"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 "<1{9
!l8PDjAE
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。 L#sMSVC+
:DNY7TvZ
一、发现了什么? 0S!K{xyR
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。 ,#9PxwrO
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): @qAS*3j
;?p>e'
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v V**~m9f
.................................. VU3upy<
$<EM+oJ|ER
6 type offset target p_%Rt"!
BASE 060a seg 2 offset 0000 8(~h"]`!
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS %dVZ0dl
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES H<,gU`&R
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) $'M!HJxb
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) iqWQ!r^
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) on`3&0,.
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) 6LIJQ
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) HIZe0%WPw
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) Kn1a>fLaJ_
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) E ~<JC"]
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) ] (8[}CeL
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) '5$b-x6 F
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) S.NPZ39}ZE
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 2c*GuF9(0
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) BRiE&GzrF
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) '~=SzO
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) /a4{?? #e
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) XW]tnrs
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) (O3nL.
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) -uf|w?
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) [7Oe3=
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) UP,c |
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) %7+qnH*;r
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE zK@@p+n_#.
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) H G^'I+Yn
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) &Z%?!.4j@
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) `b$.%S8uj=
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) ~Mxvq9vaD
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) VMWf>ZU
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) 0 @oJFJrO
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) 2J BR)P
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) *$g-:ILRuZ
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) uVrd i?3
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )
}.6[qk
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) ( a#BV}=
pv|G^,>#
35 relocations <RL]
(9dl(QSd
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) FQ\h4` >B
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 /%^#8<=|U
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。 Y76gJ[yjn
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。 H4+i.*T#
ep{FpB
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 ]h5tgi?_l
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 eJ-nKkg~a
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。 C,4e"yynb
主要的三个模块,有如下的关系: fz
"Y CHe
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 SvF<p3
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 = dN@Sa/
·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。 N;`n@9BF
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。 Z7Hbj!d/Sz
以GDI模块为例,运行结果如下: 6Z"X}L,*
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe 0o&5]lEe
]D\D~!R
Exports: VI*$em O0
l*G[!u
rd seg offset name X"%gQ.1|{j
............ yJIscwF
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data o }m3y
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data 9hyn`u.
............ ;RlxD 4p
jmG~Un M
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 CU!Dhm/U
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 }Zp,+U*"
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: 1?l1:}^L
6 type offset target U]rRQ
d/:;
do'GlU oMC
.......... )vlhN2iv
rYk0
ak
PTR 0442 imp GDI.351 wUJcmM;
r5^eNg k
.......... k+*u/neh
x]j W<A
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 %8v\FS
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 1< ?4\?j
S3J^,*'
三、动态汉化Windows原理 n+ M <\
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 6ik$B
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? kyV8K#}%8
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。 j1<Yg,_.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。 /PKN LK
#KvlYZ+1
四、"陷阱"技术 M<&= S
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。 ;$Jo+#
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: {P-):
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 1|=A*T-<M
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 |Y.?_lC
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: {M)Nnst"~
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Q/Rqa5LI:
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 {n=|Db~S
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): :k#HW6p
*(lpStr+wOffset) =0xEA; #<xm.
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 ^<6[.)
//源程序 relocate.c kq-) ^,{y
(cO:`W6.
#include <WINDOWS.H> D2O~kNd
#include <dos.h> 3OB"#Ap8<
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); noj0F::m`j
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); @2#lI
typedef struct tagFUNC yf,z$CR
{ ^B^9KEjTz
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 %"-5 <6d
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 NHE18_v5
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 !VzC&>'v^9
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 ~$J2g
}FUNC; o+VQ\1as?(
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; ~.|_ RdN
//Windows主函数 w32y3~
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) LR3*G7
{ ?q [T
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 TcoB,Kdce
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 glw+l'@
WORD wOffset; //函数偏移 Ho]su?
LPSTR lpStr; zT{VE+=
LPLONG lpLong; w!XD/jN
char lpNotice[96]; W@esITr
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); +w~oH =
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); @(lh%@hO
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); 7|H$ /]
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); }QmqoCAE~m
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 _u Il
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); xYB{;K
lpStr=GlobalLock(hMemData); nr3==21Om4
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); `GLx#=Q
//保存原函数要替换的头几个字节 1.>m@Slr>
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); HbIF^LeY|R
Func.lOld=*lpLong; lLIAw$
*(lpStr+wOffset)=0xEA; @}ZVtrz
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; 6dYMwMH
GlobalUnlock(hMemData); "Y.y:Vv;
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); OZ&o:/*HM
//将保留的内容改回来 GN>@ZdVG}#
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); H"F29Pu2
lpStr=GlobalLock(hMemData); mp3s-YfRc
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); |l!aB(NW
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; 7[wPn`v2
*lpLong=Func.lOld; dF2RH)Ud
GlobalUnlock(hMemData); D/' dTrR
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); D43z9z-:L
return 1; E(|>Ddv B&
} 8cQ'dL`(
yh=N@Z*zP
//自己的替代函数 Bbp|!+KP{(
q cno^8R
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* LH6vLuf
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) =BrRYA
{ K>
e7pu
BYTE NameDot[96]= >R=|Wo`Ri
{ wKHBAW[i]
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, fXB0j;A
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, Z6m)tZVM
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ?@8[e9lLD
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, :v 4]D4\o
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, paMa+jhQQ
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, FgO)DQm
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, _vZOZKS+
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, IGN1gs
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, B/C,.?Or
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 -F>jIgeC2v
}; I}Q2Vu<
:@&/kyGH
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; y?#
Loe
HDC hMemDC; dqAw5[qMJ
BYTE far *lpDot; h`wD
int i; BerwI
7!=
for ( i=0;i<3;i++ ) K|@G t%Y
{ 2Rz
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; QS j]ZA
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); xezcAwW
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); %>s|j'{
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); p4)Q&k!
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); wNX]7wMX
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); ?%kV?eu'
DeleteDC(hMemDC); 8XbT`y
DeleteObject(hBitmap); mVmGg,
} I2DpRMy
return TRUE; !o-@&q
} YbLW/E\T
|nF 8gh~}
//模块定义文件 relocate.def L=h'Qgk%
.sA.C]f
NAME RELOCATE <\FH fE
EXETYPE WINDOWS :H[6Lg\*
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE z$Qbj
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE 0(btA~'*
HEAPSIZE 1024 SY8C4vb'h
EXPORTS U<-D(J
CH/rp4NeSy
五、结束语 ^W@5TkkBQq
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。