"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 fWj@e"G
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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。 `gI~|A4
&U&Zo@ot"x
一、发现了什么? 7H%_sw5S.
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。 +#~O'r]%GG
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): dMJ!>l>2
RyuEHpN}
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v t@)my[ !
.................................. 8"i/wMP]
ENq"mwV|
6 type offset target =:gjz4}_8
BASE 060a seg 2 offset 0000 Ir27ZP
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS @0|nq9l1
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES z?kd'j`FG
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) !lhFKb;
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) <GaT|Hhc=
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) T`?n,'!(
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) @^!\d#/M
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) \!<"7=(J{4
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) b/nOdFO@
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) Q 2"WV
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) gLD{1-v
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) f*<ps
o
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) !!WJn}
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) K6hfauWd[
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) hO6RQ0Iv@
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) 0wFh%/:
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) -L8YJ8J6
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) D#jX6
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) ?L\z}0#
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) @Dj:4
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) c4 5?St
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 4UD' %}>y
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) fL Nag~
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE o8{<qn|
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) W`x)=y]Z
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) 1~@|eWr|
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) )~}PgbZ^
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) +9zA^0
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) :!O><eQw
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) BFh$.+D
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) <Oa9oM},d
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) t8vc@of$c,
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) ;&kn"b}G;
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) iNJAZ6@+
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) hgO?+x
6m+W#]^
35 relocations [))JX"a
_2OuskL
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) -!TcQzHUs
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 D0 ruTS
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。 .&iN(Bd
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。 A"4@L*QV
3ji:O T
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 +
|C=ZU
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|<R8 `
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。 -~O/NX
主要的三个模块,有如下的关系: V#J"c8n
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 J`<f
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 +"uwV1)b"
·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。 <d"Gg/@a
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。 XG&K32_fs
以GDI模块为例,运行结果如下: X NE+(Bt
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe }0;Sk(B>
C[8Kl D
Exports: )6{P8k4Zr
4SR(->@
rd seg offset name %[Zz0|A
............ lzDdD3Ouc
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data ]"sRS`0+
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data v[&'k\
............ Wc|z7P~',%
^|?1_r
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。 ?3jdg ]&
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。 HO5d%85
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: a$m_D!b~_
6 type offset target 9m8ee&,
tU:FX[&?R
.......... Qq3fZ=
`6F+Rrn
PTR 0442 imp GDI.351 w$>3pQ8d
z+/LS5$
.......... }OrYpZob
/DO'IHC.o
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。 UX_I6_&
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。 zfjw;sUX
?"j@;/=
三、动态汉化Windows原理 9":2"<'+
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。 +< KNY
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? "}zda*z8
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。 &fSTR-8ev#
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。 l1<?ONB.#
GwQn;gkF
四、"陷阱"技术 $]*d#`Sy{%
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 ~/|zlu*jpc
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: :woa&(wN;1
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; r)b<{u=]
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 {?i)K X^
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: D{C:d\ e)$
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); J^ ={}
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 cy1jZ1)
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): doD>m?rig3
*(lpStr+wOffset) =0xEA; ><Uk*mwL
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。 wL2XNdo}<
//源程序 relocate.c D1Yh,P<CF\
``9 GY
#include <WINDOWS.H> e<5Y94YE
#include <dos.h> <Tx C!{<
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); lLCdmxbT
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); #T \
typedef struct tagFUNC 0M8.U
{ &+r4
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 El6bD% \G
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 g$3>~D
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 >}SRSqJu
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 JD~a UB%
}FUNC; M<[?g5=#
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; I/B1qw;MN
//Windows主函数 VXIQw'Cq
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) XP;x@I#l
{ ~>%DKJe
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 Zq*eX\#C
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 uA\J0"0;}
WORD wOffset; //函数偏移 \L[i9m| e
LPSTR lpStr; VPd,]]S5(
LPLONG lpLong; n+oDC65[
char lpNotice[96]; <LA^%2jT
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); (
v@jc8y
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); NHiq^ojk
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); <4mQ*6
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); g:gB`8w?
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 ^\wl2
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); inF6M8
A1
lpStr=GlobalLock(hMemData); n}J^6:1
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); SxMj,u%X/
//保存原函数要替换的头几个字节 >;nS8{2o
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); _/ Os^ >R
Func.lOld=*lpLong; Pp_V5,i\
*(lpStr+wOffset)=0xEA; D;js.ZF
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; Vz w PBQ -
GlobalUnlock(hMemData); 7co`Zw4}g
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); mU G
%LM
//将保留的内容改回来 n`L,]dco
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); h0VzIuV
lpStr=GlobalLock(hMemData); uD)-V;}P@;
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ;nB2o-%
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; bPd-D-R
*lpLong=Func.lOld; -7`-wu
GlobalUnlock(hMemData); Sz0+<F#5
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); .nZ3kT`
return 1; qY(:8yC36
} T9)wj][ .
,7,;twKz
//自己的替代函数 9*}gl3y
,{{SI
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* dr})-R
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) o&-L0]i|
{ T-8J
BYTE NameDot[96]= 77Q}=80GU;
{ xm H-!Da
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, #":a6%0Q
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, JJf<*j^G
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, L11L23:
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, UK3a{O[5
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, `WlE|
G[
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, UR3 $B%i
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, Alz~-hqQ
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, @ {}rG8
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, 3jPB#%F
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 >oqZ !V5[
}; |9,UaA
Z> 74.r
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; p`>d7S>"
HDC hMemDC; QN
G&
BYTE far *lpDot; *fhX*e8y
int i; _t-7$d"
for ( i=0;i<3;i++ ) f a5]a
{ OFy,B-`A{
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; +1@AGJU3
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); =A n`D
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); NWKi
()nA%
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); :ba/W&-d
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); eXzXd*$S
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); '_o@VO
DeleteDC(hMemDC); *not.2+
DeleteObject(hBitmap); V}9;eJRvw
} s4t0f_vj`
return TRUE; E`AYee%l
} 3N<&u
}kPVtSQ
//模块定义文件 relocate.def !N~*EI$
E`)Qs[?Gk
NAME RELOCATE Y';>O `
EXETYPE WINDOWS !_^g8^>2(
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE Y4To@TrN#\
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE IZ~.{UQ
HEAPSIZE 1024 <lo`q<q
EXPORTS GqUSVQ
)%mAZk-*;^
五、结束语 3{3/: 7
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。