"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 ~"-+BG(5
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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。 O3,IR1
Y>v(UU
一、发现了什么? bs{i@1$
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。 !ER,o_T<
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): nlv8HC
Ubtu?wRBW
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v n^Co
.................................. uA#uq^3
:ryyo$
6 type offset target 3q7Z?1'o
BASE 060a seg 2 offset 0000 CjW`cHd
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS LU$aCw5 B;
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES C4vmgl&
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) 3|1ug92
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) $#q:\yQsPC
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) \ZSZ(p#1
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) q1C) *8*g
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) rybs9:_}
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) cs0;:H*N*
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) 09FHE/L
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) 1u4)
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) R%7*
)3$&r
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) 9a_B
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) #
`}(x;ge
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) !brXQj8D7
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) H(}Jt!/:
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) Qoa gy L
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) 92y<E<n
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) Rw8l"`
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) 9='a9\((mH
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) a:$hK%^
\
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) FdrH,
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 5}J|YKyP
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE 34k}7k~n
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) g5THkxp
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) cBxBIC
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) /]pBcb|<
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) .Pz( 0Y
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) x\/N09
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) 3]Jl\<0
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) VXr'Z
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) (N63k1M
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) =b\k$WQ_(
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) }6YD5?4
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) !nX}\lw
z@WuKRsi
35 relocations 'rWu}#Nb
Mlr]-Gu5Z
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) !VNLjbee.
第一,在数据段中,发现了重定位信息。
U~%V;*|4
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。 BK,h$z7#6
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 aI8k:FK"
ssdpwn'
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 '<(S*&s
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 )C
\ %R
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 %Pl
7FHfB
主要的三个模块,有如下的关系: h!c6]D4!L
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 w.tQ)x1h
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 Q<TD5t9
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 y]1:IJL2;
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 \2$-.npz
以GDI模块为例,运行结果如下: if|j)h&
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe M6$9-
EVovx7dr
Exports: !uIT5D
DyZe+,g;S
rd seg offset name =_(i#}"A
............ Y8*k18~
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data m|tE3UBNv
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data G=rgL'{
............ ;W ZA
m@Ziif-A
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 jlhyn0
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 >MXE)=
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: <p_r{
6 type offset target o;.6Y `-fJ
`S&(J2KV
.......... z5~{WAAI
<:v2N/i
PTR 0442 imp GDI.351 [A@K)A$f
8|:bis~wm
.......... )(&Z&2~A
gY)NPi}!`
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。 qU ESN!
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。 a'sa{>
/^#8z(@B
三、动态汉化Windows原理 ^]iIvIp
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。 G@4ro<
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? {|Ew]Wq
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。 6[q<%wA
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。 D{b*,F:&@)
0RaE!4)!;
四、"陷阱"技术 d E0
`tX
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。 *-KgU'u?
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: (eTe`
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; mkJC*45
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。 B@R3j
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: 1e Wl:S}
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); +9 Uo<6}
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 L^}i7nJ
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): y.KFz9Qv
*(lpStr+wOffset) =0xEA; 5C03)Go3Z
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。 w!~%v
#
//源程序 relocate.c |
rY.IbL
RR*eq.;
#include <WINDOWS.H> @-uV6X8|
#include <dos.h> )3W`>7>
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); XiP xg[;
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ]h]| PdN
typedef struct tagFUNC fSe$w#*I
{ W(5et5DN,
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 `# N j8
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 Z/y&;N4
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 jacp':T
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 Dgb@`oo
}FUNC; Ek0zFnb[Gx
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; QKj8~l(
//Windows主函数 dNQR<v\IL
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) (k{rn3,
{ ~Y-
!PZ
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 X\?PnD`,
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 8M{-RlR
WORD wOffset; //函数偏移 [2]Ti_
>D
LPSTR lpStr; U"Gg
,
LPLONG lpLong; HnDz4eD
char lpNotice[96]; i_ha^mq3
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); p};B*[ki
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); [|
\Z"
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); -k$*@Hq
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); ){XaO;k<]
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 8T:?C~"
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); x.=Np\#\G-
lpStr=GlobalLock(hMemData); `s0`kp
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); jFa{h!
//保存原函数要替换的头几个字节 '<Nhq_u{
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); TFIP>$*_C
Func.lOld=*lpLong; pzkl ;"gK
*(lpStr+wOffset)=0xEA; Z6.0X{6nA
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; .?16w`Y
GlobalUnlock(hMemData); X:aLed_{f
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); {_ &*"bK
//将保留的内容改回来 U
Bo[iZ|%
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); F\!Va
lpStr=GlobalLock(hMemData); G5C=p:o{/
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); PrA?e{B5m
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; lT`y=qR|
*lpLong=Func.lOld; 0E6>PE;
GlobalUnlock(hMemData); S;!l"1[;
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK);
: h"Bf@3
return 1; {8!\aYI
} .3yoDab
Y|*a,H"_
//自己的替代函数 OGDCC/
MF7q*f
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* 5Op|="W.
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) OKXELP
{ 3Pj#k|(f[0
BYTE NameDot[96]= 7P&O{tl(
{ ({"jL*S,q
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, A/WmVv6
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, 1MntTIT
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, EWcqMD]4u
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, XZ|%9#6
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, *wSz2o),
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, \yQs[l%J
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, )D_\~n/5
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, 5:oteNc3
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, cph&\
V2jt
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 +,"O#`sy<
}; S:.Vt&+NJ
<)f1skJsP
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; -&AgjzN!
HDC hMemDC; 12D>~#J
BYTE far *lpDot; Ys+2/>!
int i; u$vA9g4
for ( i=0;i<3;i++ ) DdI
V~CxD
{ riy@n<Z4
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; ~>j5z&:&
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); n86=1G:%
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); ZQY]c
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); a9+l:c@
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); <Mt>v2a3Y
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); d*M:PjG@
DeleteDC(hMemDC); C(4r>TNm
DeleteObject(hBitmap); /t4#-vz
} Rxl )[\A*
return TRUE; n7CwGN%
} lhp.zl
^]{)gk8P~2
//模块定义文件 relocate.def []\=(Uc;
?}mbp4+j[
NAME RELOCATE q_J)68B R
EXETYPE WINDOWS bhqV2y*'
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE {.,-lFb\
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE 2@W'q=+0
HEAPSIZE 1024 3Z taj^v
EXPORTS )2&U
Rt.
['`Vg=O.{
五、结束语
4s <|8
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。