"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 ^]A,Q%1q^
,%uK^U.zk
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。 0wlKBwf`J
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一、发现了什么? F]4JemSjK
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。 o[ua$+67E
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): kbHfdA
JJ=%\j
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v )t#v55M
.................................. ja_.{Zv
WU"
Lu
6 type offset target ha -KfkPFE
BASE 060a seg 2 offset 0000 `ywI+^b
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS )rce%j7
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES ztRe\(9bL
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) ),u)#`.l
G
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) (aQNe{D#
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) },W<1*|
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) <RFT W}f!
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) zZ11J0UI
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) ^zs]cFN#%
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) u}:p@j}Zv
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) F CbU> 1R
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) dQkp &.
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) Q Jnji
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 2xx
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) c<c"n'
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) HT:
p'Yyi
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) *sPG,6>
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) + yF._Ie=
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 'q:t48&
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) ff3HR+%M
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) u#c3T'E
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) (>
{CwtH][
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) MkCq$MA
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE z|5Sy.H>
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) s?g`ufF.t
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) {@7{!I|eD
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) s,*kWy"jp
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) 0kp#+&)+
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) Q-qM"8I
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) P t)Ni
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) cp&- 6 w+
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) @-ms_Z
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) wj$J}F
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) 5jb/[i^V
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) U~)i&":sN
\~O}V~wE
35 relocations n:#gKR-J
Q#2gjR r
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) wACx}'+M
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 av.L%l&d
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。 c@]_V
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。 sr*3uI-)L
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二、Windows的模块调用机制与重定位概念 rphfW:
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 ]sbj8
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。 r z
主要的三个模块,有如下的关系: b;;C><
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 AusCU~:>
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 Xaca=tsO
·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。 T,sArKBI
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。 A{3?G-]*
以GDI模块为例,运行结果如下: juAUeGT
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe !RJuH;8
-b7q)%V
Exports: ;Az9p h
wj'5D0
rd seg offset name tsLi5;KA]
............ _^;;vR%
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data Ca?:x tt
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Pl>S1
............ t5qNfiKC
%nmD>QCe
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。 6]/LrM, 23
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。 h
dw~AGO#
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: >H*?ktcW
6 type offset target Tr}
r`
%
[ ;$(;
.......... 20O\@}2q2M
'rX!E,59
PTR 0442 imp GDI.351 ~`<(T)rs
6;:s N8M+1
.......... C_RxJWka
**%/Ke[
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。 k6pXc<]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。 )Ycjx~
Wd R ~
三、动态汉化Windows原理 $Eo)i
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 4]VoIUIuN
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? mo$`a6[h<
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。 |BO!q9633V
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。 ~; emUU
\G!TC{6
四、"陷阱"技术 2}ttCm
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。 _aR_[
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: {!$E\e^d
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; iEtnwSt
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 C_&-2Z
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: ?(up!3S'x
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); /]mfI&l+9
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 ~ PO)>;
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): G<S(P@ss
*(lpStr+wOffset) =0xEA; RoG
`U
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 c']3N
//源程序 relocate.c z^KMYvH
g
e)Be*J]4
#include <WINDOWS.H> " ^t3VjN
#include <dos.h> u+&t"B
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); -UHa;WH
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); @F+zME
typedef struct tagFUNC
S#kA$yO
{ '`/Qr~]
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 Vm_waa
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 U^ecg{
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 M[C9P.O%w
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 E% ?X-$a
}FUNC; @Qlh
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; J <<Ph
//Windows主函数 XtJ_po
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) \fHtk _
{ lf<