"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 [8 I*lsS
f%[0}.wp
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。 Q8h0:Q
q1Sr#h|
一、发现了什么? /mK."5-cm
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。 .ri?p:a}w
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): o;[cApiQ,2
qu`F,OG
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v r]3v.GZy
.................................. ]H-5
(F+]h]KSi
6 type offset target zE8qU;
BASE 060a seg 2 offset 0000 |s!<vvp]
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS 16-1&WuY@
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES !n^7&Y[N;
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) z(dDX%k@
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) nvInq2T1
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) K3;~|U-l
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) Xs Ey8V
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) c&"OhzzJK'
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) -/ YY.F-
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) M`D`-vv
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) v;.w*x8Jw
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) ?QRoSQ6
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) q,>-4Cm
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) @v~<E?Un
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) {36QZV*P
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) BbG=vy8'l
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) O5v~wLx9e
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) 1$n!Lj=5
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) os[i
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) cv7.=*Kb;
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) rD!UP1Nb
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) j
V'~>
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) SYYg
2I
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE WR zIK09@
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) k =
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) mV;)V8'
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) GhC%32F
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) LZ4Z]!V
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) R+<M"LriR&
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) =<.h.n
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) WqRaD=R->;
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) 5E!Wp[^
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) G\C>fwrP_
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) 0?w4
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) @$7l
_edT+r>+
35 relocations q^Ui2
g{e@I;F
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) %df[8eX{
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 >>.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。 k/m-jm_h
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。 >jRH<|Az
oV;I8;#\J
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 yv(\5)XF
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 H|8i|vbi
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。 GmdS~Fhp
主要的三个模块,有如下的关系: ia*Bcx_RW+
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 JQ<9~J
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 4mci@1K#^
·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。 U&OE*dq
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。 l~#%j( Yo
以GDI模块为例,运行结果如下: qlg?'l$03)
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe PS/00F/Ak
iUOGuiP
Exports: [J6q(}f
UEH+E&BCC
rd seg offset name x}7` Q:k=
............ X+'B*K$
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data %&&;06GU}
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data `y*o-St3
............ ZJ'FZ8Sx
Uq=!>C8
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。 te
b/
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。 e$4$G<8;y
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: pVC;''E
6 type offset target OcZ8:`=%
;hkzL_' E)
.......... ;#n+$Q#:
L=)Arj@q
PTR 0442 imp GDI.351 #TD0)C/
Pi'[d7o
.......... *6QmYq6c<
vx4Jk]h+=L
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 :M\3.7q
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 !A#(bC
jB0ED0)wX
三、动态汉化Windows原理 ,_U3p ,
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 Ir$:e*E>
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? o(3`-ucD`
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。 `cpUl*Y=
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。 l>?k>NEpP
(a@}J.lL
四、"陷阱"技术 F:cenIaBF
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。 (6~~e$j
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: )kt,E}609
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; `dm}|$X|
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。 iNEE2BPp
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: @WO>F G3
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); :'K%&e?7s
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 t_{rKb,
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): B$&&'i%
*(lpStr+wOffset) =0xEA; #]e](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。 O_[]+5.TX
//源程序 relocate.c $v~I n
PP!}w
#include <WINDOWS.H> mqKr+
#include <dos.h> ZfSAXr "(
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); z|WDqB%/I
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); |<w
Z;d
typedef struct tagFUNC 4<l&cP
{ tjt#2i8/
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 {aYCrk1
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ca?;!~%zA
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 x[1(cj
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 BZs?tbf
}FUNC; PtT$#>hx]
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; p<AzpkU,A
//Windows主函数 SAtK 'Jx[
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) @Yzc?+x
{ ="AJ&BqHd
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 pb=yQ}.
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 93fClF|@
WORD wOffset; //函数偏移 (g#,AX
LPSTR lpStr; $S{]` +
LPLONG lpLong; jLgx(bMn
char lpNotice[96]; )@\m0bnF
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); X0Zr?$q
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); UWW_[dJr
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); %N0cp@Vz
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); 0Lki(
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 F<|x_6a\
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 'qnnZE
lpStr=GlobalLock(hMemData); 2kQa3Pan
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); )ZQML0}P;
//保存原函数要替换的头几个字节 D$/*Z5Z)]
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); D_-<V,3t
Func.lOld=*lpLong; M`gr*p
*(lpStr+wOffset)=0xEA; ]q|^?C
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; Fc.1)yh.
GlobalUnlock(hMemData); _)F0oC {
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); &~a/Upz0]_
//将保留的内容改回来 u|uPvbM
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 0
|Y'@&
lpStr=GlobalLock(hMemData); )R]gJ_,c
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); m9m]q&hx
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; [m{uJdj\
*lpLong=Func.lOld; k{d)'\FM
GlobalUnlock(hMemData); BuIly&qbm<
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); r4(Cb_
return 1; Fmux#}Z
} g
xf|L>=
*w_f-YoXp
//自己的替代函数 q'4qSu
4.}J'3 .
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* z8\;XR
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) Ss
c3uo 0
{ 2$%E:J+2:$
BYTE NameDot[96]= PTFe>~vr*
{ M~#%
[?iU
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, bRb+3au_x
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, ~f:jI1(}
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, .*+KQA8
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, =x3ZQA
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, >Vvjs
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, +7|Q d}\X
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, K3($,aB}
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, /pOK4"
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, *>f-UNV
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 Nw=mSW^E
}; 2Ed
X__>r ?oJ
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; 6pi^ rpo
HDC hMemDC; x0 dO^D
BYTE far *lpDot; v9K{oB
int i; .P>-Fh,_p
for ( i=0;i<3;i++ ) K%/:V
{ Z$&