"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 e/Wrm^]y
f!%G{G^`
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。 dn(I$K8
a8ya5EO
一、发现了什么? :)o 4fOJ8
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。 KJn@2x6LP
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): 4Vl_vTz{i
8mj Pa^A
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 3#N'nhUzA
.................................. Q&+Jeji
=r"-Pm{
6 type offset target $mdmuUIy-3
BASE 060a seg 2 offset 0000 l/1u>'
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS h
DpIwzJ
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES t"x
8]Gy
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) i[_(0P+Da
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) POvxZU
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) (3cJ8o>&
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) Ne<={u%
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 'NJGez'b,
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) JjA3G`m=
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) h1}U#XV
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) )4:K@
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) wcr3ugvT
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) tfB}U.
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) paKur%2u
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) Pq\
`0/4_
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) O[}{$NXw
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) S!+c1q:
].
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) -55[3=#
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) {
0\Ez}
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) F1_s%&
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) [|iWLPO1&k
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) (LiS9|J!
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) (~>uFH
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE p7{2/mj
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) AWaptw_p*
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) I0iTa99K
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) TF]bmM})0
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) Ov$>CA
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) sX8d8d`}
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) ?^Gi;d5
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ?'_Ty`vT
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) C@x\ZG5rA
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) L
hp
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) ))T@U?r
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) ),{v
@!p bR(8
35 relocations Sg%h}]~
;x<5F+b
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) -VZn`6%s
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 _V2^0CZ
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 yq H
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 vHJOpQmt~
F
u>
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 @}, |i*H/
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 .7K)'
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 fe!eZiE
主要的三个模块,有如下的关系: 6a*?m{
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 J.EBt3
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 *wk?{ U
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 sKy3('5;
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 jz,K>
以GDI模块为例,运行结果如下: V0)bPcS/
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe
]z5k YU&
]?<
wUd
Exports: w"`Zf7a{/
1d$qr`
rd seg offset name !hs33@*u~
............ Vu`5/QDq
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data gmUXh;aHc
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data noNJ+0S
............ pV8_i7\
! k[JP+;
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。 @m5c<(bkfp
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。 {+~ JTrp
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: XE>w&
6 type offset target _<E.?K$gbU
lw]uH<v
.......... 3F?7oMNIh
4wMZNa<Sx
PTR 0442 imp GDI.351 hW!2C6
bm*.*A]
.......... {q/;G!ON.S
>'lv Zt
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。 qzj.N$9]
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 2tb+3K1
DPlDuUOd
三、动态汉化Windows原理 gSa !zQN6
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 >\!G43Q=
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? M}!
qH.W
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 KE4#vKV0yC
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 \0W0 o5c$
y>#_LhTX-
四、"陷阱"技术 b'ZzDYN
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。 0HO'%'Ga*
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: NXk~o!D
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; -Qn l)JB
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。 86pA+c+U
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: yq?\.~ax
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); '3w%K+eJY
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。
Y(
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): yH(3 m#
*(lpStr+wOffset) =0xEA; !}5f{,.RO
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。 VbDk44X.W
//源程序 relocate.c eslvg#Q
W
]$/qyc&J
#include <WINDOWS.H> b^STegz
#include <dos.h> V'tqsKQ!
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); oTRidG
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 67;6nXG0K
typedef struct tagFUNC MgP&9
{ K.=5p/^a
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 .VR~[aD
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 !{4'=+
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 E/hT/BOPK
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 i)] f0F
}FUNC; 1:iB1TclP
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; A/"<o5(T(P
//Windows主函数 NBXhcfF
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) UGlHe7
{ V.9p4k`
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 52 *ii
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 mrq,kwM
WORD wOffset; //函数偏移 joDqv,iW8
LPSTR lpStr; diNAT`|?#
LPLONG lpLong; jJaMkF;f
char lpNotice[96]; qw*) R#=
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); qqJghV$Oj
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); hH9~.4+*`g
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); +J85Re `
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); .hM t:BMf*
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 s3T7M:DM4
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); k+%&dEE|vH
lpStr=GlobalLock(hMemData); S[gACEZ =
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ie11syhV"
//保存原函数要替换的头几个字节 ,>01Cs=t8
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); v`c;1 ?=,q
Func.lOld=*lpLong; *T#^|<.XG
*(lpStr+wOffset)=0xEA; &qK:LHhj
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; q`'"+` h
GlobalUnlock(hMemData); Yg?BcY\
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); W
mbIz[un
//将保留的内容改回来 d/T&J=
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); }OhSCH'o6
lpStr=GlobalLock(hMemData); tot~\S
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 6O/c%1VHA3
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; IBvn
q8\
*lpLong=Func.lOld; &S`g&
GlobalUnlock(hMemData); 5]GgjQ
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); Q% d1O
return 1; +I-BqA9
} h1"|$
98)C
7N'
//自己的替代函数 k$ T
eX>*}pI
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* ML MetRP
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) |AacV
{ S*>T%#F6Uo
BYTE NameDot[96]= D)pTE?@W'
{ jV9oTH-
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20,
,v
2^Ui
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, o$Ylqb#
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ";7xE#jRk
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, O_ZYm{T[7
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, 'l`prp3
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, L&y"oAp<
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, c{dabzLy
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, .j &#
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, Ssuz%*
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 {;E6jw@
}; vG.KSA
^-Ygh[x
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; w~'}uh
HDC hMemDC; \K~wsu/?`
BYTE far *lpDot; 1og+(m`BL
int i; -Ci&h
for ( i=0;i<3;i++ ) SE43C %hv
{ 122s7A
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; AD^I1]2f
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); j}B86oX
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); jDqG9]
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); *Ow2,{Nn
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); UgK
c2~
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); "&/2@
DeleteDC(hMemDC); i\l}M]Z#
DeleteObject(hBitmap); F81EZ/
} r#2Fk&Z9
return TRUE; Y)]C.V,~
} :\qapFV
!zx8I7e4
//模块定义文件 relocate.def ;Vc|3
0ug&HEl_w
NAME RELOCATE AoOA.t6RVo
EXETYPE WINDOWS qB,0(I1-!
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE rm9>gKN;#
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE A7%/sMv
HEAPSIZE 1024 OA=~i/n~
EXPORTS 7n.Oem
$,]U~7S
五、结束语 r8eJ&-Yi{Z
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。