"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 VN|P(S6
f;#hcRSH
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。 9>d$a2nc
]1rr$f9
一、发现了什么? ~P|YAaFx
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。 5>4<_-Tm
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): h9LA&!
|eWlB\ x8
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v <oTIzj7f
.................................. ZeF PwW
LnvC{#TFO
6 type offset target u\-xlp?"o
BASE 060a seg 2 offset 0000 D_D<N(O
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS gO4`e(W
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES )#Ea~>v
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) FSd842O
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) UyBI;k^]
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) +j&4[;8P:
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) #0"Fw$Pc
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) 3,e^;{w
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) u!?.vx<qy
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) &V$_u#<
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) phwk0J]2
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) qYZX,
x
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) 2#ND(
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) ` *x;&.&v
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) HlgF%\@a+U
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) [2~Et+r6g
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) C^XJE1D.
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) B<J}YN
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) NMM0'tY~
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) o X )r4H?
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) d%NO_=I.
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 4a00-y='
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) [>Z~&cm
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE #GT/Q3{C
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) i-~HT4iw
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) %fnL
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) '@i/?rNi%N
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) sL75C|f9
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) .Ebg>j:\
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) 6MvjNbQ
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) "detDB
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) uV`r_P
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) f1y3l1/
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) C:xgM'~+
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) L,M=ogdb
W~2`o*\l
35 relocations 4\a K C%5
w2_$>z
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) r ) ;U zd
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 *,q ?mO
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 IWERn
v!
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 k#NIY4%.
{DJ!T
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 =v]\{.
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 CtJ*:wF
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 q}p&<k
主要的三个模块,有如下的关系: 0+%{1JkJq
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 @?lmho?
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 uOUgU$%zqH
·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。 3cfW|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。 t>"UenJt-
以GDI模块为例,运行结果如下: "c` $U]M%
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe 8Q
ba4kgL
}vzP\
Exports: _rt+OzZ*L
>uT,Z,7O
rd seg offset name s:ig;zb
............ X)^eaw]Q0
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data 1=:=zyEEo
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Z>
Jm
............ CAg~K[
BBuI|lr
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 Tq{+9+
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 rYe z$e^r
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: Y1fcp_]m
6 type offset target =f0qih5.4
p_%dH
.......... 9MP_#M7
0%J0.USkM7
PTR 0442 imp GDI.351 Rr#Zcs!G
=2v/f_
.......... <8;SSdoKi
8'XAZSd(
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。 8LuM eGs
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。 `|kW%L4
=D-u".{
三、动态汉化Windows原理 ls[0X82F
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。 fghw\\]3
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? DR]=\HQ
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。 $fifx>!
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 ?
nx3#<
>_XC
四、"陷阱"技术 PY81MTv0;
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 :Kq]b@X
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: rnAQwm-8O%
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; @vyq?H$U;N
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。 7pPaHX8
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: suKr//_
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); ,bTpD!
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 lo!^h]iE !
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): :/A7Z<u,
*(lpStr+wOffset) =0xEA; $'*q]]
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 \-?0ab3Z
//源程序 relocate.c P;8nC:z L
KC+jHk
#include <WINDOWS.H> Nyx)&T&I
#include <dos.h> N 2XL5<
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); ^(F@ #zN}
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); `\-<tk9
typedef struct tagFUNC [&(~{#}M:
{ 'G>$W+lT^
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 216=7O2F
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 i(qZ#oN
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 WuuF&0?8C
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 RCqd2$K"J+
}FUNC; TJ_Wze-lQ
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; )4#YS$B$@)
//Windows主函数 rdH3!
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) c7~'GXxQ2
{ n58yR -"
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 r'(*#
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 XCyU)[wY
WORD wOffset; //函数偏移 Fy 1- >~
LPSTR lpStr; r03%+:
LPLONG lpLong; b#nI#!p'
char lpNotice[96]; I>EEUQR/$H
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ~ &<Ls
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); vf5q8/a
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); a[_IG-l|i4
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); uf^HDrr<L
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 4mHk,Dd9,
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); nIr:a|}[
lpStr=GlobalLock(hMemData); h+R26lI1x
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); boq=@Qh
//保存原函数要替换的头几个字节 9.%t9RM^
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); P$x9Z3d_
Func.lOld=*lpLong; ZkJLq[:cM
*(lpStr+wOffset)=0xEA; O9P+S|hcY
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; QWc,JCu
GlobalUnlock(hMemData); p#%*z~ui
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); yJ/YK
//将保留的内容改回来 s:k?-u@
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); sW-0G$,|
lpStr=GlobalLock(hMemData); ",xTgB3?V
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); XV}}A^
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; G@KDRv
*lpLong=Func.lOld; Ld
0*)rI#
GlobalUnlock(hMemData); RFLfvD<
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); d_,Ql708f
return 1; G6.lRaPu"m
} hFo29oN
y/E:6w
//自己的替代函数 dF[|9%)
?7]G)8G6
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* * RyU*au
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) ^TD%l8o6
{ 1>uAVPa
BYTE NameDot[96]= LZb<-vK"y
{ =w* 8
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, 1c{m
rsB
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, h% KEg667
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, :%z#s
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, Gy[anDE&
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, K&n-(m%
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, .*f6n|
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, Dw/vXyZ
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, -wrVEH8
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, k33\;9@k
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 S6}_N/;6~
}; 3"zPG~fY{
EjFn\|VK
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; j^5YFUwsQg
HDC hMemDC; ZY8w1:'
BYTE far *lpDot; !uoT8BBAk
int i; P6Y+ u
for ( i=0;i<3;i++ ) >|c?ZqW
{ M(nzJ
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; ilde<!?
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); Pro?xY$E)
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); ht*(@MCr<
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); {Ef.wlZ
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); n?nzm "g
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); [|ZFei)r
DeleteDC(hMemDC); 9tU"+
DeleteObject(hBitmap); kc0MQ TJU
} 1I`F?MT
return TRUE; cE:s\hG
} @!=Ds'MJC
:A
zll s
//模块定义文件 relocate.def L{P'mG=4
;-8.~Sm
NAME RELOCATE ^utOVi
EXETYPE WINDOWS *1Bq>h:
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE Dm{Xd+Y
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE $1"gFg
HEAPSIZE 1024 hcj]T?
EXPORTS SGSyO0O
+Eh.PWEe
五、结束语 (_|*&au J
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。