"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 1 9CK+;b
f=9|b
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。 [D4Es
>j QWn@
一、发现了什么? J7g8D{4
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。 \QCJ4}\CS
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): Dbz3;t
7yh/BZ1
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v aSnFKB
.................................. eYvWZJa4
T]c%!&^_
6 type offset target lx7Q.su'
BASE 060a seg 2 offset 0000 &:`U&06q
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS Kuu *&u
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES AQwdw>I-FX
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) $F5 b
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) w}YlVete
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) {Sj9%2'M)
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) H|HYo\@F#
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) av|g}xnj
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) q1KZ5G)6GJ
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) \}|o1Xh2
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) k5kxQhPf
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) |0f>aZ
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) e-EUf
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) D1=((`v
'
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) mUikA9u5=
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) Z'7
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) P`cq H(
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) ?BZ PwGMs
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) TtTj28k7
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) j=r P:#
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) @pRlxkvV
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) tu66'z
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) *(T:,PY
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE G\+L~t
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) y#z
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) wG-HF'0L
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) y1+*6|
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) z?*w8kU&>
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) N@Uy=?)ZJ
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) LAS'u"c|
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) IHv[v*4:
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) 9^#c|
0T
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) 7%|~>
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) Eu@huN*/
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) Oagsoik
%_%Q8,W
35 relocations #W.#Hjpp
hRD=Y<>A
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) U!*M*s
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 _)>_{Pm
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 WGZ9B^A
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 r
w2arx
Ssou
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 dQA'($
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[eaLxV
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。 +b3RkkC
主要的三个模块,有如下的关系: 1e{IC=
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 `n@*{J8
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 6"J?
#
·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!u~jI9j
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。 <(fRn`)PT
以GDI模块为例,运行结果如下: R?"q]af~
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe SVh 7zh
p;3O#n-_
Exports: %,@e^3B
ZJzt~
H
rd seg offset name afuOeZP
............ _4U5
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data ?kH8Lw~{5W
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Z8@J`0x
............ L(|N[#
c]n1':FT"
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。 1Vrh4g.l
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。 QLvHQtzwX
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: J$GUB3
G
6 type offset target qzKdQ&vO
2db3I:;E
.......... vZaZc}AyL
IYS)7`{]
PTR 0442 imp GDI.351 SwTL|+u
}J:U=HJ
.......... :~tAUy":_*
#FCnA
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 Ybs\ES'?A
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 >_-s8t=|
zuJ@E=7
三、动态汉化Windows原理 t\k$};qJ
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。 @ hiCI.?X
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? /'l{E
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。 `(ue63AZ
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。 wnEyl[ac
8pIP
四、"陷阱"技术 YQ9'0F[l
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。 i@)i$i4
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: 75f"'nJ)
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; diL+:H
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 1{ ~#H<K
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: p.v0D:@&
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Q kEvw<
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 `1$@|FgyC
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): "55skmD.P
*(lpStr+wOffset) =0xEA; RI
5yF
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。 k;AD`7(=
//源程序 relocate.c Sq/
qu-%X
=jOv] /
#include <WINDOWS.H> c[wla<dO*
#include <dos.h> aeFe!`F
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); fk6%XO
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); A+ZK4]xb
typedef struct tagFUNC la0BiLzb]
{ ([T>.s
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 "d#Y}@*~o
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 lT(WD}OS
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 K6v6ynp/
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 &C,'x4c"
}FUNC; 7~^GA.92
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; oTU!R ,
//Windows主函数 jnK WZ/R
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) ~:kZgUP_f
{ 42{Ew8
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 m ZtCL
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 #%iDT6
WORD wOffset; //函数偏移 3G,Oba[$<
LPSTR lpStr; :DrWq{4
LPLONG lpLong; `w#Oih!6A|
char lpNotice[96]; v5!d$Vctu
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 2&:f&"
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); h)ECf?r<
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); QRc{vUR&
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); w28o}$b`
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 @=bLDTx;c)
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); A!s`[2 Z
lpStr=GlobalLock(hMemData); jSh5!6O
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ddJQC|xR}
//保存原函数要替换的头几个字节 >kj`7GA
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); qON|4+~u%
Func.lOld=*lpLong; R&8Iz
yM
*(lpStr+wOffset)=0xEA; H[s(e56z
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; +%zAQeb
GlobalUnlock(hMemData); 7E r23Q
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); V+*
P2|
//将保留的内容改回来 ?*[N_'2W+
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); /\ y?Y
lpStr=GlobalLock(hMemData); 3KRd
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); b3&zjjQ
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; 9_L[w\P|4
*lpLong=Func.lOld; |{BIHgMh
GlobalUnlock(hMemData); 5gH1.7i b
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); ,X[ktz
return 1; wa<MRt W=
} E
]A#Uy
>BR(Wd.
//自己的替代函数 oX#Q<2z*
`slL%j^"
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* Y l4^AR&
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) M>wYD\oeg
{ D"Bl:W'?j
BYTE NameDot[96]= /7aBDc-v
{ yh Yb'GK
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, s>B5l2Q4
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, j`JMeCG=Ee
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, V, Z|tB^
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, s1MErd
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, ,~a QL
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, [;r)9mh7
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, 1t:Q_j0Ym
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, ;kFDMuuO
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, *;l]8.
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 ^nT/i
.#_
}; p#01gB
09X01X[
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; ,V,`Jf
HDC hMemDC; ^!<U_;+
BYTE far *lpDot; l7XUXbYp&=
int i; 03|PYk 6EW
for ( i=0;i<3;i++ ) \l'm[jy>
{ Lz`E;k^
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; \s/s7y6b+
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); oiF}?:7Q7
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); 0ZT5bg_M
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); MuYk};f
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); ;+e}aER&9
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); O!mvJD
DeleteDC(hMemDC); 5QW=&zI`=
DeleteObject(hBitmap); `_BNy=`s*
} fL_4uC i\
return TRUE; wg7V-+@i
} w,.+IV$Kk
"W=AB&
//模块定义文件 relocate.def u8gS<\
KK1gNC4R
NAME RELOCATE bV(Y`g
EXETYPE WINDOWS ujDd1Bxf?
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE C\S3Gs
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE T_i:}ul
HEAPSIZE 1024 $*SW8'],`
EXPORTS AJf4_+He
00G%gQXk,
五、结束语 S/}2; \Xm
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。