
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。 :sL?jGk\
主要的三个模块,有如下的关系: 4V9S~^v|
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 5:sk&0:@U
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 hiQ #<
·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。 L6=`x a,
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。 ydm2'aV
以GDI模块为例,运行结果如下: qPG>0
O
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe kMP3PS
Mo~zq.
Exports: $"[5]{'J
_^ny(zy(
rd seg offset name nqMXE82
............ Yg kd 1uI.
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data -.=:@H}r
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data }lP'bu
............ he\ pW5p
82*nC!P3E
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 o3OtG#g2
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 9O2??N7f
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: %ot4$eY
6 type offset target N0_@=uE
#l?E2
U4WL
.......... e"O c
Z]\VOA>
PTR 0442 imp GDI.351 6k-
l1I\khS
.......... aoP=7d|K/
2Mo oqJp
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。 O; #qG/b1
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。 Hru~Y}V
(@&+?A"6`
三、动态汉化Windows原理 QRKr2:o{
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。 64R~ $km
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? ?hh#@61
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 1@S(v L3a
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 0hr4}FL8
r&_bk
Y%
四、"陷阱"技术 VkJBqRzBOa
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 JKy06I
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: f5o##ia7:
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; @D@_PA)e(
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 .:/[%q{k
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: dlJc~|
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); FX,kmre3
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 KqhE=2,
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): i_<GSUTTr/
*(lpStr+wOffset) =0xEA; Sxzt|{
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 '74*-yd
//源程序 relocate.c *)u%KYGr
p%ZOLoc)Y
#include <WINDOWS.H> 5BRZpCb
#include <dos.h> ' |Ia-RbX
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); e` {F7rd:
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); }LTy Xo
typedef struct tagFUNC T7qE
2
{ ;@$v_i
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 G A+#'R
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 '"M9`@Y3^
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 _A]=45cn~
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 F*TkQ\y
}FUNC; k!)Pl,nJ
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; w)7 s]Ld
//Windows主函数 9[,+4&wX7
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) q'1
86L87
{ 8ZL9>"%l
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 X(M|T]`b:
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 - xKa-3
WORD wOffset; //函数偏移 gPqdl6#c
LPSTR lpStr; ~b;u1;ne
LPLONG lpLong; .h
r$<]
char lpNotice[96]; ZBsV
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); n&\DJzW\#
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 7Q>bJ Ek7
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); /:-Y7M*
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); 1.IEs:(;
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 @aY>pr5!
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); HyGu3
lpStr=GlobalLock(hMemData); EAZLo;
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Z%$tV3a?
//保存原函数要替换的头几个字节 ~.&PQE$DF
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); ly( LMr
Func.lOld=*lpLong; hywy(b3
*(lpStr+wOffset)=0xEA; )PCh;P0C
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; kxWcWl8
GlobalUnlock(hMemData); i)=dp!Bx^
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); *c>B,
//将保留的内容改回来 zr@HYl
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); _MxKfah'
lpStr=GlobalLock(hMemData); B:rzM:BQ
lpLong=(lpStr+wOffset+1 );
4"~F
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; Zg=jDPt}
*lpLong=Func.lOld; HIsB)W&%@
GlobalUnlock(hMemData); *iiyU}x
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); %@'[g]hk
return 1; P={8qln,X
} vugGMP;D(
x=YV*
//自己的替代函数 Vqp3'=No
N'n\_ x
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* n@_aTY
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) [oDu3Qn
{ /7LAd_P6
BYTE NameDot[96]= +[Bl@RHe^
{ B2T=O %
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, [DD#YL\P
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, RH~I/4e
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, t~_bquGk
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ^E]y >Y
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, ;/ASl<t,
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, OOZxs?pR
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, )SzgMbF6
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, ,~*pPhQ8m
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ^{g('BQx
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 "Ta"5XW
}; iCIU'yI
Ye]-RN/W
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;
[yx8?5
HDC hMemDC; z$Z{ LR
BYTE far *lpDot; \'.|7{Xu
int i; D* QZR;D#.
for ( i=0;i<3;i++ ) @&9 ,0x
{ RfQ*`^D
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; TxP8&!d
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); FwwOp"[~t
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); |m F=X*
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); (-%1z_@Y
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); 2P,{`O1]
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); uWjEyxPv{
DeleteDC(hMemDC); Uu0
DeleteObject(hBitmap); t{Wu5<F:
} &F~97F)A)
return TRUE; K;lxPM]
} f^|r*@o
$0&<Jx
//模块定义文件 relocate.def xz3|m
_)
H: ]'r5sw
NAME RELOCATE iyTKy+3A
EXETYPE WINDOWS 'cPE7uNT
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE @M!nAQ8hY
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE @&f~#Xe
HEAPSIZE 1024 ukc<yc].+?
EXPORTS Jxsch\
Nin7AOO
五、结束语 89P'WFOFK
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。