"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 UgHf*m
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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。 /4S;QEv
4 (?MUc
一、发现了什么? E,G<_40
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)o:q
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): ucYkxi`x
IxSV? k
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v >X}{BDMb.
.................................. V%L/8Q~
T(X:Yw
6 type offset target GrEs1M1]*
BASE 060a seg 2 offset 0000 sPYX~G&T
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS `{<frB@
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES pck >;V
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) Qez SJ
io
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) ~GB=Nz
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) ^i%A7pg
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) AMlV%U#
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) uF(k[[qaiN
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) /9ZcM]X B
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) B:oF;~d/,
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) I@7/jUO
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) r((Tavn
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) K!{5[G
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) WnxEu3U
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) `"y`AY/N
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) w8M2N]&:
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) SBKeb|H8
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) y>o>WN<q
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) QEJGnl676
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) E:A!wS`"
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) R"xp%:li
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) H3FW52pjX
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) Z[#IfbYt
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE ;_JH:}j
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) n[k1np$7?6
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) :iCM=k
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) XF,<i1ZlM
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) )q^ Bj$
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) m@qqVRn#)
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) f@z*3I;
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) +cg
{[f,J;
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) R9dP ,<2
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) q(]f]Vl|0
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) Cw1(5
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) r2eQ{u{nX
mBl7{w;Iv
35 relocations =&U`9qN
bkQ3c-C<
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) mN1Ssq"B
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 +uQB
rG
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。 |HbEk[?^s
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。 `.BR=['O
UmP'L!
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 2R@%Y/
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 9U<Hf32
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。 %xg"Q|
主要的三个模块,有如下的关系: ?ApRJm:T
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 9{eBgdC
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 cH"@d^"+q|
·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。 gbGTG(:1S
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。 |O (G nsZ
以GDI模块为例,运行结果如下: HhSjR%6HY;
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe } p'8w\C$
=7jEz+w#
Exports: m6n hC
X%4h(7;v
rd seg offset name !Yh}H<w0
............ LHi6:G"Y(
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data !wh=dQgMe
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data 'DAltr<
............ :,F=w0O
)SiY(8y
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。 J+2R&3;_O
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。 *8\(FVyG^
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: |~$7X
6 type offset target z+"0>ZN&
b=LF%P
.......... \iZ1W
FMS2.E
PTR 0442 imp GDI.351 njMLyT($
9*_uCPR
.......... 1%eLs=u?
z\}!RBOq
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。 {
/<4'B
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。 _T~H[&Hl
=lrN'$z?%
三、动态汉化Windows原理 8XbR
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 X<xqT
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? 878tI3-
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 h)o]TV
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 [ X|OrRA
wItz cY1m
四、"陷阱"技术 lIq~~cv)
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 D44I"TgqD
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: G%OpO.Wf
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; k+\7B}7F
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 q3\!$IM.
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$sZQ)
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 6y@<?08Q
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 iEhDaC[e(b
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): Yq;&F0paK
*(lpStr+wOffset) =0xEA; @,vv\M0)p
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 )6G+ tU'
//源程序 relocate.c |Ow$n
Oxn'bh6R0
#include <WINDOWS.H> 4TJ!jDkox
#include <dos.h> r,nn~
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); ~7BX@?
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Qa?QbHc
typedef struct tagFUNC vs*I7<
{ ;U7t
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 M9g1d7%
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 AIfk"2
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 w:R]!e_6\9
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 mh8nlB
}FUNC; h.LSMU (O
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; B}5XRgq
//Windows主函数 g.&\6^)8p
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) SA3Y:(
{ j&}B<f _6J
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 ^V,@=QL3U
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 2V< # Y
WORD wOffset; //函数偏移 ST4(|K
LPSTR lpStr; Vx(;|/:
LPLONG lpLong; -9Xw]I#QR
char lpNotice[96]; p,^>*/O>
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); dh,7iQ
s
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ~$ WQ"~z
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); |
VRq$^g
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); *EE|?vn
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 V9]uFL
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); faJ8zX
lpStr=GlobalLock(hMemData); ^ N_`^m
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ZArf;&8
//保存原函数要替换的头几个字节 n(# c`t*
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); F~P/*FFK
Func.lOld=*lpLong; c$.T<r)Z
*(lpStr+wOffset)=0xEA; 2c*2\93>
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; >,w P!;dh
GlobalUnlock(hMemData); ?/L1tX)
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); h!;MBn`8
//将保留的内容改回来 ceI
[hM
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 0Cv4/Ar(
lpStr=GlobalLock(hMemData); dW6Q)Rfi
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); "p2u+ 8?
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; KKMWD\
*lpLong=Func.lOld; 9&[\*{
GlobalUnlock(hMemData); '.xkn{c
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); {kv4g\a;
return 1; '4Y*-!9
} |W/Hi^YE2
n7'<3t
//自己的替代函数 oPE.gn_$
/iTH0@Kw;
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* N}1-2
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) yO%VzjJhg
{ n/:Z{
BYTE NameDot[96]= :'TX"E!
{ 5vl2yN
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, EID(M.G
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, -kt1t@O
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ,9+nfj
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ;+!xZOmm
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, sd7Y6?_C
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, i@%L_[MtA
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, $jDD0<F.#
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, ;vZ*,q6
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ug>]U ~0
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 E ,Dlaq
}; )z|_*||WU^
J\9jsx!WQ
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; `_6@3-%
HDC hMemDC; a:wJ/ p
BYTE far *lpDot; +2f>
M4q
int i; l
%]<-
for ( i=0;i<3;i++ ) g!z8oPT
{ J78Qj[v
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; }:tAKO=+
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); `
C/fF_YA
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); Gu<W:n[
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); UeC 81*XZ
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); uV#-8a5!
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); </~1p~=hAt
DeleteDC(hMemDC); __Vg/C!W
DeleteObject(hBitmap); Cf.WO %?P
} thR|h+B
return TRUE; p PU 2ar
} +lW+H12
iOE9FW|e
//模块定义文件 relocate.def .kz(V5
(p}9^Y
NAME RELOCATE :a#|
EXETYPE WINDOWS #zh6=.,7
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE |2tSUOZ
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE kvY}
yw7
HEAPSIZE 1024 :ga 9Db9P
EXPORTS 9iiU,}M`j
8Fyc#Xo8
五、结束语 |v,}%UN2
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。