"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 P@Vs\wAT
m;PTO$--
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 ^BP4l_rO9
1+Vei<H$
一、发现了什么? MPLeqk$;
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 tZ:fOM
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例): &?k`rF9
){w!<Lb
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 2hTsjJ!'
.................................. (A-Uo
b(> G
6 type offset target V=c?V/pl
BASE 060a seg 2 offset 0000 <ILi38%Y
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS 0\+$j5;
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES ac8su0
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) 4x.I"eW~&
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) J~ wu*x
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) ozA%u,\7k
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) id]}10
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) FV%|*JW[;N
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) Ld=6'C8ud
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) Vc+~yh.)
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) ;}k_
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) M->#WGl\B
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) f|2QI~R
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) ,.&D{$1W
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) 3w! NTvp
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) r$%,k*X^
k
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) Kc+9n%sp
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) 5"D\n B%
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) Ef=4yH?\j
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) {6F]w_\
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) {7K l#b
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 8qT^=K
$
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) '@"A{mrE
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE RI BB*
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) +:u
&]
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) t`1~5#?Du(
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )
oOGFg3X
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) yaAg!mW
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) ~)5k%?.
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) sO)!}#,
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) zhU^~4F
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) .G|U#%"6x
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) o^u}(wZ{
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) =E&1e;_xlE
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) e(9K.3@{
mHNqzdaa
35 relocations cN)noGkp
ZV[-$
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) &CfzhIi*!
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 RMAbu*D0
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。 1c`Yn: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。 Q|Nw @7$`
p(A[ah_
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 8vUq8[[
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 DhG{hQ[[
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 Bhe0z|&
主要的三个模块,有如下的关系: Y7`Dx'x
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 _Fjax
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 RR>G}u9np
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 M,SIs
3
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 ^!SwY_>
以GDI模块为例,运行结果如下: qx}*L'xB
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe !1P<A1K
t0)hdX
Exports: mm N$\2
^1XnnQa
rd seg offset name ~bfjP2
g
............ fjS#
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data a1ai?},
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data ['I5(M@
............ I5g!c|#y
M
U2];
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。
--TY[b
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。 J#G\7'?{
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: T7*p!0
6 type offset target M5+K[Ir/y9
j g_;pn
.......... QB7^8O!<
WQHlf0]
PTR 0442 imp GDI.351 m_UzmWF
&-|(q!jm
.......... a6g+"EcH#'
(M%ZSF V
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。 +VHoYEW
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。 `~LaiN.
}k6gO0z
三、动态汉化Windows原理 1VG7[#Zy
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。 do@BJWo
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? @FuX^Q.[
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。 </qli-fXB}
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。 Yn-;+ 4 K
QBTjiaYGa'
四、"陷阱"技术 Fpntd IU
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。 X6o
iOs
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: ['@R]Si"!
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; ](^BQc
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。 t8S,C4
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: S d]`)
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); }U$p[Gi<
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 (s!cd]Qa.
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): q]z%<`.9*
*(lpStr+wOffset) =0xEA; 9'h4QF+Y
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 U9yR~pw
//源程序 relocate.c x5!lnN,#
J ?H|"
#include <WINDOWS.H> zvh&o*\2<d
#include <dos.h> O%busM$P)/
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); 'U4@Sax,
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); G+jcR; s
typedef struct tagFUNC bOdyrynh
{ %hb!1I
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 RhumNP<M
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 Ec|5'Kz]
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 r`d.Wy Zj
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 OeY+Yt0
}FUNC; ?L6ACi`9
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; qeoj
//Windows主函数 !8OUH6{2
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) YX6[m6LU
{ F$>^pw
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 RyN?Sn5)
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 u[1'Ap
WORD wOffset; //函数偏移 "pkn
LPSTR lpStr; x-ZCaa}O
LPLONG lpLong; c!>",rce
char lpNotice[96]; T\$r|
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); /mFa*~dj2
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); \d"M&-O
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); Mj- B;r
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); tvvRHvL
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 t[?O*>
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); u7ER
lpStr=GlobalLock(hMemData); *61G<I
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); a gxR
V
//保存原函数要替换的头几个字节 )l*6zn`z
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); Q~AK0W
Func.lOld=*lpLong; 73'.TReK
*(lpStr+wOffset)=0xEA; h**mAa0fo
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; FQ6{NMz,h
GlobalUnlock(hMemData); gjhWoZV
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); =[V
//将保留的内容改回来 Z\P&i#
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 9x[|75}l
lpStr=GlobalLock(hMemData); <{b#nPc!,#
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); IBe0?F #
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; 334tg'2]
*lpLong=Func.lOld; 4|DGQ
GlobalUnlock(hMemData); MbeO(Q
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); Xw[|$#QKM
return 1; ?*)wQZt;
} 8gI~x.k`
G[!Y6c3
//自己的替代函数 ,mW-O!$3W
8t
Ef>
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* ?g #4&z.
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) 7Yd]#K{$
{ {pW(@4U
BYTE NameDot[96]= q<*UeyE
S
{ \hT=U*dMR
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, # ~T
KC|G
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, G u P1
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 60&4?<lR4
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ImVHX~qHJ
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, )rFcfS+/
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, dTW3mF4=
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, q2KWSh5
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, EkE U}2
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, pUXszPf
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 b(.,Ex]
}; vx8-~Oq{|;
.ITR3]$
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; nPS:T|*G
HDC hMemDC; t=$Hv
BYTE far *lpDot; ON/U0V:v
int i; rq>OmMQ67
for ( i=0;i<3;i++ ) -{'WIGm
{ ^%r>f@h!L
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; =jN9PzLk
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); WGrG#Kw[
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); z^r
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); F/I`EV
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); S;FgS:;
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); H]/!J]
DeleteDC(hMemDC); geB]~/-p
DeleteObject(hBitmap); c_YP#U
} j?
P=}_Ru
return TRUE; (77EZ07%
} <X,0\U!lL
8~")9w
//模块定义文件 relocate.def R7xEE7p
J|A:C[7 2
NAME RELOCATE dNMz(~A[Y
EXETYPE WINDOWS Y"&1jud4xl
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE d*{NAq'9X
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE ~)\E&c
HEAPSIZE 1024 XY1eeB-
EXPORTS nm597WeZp
8hx 3pvmk
五、结束语 E)=X8y
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。