"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 bbM^J
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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。 bMn)lrsX
-U*J5Q
一、发现了什么? Qo32oT[DM
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。 ,BUrZA2\U$
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): 1oe,>\\
>dx/k)~~-L
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v `*6|2
.................................. [;H-HpBaa
x
]">
6 type offset target _o[fjd
BASE 060a seg 2 offset 0000 pT{is.RM
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS :{+~i.*
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES rGQ2 ve
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) )xq=V
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) q
#mBNe62p
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) =p^$>o
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) 1w~PHH`~
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) ?Z2`8]-E
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) Unvl~lm6
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) \3OEC`
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) ; [G:
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) Q3Pu<j}Y
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) URceq2_
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) yDfH`]i)U
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) ?7}ybw3t]
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) D=Q.Q
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) >$7x]f
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) hr;^.a^
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) ;plBo%EBV
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) ![;={d0
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) M6mgJonN|
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) f"RC(("6W
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) yX4Vv{g
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE 58XZ]Mc0
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) " i:[|7
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) q>Di|5<y
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) 3m= _a
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) l]4=W<N
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) !NH(EWER
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) WG A1XQ{
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) Da615d
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) &#L C'
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) (>vyWd]
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) O 2-n-
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) 6#7hMQ0&;O
md*U
35 relocations ,VS(4
)7 q"l3e"u
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) FY^2 Y
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 Q66 +
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 cef[T(>
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 +N=HI1^54R
"]#Ij6ml
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 t5%cpkgh4
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 <4+P37^~
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 KF
zI27r
主要的三个模块,有如下的关系: s]%Cz \
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 f[1cN`|z
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 E/g"}yR
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 s>m2qSu
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 `Jk0jj6Z
以GDI模块为例,运行结果如下: 0u1ZU4+EC
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe QuqznYSY{
dpTsTU!\
Exports: arDl2T,igF
"Yh;3tI4*
rd seg offset name GQ;0KIN
............ n1J u=C
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data `mzlOB
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data M2Jf-2
............ g35!a<JW
Vf;&z$D{r
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。 ka~_iUU4
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。 0K[]UU=P=
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: BbI%tmA7
6 type offset target b%0p<*:a/
tsAV46S
.......... H0;Iv#S!
7Y9#y{v1
PTR 0442 imp GDI.351 rz@qW2
&J)<1!|
.......... 3Rc*vVnI
)[ A-d(y=
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。 (iX8YP$ %
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。 H"FK(N\
*{3d+j/?/
三、动态汉化Windows原理 l::q
F 0
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。 QQBh)5F
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? QkBw59L7
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。 J-hJqR*;K
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。 <%m YsaM
+b(};(wL
四、"陷阱"技术 zbmC?2$
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。 Z+&V >
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: q7X#LY k
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; @khFk.LBD
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。 x"{aO6M
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: Z1eT>6|]r
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); rZKfb}ANQ
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 -g@!\{
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): m<h%BDSzr{
*(lpStr+wOffset) =0xEA; /?eVWCR
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。 iM@$uD$_Q2
//源程序 relocate.c Y~AjcqS
)O]6dd
#include <WINDOWS.H> zY*9M3(X
#include <dos.h> Qs elW]
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); uZC=]Ieh
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); UDHWl_%L
typedef struct tagFUNC cD0rU8x
{ {Sf[<I
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 ,WRm{v0f^
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 LqbI/AQ)
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 vkIIuNdDlx
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 CIx(SeEF
}FUNC; {Rkd;`Q`!
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; lS4r pbU_
//Windows主函数 S@/{34,
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) WO_Uc_R
{ ,AP0*Ln
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 eX+36VG\
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 w*-42r3,'
WORD wOffset; //函数偏移 sp,-JZD
LPSTR lpStr; oX|T&"&
LPLONG lpLong; FJ_7<4ET
char lpNotice[96]; +/ZIs|B4,z
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); i>YS%&O?
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); F_Y]>,U
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); fB8, )&
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); #7]Jz.S
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 ,U~A=bsa
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); g'7E6n"!,
lpStr=GlobalLock(hMemData); +>"s)R43
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); J8qFdNK
//保存原函数要替换的头几个字节 XwY,xg&o
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); jr=9.=jI8k
Func.lOld=*lpLong; >v]^nJl
*(lpStr+wOffset)=0xEA; "+(|]q"W
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; N d].(_
GlobalUnlock(hMemData); xDo0bR(
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); ev4[4T-(@
//将保留的内容改回来 GC')50T J
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); q&25,zWD
lpStr=GlobalLock(hMemData); X'`n>1z
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); =Hg!@5]H
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; Zw]"p63eMa
*lpLong=Func.lOld; l7|z]v-
GlobalUnlock(hMemData); wZ(1\
M(
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); fz(YP=@ZnP
return 1; #EH=tJgO|J
} ;|q<t
C?\(?%B
//自己的替代函数 iXDG-_K
9{u=
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* #AJW-+1g.=
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) =I# pXL
{ IL*B@E8
BYTE NameDot[96]= (/A.,8Ad
{ ?2]fE[SqY
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, 39v Bsc
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, ui%#f1Iq
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 5T x4u%g
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, q`9.@u@ a
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, =\<NTu
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, }9^:(ty2A
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, M& ZKc
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, tu\XuDky
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, #_DpiiS,.Q
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 Nx 42k|8
}; g88k@<Y
jZA1fV
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; tm~9XFQ<
HDC hMemDC; 0>28o.
BYTE far *lpDot; ;/Hr ZhOE
int i; $gl|^c\
for ( i=0;i<3;i++ ) zG9FO/@av
{ cXq9k!I%
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; L^JU{\C
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); QLJ\>
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); ]64Pk9z=
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); tx09B)0
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); ),x0G*oebj
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); }b4 56J
DeleteDC(hMemDC); Ca~8cQ
DeleteObject(hBitmap); ,;pUBrz/[
} "S;4hO
return TRUE; j9fBl:Fr
} \@@ G\\)er
"yu{b]AU
//模块定义文件 relocate.def A[l
)>:
?/.])'&b
NAME RELOCATE 2+&