"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 `"v5bk
Dm/# \y3
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。 ^(I4Do~}
mrDIt4$D
一、发现了什么? P&3'N~k-
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 96a A2s1
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例): :>to?~Z1
dzZ74FE!t
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v BM*9d%m^
.................................. i<|5~tm
@psyO]D=j%
6 type offset target }7CMXw
[
BASE 060a seg 2 offset 0000 .op:
2y9]
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS 0bxB@(NO
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES 3X$)cZQ
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) .$+]N[-=
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) Ghgx8 ]e
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) I]P'wav~O
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) E6n3[Z
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) u-Pa:wm0-
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) o.t$hv|
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) |p J)w
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) qG7^XO Ws-
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) A87JPX#R?
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) ud K)F$7
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 'v^CA}
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) bs!N~,6h
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) 5uMh#dm^
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) v_f8zk
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) X l#P@60
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) {S(d5o8
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) E4RvVfA0F
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) c6sGjZdR
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) zyTP|SXk
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) >*H>'O4
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE M}NmA
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) &~U!X~PpB
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) T^u ][I3*
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) ) W)m?%
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) UKp- *YukT
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) {]plT~{e
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) b:/ ;
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) {J q[N}
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) T;jp2 #
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) kM5N#|!
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) kH1hsDe|&y
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) ";38vjIV
1g6AzUXg
35 relocations J@Eqqyf"
98h,VuKVaB
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) />;1 }
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 T1hr5V<U
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 ~U`oew
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 B"T Z8(<
Z8nj9X$
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 k|Vq-w
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 Zh`lC1l'
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。 ~\`lbGJ7?
主要的三个模块,有如下的关系: y0>asl
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 'M185wDdAl
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 7PO3{I
·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。 Rkm1fYf
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。 WS8m^~S@\
以GDI模块为例,运行结果如下: )%x oN<
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe cc7*O
^D\1F$AjC
Exports: xc[@lr
IW3ZHmrpA
rd seg offset name ]&\HAmOQS
............ xaSvjc\
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data 5bM/
v
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Zpg/T K
............ X=_pQ+j`^
wEENN_w
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。 gO%#'Eb2
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。 ,ii*[{X?
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: "Wr5:T-;
6 type offset target c4ptY5R),
$A"kHS7T
.......... ?D-1xnxep
duB{1
PTR 0442 imp GDI.351 BJ!b LQ
o9ZHa
.......... GVk&n"9kp
ES!$JWK|
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。 /PG+ s6
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。 =3OK3|
km2('t7?
三、动态汉化Windows原理 r#iZ FL3q
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。 Jm$.$B&I
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? YO7Y1(`
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。 Wr Ht
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。 S[!K
){`s&? M0
四、"陷阱"技术 :b)IDcW&j:
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。 =gS?atbX
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: J#vIzQ
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; $ysemDq-a\
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 `Bk7W]{L
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: R06L4,/b
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); )I'?]p<
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 C( 8i0(1
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): W[BZ/
*(lpStr+wOffset) =0xEA; t!QuM_i3
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 jY%&G#4
//源程序 relocate.c [2?|BUtD[
XlUM ~(7+v
#include <WINDOWS.H> [
qt
hn[3
#include <dos.h> _#@n^c
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); k`JP
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ntbl0Sk
typedef struct tagFUNC ~$n4Yuu2[
{ `v3WJ>Q!N?
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 H-A?F^#
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 DhY.5
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 b"n8~Vd
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 I
Y%M5(&Q
}FUNC; w>Iw&US
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; W1'F)5(?7
//Windows主函数 uKc x$
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 7S$Am84%
{ wBZ=IMDu\
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 |N_tVE
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 m3W:\LTTp
WORD wOffset; //函数偏移 ST$~l7p
LPSTR lpStr; g^|}e?
LPLONG lpLong; Fw5|_@&k
char lpNotice[96]; _+PiaJ&'
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); T<(1)N1H`
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ?q a
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); 85CH%
I#
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); li'h&!|]
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 c'cK+32
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); aX`"V/
lpStr=GlobalLock(hMemData); +v.uP [H
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); {<&i4;
//保存原函数要替换的头几个字节 {y)O?9q
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); MCOiB<L6
Func.lOld=*lpLong; Z`x|\jI
*(lpStr+wOffset)=0xEA; Cbu/7z
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; !>QS746S@
GlobalUnlock(hMemData); &_Kb;UVRj
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); j6v|D>I
//将保留的内容改回来 -!MrG68
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);
[U9b_`
lpStr=GlobalLock(hMemData); xi['knUi2-
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); VP0q?lh
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; MmiC%"7wt
*lpLong=Func.lOld; ^mxOQc !
GlobalUnlock(hMemData); rk$&sDc/3
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); 9A_{*E(wd
return 1; xxjg)rVuy
} xC N6?
Xi$( U8J_
//自己的替代函数 ZrY#B8
p}q27<O*/
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* $ N`V%<W
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) 9U[Gh97Sf
{ |dIP &9
BYTE NameDot[96]= Qn=3b:S-
{ 7P1G^)
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, AGaM
&x=
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, BS3Aczwk
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ,=sbK?&
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, mGx!{v~i&
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, \7b-w81M-
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, +B(x:hzY9
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, {UqS q
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, wM.z/r\p
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, (NfP2E|B
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 tUX4#{)q(j
}; F6>K FU8
:5)Dn87
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; EUBJnf:q
HDC hMemDC; CTawXHM
BYTE far *lpDot; Q{%2Npvq
int i; eu=G[>
for ( i=0;i<3;i++ ) :"m~tU3&
{ |OW/-&)
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; }/tT=G]91
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); oh*Hzb
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); n>Cl;cN=
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); wq yw#)S
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); @ig'CF%(
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); x_za
R}WI
DeleteDC(hMemDC); rJLn=|uR
DeleteObject(hBitmap); 3V=(P.A Tm
} J|*Z*m
return TRUE; -s~6FrKy
} (Hk4~v6pqC
%
mP%W<
//模块定义文件 relocate.def 5)712b(&
rP4v_?Zg+
NAME RELOCATE nW)-bAV<
EXETYPE WINDOWS =^liong0
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE
lMkDLobos
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE y 98v
HEAPSIZE 1024 s|er+-'
EXPORTS tW<i;2 l
R7)\wP*l5
五、结束语 }YV,uJH[
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。