"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 _Mis-K:]{?
hm5A@Z
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。 \jcEEIEi
b2vc
一、发现了什么? >X(,(mKi
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。 RZ:i60
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): ]CIZF,
@`X-=GCl
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v ;<yVJox
.................................. .$,.w__m~
-S(_ZbeN
6 type offset target VN1a\
BASE 060a seg 2 offset 0000 [!v|
M
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS cLD-,v;c
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES i%R2#F7I
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) 43?J~}<Vs
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) +J~q:b.
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) XS'0fq a
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) D(]])4
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) oQvG3(.
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )
xedbr
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) sN
`NZyG
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) bof{R{3q
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) cP~?Iz8nD
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) 1jhGshhp
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) 1K ;i/
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) $*Q_3]AY]
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) 1wqsGad+;
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) |5}~n"R5
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) r|WoM39bp
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 0*.>
>rI
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) N!e?K=}tL
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) Dl#%tYL+3h
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) >Tm|}\qEb
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) t:
=
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE "lp),
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) S>]Jc$
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) h69: Tj!
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) \c! LC4pE
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) F H'jP`
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) N>fC"
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) xwH+Q7O&l
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) SRN:!-
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) !S/hH% C
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) RPvOup
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) J]f\=;z;<a
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) at/v.U|F
C_[V[k0(
35 relocations lxRzyx
\Mv8pU
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) ;n*N9-|.
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 O/IW.t
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。 H>-?/H
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。 {V!Jj6n
({cgak
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 "mAVkq~
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 N>OF
tP
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。 ,uD>.->
主要的三个模块,有如下的关系: 2&W(@wT$
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 c?0uv2*Yh
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 3986;>v
·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。 yiUJ!m
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。 >NN |vj
以GDI模块为例,运行结果如下: #4{f2s[j6
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe DlR&Lnv
6 qK0G$>
Exports: V 'Gi2gNaP
E (M\U5o:
rd seg offset name $J#}3;a
............ \<VwGbzFi
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data ?S8cl7;+
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data %>uGzQ61
............ j\nnx8`7
eBTy!!
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 ^c1I'9(r5
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 <ZJ>jZV0*
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: i&^?p|eKa
6 type offset target zjh&?G]:G
'[p~|
mX
.......... {sy#&m(el
g
S;p::
PTR 0442 imp GDI.351 Uq/(xh,t5
[?BmW{*u.
.......... x#e(&OjN7
Nh41o0
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 #3$U&|`
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。 HLAYmXX"w
V9"Kro
三、动态汉化Windows原理 joifIp_
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。 =MG
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? )\uy 0+b
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。 5cP]
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。 p;) ;Vm+8
-o F#a 8
四、"陷阱"技术 >ofS'mp
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。 :Qu!0tY
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: 1+o >#8D
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; "t8mQ;n
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。 Y,?
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: O#7fkL
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); C["^%0lj
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 dH!k{3bL
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): @6i^wC
*(lpStr+wOffset) =0xEA; eF"7[_+D
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。 1,W%t\D
//源程序 relocate.c "Q+'lA[}
3l>P>[<o
#include <WINDOWS.H> IqEY.2KN
#include <dos.h> neQ2+W%oj
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); E]_lYYkA
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); uavts9v<
typedef struct tagFUNC 7(~^6Ql!
{ ~sAINV>A
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 mn" a$
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ;4F[*VF!w
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 oCSf$g8q
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 m0F-[k3)
}FUNC; *E.{i
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; (EUX>IJ
//Windows主函数 '[5tc fG#z
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) m
|,ocz
{ %M9^QHyo@
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 n=t%,[Op
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 *NDLGdQqz
WORD wOffset; //函数偏移 *ARro
Ndr
LPSTR lpStr; U*k$pp6\b~
LPLONG lpLong; nAd
4g|
char lpNotice[96]; 7G%`ziZ
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); xzMa[D4(
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); RGLwtN
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); KE YM@,'
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); pWps-e
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 e7/J:n$
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); GG;M/}E9
lpStr=GlobalLock(hMemData); b]Rn Cu"
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 9A3Q&@,
//保存原函数要替换的头几个字节 J~<:yBup}
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); 4pq >R
Func.lOld=*lpLong; vD1jxk'fd
*(lpStr+wOffset)=0xEA; BD=;4SLT
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; IQScsqM
GlobalUnlock(hMemData); Bh2m,=``
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); PpU : 4;en
//将保留的内容改回来 z]P |%
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 5yxZ
5Ni!
lpStr=GlobalLock(hMemData); EE&~D~yHUL
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); yYdXAenQ
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; ,)GCg@7B
*lpLong=Func.lOld; $z@e19g T
GlobalUnlock(hMemData); X^9_'T9
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); pPh_p@3I
return 1; 'L3 \ I
} &r DOqj
[rPW@|^5
//自己的替代函数 TmX~vZ
,[Cl 'B
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* o?p) V^7
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) }tv-
{ `p#A2ApA
BYTE NameDot[96]= *TE6p
{ `?=AgGg
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, qg.[M*
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, ! h&hPY1
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 6tG9PG98q9
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ,=o q)Fm]
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, .# j)YG
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24,
pb E`Eq
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, S*#y7YKI
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, $!obpZ~ }
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, v
l{hE~
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 -+Q,xxu
}; "[GIW+ui
Fl*@@jQ8cV
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; !k<+-Lf:2
HDC hMemDC; mL6/NSSz
BYTE far *lpDot; &.(ZO]
int i; e|MyA?`
for ( i=0;i<3;i++ ) e>z7?"N
{ )\VUAD%~e7
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; ,~G _3Oz
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); A|Y\Y }
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); y62;&{?m
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); 3\mFK$#sr
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); i,4JS,82I
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); @4$F%[g
h
DeleteDC(hMemDC); G =< KAJ
DeleteObject(hBitmap); z+-k4
} Z[({; WtF
return TRUE; Uut,cQ". d
} v S%+
e@8I%%V,
//模块定义文件 relocate.def S$JM01
sL&u%7>Re
NAME RELOCATE 8<.KWr
EXETYPE WINDOWS #v(+3Hp
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE iNQk{n
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE $(zJ
HEAPSIZE 1024 HHEFX9u
EXPORTS dc?Yk3(Y
oTx#e[8f{
五、结束语 Vs07d,@w>
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。