"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 }%XB*pzQ
+`F(wk["m
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。 hrniZ^
[+WsVwyf?
一、发现了什么? mu
B Y
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。 XoyxS:=>|[
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): |lLe^FM
a#1r'z~]}
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v KGJSGvo+y
.................................. 0L>3i8'
@ 51!3jeu
6 type offset target H
r:*p6
BASE 060a seg 2 offset 0000 `ulQ C
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS `v?hL~
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES rai'x/Ut}+
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) qK'mF#n0#
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) s`x2Go
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) %/2
` u
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) `*U@d%a
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) e,OXn gC
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) gNr4oOR{
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) Jz''UJY/O
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) O+-+=W
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) fS}Eu4Xe
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) ](oeMl18R
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) =)bOteWM
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) Ls2OnL9
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) q;AD#A|\
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) OG#^d5(
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) lZwjrU| _
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) C 9%bD
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) 0-p^ oA
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) Ow-ejo
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) lz=DGm
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) m !:F/?B
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE Ps0Cc _
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) `
,T.
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) b#7nt ?`7p
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) O[Z$~
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) 1<9d[N*
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) ky !ZJR
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) K14.!m
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) :/6:&7s
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) bN?*p($/
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) L@MCB-@V
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) k8E2?kbF
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) uhq6dhhR
)-+tN>Bb
35 relocations 7'+`vt#E
+!@xH];
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)
h6~xz0,u
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 0of:tZU
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。 70avr)OM
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。 J*g<]P&p0
O#tmB?n*
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 tln}jpCw
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 <c@dE
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。 4P Sbr$
主要的三个模块,有如下的关系: TFbc@rfB
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 n}NUe`E_h
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 tqA-X[^
·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。 oItC;T
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。 f$ /C.E
以GDI模块为例,运行结果如下: g?1bEOA!
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe [GknE#p
UHY)+6qt]
Exports: {(-TWh7V
i_L u
rd seg offset name GF9iK|i/
............ V13^SVM
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data ~i-n_7 +
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Q]/g=Nn
^~
............ P,S!Z&!
"QfF]/:
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。 #5;4O{
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。 gd3MP^O1
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: /pe.?Zd
6 type offset target `iuQ.I
3 }
$9./+
.......... M|{KQ3q:9
=]Y'xzJuu
PTR 0442 imp GDI.351 D{]w+
'o]}vyz;
.......... l7ES*==&@0
6wiuNGZb
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。 M9V,;*
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。 3rh t5n2-
k="wEZ;Q
三、动态汉化Windows原理 L #vk77
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。 W[!bF'-10
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? n\JSt}A
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。 '&/Y}]
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。 8QFRX'i
Rv*x'w
==
四、"陷阱"技术 Wi)N/^;n
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。 !H^R_GC
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: sN[q.M?
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; PClwGO8'&
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。 A}!D&s&UH
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: i/N6 8
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); H_JT"~_2
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 +],2smd@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): ~}YgZ/U7T
*(lpStr+wOffset) =0xEA; "(F:'J} 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。 D5T0o"A
//源程序 relocate.c ^sZHy4-yK#
tV.96P;)/9
#include <WINDOWS.H> Ky7-6$
#include <dos.h> A|L-;P NP
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); nNM)rW
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); "^pF2JI
typedef struct tagFUNC \LS s@\$
g
{ bir tA{q
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 kJXy)
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 Re\V<\$J
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 "'8o8g
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 Izfj
9h ?
}FUNC; 53^1;
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; xI=[=;L
//Windows主函数 #5kg3OO
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) [aC2ktI
{ h1_KZ[X
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 jK=-L#hz
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 eR1]<Z$W\
WORD wOffset; //函数偏移 =uR[Jewa
LPSTR lpStr; $/i;UUd
LPLONG lpLong; doe u`
char lpNotice[96]; 7 ( /
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); N'5!4JUI
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); `_e 1LEH
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); ]\R%@FCYc
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); [k
+fkr]
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 bDcWPwe
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); bO{wQ1)Z_
lpStr=GlobalLock(hMemData); W{'tS{
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); !
+Hc(i
//保存原函数要替换的头几个字节 !Ys.KDL
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); W^nG\"T^
Func.lOld=*lpLong; 0Z[8d0
*(lpStr+wOffset)=0xEA; ;(Qm<JAa
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; 9s6d+HhM
GlobalUnlock(hMemData); 0/%VejZ'
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); R75np^
//将保留的内容改回来 Jqi^Z*PuX
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); Q,f5r%A.
lpStr=GlobalLock(hMemData); *j=
whdw%J
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); [[:wSAO>6'
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; b_0Xi
*lpLong=Func.lOld; I%G6V
a@
GlobalUnlock(hMemData); &@D,|kHk
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); "^iw {]~U
return 1; bxg9T(Bj
} {Uu|NA87Cd
3>sA_
//自己的替代函数 q:v&wb%
of:xj$dQ_
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* E^jb#9\R
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) [<{+tAdn)
{ '.DFyHsq
BYTE NameDot[96]= cz9T,
{ 1~q|%"J
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, }"'l8t0?
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, {*PB+WGe
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 6d3-GMUQ
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, X}3o
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, oW/ #/;|`
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, ) crhF9 !4
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, F4Gv=q)Z
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, viY &D
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, [&
&9F};
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 P\CT|K'P
}; RoWGQney
pTJJ.#$CEF
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; h{cJ S9e}
HDC hMemDC; toCT5E_0=
BYTE far *lpDot; *<_8]C0>
int i; VS \~t
for ( i=0;i<3;i++ ) qMe$Qr8
{ 9rmOf Jo:
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; oUBn:Ir@
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); $/Q*@4t
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); 7.l[tKh
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); g k[8'
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); LN?W~^gsR
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); uN1O(s
DeleteDC(hMemDC); =7mn=
w?
DeleteObject(hBitmap); q G%'Lt
} G u-#wv5@
return TRUE; %9A6c(L
} |^i+Srh
bEE'50D
//模块定义文件 relocate.def i7w>Nvj]
E(oI0*S.5
NAME RELOCATE 7x^P 74
EXETYPE WINDOWS 58Fan*fO
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE &pD6Qq{
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE ]?`t
spm<t
HEAPSIZE 1024 =q(;g]e
EXPORTS 5Vzi{y/bL
=5jX#Dc5.+
五、结束语 qffXm`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。