"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 O`<KwUx !
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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。 pS7w' H
v'3J.?N
一、发现了什么? .yEBOMNZ
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。 7yh/BZ1
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): aSnFKB
eYvWZJa4
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 55fC~J<
.................................. ^=-y%kp"
Sb82}$sO
6 type offset target {.INnFGP@)
BASE 060a seg 2 offset 0000 nX`u[ks
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ]@u6HH~^
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES RtM8yar+sn
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) #%h-[/
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) h3xAJ!
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) h[@tZ(jrY
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) 9'X7wG
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 3z c U%*
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) Zo~
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) @P?~KW6<|
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) io8'g3<
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) ] &Rx@&e*
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) u@cYw:-C
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) #*UN >X
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) $[a8$VY^Cm
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) 0a XPPnuX
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) ]Yn_}Bq
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) SR|`!
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) @/ohg0
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) pz.JWCU1
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) JAem0jPC8
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) yL-YzF2
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) G\+L~t
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE y#z
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) m0a?LY
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) (bH`x]h#
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) gq'Y!BBQy
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) #ZrHsfP
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) ) iN/ua
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) >E{";C)
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) DBr
ZzA
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) KJaXg;,H
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) yj.7'{mA
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) 7E79-r&n
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) ~yW4)4k;b
%/zbgS`
35 relocations }%{LJ}\Px
=V-|#j
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) TI,&!E?;
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 FwkuC09tI
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。 HOJs[mqB%
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。 `3WFjU5a
P"8~$ P#
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 kr9*,E9cv
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 %|q>pin2
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。 VoWNW
主要的三个模块,有如下的关系: a C\MJ9
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 ij( B,Y
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 /YMj-S_b~
·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。 8y.wSu
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。 gf
&Pn
以GDI模块为例,运行结果如下: B][U4WJ)
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe #(N+(():
D"2&P^-
Exports: BMG3|N^
xg;+<iW
rd seg offset name YSic-6z0Ms
............ lJ}_G>GJ
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data DpvI[r//'*
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data L(|N[#
............ Y4`}y-'d
YA_c
N5p/@
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。 IID-k
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。 v,-HU&/*B
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: RL@VSHXc
6 type offset target i%#+\F.&
[ 0KlC1=
.......... xy/`ZS2WPq
{E9+WFz5
PTR 0442 imp GDI.351 7WkB>cn
Vk
K
.......... 8"2=U6*C
Mb|a+,:>3
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。 :toh0oB[
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。 K}buH\yco
T?tgdJ
三、动态汉化Windows原理 yW1)vD7
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。 7XTkX"zKj
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? vgH3<pDiU6
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。 t\~P:"
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。 r%yvOF\>
~=6xyc/c
四、"陷阱"技术 CYs,`
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。 fzb29 -
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: jET{Le8i
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; hIs4@0
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。 -.u]GeMy
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: :t8b39
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); @"Fme-~
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 j,lT>/
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): nYR#
*(lpStr+wOffset) =0xEA; Wz49i9e+d
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。 [q)8N
//源程序 relocate.c Ln')QN
v&Yi
#include <WINDOWS.H> Ai=se2
#include <dos.h> Pq;U&,
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); )wam8k5
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); &:9cAIe]H
typedef struct tagFUNC =.f-w0V
{ ;c-(ObSm
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 K6v6ynp/
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 Wuc S:8#|
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 ZM!CaR
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 9kN}c<o
}FUNC; B(LWdap~
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; ~:kZgUP_f
//Windows主函数 42{Ew8
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) m ZtCL
{ #%iDT6
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 %p^wZtm
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 U\4g#!qj
WORD wOffset; //函数偏移 M -cTRd-i
LPSTR lpStr; ww\CQ6/h
LPLONG lpLong; l&OKBUG
char lpNotice[96]; TJ_$vI
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); X^}I-M%{m
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ,<n}W+3
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); @r/#-?W
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); /32Fy`KV
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 Se:.4<
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 2,$8icM
lpStr=GlobalLock(hMemData); Cc+t}"^
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); l2zFKCGF(
//保存原函数要替换的头几个字节 &gVN&
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); we~[ ]
\
Func.lOld=*lpLong; :q$.,EZ4#n
*(lpStr+wOffset)=0xEA; V)Z}En["1
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; >Wm`v.-
GlobalUnlock(hMemData); q8X feoUV
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); [;4g
//将保留的内容改回来 A -H&
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); FcR=v0),
lpStr=GlobalLock(hMemData); NPhhD&W_
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); eJF5n#
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; 8p^bD}lN7
*lpLong=Func.lOld; cv-PRH#
GlobalUnlock(hMemData); XX7{-Yy
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); {@H6HqD
return 1; yzbx .
} FOv=!'So
*W4m3Lq
//自己的替代函数 BWeA@v
q
MfT>rH
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* V]|^&A_c
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) Q8:Has
{ !o5
W
BYTE NameDot[96]= 4x{0iav
{ ~bM4[*Q7
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, |4)>:d
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, HmiR.e%<b
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ^1S!F-H4\
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, PlU*X8
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, ?J%1#1L"/
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, B -?6M6#
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, yCd-9zb=
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, Eza`Z`
^el
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, Sz%tJD..
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 **w!CaqvY
}; (yu/l6[
aXQnZ+2e^R
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; d?s<2RkPT
HDC hMemDC; *? 5*m+
BYTE far *lpDot; ;X8yFq
int i; EY^1Y3D w0
for ( i=0;i<3;i++ ) bx#>BK!
{ F |d\k Q
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; o1-m1 <ft
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); 3B1XZm
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); nGpXI\K
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); T}Km?d
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); X\]L=>]C
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); `n#H5Oyn
DeleteDC(hMemDC); Pj#<K%Bz
DeleteObject(hBitmap); In:9\7~jC
} t9,\Hdo
return TRUE; mPOGidxix
} K{x\4
~x A-V4.
//模块定义文件 relocate.def o9|nJ;
wF
IegC(
NAME RELOCATE q$ZHd
EXETYPE WINDOWS S'|,oUWDb
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE ?zeJ#i
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE ^WHE$4U`
HEAPSIZE 1024 C\S3Gs
EXPORTS _K`wG}YIE
$*SW8'],`
五、结束语 AJf4_+He
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。