"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 }pbyC
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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。 xgrk>Fb|R
[`_&d7{-4b
一、发现了什么? 6`]R)i]
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。 v'a]SpE5
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): |A8Ar 7)
=
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v O_nk8
.................................. @/lLLGrZ"
W,`u5gbT
6 type offset target J#L-Slav%
BASE 060a seg 2 offset 0000 o$'Fz[U
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS >-r\]/^
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES KZ6}),p
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) j1N1c~2
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) *qAF#
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) };+ '
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) >Gk<[0U
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) +Q_X,gZ
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) qBpv[m
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) GD}3r:wDs
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) i)1E[jc{p!
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) {p|OKf
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) ]cc4+}L~
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) |b;}'
*
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) Q
nDy mVF
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) q =b.!AZy
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) /_rQ>PgSZW
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) ;wbQTp2
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) z tHGY
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) &jl'1mZ
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) :@wO'
o
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) iH9g5G`O
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) $N5VoK
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE k)'hNk"x
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) iv?'&IUfK
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) i6kW"5t
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) iVd*62$@$
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) y rdJX
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) +o?.<[>!GR
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) /1h`O@VA
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )
@\i6m]\X
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) R I:x`do
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) 6]\F_Z41
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) nR6~oB{-
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) .i"v([eQ
C0jmjZ%w@
35 relocations wHBkaPO!
=9\=5_V
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) uw
L T$
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 Y`LZ/Tgk
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。 +N5G4t#.
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。
UQ$dO2^
m1gJ"k6
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二、Windows的模块调用机制与重定位概念 ]"dZE2!
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 j23OgbI
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。 n8w|8[uV^
主要的三个模块,有如下的关系: ;J2U5Y NO
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 Gnl6>/L,
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 $9y]>R
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 }kT;UdIu;
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 %{yr#F=t#]
以GDI模块为例,运行结果如下: nqBZp N^
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe u%V=Ze
-]Z!_[MlDF
Exports: KA`1IW;
dY~3YD[
rd seg offset name ba%[!
............ L:`|lc=^
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data U#-&%|b$
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data 394u']M
............ A~ '2ki5$g
\C
ZiU3
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。 B+jT|Y'
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。 ynw^nmM
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: XU2HWa
6 type offset target nOkX:5
zr&K0a{hc
.......... ]b'K
BAMy
iEr|?,
PTR 0442 imp GDI.351 ;G0~f9
5BS-q"
.......... <.l5>mgkCw
Y3-Tg~/~W
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。 .#zx[Io
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。 mZ/?uPIa
,'Y*e[
三、动态汉化Windows原理 6"|PJ_@P
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。 |E53
[:p
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? !H~!i.m'-
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。 u7^Z7;
J
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。 (8GJLs 8
%N/I;`
四、"陷阱"技术 kX'1.<[
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。 _(
w4 \]
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: h"l{cDk
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; KofjveOiC
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。 KFAB
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: E-X-LR{CC
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); \Wt&z,
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 F`
J(+
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): Kw(/#C:$
*(lpStr+wOffset) =0xEA; S? r:=GS
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。 ]}ff*W
//源程序 relocate.c b= F"
L^RyJ;^c
#include <WINDOWS.H> `*KS`
z?
#include <dos.h> IB}.J,=
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); iFF/[P
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ~SV;"e2N.
typedef struct tagFUNC 6:v8J1G(<
{ i/C#fIB2
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 O~">-'f
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 bTA<AoW9="
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 aMm`G}9n
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 2YuaPq/
}FUNC; OMJr.u
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; ]
X%bU*4
//Windows主函数 )09_CC!a
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) cn<9!2a
{ `WWf?g
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 Vn];vN
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 VY=~cVkzS
WORD wOffset; //函数偏移 GY@Np^>[a
LPSTR lpStr; K._1sOw'"Y
LPLONG lpLong; ,{J2i#g<
char lpNotice[96];
6C
r$R]5
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); SK;f#quUQ
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); @faf
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); m( B6FPjr
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); L
nw+o}
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 DSd 5?
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 5w}xjOYIjV
lpStr=GlobalLock(hMemData); -|J?-
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); "N4c>2Q
//保存原函数要替换的头几个字节 xqP0Z),Ow
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); BAzc'x&<
Func.lOld=*lpLong; b'3#FI=:
*(lpStr+wOffset)=0xEA; 8 Sl[&
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; 0<nKB}9
GlobalUnlock(hMemData); /RX7AXXB
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); (C6Y*Zm\
//将保留的内容改回来 xS,):R
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); t,k9:p
lpStr=GlobalLock(hMemData); D@DK9?#
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); dH?pQ
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; !RiPr(m@y
*lpLong=Func.lOld; :".!6~:2
GlobalUnlock(hMemData); tHJ1MDw'
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); ot_jG)
return 1; Qksw+ZjY#{
} ;1(OC-2>d
DgClN:Hw
//自己的替代函数 fQOaTsyA
%6Hn1'7+v
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* Gps
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) t:m
t9}$d
{ 'v6Rd)E\z
BYTE NameDot[96]= 6TfXz2D'J
{ >f`}CLsY
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, sUj#:X
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, w\$b(HC
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, \sp7[}Sw
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, Q=uwmg86
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, %*eZoLDg]
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, U> q&+: +
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, !ae@g
q'
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, hH@018+
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ,wRrx&
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 7yQ r
}; .P=!M
Qf=%%5+?8
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; Wz=ZhE9g
HDC hMemDC; >z[d~
BYTE far *lpDot; 2GZUMXK
int i; HL 88
for ( i=0;i<3;i++ ) m#8}!u&
{ xl# j_d,
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; KVQZ
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); _r^&.'q
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); }d6g{`
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); QL|Vke:N4
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); !u7WCw.D m
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); _`D760q}
DeleteDC(hMemDC); 8d Ftp3(
DeleteObject(hBitmap); 2{U4wTu
} N3x}YHFF
return TRUE; ^.-P]I]
} rWbL_1Eq
JpSS[pOg
//模块定义文件 relocate.def SxOM@A
3F X`dZ
NAME RELOCATE ISq^V
EXETYPE WINDOWS ]'M4Unu#@
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE =#y&xWxL