"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 S~a:1
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j=jrzG+`
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。 6dS1\Y
ZnhuIAAG
一、发现了什么? KEVy%AP=*h
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。 rd 35)
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): F{H0
%
f\F_?s)_y
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v ?9r,Y;,H
.................................. G}dOx}kT
#PLB$$
6 type offset target a4a[pX,5
BASE 060a seg 2 offset 0000 m/F(h-?
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS Zz)oMw
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES \I,Dje/:w
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) NX{-D}1X=
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) }Mb'tGW
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) Hj4w
i|
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) x+:,b~Skk
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 2wuW5H8w{
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) zUUxxS_?
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) _~S^#ut+
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) WPp\sIP
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) zR JKIm
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) l6DIsR
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) xc]C#q
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) $:gSc&mx
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) ::72~'tw
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) >yT@?!/Q>'
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) AGJ=de.
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 8.%a"sxr
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) cA*X$j6
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) HxqV[|}0u
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 7F9g:r/^
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) qT>&
v_<
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE DdS3<3]A
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) !e\R;bYM
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) dt0E0i
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) `~+a=Q
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) O7'^*"S
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) BM$tywC
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) ,a_{ Y+
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) H.mQbD`X
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) @61N[
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) _BLSI8!N@
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) >5vl{{,$K
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) er7/BE&
09;'z
35 relocations tG^ ?fc
]-Y]Q%A4
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) Rb}&c)4
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 ^`r|3c0
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。 [BR}4(7
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。 RJsG]`
`"=L
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 aU8Ti8A>
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 s1vYZ
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。 NG W{Z~l
主要的三个模块,有如下的关系: rMg{j
gD
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 b%jG?HSu
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 (kNTXhAr4
·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。 M^Ay,jK!
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。 2l/5i]Tq
以GDI模块为例,运行结果如下: Sfa
m=.l
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe *7fPp8k+Z;
[W\atmd"
Exports: -5_xI)i
2gR_1*|
rd seg offset name ~rJw$v
............ otH[?c?BT
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data Q2pboZ86
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data EC!Cv;'
............ k|c0tvp
78inh%
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 eh7r'DmAR
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 yr
9)ga%
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: ="[](X^ l
6 type offset target `k%#0E*H
kt0{-\
p
.......... L.%~?T[F
n zrCOMld
PTR 0442 imp GDI.351 PEn^.v@
R^kv!x;h
..........
*P\_:>bV(
{s'_zSz
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 p6l@O3
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 TvG:T{jwy
3b[+m}UWQ
三、动态汉化Windows原理 4bi\$
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 }
9s
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? glX2L~
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 ;Y&?ixx
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 XaS_3d
^PR,TR.
四、"陷阱"技术 @`8 B}
C
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 18tQWI$
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: z'D{:q
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; Qbpl$L
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 jh ](s U
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: e^_@^(||!6
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); .%b_3s".
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 ^JVP2L>o*
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): Vd>.fb\U2
*(lpStr+wOffset) =0xEA; u#,'ys
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 w:xKgng=L
//源程序 relocate.c +4nR&1z$
yrNc[kS/
#include <WINDOWS.H> f\r4[gU@
#include <dos.h> [ .uaO
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); vFC=qLz:
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); M`fXH 3D
typedef struct tagFUNC Cj9O[
{ iT9Ex9RL
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 <$2zr4
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ^o\p|f>f
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 dq/?&X
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 "g1;TT:1~
}FUNC; +F&]BZ
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; $#W6z:
//Windows主函数 y1My,
?"?
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) b!~%a
{ Tv)y}
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 g*.(!
!
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 =/!S
WORD wOffset; //函数偏移 d;:&3r|X
LPSTR lpStr; lBZ*G
LPLONG lpLong; q&6=oss!
char lpNotice[96]; ?,DbV|3_\
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); oYErG],
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); Xq!tXJ)
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); "$cT*}br
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); 24/~gft
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 G-?9;w'@
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); b<78K5'
lpStr=GlobalLock(hMemData); gO!h<1 !
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); wggHUr(g,
//保存原函数要替换的头几个字节 ?s} E<Kr
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); }v,P3
Func.lOld=*lpLong; .(]1PKW
*(lpStr+wOffset)=0xEA; 0$ac1;7
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; Qf(e'e
GlobalUnlock(hMemData); AlaN;
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); ;rAW3
//将保留的内容改回来 x i,wL0{
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); BXw,Rz }
lpStr=GlobalLock(hMemData); )qXe`3d5
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); -" K:ve(K
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; U)]natB
*lpLong=Func.lOld; #%tL8/K*
GlobalUnlock(hMemData); A"VXs1>_^
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); uCS
return 1; B4&pBiG&f6
} b/Q"j3
3Dv koV
//自己的替代函数 )'|W[Sh?
nqJV1h
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* bXL a~r4\
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) |o)
_=Fx
{ tKGsrgoV
BYTE NameDot[96]= E9-'!I !
{ $KHDS:&
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, IjAity.Xrq
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, zNJyF;3
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ulo7d1OVkJ
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, yS3s5C{C
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, v 8a
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, eW,Pn'
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, M=_CqK*
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, ~0Q72
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, i>zyn-CuW
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 $_5v^QL
}; 4aKy]zPoE
ZM`_P!G
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; X&X')hzIt
HDC hMemDC; 'qS!n
BYTE far *lpDot; %$?Q%
int i; d's`~HOU2
for ( i=0;i<3;i++ ) *3Z#r
{ xTm&`Xo
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; u5M{s;{11r
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); ofCP>Z-
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); v"_#.!V
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); 4FdH:os
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); |JQKxvjT
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); RE$-{i
DeleteDC(hMemDC); f L?~1i =
DeleteObject(hBitmap); muY^Fx
} M4\Io]}-M
return TRUE; dL)5~V8s
} qrh7\`,.m/
+t{FF!mL
//模块定义文件 relocate.def x^BBK'
(@ sKE
NAME RELOCATE 6I![5j
EXETYPE WINDOWS S-|$sV^cG
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE Ooy96M~_G
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE 6mLE-(
Z7
HEAPSIZE 1024 CZ}tQx5ga
EXPORTS 7B`0mK3
c7wgjQ[
五、结束语 Q NEaj\
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。