"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 t+2!"Jr
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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。 EWr8=@iU
N'!:
一、发现了什么? 9"#,X36
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。 +O2z&a;q
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): o'`:$
(
ipIexv1/S
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v BS6UXAf{|Z
.................................. IpRdGT02
]P5|V4FXo
6 type offset target NDmTxW#g
BASE 060a seg 2 offset 0000 t/3t69 \x
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS YpGG^;M$
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES SDW_Y^Tb
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) 3~r>G
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) {cYS0%Go
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) zx(=ArCRr
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) 9/@7NNKJ
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 3=)!9;uY
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) {p70(
]v
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) G!^}z(Mgi
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) w7;,+Jq
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) .o&Vu,/H
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) ]:6M!+?(
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) +ROwk
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) YyF=u~l
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) `u *:wJsv
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) LXGlG
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) _>k&,p]y
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) Lwzk<+>w^
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) +im>|
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 5i$iUDuT>(
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) g~A~|di|
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) ^O9_dP:
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE Kb/w+J
S
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) Pr!H>dH8o
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) j~'a %P
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) qkg`4'rLg
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) 1
po.Cmx
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) t}!Y}D
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) o~(/Twxam
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) XEB1%. p
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) j\uh]8N3<
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) saj%[Gsy
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) 5g-AB`6T
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) A%zX LV=3O
wS)2ymRg
35 relocations 3G;#QK-c
V/8"@C
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) DUAI
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 gZ^'hW-{
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 p;Lp-9H\33
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 p1blPBlp
|@+/R .l
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 ZliJc7lss
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 `L=d72:
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 [@PD[-2QG3
主要的三个模块,有如下的关系: 3 cb$g
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 65>1f
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 ;4!,19AT
·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。 |k:ecw
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。 GjfPba4>
以GDI模块为例,运行结果如下: T"tR*2HwSd
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe $1F$3"k
G 5T{*
Exports: 0[O ."9
b":3J)Y6.
rd seg offset name 6N<v&7cSB
............ 2j UEL=+Y
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data *MG*]\D
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data 5r-OE-U{
............ .:nV^+)
C~r(*nr
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 NhgzU+)+
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 TGxmc37?
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: ,*r}23
6 type offset target }=fVO<Rv
Wt ,t5
.......... #AN]mH
jk\04k
PTR 0442 imp GDI.351 NO%x
2dx0
?}tWI7KI
.......... L
(#DVF
z^etH/]Sy
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 xeGl}q|
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 (z:DTe
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三、动态汉化Windows原理 !go$J]T
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。 + bU*"5"
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? 'WC>
_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。 VxKD>:3c
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。 l[P VWM
I/HcIBJ
四、"陷阱"技术 6~rO(
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。 XS&oW
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: c2,;t)%@E
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; KIeTZVu$%
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。 @|i
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: 0YApaL+jt
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Ny6 daf3f
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 iem@K
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): /KCJ)0UU
*(lpStr+wOffset) =0xEA; $}TK,/W
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 4uV,$/
//源程序 relocate.c ydx-`yg#
O7x'q<PFU
#include <WINDOWS.H> {=q$k=ib
#include <dos.h> ku&m)'
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); 'cpO"d?{
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); -<jd/ 5
typedef struct tagFUNC Tx|}ke~
{ v
Wt{kg;
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 @}r2xY1
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 8e:\T.)M
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 Wi5rXZS
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 M#U #I:z%
}FUNC; e]qbh_A
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; (0cL!
N;;
//Windows主函数 bY>JLRQJ-
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) *}n)KK7aT
{ @S>$y5if
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 )dMXn2O
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 ?;c&5'7ct
WORD wOffset; //函数偏移 <8SRt-Cr
LPSTR lpStr; KVC$o+<'`%
LPLONG lpLong; |rhCQ"H
char lpNotice[96]; )=:gO`"D
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); pVGH)6P>|
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ER)<Twj
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); N)&(&