"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 7 :U8 f:
$[z<oN_Q
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 Yqj+hC6>,
wOg,SMiq
一、发现了什么? X-/Ban
笔者多年来一直从事Windows下的软件开发工作,经历了Windows 2.0 、 3.0 、3.1 ,直至Windows 95、NT的成长过程,也遍历了长青窗口、长城窗口、DBWin、CStar、RichWin等多个Windows汉化产品。从现在看来,影响最大也最为成功的,当推四通利方的RichWin;此外,中文之星CStar与RichWin师出一门,其核心技术自然也差不多。其对外宣传采用独特的"陷阱" 技术即动态修改Windows代码,一直是笔者感兴趣的地方。 A[JM4x
EXEHDR是Microsoft Visual C++开发工具中很有用的一个程序,它可以检查NE(New-Exe cutable)格式文件,用它来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现与众不同的两点(以CStar 1.20为例): GFL-.?
0
%l|\of7P2}
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v C6^j#rl
.................................. 5[R?iSGL1
9g]M4*?C9P
6 type offset target 1<,/
-H
BASE 060a seg 2 offset 0000 Y[G9Vok
VX
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS mH\@QdF
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES 3U;1D2"AE
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) kUbnVF5'
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) M-Sv1ZLh
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) '5rUe\k
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) &t3Jv{
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) F,pCR7o>
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) '[fZt#
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) c<jB6|.=2
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) /gw Cwyo
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) GV6mzD@<
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) q-IWRb0j%a
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) v8'5pLt"
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) I%xn,u
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) &t_h'JX&
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) <[hz?:G"$
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) o^GC=Aca`
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) Kz[BB@[
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) Dl A Z"C
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) # ZTLrq5b
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) K\^&+7&zVg
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) ipZHSA
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE &yLc1#H
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) @]?R2bI
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) TSQhX~RN
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) Tl3"PIb
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) 6K 4+0xXv
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) d~`-AC+
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) W4vBf^eC
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ' ^a!`"Bc
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) o](.368+4
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) Euu
,mleM
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) `%y5\!X
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) y<M]dd$
XKSX#cia
35 relocations q%S8\bt
xR}of"
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) 'vlrc[|/
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 q[c Etp28h
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。 5-w: c>
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。 f3&/r
) b:4uK
A
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 sykFSPy`'
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 sN]Z
#7
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。 [z+x"9l0!
主要的三个模块,有如下的关系: oAz<G
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 W~NYU
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 }n[Bq#
·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。 7I3 :u+
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。 .bfST.OA
以GDI模块为例,运行结果如下: H,|YLKg-|
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe b:Dg}
(\&
62B1
Exports: Vp7b4n<
zlkWU
rd seg offset name @L8;VSI
............ Z4@y?fv7s
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data xA-jvu9@
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data =4> @8=JA
............ OX3Xy7
? s4oDi|:
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。 0b++17aV
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。 5hz_P+Q
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: P`
]ps?l
6 type offset target \Tkp
qTy v.#{y
.......... K PggDKS
JqEb;NiP)5
PTR 0442 imp GDI.351 :8]6#c6`74
'tuBuYD\
.......... b1)\Zi
v,0<9!'v
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。 Z =
ik{/
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。 f4
O]`U
6[+j'pW?
三、动态汉化Windows原理 :rmauKR
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。 Yb9cW\lr
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? Zs73
ad
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。 8A4TAT4,
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。 7@a\* |K6
[gn[nP9
四、"陷阱"技术 vHc#m@4o
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。 3+zzi
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: 9b%j.Q-W
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; I>hmbBlDv
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。 3?^NN|xg
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: a7*COh
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Z@oKz:U
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 JMePI%#8
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): z Lw(@&
*(lpStr+wOffset) =0xEA; 8!4[#y<
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。 u\3ZIb
//源程序 relocate.c pN+I]NgQ
_yJ|`g]U3
#include <WINDOWS.H> Ql8^]gbp+
#include <dos.h> )Y[/!
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); 0%H24N
9.
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); }VZM,.w
typedef struct tagFUNC 8<c'x]~
{ +C5#$5];
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 XHNkQe
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ==` Pb
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 Wl
TpX`
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 ?RJdn]`4j
}FUNC; 07Y_^d
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; X TM$a9)
//Windows主函数 s9 &)Fv-#V
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) UOJ*a1BM
{ kwc*is
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 23k)X"5
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 ]_\AHnJ
WORD wOffset; //函数偏移 q|Fjm]AF
LPSTR lpStr; C (U
LPLONG lpLong; `GS cRhbh
char lpNotice[96]; W1`Dx(g
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); :mn(0
R~
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); pJocI_v9
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); ->3uOF!q
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); F {/>u(@3
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 !G[f[u4Zg
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); yZ|+VXO
lpStr=GlobalLock(hMemData); R`
44'y|
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ?(>k,[n
//保存原函数要替换的头几个字节 1wlVz#f.
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); ?61L|vr
Func.lOld=*lpLong; Q-3r}jJe
*(lpStr+wOffset)=0xEA; ~f .y:Sbb
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; IqXBz.p
GlobalUnlock(hMemData); Fr2kbQTg;
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); W7$s5G,
//将保留的内容改回来 y,V6h*x2
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 9u?Eb~#$
lpStr=GlobalLock(hMemData); VZTmzIk.Y
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); X'xUwT|_+
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; n_1jHJo
*lpLong=Func.lOld; /Bh>
GlobalUnlock(hMemData); 6UO$z- e
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); OelU
D/[$
return 1; G"{4'LlA
} _tA7=*@8
%6N)G!P
//自己的替代函数 [0wP\{%
dDo6fP2
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* l\_x(BH
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) m^'~&!ba
{ :q(D(mK
BYTE NameDot[96]= L,WkJe3
{ )O9f hj)
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, WqR7uiCi
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, el}hcAY/RP
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, X:U=MWc>
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, u |'8a1
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, [z^Od
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, !ZX&r{pJp
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, #s*k|
j}
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, }iMXXXBOT
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, El {r$-}
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 *q}FV2
}; ,}u,)7
iQu^|,tHEM
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; ^u3*hl}YKy
HDC hMemDC; 'frWu6]<
4
BYTE far *lpDot; q ?(A!1(u
int i; }M^_Z#|,
for ( i=0;i<3;i++ ) xUQdVrFU
{ z1kBNOr
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; g
,`F<CF9
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); QjI#Cs}w
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); b/z'`?[
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); v: giZxR
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); !;TR2Zcn
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); zaH
5
Km_j
DeleteDC(hMemDC); :,jPNuOA
DeleteObject(hBitmap); 9U&~(;
} 3\,MsoAl
return TRUE; ~KJ,SLzhx9
} @51z-T
l+|1G
//模块定义文件 relocate.def cW=Qh-`jU;
DE'Xq6#PK
NAME RELOCATE 3'.!
+#
EXETYPE WINDOWS GI}4,!^N
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE Sw yaYK
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE K*TnUQ
HEAPSIZE 1024 L^6"'#
EXPORTS "pOqd8>]
6BUBk>A`
五、结束语 K1/
U
(A
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。