"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 Lcg)UcB-#
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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。 J
/f
JNJ=e,O,
一、发现了什么? e-"nB]n^/
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。 H?)w!QX
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): Na?!;1]_
fngOeLVG
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 5a hVeY
.................................. ;;:-l99
l@\#Ywz
6 type offset target [Z}9>~m
BASE 060a seg 2 offset 0000 $D|e>U
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS V;:j ZpG
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES P8*=Ls+-F
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )
l%1!a
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) aD=A^ktx
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) SU/BQ3
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) '>' wK.
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) WYEKf9}
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) iX2]VRNx l
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) 5yzv|mrx
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) gT#&"aP5S
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) \ytJ=0r
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) c0;t4(
&8
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) a*ushB
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) 4:dH]
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) q&W[j5E
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) "3)4vuX@;c
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) k=4N.*#`y
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) CkdP #}f
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) ^7 &5
z&o
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) Ipq"E
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) uFPF!Ern
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 7 D^gMN%p
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE [`c^4E
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) zY"1drE> G
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) @M5#S7q";
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) 9+{G8$Ai
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) S=e{MI
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) uoX:^'q
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) EB2!Hp uQ3
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) -wSg2'b4E
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) 1>E<8&2[L
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) ysQ,)QoiR{
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) f-E("o
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) t 0|!(3
oIb|*gX^
35 relocations Vc2A
n3D;"a3
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) d[V;&U
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 o8-^cP1
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。 QUQu^p
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。 Qg[/%$x.
] 0B2#
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二、Windows的模块调用机制与重定位概念 p|&Yku=
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 G
%Q^o5m
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。 7[5.> h
主要的三个模块,有如下的关系: S>]pRV9rT
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 <oX7P69
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 !WpBfd>v.I
·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。 h >s!K9
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。 BC&9fr
以GDI模块为例,运行结果如下: HY%i`]4X
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe ~R2 6
,~OwLWi-|X
Exports: kT'u1q$3Vo
elFtBnL'
rd seg offset name W^]3XJP
............ j"'(sW-
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data m|:_]/*qE
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data T2!6(,
s9
............ K3x.RQQ-
7|[mz> "d
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。 vDxe/x%
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。 B9H@e#[
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: 8'4S8DM
6 type offset target @qnD=mE
6w(6}m.L^
.......... U}PiY"S<
_G.>+!"2/
PTR 0442 imp GDI.351 !qN||mCH
"G@g" gP
.......... mM-8+H?~b
*Ie7{EhJ'
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。 M #=]
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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。 371
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三、动态汉化Windows原理 q~vDz]\G
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。 nC}6B).el
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? !gv`FE9y
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。 j(k:
@
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。 fI~Xmw+}}
vOc 9ZE
四、"陷阱"技术 '_/Bp4i
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。 fmiz,$O4?
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: x>* Drm 7
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; v!ujj5-$I
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 yz LpK;
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: JMz;BAHT
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 7e#?e+5+A
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 ?hWwj6i&
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): D0#x
Lh
*(lpStr+wOffset) =0xEA; PUBWZ^63
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 -!N&OZ+R
//源程序 relocate.c e*;c(3>(
q"<ac qK
#include <WINDOWS.H> /U"CO 8Da
#include <dos.h> vL\&6n~M>
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); 3+G@g#MY
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 8$ma;U d
typedef struct tagFUNC h0g:@ae%&
{ $d)ca9
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 l: <?{)N`
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 [-;_ZFS{
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 JNa"8
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 72Iy^Y[MX
}FUNC; "Za>ZRR
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; k=B]&F
//Windows主函数 (jFGa2{
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) YH%'t=
<m
{ 0DmMG
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 (h5'9r
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 G_k~X"
WORD wOffset; //函数偏移 W81E!RyP`
LPSTR lpStr; OZTPOz.
LPLONG lpLong;
]&i.b+^
char lpNotice[96]; 7"w2$*4 '0
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); :I:!BXQT$
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 4x;/HEb7?
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); HaYE9/xS
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); 2#<xAR
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 %d>=+Ds[
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); a(9L,v#?
lpStr=GlobalLock(hMemData); A%D7bQ
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); b r^_'1
//保存原函数要替换的头几个字节 rZfN+S,g
Func.bOld=*(lpStr+wOffset);
mi)LP?q
Func.lOld=*lpLong; _/s(7y!
*(lpStr+wOffset)=0xEA; Lv'D^'I
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; ,>:;#2+og
GlobalUnlock(hMemData); ]Qfn(u=o
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); ,^x4sA[/
//将保留的内容改回来 T:IW%?M
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); ywb4LKD
lpStr=GlobalLock(hMemData); a e*Mf7
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); z[cyA.
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; HKqwE=NZ
*lpLong=Func.lOld; ld^=#]g
GlobalUnlock(hMemData); \z$p%4`E@
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); |iR T!
]
return 1; ;3kj2}
} |kvC
H<F'
fVt9X*xKS
//自己的替代函数 t7m>A-I
|pmZ.r
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* Bnb#{tL
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) u)V#S:9]
{ q&Gz ]
BYTE NameDot[96]= eOXHQjuj
{ &p}$J)q
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, n%k!vJ)]
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, %c
[F;ug
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, Pj4/xX
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, *+\SyO
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, SnFk>`
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, Yb/i{@AJ
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, tX@_fYb
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, F8uNL)gKj)
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, kH4Ai3#g
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 E/09hD Q
}; "bm
r4QxoaM
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; B';6r4I-
HDC hMemDC; XP1~d>j
BYTE far *lpDot; @~#Ym1{W
int i; ooV3gj4
for ( i=0;i<3;i++ ) rN%F)
q#
{ 7hi"6,
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; aS pWsT
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); #F*1V(!
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); ,daKC
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); ^~$)F_`"
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); RgGyoZ
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); _x?uU
DeleteDC(hMemDC); FI<q@HF
DeleteObject(hBitmap); ;+tpvnV;]
} ~,BIf+\XF
return TRUE; >9f%@uSM$3
} }j^\(2
CXO2N1~(J
//模块定义文件 relocate.def `"@g8PWe
}Y*VAnY6;
NAME RELOCATE ]\xy\\b/`
EXETYPE WINDOWS S3@|Q\*r
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE v$7EvFS
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE LK;k'IJ
HEAPSIZE 1024 ]b= P=
EXPORTS G
<uyin>
GQl$yZaK{
五、结束语 +8#_59;x
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。