"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 YB^m!A),I[
FP0GE
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。 f9IqcCSW
/rK/l
一、发现了什么? jYBiC DD
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。 ;vWJOvM2
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): 6@FxPi9|#
qw)Ou]L=
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 1:./f|m
.................................. WU.eeiX
4X}TG
6 type offset target Z[,,(M
BASE 060a seg 2 offset 0000 i3Xo6!Q
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS o$7UWKW8
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES T8W^qrx.v
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) d`j<Bbf-
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) U9Q[K `
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) 9\kEyb$F=
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) C{G%"q
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) ?#nk}=;g8
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) _6]CT0
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) 9'|_1Q.b^
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) 4Yt'I#*
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) 89P7iSV#*
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) UF}Ji#fqn
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) }wJH@'0+
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) -KG1"g,2
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) J'L6^-gV
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) bz [?M}
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) #&z'?x^a
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) Wrt5eYy
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) Kv#Q$$)r
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 3q6FV7Fv&b
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) ^.*zBrFx
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 'I>geW?{QK
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE A-M6MW
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) GK3cQw
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) ^
7)H;$
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) _b *gg
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) *hpS/g/3\
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) KsqS{VVCh
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) 7$*x&We
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) lcfs
1].
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) zOy_qozk
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) zP|^@Homk
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) 7dR]$~+*e
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) vJX0c\e
f%q ?
35 relocations S&Hgr_/}c
x}{O9LiR
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) fOP3`G^\
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 w5t|C>
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。 UH((d*HX4
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。 /#?!9c
FB3}M)G>M
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 ~h3~<p#M`
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 DIkf#}
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。 J M;WCV%NM
主要的三个模块,有如下的关系: :edy(vC<
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 vu:] [2"0
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 g]d0B!Ar~
·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。 &&zsUAkS
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。 ,Z8)DC=
以GDI模块为例,运行结果如下: HI[Pf%${
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe hzA+,
)kYDN_W
Exports: bzECNi5^
{/qQ=$t
rd seg offset name f*Os~@K
............ P#[?Kfi
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data U&#`5u6'j
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Q!r` G
............ g|tclBx
/-+hMYe
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。 Q07&7SH_
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。 d-z[=1m
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: RNt9Qdr4y
6 type offset target DHZ`y[&}|N
Y+5aT(6O
.......... W>'(MB$3
F45-M[z
PTR 0442 imp GDI.351 1*.*\4xo
^z51f>C
.......... m ^w{:\p
$oPc,zS-gL
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 }T}xVd0
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 'X`W+=T$
bCiyz+VyJn
三、动态汉化Windows原理 [2!C^\t
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。 *Rxn3tR7
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? Z*=$n_
G
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。 k *>"@
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。 p6ryUJc6
RiFUa
$
四、"陷阱"技术 #$F*.vQSs+
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。 -aV(6i*n
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: 5Vai0Qfcu:
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 8s
%YudW
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。 nj1PR`AE
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: ^F&j;8U
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); hE<Sm*HU
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 '*Ld,`
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): rinTB|5
*(lpStr+wOffset) =0xEA; {qOqtkj
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。 wet[f {c
//源程序 relocate.c _$5DK%M}
[ }Tb2|
#include <WINDOWS.H> C;K+ITlJ
#include <dos.h> sxph#E%
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); Mj6,VD9L
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); -N wic|
typedef struct tagFUNC SA&(%f1d
{ <FBBR2
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 j/=Tj'S?D
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 $p4e8j[EJ
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 EPH" 5$8
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 .ml\z5
}FUNC; #k|f>D4
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; o{fYoBgr
//Windows主函数 T 4p}5ew'
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) Z_xQ2uH$:
{ ;CF:cH*
HANDLE hMemCode; //代码段句柄
zhd1)lgY
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 !#W>x49}
WORD wOffset; //函数偏移 AG9DJ{T
LPSTR lpStr; Z_4%Oi
LPLONG lpLong; QOYMT( j
char lpNotice[96]; %_4#WI
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); saP%T~
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); z,x
)Xx
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); y*{zX=]l<
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); :i?6#_2IC
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 3~Fag1Hp
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); WQ[nK5#
lpStr=GlobalLock(hMemData); ,}'8.
f
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); V~ KWy@7
//保存原函数要替换的头几个字节 RN)XIf$@_
Func.bOld=*(lpStr+wOffset);
n4dNGp7\`
Func.lOld=*lpLong; S`5bcxI_
*(lpStr+wOffset)=0xEA; E3j`e>Yz
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; `mteU"{bx
GlobalUnlock(hMemData); C=o-3w
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); :tO4LEb
//将保留的内容改回来 )cizd^{
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); SS%Bde&<{
lpStr=GlobalLock(hMemData); bR"4:b>K
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); -JEPh!oTt
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; PZ6R+n8
*lpLong=Func.lOld; &PV%=/-J
GlobalUnlock(hMemData); U=KUx
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); Ey:?!
return 1; .-HM{6J
} 9F3,
C)i8XX
//自己的替代函数 s) s9Z,HY
4Us,DS_/
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* BV@q@C
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) dh6kj-^;Cf
{ .yfp-n4H
BYTE NameDot[96]= /_J{JGp9
{ DTA$,1JuD
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, am? k
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, jRiMWolLv
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, z@e(y@
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, \Db`RvEmR
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, 6 M:?W"
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, g,iW^M
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, OT$Ne
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, QlB9m2XB
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, RYvdfj.ij
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 ]}'bRq*]
}; "#pxZ
B=
*ezMS
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; ^"I@ 8 k
HDC hMemDC; kdGq\k,
BYTE far *lpDot; iTdamu`L
int i; ]XlBV-@b
for ( i=0;i<3;i++ ) +`"Tn`O
{ MXl_{8
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; +@fEw
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); $2*_7_Qb
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); ) P9]/y
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); P4yUm(@
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); & .1-6
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); Q}\\0ajS)
DeleteDC(hMemDC); ehB'@_y
DeleteObject(hBitmap); 8dx7@y?z
} F!I9)PSj
return TRUE; 3-;<G
} e&(Wn2)o
P()&?C
//模块定义文件 relocate.def p@DVy2,EY
S n~P1C
NAME RELOCATE K-.%1d@$y
EXETYPE WINDOWS ;u';$0
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE 8ce'G"
b
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE HDE5Mg "
HEAPSIZE 1024 HmsXV_B8[Y
EXPORTS Kp;<z<
ZV:0:k.x
五、结束语 kQtnT7
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。