"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 }5oI` 9VT
0@cIj
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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。 pIcg+~
qNj?Rwc
一、发现了什么? HBE[q#
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。 -]zb3P
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): nD*iSb*
uWdF7|PN7
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 04|ZwX$>+
.................................. 65~E<)UJ
3[fm|aU
6 type offset target eP>_CrJb
BASE 060a seg 2 offset 0000 >;c);|'}q
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ~CnnN[g(_
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES g_syGQ\
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) <L qJg
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) BK%B[f*[OA
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) Dbn344s
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) ye$_=KARP
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) kpn|C 9r
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) ANu>*
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) [h;I)ug[o(
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) \~%+)a%%
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) m#RJRuZ|2V
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) gUx}vE-
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) (Fzy8
s
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) 'A:Y&w"r
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) raPOF6-_rH
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) iG6]Pr|;e
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) {HEWU<5
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) R~oJ-}iYX
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) IXa~,a H71
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) *2a" 2o
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) l6HtZ(
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) ekyCZ8iai
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE 3i!a\N4 K
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) `X@\Zv=}
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) &]n }fq
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) ,6g{-r-2
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) %[*-aA
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) 0@zJa;z'
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) ?(=|!`IoO
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) LQPQ !):;
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) R'c dEoy
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) 3O$l;|SX
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) `Uz.9_6
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) ~3:hed7:
YTefEG]|q
35 relocations [y`Gp#
Cst1nGPL
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) -6- sI
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 '69)m~B0a
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 .2JZ7
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 }NC$Ce
cDz@3So.b
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 n?r8ZDJ'
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 pwfQqPC#_
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。 ]C,j80+pK
主要的三个模块,有如下的关系: %;QK5L
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 ,g7O
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 hTLf$_|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。 tB>!1}v
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。 z]8Mv(eL
以GDI模块为例,运行结果如下: s|<n7 =J
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe ZNw|5u^N
)m7%cyfC
Exports: i;%G Z8
!I?C8)
rd seg offset name 2: gh q
............ -"nkC
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data IwnDG;+Ap
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data S,:!H@~B
............ 1w7tRw
}kmAUaa,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。 9y6u&!PZ\
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。 L D[\eJ_
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: GW>F:<p
6 type offset target &qXobJRM
AJi+JO-
.......... wGLMLbj5
<T[LugI
PTR 0442 imp GDI.351 3'.3RKV
6NV592
.......... s 7 nl
G]aey>)
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。 ~Re4zU
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。 Fc`IRPW<
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LTG.
三、动态汉化Windows原理 85&7WAco"B
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。 }>@SyE'Q
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? |k6+-
1~_
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。 N/0aO^"V
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。 J8Wits]A]$
QY)p![6Fj
四、"陷阱"技术 /a32QuS
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。 `e'wWV
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: Jt]RU+TB
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; |E6_TZ#=
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。 kBk>1jn"
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: xwD` R*
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ir.RO7f
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 cL#-vW<s3
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): *RS/`a;,
*(lpStr+wOffset) =0xEA; bxh-#x
&
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。 <1I4JPh>x
//源程序 relocate.c f{VV U/$
|Yw k
#include <WINDOWS.H> 6inAnC@I
#include <dos.h> [(*Eg!?W=
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); $rW(*#C
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 4$VDJ
typedef struct tagFUNC 5OWyxO3{
{ ++b[>};
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 k vZ w4Pk
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 >U*p[ FGW
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 5;KJ0N*-
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 -51LF=(!L
}FUNC; 5T.U=_ag
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; $>#0RzU
//Windows主函数 u4FD}nV
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 6ZE`'pk<
{ Ci-Ze j
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 I;JV-jDM
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 i;{lY1
WORD wOffset; //函数偏移 $`GlXiV
LPSTR lpStr; *CXc{{
LPLONG lpLong; LGuZp?"
char lpNotice[96]; }h Wv
p
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); grE(8M
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 0#TL$?=|
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); sTP\}
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK);
8?LT*>!
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 2Pm}wD^`
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 5B)&;[
lpStr=GlobalLock(hMemData); 39O rY
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); G8vDy1`q6
//保存原函数要替换的头几个字节 G 3U[)("
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); $i+@vbU6
Func.lOld=*lpLong; py\:u5QS
*(lpStr+wOffset)=0xEA; DcBAncsK
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; O0jOI3/P%
GlobalUnlock(hMemData); stK}K-=`
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); 0'6ai=W
//将保留的内容改回来 v@ QnS
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 9NwUXh(:(
lpStr=GlobalLock(hMemData); `l'T/F\
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); `PAQv+EYz
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; t<fah 3hl
*lpLong=Func.lOld; [c=P)t7
V
GlobalUnlock(hMemData); :qxWANUa
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); cdkEK
return 1; &o x
} yfV]f
LZ
V/H+9+B7Im
//自己的替代函数 2F*>&n&Db7
zx<PX
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* db,?b>,EE
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) 3m75mny
{ Nzgi)xX0HX
BYTE NameDot[96]= v\|jkzR5Y
{ rK'Lvt@w
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, b||usv[or
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, J:W+'x`@
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, #pPOQv:~
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, .*YF{!R`h
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, :@jctH~
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, %ZD]qaU0
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, P\K#q%8
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, Ox#vW6;)
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ByP<-Deh
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 !0hyp |F:>
}; \E,2VM@6
?=4oxPe
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; y'`7zJ
HDC hMemDC; .9e5@@VR
BYTE far *lpDot; ]wDqdD y7S
int i; qdZ ^D
for ( i=0;i<3;i++ ) >3D1:0Sg
{ hfI=9x/
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; zZPWE"u}
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); 6bUP]^d
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); 0,~s0]h0V
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); PcA^ jBgGl
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); EpG9t9S9
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); [- 92]
DeleteDC(hMemDC); ` Ny(S2
DeleteObject(hBitmap); # *pB"L
} `},:dDHI
return TRUE; :k?`gm$
} ;UgwV/d
@k;65'"Q
//模块定义文件 relocate.def
9;%$
Drtg7v{@\
NAME RELOCATE f_O|
EXETYPE WINDOWS HdtGyh6X0
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE I2HV{1(i
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE |~%RSS~b*
HEAPSIZE 1024 E8Kk)7
EXPORTS .S|T{DMQ[
j;uUM6
五、结束语 >
"rM\ Q
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。