"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 /B73|KB+
~3<Li}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。 6Lk<VpAa
lS&$86Jo(
一、发现了什么? g!;k$`@{E'
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。 ^|M\vO
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): ;+t~$5
v<c~
'?YzO
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v qPY
OO
.................................. K<'L7>s3lA
}YH@T]O}
6 type offset target yNMnByg3?
BASE 060a seg 2 offset 0000 Nn5z
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS i>#[*.|P
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES o_>id^$>B
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) !g{9]"Z1T
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) 5|&8MGW-$
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) eJFGgJRIvF
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) iTJSW
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) W|XTa
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) iLiEh2%P
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) 8@S7_x
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) U+gOojRy{
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) W!|A3V35\:
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) \lwYDPY:
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) $xqI3UaX
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) `\LhEnIwu
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) J`}5bnFP
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) ^{\gD23
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) O]rAo
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) #hvLv
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) ma@3BiM
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) mGR}hsQpn
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) <8Y;9N|94!
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) {?tK]g#
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE >Hb>wlYR
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) ?0k(wiF
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) *c'nPa$+|S
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) wO:!B\e
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) pGEYke NU
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) .XD7};g
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) xE%1C6~C<
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) F^&
Rg
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) {*WJ"9ujp]
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) 0?kaXD
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) m>dZ n
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) ?
tre)
9+<%74|,
35 relocations py#`
z~tCag8I(k
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) x;A"S
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 Exir?G} \
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。 +oKp>-
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。 `CCuwe<v
];BGJ5^j
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 ;M,u,KH)/
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 eeIaH
>
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。 eZDqW)x
主要的三个模块,有如下的关系: fBCW/<Z
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 ~x<nz/^
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 r(sQI#
P
·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。 !<9sOvka{
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。 ,>" rcd
以GDI模块为例,运行结果如下: +B^(,qKMN
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe ^`b&fbv
scmn-4j'{
Exports: jG($:>3a@
3V")~m
rd seg offset name TMt,\gTd
............ }1]E=!?)&
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data |$[WnYP
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data En&bwLu:s
............ LxqK@Q<B
:1%z;
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。 G9?6qb:
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。 ogN/zIU+VA
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: Fv!zS.)`
6 type offset target +<p?i]3CHe
CPRv"T;?
.......... (hywT)#+
uP,{yna(
PTR 0442 imp GDI.351 piIr.]
k+k&}8e
.......... /Mq]WXq[V
jO'+r'2B9
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。 V,,/}f'
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。 }7k!>+eQ
_n9+(X3
三、动态汉化Windows原理 m5KB #\
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。 -VK6Fq
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? z4l
O
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。 eF5?4??
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。 BoZG^
hK=\O)
四、"陷阱"技术 e@k`C{{C]o
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。 +3VDapfin
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: }qUNXE@
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; nJ/ wtw
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。 `?{Hs+4P5
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: ^+Ez[S{8
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); .y7&!a35
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 oo\0X
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): t3 AZS0
*(lpStr+wOffset) =0xEA; b`Wn98s
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。 mT57NP
//源程序 relocate.c 1j*I`xZ
i<D}"h|
#include <WINDOWS.H> gi`K^L=C
#include <dos.h> a!"81*&4#
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); rl)(4ad=
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); cvn4Q- ^
typedef struct tagFUNC Z<a6U 3
{ '<
OB
j
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 hq9b
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 fFXG;Q8&
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 .vRLK
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 `n8) o %E9
}FUNC; 9GS<d.#Nvc
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; SdUtAC2
//Windows主函数 W38My j!
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) cOUsbxYTD
{ bo&!oY#
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 hCO*gtA)M
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 {! RW*B
WORD wOffset; //函数偏移 `gqBJi
LPSTR lpStr; *iF>}yh e
LPLONG lpLong; LGT\1u
char lpNotice[96]; 76[aOC2Ad
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); rtDm<aUh
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); \()\pp~4
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); DLE|ctzj[7
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); "}DuAs
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 !TY4C`/
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); k%QhF]
lpStr=GlobalLock(hMemData); ~az6n)
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); P,!W\N%3
//保存原函数要替换的头几个字节 Ze~ a+%Sb
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); io
cr
Func.lOld=*lpLong; NTiJEzW}
*(lpStr+wOffset)=0xEA; +3vK=d_Va
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; q
/|<>s
GlobalUnlock(hMemData); kgK7 T
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); ]M{SM`Ya
//将保留的内容改回来 YP~d1BWvf
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); V~5vVY_HG&
lpStr=GlobalLock(hMemData); BW:&AP@B
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); D`e!CprF
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; [8Ub#<]]
*lpLong=Func.lOld; =KNg "|
GlobalUnlock(hMemData); z>k6 T4(
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); !'ajpK
return 1; {i^ ?XdM
} 2U>1-p&dn
qYIBP?`g
//自己的替代函数 $${ebt
U_!"&O5lr
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* Gyy:.]>&
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) *we 3i
{ (Tn*;Xjq
BYTE NameDot[96]= 0$&Z_oJ
{ -J!F((jt
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, 7H[#
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, 6,_CL M
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, /lttJJDU
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, wias]u|
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, t> &$_CSWK
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, <3HW!7Ad1
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, ]S,I}NP
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, :@_CQc*yB
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, L7n->8Qk
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 ErB6fl
}; Ew4DumI
fLc<}DF
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; }5OlX
HDC hMemDC; E3,Z(dpX!
BYTE far *lpDot; ~ ;)@a
int i; HtY\!_Ea
for ( i=0;i<3;i++ ) jc;&g)Rv
{ wi*Ke2YKP
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; QwOQS
%
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); 'ycs{}'
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); d^]wqn pf
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); 7_#v_ A^
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); ^ 9;s
nr
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); 3zWY%(8t4?
DeleteDC(hMemDC); SL%4w<
DeleteObject(hBitmap); Vize0fsD
} DKIDLf
return TRUE; Vl^jTX5N
} $C#~c1w
s}|IRDpp
//模块定义文件 relocate.def ~ D3'-,n[
h]@Xucc
NAME RELOCATE 9IMRWtZWT
EXETYPE WINDOWS Gjy'30IF
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE y*Ex5N~JC
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE 2Y 6/,W
HEAPSIZE 1024 n6Q 3X
EXPORTS #J2856bzS
,Hys9I
五、结束语 |r0j>F
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。