"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 ~ney~Pz_
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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。 L;*
s-j6y
#R{>@]x`
一、发现了什么? 3*&
Y'/!
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。 0:`|T jf_
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): KW(a@X
+i!5<nn
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v wS);KLe3
.................................. 4;I\%qes
|DV?5>>
6 type offset target ~W [I
BASE 060a seg 2 offset 0000 mwo:+^v(
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS !(rAI
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES QXZyiJX}
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )
v&|65[<
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) `Bw]PO
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) "bIb?e2h9G
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) X+C*+k,z
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) ~%8P0AP
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) SfnQW}RGI
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) ?0_<u4
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) oX;.v9a
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) N^dQX,j
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) 54CJ6"q
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) +bS\iw +
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) V2ih/mh
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) pY`$k#5
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) ts!tv6@
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) G;3%k.{
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 7-``J#9=
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) 4kjfYf@A
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) ,\s`T O
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) E=N$JM
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) @QQ%09*
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE g#=<;X2
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) >I|8yqbfm
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) st;iGg
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) b2OwLt9
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) b)<WC$"
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) r*+~(83k
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) .`}TND~
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) @"@|O>KJ
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) q1T)H2S
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) s`jlE|jtN
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) &t^*0/~
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) :$$~$P
nbF<K?
35 relocations }6@E3z]AMO
hBjU(}\3
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) 6u0>3-[6OD
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 } Bf@69
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。 az F!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。 #4JMb#q0E
r8s>s6vm
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 fAgeF$9@
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 rO7_K>g?
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 u%~'+=
主要的三个模块,有如下的关系: )2Ei<
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 hOwb
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 `(FjOd
K
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 gsbr8zwG,
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 =&z+7Pe[
以GDI模块为例,运行结果如下: 2y
-
QH
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe &VGV0K3Dp
m$p}cok#+S
Exports: rLsY_7!
E`o_R=%
rd seg offset name /_0B5,6R
............ iT}>a30]B
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data R iLl\S#
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data '#7k9\
............ QPVi& *8_
N4vcd=uG#
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。 EB}B75)x
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。 a;xeHbE
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: SZF 8InyF
6 type offset target \>6*U r
pAOKy
.......... YB"gLv?
TcaW'&(K
PTR 0442 imp GDI.351 V
vrsf6l]
.dU91> ~Ov
.......... /o9it;
NftnbsTmy
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。 kG/1
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。 <=NnrZOF
gD9CA*
三、动态汉化Windows原理 -TF},V~
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。 l zFiZx
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? WqA)V,E
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。 TRi'l #m4
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。 dHDtY$/_
h-96 2(LG
四、"陷阱"技术 U4"^NLAq
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 L<!h3n
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: \6wltTW]#
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 05 6K) E
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 uVqc:Q"
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: =MqEbQn{C3
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); T \/^4N`
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 {'{}@CuA2
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): 6]1RxrAV
*(lpStr+wOffset) =0xEA; Q#% LIkeq
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 \^(#b,k#
//源程序 relocate.c E!Q@AZ
vc: kY
#include <WINDOWS.H> t\/H. Hb
#include <dos.h> &}u_e`A
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); wrkw,H
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 2!6hB sEr
typedef struct tagFUNC /R B%m8@;
{ }@bp v
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 791v>h
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 %72# tY
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 NN7KwVg
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 9BakxmAc
}FUNC; @g[ijs\
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; pss')YP.
//Windows主函数 oT}$N_gFT
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) O.dZ3!!+
{ $~8gh>`]
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 CRo@+p10
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 w?D=
WORD wOffset; //函数偏移 Oyb9
ql^
LPSTR lpStr; :30daKo
LPLONG lpLong; -d?<t}a
char lpNotice[96]; ~Xx}:@Ld
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ]fY:+Ru
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); #IppjaPl8
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); F4=X(P_6
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); =&g:dX|q8
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 &kf \[|y
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); iw.F8[})
lpStr=GlobalLock(hMemData); )E",)}Nh
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); HE*^!2f
//保存原函数要替换的头几个字节 [Qr_0O
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); ~p+
`pwjY1
Func.lOld=*lpLong; fm#7}Y
*(lpStr+wOffset)=0xEA; yu#m6K
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; Zp/P/97p
GlobalUnlock(hMemData); #+i5'p(4
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); cm!vuoB~~
//将保留的内容改回来 \`8$bpW[nS
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); >uJu!+#
lpStr=GlobalLock(hMemData); e<DcuF<ZS
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); b 2\J<Nw
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; -R9{Ak
*lpLong=Func.lOld; pl}W|kW}
GlobalUnlock(hMemData); BD$Lf,_
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); de8xl
return 1; VaonG]Ues
} >xRUw5jN
V%*91t _
//自己的替代函数 _or_Vw!
(Rs;+S
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* "Z';nmv'N
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) Ct(^nn$A
{ uv$utu><
*
BYTE NameDot[96]= f4`Nws-dP
{ -f'&JwE0=
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, v)vogtAQa
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, ow+_g R-
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 6EY0Fjsi
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00,
%U[H`E
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, [pt U}
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, cNKGEm
;z
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, X~*/ ~f
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, \+
Ese-la
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, kB?Uw#
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 c?Zi/7
}; sVlQ5M oo(
u3cl7~- yW
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; qus%?B{b}
HDC hMemDC; 1Si$Q
BYTE far *lpDot; wgQx.8 h>
int i; L8pKVr
for ( i=0;i<3;i++ ) z@<jZM
{ ^%1u3
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; K,bX<~e5
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); $F/xv&t
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); y
:QnK0
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); /BS yanro
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); M3fTUCR
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); ]<;y_
DeleteDC(hMemDC); d|sf2
DeleteObject(hBitmap); FbCuXS=+`
} }+:X= @Z@
return TRUE; 7Zft]C?|@
} @6y)wA9Yx
x45F-w{
//模块定义文件 relocate.def wF-H{C'
H:q;IYE+a
NAME RELOCATE U]M5&R=?
EXETYPE WINDOWS a3[,3
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE Eh *u6K)Z
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE R,l*@3Q
HEAPSIZE 1024 %mS>v|
EXPORTS }'p*C$
MMQ\V(C
五、结束语 0Y!~xyg/
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。