"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 WxJV
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9!,f4&G`
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。 C5^9D
BMH?BRi
一、发现了什么? bcUa'ZfN<
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=sGPPj
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): 303x|y
Kwo0%2Onkd
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v m~`f0
.................................. jJK@i\bU_
\Z^Tk
6 type offset target ~mvD|$1z
BASE 060a seg 2 offset 0000 o(@^V!}V
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS '"9Wt@
.
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES suFO~/lRno
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) t]XF*fZH
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) )rbcY0q
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) Og :aflS
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) _53NuEM1
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) ;edt["Eu
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) "rcV?5?v~
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) FJIo]p
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) !4}Wp.
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) <xwaFZ
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) ;*>':-4
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) iz:O]kI
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) 4=ZN4=(_[
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) hEfFMi=a`
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) 9@ 8)ZHf
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) F>"B7:P1:Q
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) D)J'xG_<O
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) !UX7R\qu|
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) BF(Kaf;<t.
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) otJHcGv
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) JA
"
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE WbHI>tt
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) {AO`[
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) &` weW
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) Y@'ahxF
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) Kc{~Q
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) nm
!H<
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) 1w|u
^[~u\
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) xi! R[xr1
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) h 7*#;j
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) g?e-D.pSF
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) G/?j$T
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) \j~LxV
SkMBdkS9z[
35 relocations ul ag$ge
B{-+1f4
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) '-KrneZ!
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 nISfRXU;
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 : t6.J
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 Iw;J7[hJ&$
GoRSLbCUR
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 `yWWX.`
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 tC'@yX
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。 }Oh@`xTxt
主要的三个模块,有如下的关系: .[hbiv#
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 rQ$Jk[Y
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 y3)R:h4AH
·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。 * 57y.](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。 '3V?M;3|K
以GDI模块为例,运行结果如下: 4
n\dh<uY
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe x $=-lB
U{~R39
Exports: 09C[B+>h
f/K:~#k
rd seg offset name _9Y7.5
............ VS_xC$X!S
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data >XiTl;UU
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data _b1w<T
`
............ UkV{4*E
{Tym#
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。 4'ymPPY
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。 vTF_`X
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: #.z`clK#
6 type offset target X1{U''$
K
3-Xc3A=w
.......... H3Z"u
X6lR?6u%|
PTR 0442 imp GDI.351 fb||q-E
qC?\i['`
.......... +r
2\v
*K1GX
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。 muqIh!nn
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。 iSz?V$}?
d9n{jv|
三、动态汉化Windows原理 j,c8_;X!
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。 HX]pcX^K
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? \.7O0Q{
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。 7iJ=~po:o
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。 Ni4*V3VB
q:D!@+U
四、"陷阱"技术 &J~%Nt
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。 u LXV,
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: x>yeF,q1
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; z<rYh96uA
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。 )~X*&(7RR}
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: ? <.U,
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); @Yy:MdREA
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 @9!,]n
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): 68^5X"OGF
*(lpStr+wOffset) =0xEA; LFx*_3a
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。 *?#t (Y[
//源程序 relocate.c EFgs}BV_9
aTceGyWzl
#include <WINDOWS.H> 3 #zwY
#include <dos.h> ?kvkdHEO_
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); u$Za hN!
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); fJ?$Z|
typedef struct tagFUNC W~1MeAI
{ ]c8O"4n
n
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 8\~IwtSk
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ;b""N,
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 '42P=vzo
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 *Iu
.>nw
}FUNC; q?=eD^]
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; a%-P^M;a2
//Windows主函数 ZR3x;$I~4
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 'ErtiD
{ >o\[?QvP
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 J jCzCA:K_
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 FshQ OFW
WORD wOffset; //函数偏移 p1=sDsLL
LPSTR lpStr; 'y#kRC=G:
LPLONG lpLong; "/).:9],}
char lpNotice[96]; G;+hc%3y
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); P^%.7C
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ^ftZ{uA
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); W`C&$v#
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); `j59MSuK
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 k!]Tg"]JAh
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); urHQb5|T}
lpStr=GlobalLock(hMemData); fN8|4
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); y?-wjJS>
//保存原函数要替换的头几个字节 c FjC
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); wovWEtVBU
Func.lOld=*lpLong; n8zh;vuJ
*(lpStr+wOffset)=0xEA; 1rV?^5
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; FU0&EO
GlobalUnlock(hMemData); .cA[b
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); .E_`*[ 5=
//将保留的内容改回来 GA6)O-^G
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); V#W(c_g
lpStr=GlobalLock(hMemData); L4aT=of-
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); @ :i>q$aF
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; O'deQq[
*lpLong=Func.lOld; :yvUHx
GlobalUnlock(hMemData); ushQWP)
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); ]"^GRFK5
return 1; W K#lE&V3
} AKM\1H3U
9dw02bY`
//自己的替代函数 ?x]T&S{
KhZ'Ic[vw
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* 8k+Ctk
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) SDV} bN
{ A20_a;V
BYTE NameDot[96]= XH)MBr@Fz
{ ^zqz$G#
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, qwA:o-q"
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, 9F kwtF
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, G
<m{ o
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, q{c6DCc ]\
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, lbg!B4,
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, &nj@t>5Bs$
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, VX&KGG.6
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, )T?w,"kI
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, oHu0] XA
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 w0moC9#$?
}; 05nG|
m+DkO{8F
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; Yk<?HNf
HDC hMemDC; ImklM7A
BYTE far *lpDot; ?mRU9VY
int i; +t/VF(!
for ( i=0;i<3;i++ ) ^fS~va
{ 3,tKqR7g
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; )1J&tV*U
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); RIl%p~
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); @?*26}qp
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); l$d 4g?Z
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); 6P?
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); &{y-}[~
DeleteDC(hMemDC); QS_"fsyN:
DeleteObject(hBitmap); L4}C%c\p*
} y| @[?B
return TRUE; GRO[&;d`
} Q?7UiTZ
)"A+T&
//模块定义文件 relocate.def OyZgg(iN
Gnj|y?'
NAME RELOCATE &cayhL/%
EXETYPE WINDOWS }I,]"0b
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE Jan73AOX
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE 2@:Go`mg
HEAPSIZE 1024 fX#Em'Ab[
EXPORTS t%q@W,2J
8_8R$=V
五、结束语 =<iK3bPkU
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。