"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 /_8nZVu
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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。 R'atg
9
7 ,uD7R_
一、发现了什么? *UG?I|l|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。 CkV -L4Jq
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): r5$!41
VOg'_#I
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v ~~t>;
..................................
CalWJ
4((p?jbC
6 type offset target Tn\{*A
BASE 060a seg 2 offset 0000 ]ZI@?H?
O
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS l!\~T"-7;:
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES 4gmlK,a
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) hwi_=-SL
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) OekE]`~w
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) + kF%>F]
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) K]dR%j
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) _?I*::
I
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) Y%r>=Jvu6
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) Bcb
'4*:
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) hx:^xW@r4P
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) 13Q87i5B
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) P1$D[aF9$
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 3m$Qd#|
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) 'coY`B; 8
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) EV|W:;Sg
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) 5EECr
\*
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )
u6MU
@?
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) {*
w _*
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) # |OA>[
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 6C
?,V3Z
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) :C={Z}t/F
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) E!L_"GW
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE S{{wcH$n'i
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) |U$ "GI
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) rcH{"\F_/
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) K&T.~2'>
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) 'tX}6wurf
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) *|;`Gp
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) 2dbn~j0
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) p+7#`iICE
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) )FfS7 C\.
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) PO:sF]5
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) um2}XI
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) K @:t6
38:5g_
35 relocations q_"w,28
sJ5#T iX
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) gebL6oc%
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 Wo,93]
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。 4Bt)t#0
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。 E#!.;AQ
&(|Ot`el]v
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 ]c6h'}
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 10N0?K"
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。 O&VA79\UO
主要的三个模块,有如下的关系: ,H$%'s1I(
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 OgHqF,0MN
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 <5G 4|l
·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。 ]x%sX|Rj
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。 jc,Qg2
以GDI模块为例,运行结果如下: )a%E $`
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe sG^{
cn
C@pn4[jTl
Exports: 19%zcYTe
C3
BoH&
rd seg offset name d vo|9 >
............ JcfGe4
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data ZzP&Zrm
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Deq@T {
............ ^)a j,U[
_'n]rQ'
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 TJZar Nc$
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。 G6xNR
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: b7gN|Hw5 H
6 type offset target Rv.IHSQUo
vV"I}L
.......... u}rJqZ
NH*"AE;
PTR 0442 imp GDI.351 ;3%Y@FS@
UVW4KUxR
.......... vjA!+_I6
a^Q
?K\c4N
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。 .*z$vl
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。 _3#_6>=M
$)KNp dXh
三、动态汉化Windows原理 SA%)xGRW
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 rMw$T=Oi
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? k"m+i
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。 lAo4)
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。 TKVS%//
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SDA8kS
四、"陷阱"技术 ]Z52L`k
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。 }VHvC"
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: &MB1'~Q,hq
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; #nmh=G?\Sm
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。 !\'HKk~V
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: *nv^s
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 5'<mfY'B
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 lAGntYv
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): ,jl4W+s
*(lpStr+wOffset) =0xEA; lwjA07i
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。 6uX,J(V,
//源程序 relocate.c 64^l/D(
i<q_d7-W'
#include <WINDOWS.H> PI"6d)S2
#include <dos.h> h<n 2pz}
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); kUr/*an
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); R38
\&F
typedef struct tagFUNC 8m#y>`
{ $I<\Yuy-M9
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 D u_;!E
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 {!! 8 *ix
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 (`R
heEg@f
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 &!FI!T
-WH
}FUNC; }FX:sa?5
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; fUOQ(BGp
//Windows主函数 m/< @Qw
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) lsgZ
{ z f>(Y7M
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 xqauSW
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 (UTA3Db
WORD wOffset; //函数偏移 WmRu3O
LPSTR lpStr;
@l&{ j
LPLONG lpLong; -U\s.FI.AR
char lpNotice[96]; $+,kibk*R
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); R3.8Dr0f
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 5,\|XQA5!
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); E
5mYFVK
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); (
efxw
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 m6Qm }""
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); Z|A+\#'
lpStr=GlobalLock(hMemData); 1O1MB&5%
lpLong=(lpStr+wOffset+1 );
-$,'|\Y
//保存原函数要替换的头几个字节 vYq"W%
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); kovJ9
Func.lOld=*lpLong; .&h|r>*|J
*(lpStr+wOffset)=0xEA; Sw>,Q-32
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; t@iw&>8z
GlobalUnlock(hMemData); \VypkbE+
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); $y UPua/-
//将保留的内容改回来 dqi31e{*2\
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); EOS[MjX+J
lpStr=GlobalLock(hMemData); Zq:c2/\c}
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); !LsIHDs4
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; R~;8v1>K
*lpLong=Func.lOld; PtGFLM9R
GlobalUnlock(hMemData); ke)<E98DC
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); ,pUB[w\
return 1; }*vE/W
} Q<yvpT(
)q[Wzx_ j<
//自己的替代函数 $2a_!/
aPX'CG4m
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* 14(ct
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) hE'>8 {
{ x Vw1
BYTE NameDot[96]= ]@CXUa,>a
{ |;"(C# B
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, ?uW}
XAi
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, Cn_r?1{W
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, Oe;1f#`5
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, Fz5eCe\B
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, Ci2*5n<
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, lbh7`xCR
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, /XdLdA!v
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, &3itBQF
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, =p dLh
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 474
oVdGx
}; 1k{H,p7
?/(*cA
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; *T.V5FB0S
HDC hMemDC; =6=l.qyYK
BYTE far *lpDot; hW\'EJ
int i; iEbW[sX[4
for ( i=0;i<3;i++ ) /2 qxJvZ
{ pi/&WMZ<
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; A[^k4>
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); gm1RQ^n,@.
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); aFL<(,~r
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); o<5+v^mt#
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); 'L^M"f^I
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); &M=15 uCK
DeleteDC(hMemDC); IiY%y:!g
DeleteObject(hBitmap); Bm6tf}8
} 7lr;S(C
return TRUE; >A}ra ^gU
} 3.rl^Cq1
XRP+0=0
//模块定义文件 relocate.def (aB:P03
l(}l([rdQ
NAME RELOCATE OJ.oHf=K!
EXETYPE WINDOWS "5<YN#
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE :zpT Gk8Z
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE M"$g*j
HEAPSIZE 1024 IU"8.(;o
EXPORTS ly@%1
x6vkd%fCj
五、结束语 c]|Tg9AW
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。