"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 ZAG iaq
oe:@7stG
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。 @!:~gQ
l`vb
一、发现了什么? ByK!r~>Z1Q
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。 ?(^HjRUY
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): j5EZJ`
~$8t/c
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v lc71Pp>
.................................. v3i]z9`
!)(c_ uz
6 type offset target uWYI p\NN
BASE 060a seg 2 offset 0000 s2{d<0x?v
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ?1?zmaS
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES -U?Udmov
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) Eo$7W5hJ
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) x}W,B,q
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) %\
i 7
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) ZgcJxWC<
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) hZ0CnY8 '
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) \P;%fN
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) aF9p%HPDw
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) ?_L)|:WL
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) 5UQz6DK
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) [`~E)B1Y
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) >h0iq
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) R`wL%I!?f
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) 6_m5%c~;+r
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) \tj7Jy
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) "Z&-:1tP{9
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) #S/]=D
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) 0Jh^((i*
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 1XAXokxj
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) Gyak?.@R
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) :K ^T@F5n
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE =7JvS~s
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) s0 ZF+6f
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) J2$L[d^
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) +P?!yH,n
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) >[=fbL@N<@
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) G/nSF:r p
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) ?v-( :OF
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) RnN]m!"5
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) JM-spi o
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) cY|?iEVs)
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) ?mJNzHrq;
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) cuO)cj]@e
,&$+{3
35 relocations WB2An7i@"{
IcM99'P(
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)
L7*,v5
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 R^PPgE6!$
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。 gAA2S5th
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。 8,Jjv*
Une,Y4{u
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 T[}A7a6g_
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 X|}yp|
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。 /STFXR1@.u
主要的三个模块,有如下的关系: b]'Uv8f bF
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 *{qW7x.6h
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 E880X<V)>
·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。 e6C;A]T2E
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。 ,GB~Cmc1<Q
以GDI模块为例,运行结果如下: $^Is|]^
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe j@xerY
]Q Y:t:-
Exports: !o+Y"* /
g\CRx^s
rd seg offset name ~C1lbn b
............ i`3h\ku
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data `ZCeuOH
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data ^ lrq`1k
............ (!72Eaw:]
^gb3DNV~y
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 sb Wn1 T
U
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 uD=i-IHT
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: _g|zDi^
6 type offset target &Kuo|=f
{9kH<,PJ;!
.......... F?UI8
-nVQB146^
PTR 0442 imp GDI.351 Zd~'%(q
P.L$qe>O
.......... RRW/.y
pFfd6P
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。 ;D}8acQ
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。 Y$3 &?LA
^}JGWGib=+
三、动态汉化Windows原理 ]ZV.@%+
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 OF [y$<jM
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? a$0,T_wD
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 ch|4"&g
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 bC_qoI<
~#z8Q{!O
四、"陷阱"技术 Akar@ wh
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 ObK-<kGcB
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: pKeK6K\8
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; vL>cYbJ<
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 #&fi[|%X$
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: Gjhpi5?%8
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); EW$.,%b1
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 ,"MRA
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): |;~kHc$W
*(lpStr+wOffset) =0xEA; <SK%W=
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。 O*;$))<wX
//源程序 relocate.c ZDMv8BP7
Ri[ v(Zf
#include <WINDOWS.H> 'o D31\@I
#include <dos.h> up(6/-/.7
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); 7Cx*Ts $
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); DGR[2C)@N
typedef struct tagFUNC 8>U{>]WG
{ g+g0iS
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 v[k;R
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ZGILV
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 /INjP~C
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 $KSdNFtM)A
}FUNC; GyirE`
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; MHl ffj
//Windows主函数 U
+c?x2\
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) UE:';(t
{ |p4D!M+$7
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 g8=j{]~C
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 }>q%##<n
WORD wOffset; //函数偏移 Uq}F rK}
LPSTR lpStr; #6fQ$x(F#j
LPLONG lpLong; $&fP%p
char lpNotice[96]; A_h|f5
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); \nfjz\"R?b
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); !p:kEIZ)y
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); Ge'[AhA
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); `S`,H
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 $N
!l-lu=
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); @u@N&{b5"
lpStr=GlobalLock(hMemData); Ly\ `
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 8i
epG
//保存原函数要替换的头几个字节 @fI1|v=eF
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); T^z
Func.lOld=*lpLong; B^7B-RBi0
*(lpStr+wOffset)=0xEA; I_?+;<n
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; 1/JtL>SKE
GlobalUnlock(hMemData); h>w(Th\H
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); )JNUfauyT
//将保留的内容改回来 bcM65pt_C
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); ,.<[iHC}9
lpStr=GlobalLock(hMemData); B=?m_4\$m
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); =nVEdRU
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; N7Kg52|
*lpLong=Func.lOld; 9Dat
oi
GlobalUnlock(hMemData); !^[i"F:G
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); 0mt lM(
return 1; UFE# J
} Q1Jw7R#?l
"b~-`ni
//自己的替代函数 Gy]ZYo(
QL].)Vgf
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* jDO"?@+
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) [:hTwBRF
{ sKg
IKYG}T
BYTE NameDot[96]= Oax6_kmOj
{ =&_Y=>rA]0
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, A$JL"~R
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, .RazjXAY
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, j7(S=
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, EPd9'9S
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, )ajF ca@v
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, h!~Qyb>W
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, v=pkze
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, bZ5cKQ\6
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, 6E^h#Ozl
9
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 BN_I#8r
}; nB|m!fi<
KbXENz&C
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; 4MFdhJoN
HDC hMemDC; IPVD^a?
BYTE far *lpDot; > w-fsL
int i; 'DhH:PR
for ( i=0;i<3;i++ ) 9} *Pb6
{ lH%%iYBM
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; tM:%{az
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); S5+W<Qs
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); fb=[gK#*,
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); ku3(cb!2
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); Md*~hb8J
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); /bSAVSKR
DeleteDC(hMemDC); iBXS
DeleteObject(hBitmap); a_T3<
} J<vVsz+7:
return TRUE; 'kBq@>
} dzbFUDJ
af>^<q
//模块定义文件 relocate.def O0Pb"ou_h.
7l+:gD
NAME RELOCATE +Oafo|%
EXETYPE WINDOWS d71|(`&
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE `Eg~;E:
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE .T\jEH8E
HEAPSIZE 1024 ,hVDGif
EXPORTS v =]!Po&Q-
/8O;Q~a
五、结束语 "9v4'"
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。