"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 fz=8"cDR
NX\AQVy9
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。 H*]Vs=1
$ :I{
一、发现了什么? ?j&hG|W9<z
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。 <zCWLj3
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): 6B]=\H
|!FQQ(1b
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v P'wo+Tn*
.................................. ;gBR~W
&G2&OFAr]q
6 type offset target k"#gSCW$
BASE 060a seg 2 offset 0000 (IV\sY
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS NL]_;\ h
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES K/9Jx(I,qL
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) Cl'$*h
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) ]x)!Kd2>
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) Hn >VPz+I
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) aV5M}:D
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 0SvPr[ >
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) @QTw9,pS
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) 1 G]D:9-?
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) l%}q&_
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) bci]"uzB
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) <M\&zHv
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) he(K
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) E5i5gE"\
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) N]FRL\K
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) }$i"t8"s
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) mr7Oi `dE
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) D>k(#vYKB
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) yKhI&
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) z~2{`pET
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) W=HvMD
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) XaCvBQ
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE jyD~ER}J
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) CHTK.%AQH!
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) n*"r!&Dg
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) 1\}XL=BE
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) Z,"4f*2
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) .Wt3|?\=nd
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) %%ouf06.|
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) (Yz[SK=U}
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) a0hBF4+6
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) Sm<*TH!\n_
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) ~AjPa}@ f
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) ]AQ}_dRi=
fY^CIb$Y
35 relocations M(L6PyEa!Y
LxIGPC~
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) 3w)r"" C&
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 (s&:D`e
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 I?Iz5e-
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 ?L\"qz%gP
6=n|Ha
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 0g30nr)
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 f I=G>[
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 dwk%!%
主要的三个模块,有如下的关系: tC|?Kl7
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 ]y.V#,6e
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 (o*YGYC
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 7d
R?70Sz
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 d4ecF%R
以GDI模块为例,运行结果如下: w:lj4Z_
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe A:Wr5`FJ
_cvX$(Sg
Exports: MrzD
ah9UG
T^Ia^B-%}g
rd seg offset name )Zr\W3yWX
............ >SQzE
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data "a].v 8l!
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data N
;=zo-8
............ Y_Fn)(
6 eryf?
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。 PwW$=M{\.
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 Xk.OyQ@
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: K ,NmDc^
6 type offset target pMT7 /y-
t@R[:n;+
.......... wxqX42v
mDK*LL5]W
PTR 0442 imp GDI.351 -&D=4,#
K@*+;6y@
.......... I'*,<BPG
@Dfg6<0
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 rX)&U4#[m
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 v4hrS\M
3N$@K"qM#
三、动态汉化Windows原理 "LlQl3"=
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。 &(,\~
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? 4/~x+tdc
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。 Jy/<
{7j
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。 C]2-V1,ZX
[ne51F5_
四、"陷阱"技术 .iy>N/u
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。 nEu:& 4
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: Ik^^8@z
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; +Kb 7N, "
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。 xh:I]('R
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: R/x3+_.f
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); !b_(|~7Lc
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 ["f6Ern
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): 27fLW&b2
*(lpStr+wOffset) =0xEA; =V|jd'iwx
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。 <&Xl b0
//源程序 relocate.c jUM'f24
l,hOnpm9
#include <WINDOWS.H> U2m#BMV
#include <dos.h> <c[\\
:Hh*
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); N$kxf
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); F$\Da)Y
typedef struct tagFUNC Y
f!O o
{ ^P@:CBO
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 'UhHcMh:
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 Fn.JtIu
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 _|["}M"?
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 ss%,
}FUNC; pWKE`x^
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; ~D3S01ecM
//Windows主函数 N<i5X.X
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) SbGdcCB
{ yn}Dj9(q
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 H;4QuB'^
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 ,B'=$PO%
WORD wOffset; //函数偏移 y:98}gW`n
LPSTR lpStr; nfF$h}<o+
LPLONG lpLong; \4wMv[;7
char lpNotice[96]; #dae^UjM
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); DAb/B
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ;iuwIdo6c
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); tgKr*8t{
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); pM@8T25=
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 GqxnB k1
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); dvjj"F'Bf
lpStr=GlobalLock(hMemData); UgAp9$=z
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 0]bt}rh
//保存原函数要替换的头几个字节 fY9+m}$S$
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); exJc[G&t(
Func.lOld=*lpLong; ^%,{R},s
*(lpStr+wOffset)=0xEA; H9)n<r
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; ,5v'hG
GlobalUnlock(hMemData); y#B=9Ri=z
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); U\Vg &"P
//将保留的内容改回来
j5/pVXO
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); x 4_MbUe
lpStr=GlobalLock(hMemData); ^+D/59I
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); I`{*QU
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; K bLSK
*lpLong=Func.lOld; q~
aFV<Q
GlobalUnlock(hMemData); nSyLt6zn\
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); +]cf/_8+s
return 1; }
doAeTZ
} 3GF67]
2>9\o]ac4
//自己的替代函数 F}So=Jz9h
]6B9\C.2-_
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* b_RO%L:"yL
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) neM.M)0
{ c`;oV-f
BYTE NameDot[96]= ]0* aE
{ iSO xQ
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, aI&~aezmN
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, `hO%(9V9
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 56z>/`=
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ?@4Mt2Z\
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, AB/${RGf+
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, |K1S(m<F
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, a6n@
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, >
pb}@\;:
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, nrKAK^
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 1"Oe*@`pV
}; V8 8u-
&zF>5@fM
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; UDr1t n
HDC hMemDC; vU,7Y|t`
BYTE far *lpDot; V\zcv @
int i; [T_[QU:A
for ( i=0;i<3;i++ ) 9<?w9D.1
{ HSNj
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; ;SU<T^a
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); ?h4[yp=w
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); %cn1d>M+I
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); 6"G(Iq'2t3
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); "L]v:lg3
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); ]Ik~TW&
DeleteDC(hMemDC); }&=l)\e
DeleteObject(hBitmap); OU%"dmSDk
} g/.FJ-I*
return TRUE; M}o.= Iqa
} zNX=V!$
#a=]h}&1?
//模块定义文件 relocate.def *,G<X^
[Ix6ArY
NAME RELOCATE f?.VVlD
EXETYPE WINDOWS KX~
uE6rX
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE RL4|!HzR
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE
Culv/
HEAPSIZE 1024 >P
j#?j*Y
EXPORTS |_p7vl"
T3oFgzoO
五、结束语 :epBd3f
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。