"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 8BL]]gT-I
P)>`^wc$
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。 ({GN.pC(
3X0"</G6
一、发现了什么? cTU%=/gbc<
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。 }.nHT0l
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): IQ${2Dpg[
MDHTZ94\Q
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v j~|pSu.<
.................................. oVG/[e|c'
/M}jF*5N
6 type offset target ewOd
=%
BASE 060a seg 2 offset 0000 zdL"PF
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS #6'x-Z_
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES Nq$Xe~,*
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) q_h=O1W
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) deRnP$u0
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) @w%{yzr%
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) (1t b
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) -HE@wda
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) TqvgCk-
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) f1hjU~nJ
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) zNZ"PYh<u
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) kw%vO6"q(
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) aBBTcN%'
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) }mZsK>
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) `t@Rh~B
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) Pjs
L{,
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) bJ~@
k,'
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) l,I[r$TCf
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 8&g`Uy/b
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) lURL;h
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 6X2~30pdE
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) 5IwQ<V
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) sQ4~oZZ
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE )IFzal}o
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) ,#NH]T`c1
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) C78V/{
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) Y(qyuS3h~*
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) o7qZy |\4S
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) ai3wSUYJi
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) TQor-Cymz
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) '@{'T LMCi
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) ^Yz.}a##w2
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) Vy-kogVt
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) >ZE8EL
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) <~rf;2LZ
/2<1/[#
35 relocations rZ|!y ~S|
.4t-5,7s%
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) q|;Sn
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 #o(c=
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。 VGHy|5K$
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。 w9Eb\An
MPexc5_
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 m(CbMu
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 YH:murJMZ
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[
主要的三个模块,有如下的关系: $@ous4&
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 uT#MVv~ .
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 )[w_LHKI
·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。 mYE 8]4
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。 U{)|z-n
以GDI模块为例,运行结果如下: BEm~o#D
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe RPXkf71iM
q h+c}"4m
Exports: Q>G lA
1L4-hYtCj
rd seg offset name ~O;'],#Co
............ f&n6;N
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data &fIx2ZM[
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data Ah_Ttj
............ -C>q,mDJZ
)\!-n]+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。 na%DF@Rt#
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。 !6yyX}%o
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: 8,5H^Bi
6 type offset target ~ sC< V
qv+8wJ((
.......... Q#,j,h
M)<4|x
PTR 0442 imp GDI.351 ,{pC1A@s
"EE=j$8u+
.......... wG,"ZN
'K"7Tex
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 jRCf!RO
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 tH}$j
1]yjhw9g
三、动态汉化Windows原理 A3!xYG=+
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。 tW=,o&C=
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? jP{W|9@(
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。 @S-p[u
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。 0zL7$Q#c
SU {U+
四、"陷阱"技术 B(omD3jzN
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 ;'|Mt)\
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: ff1Em.
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; )(aj
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 " %,KZI
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: K<3$>/|
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); +RuPfw{z
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 y5v}EX`m&
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): a9w1Z4
*(lpStr+wOffset) =0xEA; w<4,;FFlZ/
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。 Gx$rk<;ZW
//源程序 relocate.c oD0N<Ln}
!Q0aKkMfL
#include <WINDOWS.H> '(qVA>S
#include <dos.h> ,o_Ur.UJ
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); Py3Y*YP
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 0VA$
Ige
typedef struct tagFUNC 4;_<CB
{ o|FY-+
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 h|DKD.
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 RyJN=;5p
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 PN +<C7/
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 fV\ eksBF
}FUNC; L,
k\`9bQ
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; gO E3x^X*{
//Windows主函数 qXb{A*J
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) xIrRFK9[Q
{ 8%Wg;:DZx
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 ;`TSu5/
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 3 E~d
WORD wOffset; //函数偏移 3XOf-v:~
LPSTR lpStr; 4Y=sTXbFt
LPLONG lpLong; l$:.bwXXO
char lpNotice[96]; h
/. ^iT
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 5z$>M3
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); %U4w@jp
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); Ga%x(1U[&
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); 7n_'2qY
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 ZgXn8O[a
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); T9N&Nh7 3
lpStr=GlobalLock(hMemData); Ao%;!(\I%
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); IO(Y_7
//保存原函数要替换的头几个字节 RyxEZ7dC<y
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); ~MgU"P>
Func.lOld=*lpLong; 0(
s
io\
*(lpStr+wOffset)=0xEA;
H/eyc`
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; g#=~A&4q
GlobalUnlock(hMemData); 1e0O-aT#Q
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); K yqFeR
//将保留的内容改回来 +&T;jad2
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); X+:>&&9
lpStr=GlobalLock(hMemData); `D#3
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); <K#]1xCA
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; TC2gl[
*lpLong=Func.lOld; v7L}I[f
GlobalUnlock(hMemData); 5_d=~whO&2
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); [CfA\-gx<f
return 1; =>PBdW
} T.=du$
8ol R#>
//自己的替代函数 p
PF]&:&-b
l9 K 3E<g
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* dZ
kr#>
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) I>]t% YKj
{ +h*.%P}o
BYTE NameDot[96]= E2PMcT{)_
{ rQ4i %.
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, 49BLJ|:P?
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, /pa8>_, ~
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ^w+jPT-n
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, {U`B|
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, .Fz5K&E=
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, 4/Vy@h"A3
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, hKT ]M[Pv
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, 4sVr]p`
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, dwQ*OxFl
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 &.\|w
}; ()E:gqQ
+hz^( I7
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; )>! IY Q
HDC hMemDC; )<6zbG
BYTE far *lpDot; lO+<T[
int i; "/EE$eU
for ( i=0;i<3;i++ ) Lnk!zj
{ pY3N7&m\:
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; QSn%~o05
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);
O$> <E8q
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); sH^?v0^a
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);
`q ;79t
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); 2Qoj>Wy{
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); A0NNB%4|/
DeleteDC(hMemDC); >};6>)0
DeleteObject(hBitmap); n&. bs7N2
} ,sAN,?eG~
return TRUE; doCWJ
} LE15y>
JJvf!]
//模块定义文件 relocate.def CIM9~:\
^ExA
NAME RELOCATE !lSxBr[dQ
EXETYPE WINDOWS ]~,V(K
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE =A6/D
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE (3RU|4Ks
HEAPSIZE 1024 N.J;/!%!
EXPORTS ?kICYtY:_b
$ {$XJs4
五、结束语 -DO*,Eecv
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。