"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 *.nqQhW
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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。 ^jmnE.8R
0|^x[dh
一、发现了什么? %] #;
~I%
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。 Cq(Xa-
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): *10e)rzM
hU=J^Gi0
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v BgpJ;D+N4
.................................. }=GyBnXu
WX\%FJ
6 type offset target Rthu8NKn
BASE 060a seg 2 offset 0000 ,<vrDHR
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS -I_lCZ{Nbi
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES /d{L]*v)]
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) Q^p@ 1I
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) q90S>c,
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) "BVz5?
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) ^g[])2",
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) &J~S $
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) 5r+0^UAO:J
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) .y\HQ^j
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )
{X =\
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) NqwVsVL
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) Sm Ei _u]'
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) q!H3JL
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) ~.@fk}'R
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) ~<Lf@yu-{
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) 7K;dVB
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) tAC,'im:*
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) hx2C<;s4
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) "yz\p,
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) W8P**ze4)
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) t~a$|(
9
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) kK1qFe?]
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE `-/l$A}
U
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) a[$.B2U
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) )R +o8C
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) v]BQIE?R /
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) fM|g8(TK,
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) L$Leo6<3a
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) {fb~`=?
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ^2AF:(E
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) Gzir>'d2'V
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) 8x9kF]=
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) O\LW
8\M
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) b"Mq7&cf
~`})x(!
35 relocations _eQP0N
R|CY4G
j
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) Fm;)7.%
>
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 cV{ZDq
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。 J@GfO\
o
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。 5j{@2]i
4'd{H
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二、Windows的模块调用机制与重定位概念 YMi(Cyja&
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 Gtg)%`
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。 ).]m@g:ew
主要的三个模块,有如下的关系: gZjOlp
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 r$#G%FMv
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 g&"(- :
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 -/-6Td1JY>
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 zkp
Apj].
以GDI模块为例,运行结果如下: :xw3b)KS
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe VRX"
@uCD
Jrk^J6aa
Exports: 2ZO'X9
HLe^|
rd seg offset name f^)uK+:.
............ @1F 'V'
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data tqQ0lv^J
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data ~}5Ml_J$,l
............ t%U[\\ic
VM]IL%AN
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。 kppRQ Q*[
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。 O^}v/}d
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: ,w%oSlOu
6 type offset target UNQRtR/
kP)o=\|W{z
.......... CjQ"o Qw
e_=pspnZ
PTR 0442 imp GDI.351 grQnV' q
_g 4/%
.......... <M,H9^l3
b|dCEmFt
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。 wz+5
8(
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。 *>'2$me=
*kQCW#y0
三、动态汉化Windows原理 V->%)d3i
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 =u8D!AxT
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? .NkAD-k`
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 5$oewjLO
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。 "Py Wo
'yd@GQM&
四、"陷阱"技术 #jZ@l3
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。 `<J#l;y
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: _E6}XNS
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 8*yo7q&
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。 lKEX"KQ!
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: `x}
Dk<HF
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); k\pDJ7wF^
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 uyNJN
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): 'qV3O+@MF
*(lpStr+wOffset) =0xEA; NLQE"\#a
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。 OB6J.dF[%
//源程序 relocate.c T;!ukGoFP
l>~`;W
#include <WINDOWS.H> nMGrG
#include <dos.h> 8lOI\-
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); q[G/}
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ^Cg^`n?@b
typedef struct tagFUNC ALd]1a&
{ A)Qh
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 1OJ*wI*
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 @Y
UY9+D&
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 %X4-a%512
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 hOPe^e"
}FUNC; gF[6c`-s
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; o\ngR\>
//Windows主函数 ZBX
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) mX&xn2}qZ"
{ ATXF,o1
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 z2w;oM$g
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 tAqA^f*{
WORD wOffset; //函数偏移 $Z;B QJVH
LPSTR lpStr; F7{R~mS;
LPLONG lpLong; LJGJ|P
char lpNotice[96]; QjA&IZEC
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); G#H9g PY
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); u#`+[AC`
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); HU &)
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); *hVb5CS
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 Ly9Q}dL
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); XOrcygb2
lpStr=GlobalLock(hMemData); I>A^I
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); -bypuMQ-p
//保存原函数要替换的头几个字节 eZg$AOpU
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); 1SW4Y
Func.lOld=*lpLong; #?9Q{0e
*(lpStr+wOffset)=0xEA; 0
y<k][
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; \a\= gn
GlobalUnlock(hMemData); HZ
}6Q
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); 2 H[ ; v +
//将保留的内容改回来 Z>F@nTzb>
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); _J,xT
lpStr=GlobalLock(hMemData); "B#Y-
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); R<_?W#$j
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; XaW4C-D&
*lpLong=Func.lOld; K;x~&G0=
GlobalUnlock(hMemData); BCx!0v?9
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); _gKu8$o=-
return 1; #vQ?
} )1f+ld%R
>uTPjR[
//自己的替代函数 e*:}$u8a
KAed!z9
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* LeSHRoD
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) :uo[&&c
{ asr=m{C"
BYTE NameDot[96]= e_/x&a(i8
{ IaLMWoh
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, q#NR32byF
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, $n-Af0tK
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, "jR]MZ
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, \ZSTKi?
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, F$Q04Qw
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, H4:ZTl_$
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, o.Oq__ >$H
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, Uk,g> LG
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ,
T\- ;7
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 =&7@<vBpy
}; :p>hW!~
zAs&%OjG
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; IU#x[P!
HDC hMemDC; L-\ =J
BYTE far *lpDot; *N F$1
int i; g9KTn4
for ( i=0;i<3;i++ ) |]W2EV ,b
{ sDC*J\X
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; \a))
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); ,l HLH
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); x<ax9{
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); exDkq0u]
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); |QMA@Mx
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); .Evy_o\^
DeleteDC(hMemDC); $^_|j1z#i
DeleteObject(hBitmap); |g-b8+.=]
} -M4p\6)Ge
return TRUE; $`ztiVu3
} T3N"CUk
pQWHG#?7
//模块定义文件 relocate.def 3yV'XxC
9+qOP>m
NAME RELOCATE sx
9uV
EXETYPE WINDOWS >w|*ei:@S
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE H&4~Uo.5
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE x83a!9
HEAPSIZE 1024 ,^$|R32
EXPORTS '6-$Xq0^E
]@
M5_%p
五、结束语 3l4NC03I&
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。