"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 m!tB;:6
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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。 >#)^4-e
l)4KX{Rz{A
一、发现了什么? "2o)1G
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。 ")i4w{_y
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): .?@$Rd2@W
j_j~BXhIS
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v i%:oO
KI
.................................. /MosE,7l
k-*H=km
6 type offset target L|u\3.:
BASE 060a seg 2 offset 0000 D0.7an6
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ,1a6u3f,
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES */u_RJ
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) ]wc'h>w
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) l _dWS9
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) 5,Mc`IIK1
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) ?|w>."F
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) d3St Z~&r!
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) `!K(P- yB?
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) Xt_8=Q
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) 9NBFG~)|l[
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) tux/@}I
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) 4703\
HK
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) +>M^p2l*&
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) |'aGj
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) ~*79rDs{
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) v1oq[+
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) AU OL?st
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) iT227v!s
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) RplLU7
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) .!/DM-C
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) X6)-1.T&
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) y
U
=) g
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE TMpV.iH
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) 1I{vBeMj
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) |k\4\aLj
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) _)"-zbh}{
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) SDwTGQ/0
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) yT.h[yv"w
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) -Wd2FD^x
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ;}@.E@s%'
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )
{^a"T'+
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) FAX|.!US*p
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) sf<S#;aYqn
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) M ~zA
iVTC"v
35 relocations 07P/A^Mkx
P<ElH3J`
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) %M]%[4eC
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 ="Zr. g~8
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。 gFizw:l
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。 GL-v</2'U
MHeUh[%(
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 Qz=F
nR
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。
U*!q@g_
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。 ^a^bsKW
主要的三个模块,有如下的关系: |r>+\" X
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 7 XE&[o
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 Z-z^0QO
·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。 (~q.YJ'
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。 r'/&{?Je/
以GDI模块为例,运行结果如下: AJ}QS?p8s
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe YcOPqvQ
O]3$$uI=QE
Exports: EmNJ_xY
=.a}
rd seg offset name RtO3!dGT.
............ +pXYBwH
7Q
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data |;sL*Vr
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data I!eu|_cF
............ IO3 p&sJ/
cvxYuP~
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。 &W+lwEu
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。 ;)$bhNFHx
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: o&0fvCpW
6 type offset target DB%}@IW"
"jV:L
.......... =z^2KH
m#1>y}
PTR 0442 imp GDI.351 fGjYWw
|>|f?^
.......... i^T@jg+K
D+m#_'ocL
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 _/V<iv
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 -LzkM"
\A7{kI
三、动态汉化Windows原理 -w'
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 G\&9.@`k
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? mv] .
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 -UY5T@as
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 : N9,/-s
E+z),"QA
四、"陷阱"技术 S!WG|75B
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 #O 2g]YH
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: "o_s=^U
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut;
C 2t]
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 X})5XYvA*
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: ^Gi9&fS,
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); [l44,!Z&
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 E$SYXe [,
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): c"KN;9c,
*(lpStr+wOffset) =0xEA; Db4(E*/pj!
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。 |"}oGL6-
//源程序 relocate.c Ey|{yUmU+
&3gC&b^i
#include <WINDOWS.H> CWT#1L=
#include <dos.h> _D+pJ{@W
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); Z9wKjxu+
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Fi+8| /5
typedef struct tagFUNC ^AhV1rBB
{ ~:FF"T>
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 5 EhOvt8
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 3JYhF)G
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 :1asY:)vNP
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 B(|*u
}FUNC; @TJxU
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; tTEw"DL_-
//Windows主函数 =csh=V@s
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) H4B|c42
{ F$/7X~*
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 f \ E9u}
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 =/5^/vwgY
WORD wOffset; //函数偏移 hY5GNYDh
LPSTR lpStr; f/7on|bv
LPLONG lpLong; &u`EYxT
char lpNotice[96]; 1;v,rs M
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); L|hELWru
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); '4KN
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); 8:t!m>(*
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); c,CcKy;+
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 o|G'vMph
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); p=!12t
lpStr=GlobalLock(hMemData); []lMv
ZW
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 8Z|A'M
//保存原函数要替换的头几个字节 p!>5}f6
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); Mz7qC3Z
Func.lOld=*lpLong; knn9s0'Q
*(lpStr+wOffset)=0xEA; Ab
#}BHI
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; v6U Gr4
GlobalUnlock(hMemData); *{:Zdg'~E
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); E3hXs6P
//将保留的内容改回来 ~P7zg!p/q
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); _V`F_C\\#
lpStr=GlobalLock(hMemData); HPMj+xH
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); *iX PG9XZ
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; 4A0v>G`E*#
*lpLong=Func.lOld; A)#w~ X4
GlobalUnlock(hMemData); o 9rZ&Q<
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); sU(<L0
return 1; ^jbjHI&
} #<K'RJn
R ;k1(p
//自己的替代函数 +~K)
~
)O],$\u
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* ' !2NSv
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) l{I.l
{ /IQ$[WR cx
BYTE NameDot[96]= IM$ d~C
{ Wr3z%1
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, P b-4$n2c
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, =;"e Z
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, W7W(jMH
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, BZQ"[-V{
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, 5BJn_<
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, r^7eK)XA_
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, _z=ytt9D
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, YEa<zhO8
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, B/*\Ih9y
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 9Y:Iha`$w
}; L\hid/NL
k4d;4D?
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; w~C\5 i
HDC hMemDC; -x{@D{Q%
BYTE far *lpDot; MQe|\SMd
int i; .sjv"D"
for ( i=0;i<3;i++ ) tmd{Gx}c
{ C{:U<q
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; tkYPfUvTE
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); cOf.z)kf6
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); e?7y$H-
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); :qc?FQ
;
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); ( Sjlm^bca
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); z }Lf]w?
DeleteDC(hMemDC); "8p<NsU
DeleteObject(hBitmap); >Hu3Guik]
} :q >)c]
return TRUE; Quwq_.DU
} "S+AkLe(
i#NtiZ.t=
//模块定义文件 relocate.def N\"Hf=Y(~
mBxMDnh
NAME RELOCATE =Fc}T%
EXETYPE WINDOWS 'l<