"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 MyR\_)P?
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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。 |D_n4#X7u
OsuSx^}
一、发现了什么? <PA$hTYM
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 pmXWI`s
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例): |r*1.V(
mwiPvwHrg
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v o~z.7q
.................................. '{_tDboY
gQzF C&g
6 type offset target IaZAP
BASE 060a seg 2 offset 0000 :zk.^q
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS 6/[h24d
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES er}'}n`@q
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) P_}_D{G
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) 6Yi,%#
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) ZkG##Jp\>
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) 4w
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) *h8XbBZH
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) P6Ol+SI#m
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) lu(Omds+
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) +/^q"/f F
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) d=Ihl30m
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) PzG:M7
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )
(Y?yGq/
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) M)It(K8R
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) mi3q1npb7[
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) 8XXTN@&,
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) -^%"w
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 2yg'?tpj
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) A=>6$L];'
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) t"m`P1
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) ?q8g<-?
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) R(#;yn
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE %x)U8
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) +mel0ZStS
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) Lgw@y!Llij
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) kxiyF$
9
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) +Gs;3jC^
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) m^&mCo,
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) *^m.V=
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ?9M+fi
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) B,qZwc|
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) yD'h5)yu
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) T</gWW
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) cnO4NUDv
MjosA R
35 relocations :)S4MoG
z^a?t<+
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) {nWtNyJpS
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 D%}o26K.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。 &l)v'
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。 eHZl-|-
;(Va_
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 w9}IM149
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 W..>Ny;'3
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。 3m9E2R,
主要的三个模块,有如下的关系: B}bNl 7
~
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 }Qu
7o
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 :Gk~FRA|
·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。 zm.sX~j
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。 U*l>8
以GDI模块为例,运行结果如下: xL#oP0d<e
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe 0([jD25J!
9Ei#t FMc
Exports: un%"s:
7Et(p'
rd seg offset name ?n~j2-[<
............ 6@361f[
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data u01^ABn
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data jYx(
............ 7q=xW6
:H k4i%hGk
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。 2Nzcej
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。 \M^4Dd Ay
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: M& L0n%,y5
6 type offset target TuR?r`P%
'\qr=0aW
.......... FX%E7H
:jCaDhK
PTR 0442 imp GDI.351 ?XrTZ{5'
{x$#5PW
.......... 2o}FB\4^i
2(x KE_|
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 @AyW9!vV;3
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 l0o_C#"<S
8zv6Mx
三、动态汉化Windows原理 a_j#l(] 9
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 p
=O1aM
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? NX/)Z&Fx:
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 }e|]G,NZO
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 N_}Im>;!
!I$RE?7eY
四、"陷阱"技术 Sv",E@!f
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。 wN.Jyb
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: yQ2[[[@k@
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; SpQ6A]M gm
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。 WJ,ON-v
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: =,9'O/br
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); nQMN2j M
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 -I<`!kH*
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): ywBo9|%T
*(lpStr+wOffset) =0xEA; 6d6SP)|j
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。 zh#uwT1u
//源程序 relocate.c I<f M8t.Y>
&KwtvUN{
#include <WINDOWS.H> epe}^Pl
#include <dos.h> Q4 S8NqE
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); +[qy HTcG
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ~<-h# B
typedef struct tagFUNC SJe;T
{ 4\iQ%fb
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 ;bmd<1
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 Ml
^Tb#
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 w Nnb@
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 o$;x[US
}FUNC; 6jA Q
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; 4Yk(ldR~
//Windows主函数 j'cS_R
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 1NJ|%+I
{ ~d]7 Cl
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 jeNEC&J
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 Er`PYE
J
WORD wOffset; //函数偏移 vN+!l3O
LPSTR lpStr; UNHHzTsr?
LPLONG lpLong; uLht;-`{n
char lpNotice[96]; Nq3P?I(<
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 6= D;K.!
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); *a4eL [
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); 0SYkDI
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); C7:Ry)8'I
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 0>Nq$/!
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); iddT.
lpStr=GlobalLock(hMemData); $cedO']
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); eA_4,"{
//保存原函数要替换的头几个字节
73X]|fy
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); 4B
6Aw?
Func.lOld=*lpLong; ^}#!?"Y
*(lpStr+wOffset)=0xEA; KYaf7qy]
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; D=$<Ex^p
GlobalUnlock(hMemData); ml2HA4X&$Y
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); 8V=o%[t
//将保留的内容改回来 D\JYa@*?.h
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); TUt)]"h<
lpStr=GlobalLock(hMemData); fAi113q!
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); d29HEu
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; P^ VNB
*lpLong=Func.lOld; b6ddXM\Z
GlobalUnlock(hMemData); 9#7zjrB
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); ~gD'up@$/
return 1; V8/o@I{U[
} 7+bzCDKU
H?m2|.
//自己的替代函数 z m%\L/BF
t+tGN\q
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* OZD/t(4?6s
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) pOXEM1"2A
{ W*2SlS7
BYTE NameDot[96]= 9"e!0Q4 0
{ ]n_A~Yr
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, wl4yNC
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, S/|8'x{<
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ]Yy
Sf
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, P!/8
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, uQlV zN.?
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, Fk\xq`3'c
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, <|@9]>z
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, _rv_-n]"o
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ,&$Y2+
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 /(w5S',EL
}; p#w,+)1!d
"x)W3C%*S
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; $A,=z
HDC hMemDC; 7pNh|#Uv'
BYTE far *lpDot; C*$/J\6xy
int i; -Y6JU
for ( i=0;i<3;i++ ) _1a2Z\
{ 7RZ7q@@fgh
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; h
? M0@Z
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); AWzpk}\
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); :c>,=FUT
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); M:~#"lfK
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); /"U<0jot
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); q)/4i9
DeleteDC(hMemDC); Tr8+E;;
DeleteObject(hBitmap); Z=xrjE
} &1&*(oi]X
return TRUE; $FoNEr&q
} RK,~mXA
F{[Q
//模块定义文件 relocate.def 8[k-8h|
Gs%kqD{=
NAME RELOCATE j'W)Nyw$[
EXETYPE WINDOWS _>*"6
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE :JlJB
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE eNNK;xXe#
HEAPSIZE 1024 c~V\,lcI
EXPORTS ??F{Gli"C`
yC
-4wn*
五、结束语 1~+w7Ar=(
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。