"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 wl%ysM|x
)X," NJG
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。 5FuV=Y uc
J/D~]U
一、发现了什么? $[b}r#P
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 43y@9P0
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例): }5 n\us
^V1\boo=
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v g]JRAM
.................................. GFE3p
TghT{h@
6 type offset target <$hv{a
BASE 060a seg 2 offset 0000 4YI6&
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS c%O97J.5b
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES aCH;l~+U
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) c$)>$&([
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) !( +M
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) ]mi\Y"RO
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) cAGM|%
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) ^`M%g2x
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) -xLK/QAL
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) l"
~
CAw;
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) L4T\mP7D7*
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) |A,.mOT
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) Jw}&[
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) fQ"Vx!
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) 0}`.Z03fy
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) [_`yy
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) !-n*]C
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) : O@(Sv
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 1c@S[y
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) h4itXJy52B
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 5(\/ b<#
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 'AWWdz
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) i;/;zG^=_
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE }eA)m
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) =O"l/\c^
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) Drf Au
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) #@w/S:KbJt
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) rNicg]:\x
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) ">_|!B&wb^
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) ^K: :g)
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ^\ln8!;
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) ^8bc<c:P
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) YahW%mv`d
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) T`j{2
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) 55TFBDc
0FH.=
35 relocations hP{+`\&<f
k,'MmAz
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) <\uDtbK
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 S&y${f
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 /qwY/^
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 !mWm@}Ujg
^V9|uHOJoq
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 4_CL1g
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 =aQlT*n%3
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 DWx;cP8[
主要的三个模块,有如下的关系: p:$v,3:
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 eHKb`K7C.
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 |"KdW#.x
·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。 *' es(]W
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。 q9VBK(,X
以GDI模块为例,运行结果如下: :/6aBM?
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe v8'XchJ
.}eM"Kv
Exports: |{-?OOKj
=d<~:!)
rd seg offset name Ktt(l-e +
............ =_3rc\0
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data Eb6cL`#N
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data &}C-W*
f,Z
............ $%ND5uK
vA ZkT"
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 @].!}tz
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 90Sras>F
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: bQ
0Ab"+D
6 type offset target [e_csQ
Voq/0,d
.......... D%?9[Qb
~#VDJ[Z
PTR 0442 imp GDI.351 P*}aeu&lnD
[ g:cG
.......... y4 ]5z/
z0a`*3 -2
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 }M"])B I
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 'qde#[VB
:kE*
三、动态汉化Windows原理 (M
u;U!M"P
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 vg@5`U`^h
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? 9C Ki$L
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。 ~@QAa (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。 `HYj:4v'
2?:OsA}
四、"陷阱"技术 (d,OLng
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。 /zQx}U)TP
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: lfd-!(tXD
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut;
JV4fL~
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。 #h9Gl@|
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: t;PG
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 8'qlg|{!~
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 j"pyK@v2B
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): 5! +{JTXa
*(lpStr+wOffset) =0xEA; n)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。 ]B~(yh
//源程序 relocate.c V!yBH<X
1=9GV+`n
#include <WINDOWS.H>
}hm_Ws
#include <dos.h> 0"TPY(n
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); 'Ox "YE
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ZFH-srs{
typedef struct tagFUNC ]mNsG0r6
{ Oi$1ma xT
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 m!^$_d\%~
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 =(P$P
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 v_v>gPl,
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 &
@_PY
}FUNC; Ku uiU=
(L
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; xI#rnx*
//Windows主函数 p15dbr1
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 2
w!
0$
{ 3,*A VcQA
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 "H@I~X=
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 h#)\K|
qs
WORD wOffset; //函数偏移 B`3z(a92S
LPSTR lpStr; M0)0~#?.D
LPLONG lpLong; c(b`eUOO
char lpNotice[96]; r~oUln<[
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 6CGk*s
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 3fZoF`<a
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); S5Pn6'w
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); y@2"[fo3~
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 KyP@ hhj
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); +;pw^QB
lpStr=GlobalLock(hMemData); pzQc UG
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); E[zq<&P@
//保存原函数要替换的头几个字节 saQo]6#
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); &t_TLV 8T
Func.lOld=*lpLong; e} 7!A
*(lpStr+wOffset)=0xEA; =;)=,+V~q
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; Buq(L6P9r
GlobalUnlock(hMemData); E KN<KnU%
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); 1;{nU.If
//将保留的内容改回来 u WdKG({][
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); "WXUz
lpStr=GlobalLock(hMemData); qx*b\6Rt
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); #SI]^T|
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; E&Lml?@
*lpLong=Func.lOld; t.O~RE
GlobalUnlock(hMemData); 7
TM-uA$
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); k$#1T +(G
return 1; [ z/G
} Eg2jexl
9a sA-'fZ
//自己的替代函数 )Wt&*WMFXl
6L
Fhhl^
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* Uqj$itqUQ
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) =eDC{/K
{ u$ o19n
BYTE NameDot[96]= @(N}
{om
{ s9+lC!!
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, j
b'M
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, "qZTgCOY2
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, FLkZZ\
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, Y-+Kf5_[
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, /}eb1o
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, Kz]\o"K
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, 1@~ 1vsJ
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, eG.s|0`
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, 6"r _Y7%
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 -BwZ
}; 8@FgvWC
M%$-c3x
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; ]x'd0GH"]
HDC hMemDC; ;j<#VS-]
BYTE far *lpDot; q[. p(6:
int i;
-f<}lhmQ
for ( i=0;i<3;i++ ) 8\?H`NN
{ Z:,`hW*A6
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; }+)q/]%
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); eZg>]<L
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); |h.@Xy
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); w,<n5dMv
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); 7eFFKl
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); ^=gN >xP
DeleteDC(hMemDC); _+Pz~_+kS
DeleteObject(hBitmap); 'PTQ
S,E
} fzN?X=
return TRUE; Ju"c!vu~
} |NWHZo
' Yy+^iCus
//模块定义文件 relocate.def <(45(6fQ
)]zsAw`/
NAME RELOCATE }YU\}T-P
EXETYPE WINDOWS owA.P-4
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE m,rkKhXP
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE 'W&ewZH_h
HEAPSIZE 1024 \23m*3"W
EXPORTS iBY16_q
7oCY@>(f
五、结束语 z)u\(W*\iA
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。