"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 3L%r_N*a
F@(}=w^(A
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。 4l!Yop0h
Y l3[~S
一、发现了什么? 'UG}E@G
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。 P(i2bbU
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): sluZ-,zE
j[ZniD
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v xW;[}t-QS
.................................. G~hILW^
> FcA,
6 type offset target C05{,w?
BASE 060a seg 2 offset 0000 qsRfG~Cg
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS "91Atb;hJ
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES W]Y!ZfGnN
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) LW
3J$Am
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) }(%}"%$
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) `L[32B9
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) p1gX4t]%}a
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) y!c7y]9__2
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) =v`&iL~m
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) y^|3]G3
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) j%y+W{Q[
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) l
)V43
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) KXbYv62
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) adr^6n6v
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) w58 QX/XG
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) U)=Z&($T
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) h)RM9813<
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) H_f2:Za
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) <WKz,jh
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )
j.v _
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) Y'%Iat(z
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) iZUz6
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) \bl,_{z?
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE *rKv`nva5
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) x<7` 109]
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) U*U)l$!
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) y\|\9Q%D
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) HPCA$LD
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) Nl)jQ
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) AS"|r
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) tYNt>9L|
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) Wq&c,H
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV )
m]}"FMH$
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) 19{?w6G<k
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) b/}0
&VXo
&r%^wfp
35 relocations r9'H7J
92_H!m/
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) kL2sJX+
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 MCpK^7]k
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。 lc(iy:z@
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。 eV+wnE?SB5
g)6 k?Y
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 l hp:.
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 $
rnr;V
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。 q8v!{Os+#
主要的三个模块,有如下的关系: Guc^gq}
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 cDyC&}:f
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 #@"rp]1xv
·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。 zvC,([
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。 P>Rqy
以GDI模块为例,运行结果如下: M
+q7h+HP
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe 0nnq/u^
JT ^0AZ_*
Exports: rX}==`#\
J0bs$
rd seg offset name ew ['9
............ 3?CpylCO
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data FdHWF|D
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data _u5U> w
............ .JKaC>oX
+N&(lj
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。 :!FwF65
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。 I;Y`rGj
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: r(CL=[
6 type offset target 8gm[Q[
6{WT;W>WT:
.......... 640V&<+v
TBYL~QQD\C
PTR 0442 imp GDI.351 L(S.
^P`'qfZ
.......... =B%e0M
FEswNB(]*
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。 y^BM*C I
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。 ub&29Qte
>G7U7R}R
三、动态汉化Windows原理
S6Pb V}
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。 ..mz!:Zs0
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? _J;a[Ky+[
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。 Hf|:A(vCx
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。 q8]k]:r
R;2 -/MT-
四、"陷阱"技术 7Wn]l!
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。 r5wXuA,Um
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: %z(=GcWm
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; X/7 49"23
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。 d_B5@9e#
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: XL9lB#v^
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); a8$pc>2E
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 7J/3O[2
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): A*;h}\n
*(lpStr+wOffset) =0xEA; mq9&To!
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 V@f#/"u'
//源程序 relocate.c P .( X]+
Us.jyg7_c
#include <WINDOWS.H> 1Xc%%j
#include <dos.h> ghiElsBU
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); 7|Y8^T
s
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); t/(j8w
typedef struct tagFUNC )}5rs
{ b=EZtk6>
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 9Ua@-
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 /% 1lJD
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 mJT
m/C
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 8=uljn/
}FUNC; 0[Aa2H*
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; 5o#8DIal
//Windows主函数 d a9 *>+[
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) TUr}p aw_
{ aH~"hB^e
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 w+H=Xh4t
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 f;a6ux#
WORD wOffset; //函数偏移 U5=J;[w}N
LPSTR lpStr; Ccmbdw,Z5
LPLONG lpLong; [*v\X %+
char lpNotice[96]; x #g,l2_!
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); Q5JeL6t
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); +^:K#S9U
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); 1cega1s3xR
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); HR
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 ysPW<
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 24fWj?A| ^
lpStr=GlobalLock(hMemData); { q<l]jn9
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); v>R.ou(
//保存原函数要替换的头几个字节 =c'LG
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); A:Z:&(NtE:
Func.lOld=*lpLong; K.~U%v}
*(lpStr+wOffset)=0xEA; 5N/;'ySAE_
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; )
|a5Qxz
GlobalUnlock(hMemData); V y$\.2=
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); u:$x,Q
//将保留的内容改回来 `R^VK-=C
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); =|/b[Gd(
lpStr=GlobalLock(hMemData); I%`2RXBt3^
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); tB.9Ov*
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; Ygb#U'|
*lpLong=Func.lOld; Z(P#]jI]
GlobalUnlock(hMemData); nFSa~M
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); wDk[)9#A
return 1; G <q@K-
} hyp`6?f
N8TO"`wdbs
//自己的替代函数 I(4k{=\ph]
j?A+qk
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* XijQ)}'C3
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) I(e>ff
{ ';%g^!lM
a
BYTE NameDot[96]= WjB[e>
{ W%o){+,
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, +nuQC{^>
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, V<7Gd8rDMM
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 8}"j#tDc
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, )d~Mag+
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, *?S\0a'W@
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, #0c`"2t&M
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, FW4 hqgE@
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, aum,bm/0J
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, =zKp(_[D
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 ~A)$= "
}; jWz-7BO
\?ZdUY
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; gE&f}M-
HDC hMemDC; E:ytdaiT
BYTE far *lpDot; 7blZAA?-
int i; ='FEC-f95
for ( i=0;i<3;i++ ) <~3 aaO
{ Cnolka"
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; cD\Qt9EI
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); V-31x )
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); <|4j<U
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); {BF\G%v;+
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); S.z ;Bm
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); 7)T+!>
DeleteDC(hMemDC); `#V"@Go
DeleteObject(hBitmap); Am0$U eSZ
} T]xGE
return TRUE; =% p"oj]:
} M\%{!Wzo8
ocMf}"
//模块定义文件 relocate.def ,#A,+!4
) E\pQ5&
NAME RELOCATE @l8?\^N
EXETYPE WINDOWS SCo9[EJ
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE eIO}/npT]Q
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE \?o%<c5{
HEAPSIZE 1024 gDv]n^&