"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 yt<K!=7&
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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。 c5t?S@b
|\b*p:el
一、发现了什么? K(Cv9YQ
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。 /[us;=CM
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): *.i`hfRc
nNL9B~d
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v av5lgv)3
.................................. +:^tppg
Q*lZ;~R
6 type offset target bx5X8D
BASE 060a seg 2 offset 0000 (IEtjv}D
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS gMgbqGF)
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES \Hy~~Zh2
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) p~M^' k=d
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) 0mCrA|A.
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) yTmoEy. q
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) pET5BMxGG
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) WAob"`8]
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) Ao=.=0os
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) ^(a %B
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) 0P!6
.-XU
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) QRa>W/N
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) !qy/'v4
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) )WBTqML[
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) C9*'.~
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) VV?KJz=,W=
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) *,z__S$Q)
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) CRS/qso[Q'
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) EY&hWl*a^
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) W**a\[~$
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) &%INfl>o7.
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) G#K=n
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) x==%BBnO%
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE a[t2TjB
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) ~KCOCtiD
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) o,u-%
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) Q;`#ujxL
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) CFn!P;.!
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) 7]G3yt->
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) X_"TG;*$
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ]3C7guWz
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) hPH=.rX
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) UX(#C,qgG
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) 9r8*'.K`Z
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) Q7f\ 5QjT
A-4\;[P\
35 relocations q *-q5FE
}}K44<]u
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) elw<(<u`
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 Z9TG/C,eo
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。 YB~}!F [(
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。 rHh<_5-/>
llI`"a
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 `2UzJ~
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 .3!=]=
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。 a B%DIH,
主要的三个模块,有如下的关系: rsA K0R+
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 HPm12&8,
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 C:z K{+
·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。 @
Al\:
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。 ?MyXii<a
以GDI模块为例,运行结果如下: e=TB/W_
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe b6Dve]
kW5g]Q
Exports: =A04E
Ll%[}C?~]?
rd seg offset name $^}?98m
............ }"%tlU!}
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data i,Yv
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data quVTqhg"
............ vt@.fT#e
: xB<Rq
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 /J8y[aa
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 (wnkdI{
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: ErHbc2
6 type offset target ;ukwKfs
9:IVSD&"Rf
.......... 9UZKL@KC
jL>IX`,+6
PTR 0442 imp GDI.351 8?h-H#h
ytKh[Uo
.......... Hh4$Qr;R
BUuNI_?M#5
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。 iLNKC'
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。 JZ]4?_l
tJ i#bg%
三、动态汉化Windows原理 b_:]Y<{> f
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。 m "h{HgJd
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? M)#aX|%Mh
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。 -]\UFR
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。 v:nm#P%P
;1A4p`)
四、"陷阱"技术 yk,o*g
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。 ehV`@ss
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: V31<~&O~%
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; kR3g,P{L
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。 VkZrb2]v
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: aI{Ehbf=
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); oM M`7wJw
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 HSE9-c=
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): g
VplBF7{
*(lpStr+wOffset) =0xEA; m?V4r#t
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。
bF0y`
//源程序 relocate.c 4%0eX]
[?Wt ZM^q
#include <WINDOWS.H> GBFYa6\4sT
#include <dos.h> d@<(Z7|
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); /ZUKt
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 9,sj,A1
typedef struct tagFUNC "k o?AUt
{ Lo5itW
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 !-_0I:m
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ba^B$$?B o
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 yIC8Rl
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 @7e h/|Y,
}FUNC; ?suNA
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; g[!t@K
//Windows主函数 w$MFCJ:p&
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) NTkGLD1e.
{ 4p\<b8(9>
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 *Fi`o_d9[`
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 PbvRh~n
WORD wOffset; //函数偏移 iC10|0%{
LPSTR lpStr; 7Ps I'1v
LPLONG lpLong; 4Z12Z@ A#7
char lpNotice[96]; M_<O'Ii3
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows );
<C`qJP-
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); CkKr@. dV
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); 4C\>JGZvq
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); }(4U7Ac
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 ]h3<r8D_#
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); S='AA_jnw
lpStr=GlobalLock(hMemData); ^I*</w8
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); /g BB
//保存原函数要替换的头几个字节 hy3j8?66
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); ;}"_hLX
Func.lOld=*lpLong; [p^N].K$
*(lpStr+wOffset)=0xEA; X`JWYb4
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; "7mYs)=
GlobalUnlock(hMemData); RB`Emp&T
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); # -e
//将保留的内容改回来 WvQK$}Ax4N
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); * $~H=4t
lpStr=GlobalLock(hMemData); N}HQvlLkF9
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); $w4%JBZr
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; Cp` [0v~0
*lpLong=Func.lOld; W ZdEfY{
GlobalUnlock(hMemData); %5Hsd
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); \
'G%%%;4
return 1; N3nFE:`u]
} mrX 2w
uu@Y]0-
//自己的替代函数 B8;jRY
PY-
1 oP
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* =
_X#JP79
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) :34]}`-
{ `?r]OVe{y
BYTE NameDot[96]= S{'/=Px+
{ ErIAS6HS'
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, U]jHe
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, (N{Rda*8
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 3omFd#EP
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, "uf*?m3
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, D!<[\G
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, [!H2i
p-
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, o!!";q%DX
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, *5?a%p
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, RZ 4xR
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 {G$I|<MD2T
}; zO8`xrN!
mO<sw
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; wTb7 xBI
HDC hMemDC;
booth}M
BYTE far *lpDot; 41Bp^R}^/
int i; s3@sX_2
for ( i=0;i<3;i++ ) t>.1,'zb
{ [!1z;
/
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; 29]-s Utqv
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); q/w<>u
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); Ja<pvb
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); tl9=u-D13@
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); Mwp[?#1j
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); y"q7Gx*^j
DeleteDC(hMemDC); ,S[,F0"%
DeleteObject(hBitmap); j}$dYbf$
} WwG +Xa
return TRUE; jR-DH]@y
} &S[tI$
FdwT
//模块定义文件 relocate.def J%}9"Q5
<q|IP_
NAME RELOCATE Q M7z
.
EXETYPE WINDOWS -wv5c
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE 7.g)_W{7}
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE X{KWBk.1
HEAPSIZE 1024 ?g9mDe;k
EXPORTS 5dOA^P@`,M
b[p<kMTir
五、结束语 nn><
k"
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。