"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 0&2&F=fOa<
Qexv_:C
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。 }4xz, oN
$2k9gO
一、发现了什么? ~"vRH
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 @]%cUjQ
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例): =,LhMy
5U/C
0{6
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v p%CcD]o
.................................. \J{%xW>
=]sM,E,n
6 type offset target 4)d#dy::\
BASE 060a seg 2 offset 0000 /909ED+)>9
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS +/8KN
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES Yo2n[
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) ~g;lVj,N'
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) 0S>U_#-
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) X!0m,
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) {hKf
'd9E
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 1${Cwb/F
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) @!Q\|
<
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )
ZN(@M@}
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) I~7eu&QZ
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) B_|jDH#RyJ
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) x^6sjfAW
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) o!|TCwt
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) ,"4
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) QgW4jIbx
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) iYzm<3n?
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) ^2!l/(?
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) l":Z. J
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) ;S^7Q5-
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) pkEqd"G
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) &V7{J9
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) / 9soUt
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE _cXLQ)-
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) w]VdIS
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) z
T#j.v
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) 'B$qq[l]S
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) Fu#mMn0c
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) n/-d56
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) KdkZ-.
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) )I9W a*I
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) x-ShY&k
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) s4Z5t$0|
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) -<WQ>mrB&
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) % wS5m#n
[|\BuUT'
35 relocations \^rAH@
M\ {W &o1!
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) c{s%kVOzg
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 H-1y2AQ
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。 1t7S:IZ
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。 ?3:xR_VWZu
-+=+W
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 w>$2
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 @-Js)zcl q
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 m>@ *-*8k
主要的三个模块,有如下的关系: O&u[^s/^
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 a).bk!G
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 +MP`iuDO
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 EBPm7{&0|
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 hM @F|t3
以GDI模块为例,运行结果如下: ,V2,FoJ 9
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe ^8r4tX
!|gln)|A
Exports: :svRn9_8H
5n'C6q "
rd seg offset name m;d#*}n\p
............ 7'9~Kx&+
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data Iz<}>J B
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data IT_Fs|$
............ 5%n
@SV.F
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。 i0-zGEMB.
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。 -hIDL'5u-I
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: i''[u
6 type offset target
L5tSS=
5w+X
.......... h&}XG\ioNA
F7zBm53
PTR 0442 imp GDI.351 4^mpQ.]lO
l|P(S(ikh
.......... jP9)utEm6
P}+-))J
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。 8}kY^"*&X
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。 I?mU _^no
{]w@s7E
三、动态汉化Windows原理 tK+K lz
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。 Ph*tZrd*#
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? kK[m=rTx1$
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。 8UyYN$7V
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 3,cZ*4('d
T>ds<MaLP
四、"陷阱"技术 >1=sw
qa
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 .?YLD+\A
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: [9E<z2H
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; Wl:vO^
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 >}~Pu|
_S
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: b4$-?f?V
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); {b^JH2,
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 D d$ SQ
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): cDS6RO?
*(lpStr+wOffset) =0xEA; W/m,qilQI
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。 x\m !3
//源程序 relocate.c SBY
gL+8fX2G6
#include <WINDOWS.H> \*0ow`|K
#include <dos.h> PKhH0O\_U
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); jz_\B(m9%
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); +8 avA:o
typedef struct tagFUNC $DOBC@xxzT
{ [C]u!\(IF
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 9oL/oL-J/
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 G#&R/Tc5N
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 5};Nv{km^2
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 %hzl3>().
}FUNC; x7=5 ;gf/X
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; rQ^$)%uP
//Windows主函数 p}j$p'D.RI
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) n)(E 0h
{ XO*62>Ed
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 JR1/\F<}
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 85<zl|ZD
WORD wOffset; //函数偏移 OE(Z)|LF
LPSTR lpStr; (dxkDS-G
LPLONG lpLong; _[8BAm
char lpNotice[96]; 4
|E`
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); +IiL(\ew
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); OYEL` !Q
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); BK>uJv-qU
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); 8lo /BGxS>
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 {BBL`tg60
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); Azun"F_f
lpStr=GlobalLock(hMemData); [WDtr8L
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); AKVll
//保存原函数要替换的头几个字节 Htseu`>_$
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); ).0h4oHSj
Func.lOld=*lpLong; R!i9N'gGG(
*(lpStr+wOffset)=0xEA; $:R"IqDG
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; \Ze"Hv
GlobalUnlock(hMemData); ]e?cKC\"e
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); MX-(;H
//将保留的内容改回来 Q]7Rqslz
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); opK=Z
lpStr=GlobalLock(hMemData); jOppru5U
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); H[ DrG6GA
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; aO9a G*9T
*lpLong=Func.lOld; @3/.W +
GlobalUnlock(hMemData); ,ufB*[~
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); GVT+c@Gx
return 1; *%^Vq
} _
13M
URbu=U
//自己的替代函数 cNzn2-qv
R&13P&:g
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* Hf
]aA_:
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) $0C1';=^}
{ 8}FZ1h2
4
BYTE NameDot[96]= $okGqu8z.O
{ 0s"g%gq|
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, ppt`5F O
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, >z*2Og#1
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ad). X:Qs
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, kDM\IyM<\
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, v7+f@Z:N*
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, Yl[GO}M
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, ALqP;/
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, V#:`:-$$+
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, {c|=L@/
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 D}1Z TX_
}; -AUdBG
n22k<@y
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; KS($S(Fi
HDC hMemDC; c0v;r4Jo#j
BYTE far *lpDot; )K2,h5zU
int i; F0O"rN{
for ( i=0;i<3;i++ ) <S'5`-&
{ EGYYSoBLU
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; LOf0_g/
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); fS50
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); 9ZjSM,+
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); `<>Emc8Z
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); irSdqa/
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); kYw k'\s
DeleteDC(hMemDC); !ydJ{\;
DeleteObject(hBitmap); HE911 lc:
} }~Z1C0t
return TRUE; 5I,5da
} Np>[mNmga
ViqcJD
//模块定义文件 relocate.def .,t"iC:E
"V!y"yQ
NAME RELOCATE &?\ h[3
EXETYPE WINDOWS lYkm1
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE @[M5$,"
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE &]gw[
`
HEAPSIZE 1024 v=15pW
EXPORTS (;2J}XQvO~
t0XM#9L
五、结束语 *i#m5f}
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。