"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 H7CWAQPfj
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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。 2F#DJN#
+<rWYF(ii/
一、发现了什么? A Qm!7,
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。 bwyj[:6l
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): WY$c^av<
@FaK/lKK
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v sh)[|?7z
.................................. TxP8&!d
Btyp=wfN[
6 type offset target {66P-4Ev(
BASE 060a seg 2 offset 0000 |"aop|
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS :rSCoi>K
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES \\Te\l|L
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) i%n9RuULh
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) j]'ybpMT"
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) m8<.TCIQ
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) g).IF.
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) t~M0_TnXlP
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) w,1&s};g\
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) IN?6~O
p
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) -9;XNp
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) 6Sz|3ms
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) #tN!^LLi
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) C`["4
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) tQ,3nI!|xF
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) dhV6r
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) B3Da w/G
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) )-^[;:B\k"
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) eOZ"kw"uHu
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) *:"p*qV*
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) HQGH7<=Om
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 0aa&13!5
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 'J8Ga<s7C
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE hxkwT
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) "{x+ \Z\
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) ODKHI\U
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) ?U3~rro!
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) *T2kxN,Ik
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) ^_t7{z%sA[
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) hVW1l&s
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) K>_~|ZN1C8
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) G;AJBs>Y}
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) an)Z.x
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) JZ)w
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) 7_`_iymR
#B5-3CwB
35 relocations ;^ff35EE8
'o|=_0-7W
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) 4[rX\?^e
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 o'=i$Eb
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。 +pxtar
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。 T/P
HXgf=R/$
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 ;R7+6
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 <;hy-Q()D
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。 m%U$37A1
主要的三个模块,有如下的关系: +HEL ^
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 zU";\);
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 q OV$4[r
·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。 /! M%9gu
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。 >'v{o{k|C
以GDI模块为例,运行结果如下: 9s#*~[E*
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe -#
/'^O+%
c>+hY5?C
Exports: /;WFRp.
eKe[]/}e9
rd seg offset name H={5>;8G
............ {cmV{ 4Yx
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data qU^`fIa
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data lh-zE5;
............ rQ)I
oiItQ4{<
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。 yH(%*-S
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。 !BR@"%hx
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: ;eC8|
Xz
6 type offset target Thuwme
&X)^G#
.......... 3-_`x9u*
aPHNX)
PTR 0442 imp GDI.351 'h>CgR^NM1
xd!GRJ<I
.......... K%YR; )5A
&,'CHBM
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。 .F@ 2C
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。 35Fs/Gf-n
v4r%'bA
三、动态汉化Windows原理 yK w.69.
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。 4#ZZwa]y
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? B1o*phM
g
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。 (#rhD}
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。 m5lTf
43Ua@KNi
四、"陷阱"技术 JxlZ,FF$@
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。 dQI6.$?
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: ZX0!BS
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; ~y1k2n
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 R!2E`^{Wl
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: 6o~CX
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); {$'oKJy*
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 -qpe;=g&f
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): ,Ofou8C6
*(lpStr+wOffset) =0xEA; +,J!xy+~,
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。 b\C1qM4
//源程序 relocate.c EB8<!c ?
f&?
8fB8{
#include <WINDOWS.H> xn}HB
#include <dos.h> MG4(,"c!
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); uk)D2.eS,
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); c@{M),C~E
typedef struct tagFUNC 9Qn*frdY,
{ }XfRKGQw
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 I~25}(IDZ"
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 +uMK_ds~
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 6QNO#!;
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 nOK1Wc%/'
}FUNC; >7 qZ\#
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; Yw,LEXLY
//Windows主函数 +kT
o$_Wkz
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) e.]k4K
{ @WP%kX.?
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 5/i]Jni
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 )`}4rD^b
WORD wOffset; //函数偏移 :{~TG]4M
LPSTR lpStr; 8:jakOeT
LPLONG lpLong; WP4"$W
char lpNotice[96]; RNb" O{3
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); J;Eg"8x]
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); :jGgX>GG
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); VevDW }4q*
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); :6W* ;<o
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 }N@+bNh~
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); k
Hh0&~(
lpStr=GlobalLock(hMemData); :tX,`G
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); G/&Wc2k
//保存原函数要替换的头几个字节 =7-@&S=?s
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); lVS.XQ2<
Func.lOld=*lpLong; |%fM*F^7/
*(lpStr+wOffset)=0xEA; Mgg m~|9)
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; M(<.f}yZQ
GlobalUnlock(hMemData); a/U4pSug
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); #80M+m
//将保留的内容改回来 N6!$V7oT
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); F^X:5g~K
lpStr=GlobalLock(hMemData); "sUmk e-#
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 8J8@0
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; U$j?2|v-x
*lpLong=Func.lOld; Dh .<&ri
GlobalUnlock(hMemData); $Zf]1?|xa
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); o7v,:e:
return 1; /xkF9
} xRm~a-rp
$
1v'CT
//自己的替代函数 l6< bV#_qe
[,ZHn$\
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* Wh1'?#
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) EGK7)O'W
{ WXCZ
}l
BYTE NameDot[96]= p/'09FY+ U
{ Vi<F@ji
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, RV_+-m{]
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, t? [8k&Z
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, i3o;G"IcD
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, 0Y9fK? (
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, !s(s^
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, rjL4t^rT
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, aYcc2N%C
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, nx@h
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ?m dGMf)
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 (zIIC"~5
}; KU (g Zy
6Wc'5t3
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; ljJR7<
HDC hMemDC; HHg[6aw
BYTE far *lpDot; Rge\8H/z
int i;
D:Fi/JY~
for ( i=0;i<3;i++ ) 2t`d.s=
{ ZoroK.N4A%
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; _?a.S8LxJZ
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); c^`(5}39v
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); d^^EfWU
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); X"O^4MnvI
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); 3Tz~DdB
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); <,I]=+A
DeleteDC(hMemDC); }g_\?z3gt
DeleteObject(hBitmap); 8&UwnEk<
} !Yu|au
return TRUE; |oV_7%mlu
} _p\O!y
.|<+-Rsj
//模块定义文件 relocate.def wvlM(
6'qu[~}Q
NAME RELOCATE 1eMz"@Q9
EXETYPE WINDOWS ~<q^4w.=7C
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE "D?:8!\!
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE fm&pxQjg
HEAPSIZE 1024 )m.U"giG++
EXPORTS Wd]MwDcO
T9&bY>f?
五、结束语 Jj,fdP#\
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。