"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 E%3WJ%A
Mm:6+
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。 I(s\ Q[
Od>Ta_
一、发现了什么? SvAz9>N4
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。 :'f#0 ox
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): aa.EtKl
S$%T0~PR~
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v #v=hiL
.................................. ]"q)X{G(+
Q68&CO(rE
6 type offset target W~POS'1
BASE 060a seg 2 offset 0000 vE>J@g2#
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS vZTX3c:,1
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES s)_7*DY
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) ]V<[W,*(5
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) :w#Zs)N
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) Ii,e=RG>
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) {|^9y]VFu
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) Um4
} `
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) tUGnD<P
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) s59v*
/
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) z=N'evx~
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) YnNB#x8|
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) {e<J}-/?
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) (%oZgvM
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) ,`^B!U3m
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) f:B+R
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) .*r?zDV
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) 7F>5<Gv:-
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) }C}~)qaZv+
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) ,1Suq\
L
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) c;&m}ImLe.
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) q<@f3[A
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) \"V7O'S)&
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE G+=euK2]
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) go|/I&
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) ?#<Fxme
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) y"]?TEd
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) I+!w9o2nZ
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) '8 1M%KO
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) ']ya_ v~e
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ]sd|u[:k
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) =xSFKu*
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) 1C{n!l
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) ivb&J4?y
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) 2rB$&>}T
gLsl/G
35 relocations zg.'
Kg VLXI6
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) oA(jtX[(
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 T8Gx oNm
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。 0<>I\UN0b
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。 Tt`|26/
MQ$[jOAqP
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 W|NzdxCY
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 X)e6Y{vO
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 N0O8to}V
主要的三个模块,有如下的关系: glH&v8
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 6^H64jM
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 2IFri|;-eb
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 H~i+:X=I
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 8v8?D8\=|
以GDI模块为例,运行结果如下: 5,:>.LRA
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe YjdCCju
b*',(J94
Exports: RgHPYf{
9.m_3"s
rd seg offset name S:v]3G
............ >~){KV1~
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data R56:}<Y,
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data _k\*4K8L
............ -7fsfcGM$
/+1+6MqRn*
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。 p(8H[L4Y
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。 }N]|zCEj
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: R3TdQ6j
6 type offset target 7Y&W^]UZ0t
ZF_*h`B
.......... I5mnV<QA^
>2x[ub%$L
PTR 0442 imp GDI.351 Gw:8-bxS
WNrgqyM
.......... XpJT/&4
b/:9^&z
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 v?,_SVgAi
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 G%Hr c
%{!*)V\
三、动态汉化Windows原理 KS!mzq-
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 !X$e;V"HX
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? |>5NH'agV
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。 )'?3%$EM
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 iOkRB[hi
e%uPZ >'q
四、"陷阱"技术 3lcd:=
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 Z
`sM(?m
数据段存放的是变量及常量等内容,如果这里面包含有重定位信息,那么,必定要在变量说明中将函数指针赋给一个FARPROC类型的变量,于是,在变量说明中写下: \hai
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; N\ChA]Ck
果然,在自己程序的数据段中也有了重定位信息。这样,当程序调入内存时,变量FarPro cFunc已是函数ExtTextOut的地址了。 a[Ah
要直接修改代码段的内容,还遇到一个难题,就是代码段是不可改写的。这时,需要用到一个未公开的Windows函数AllocCStoDSAlias,取得与代码段有相同基址的可写数据段别名, 其函数声明为: vR.=o*!%
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); fW~r%u
.y
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 =Bcwd7+
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): {u{n b3/jl
*(lpStr+wOffset) =0xEA; U$Z)v1&{
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。 mHrt)0\_
//源程序 relocate.c KhIg
L9M0vkgri
#include <WINDOWS.H> ;{[&&qMwU
#include <dos.h> wHq*)7#h#
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); }dQW-U
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); L:nZ_O;
typedef struct tagFUNC pUutI|mt/
{ g
VX
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 8C7$8x]mM
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 -`sK?*[{J
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 % 3d59O
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 wa-#C,R\_#
}FUNC; sgu#`@o
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; HJ?p,V q5_
//Windows主函数 9gVu:o 1/
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) v^1_'PAXu
{ k%YvJ XL
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 ShbW[*5
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 `qnSq(tNq
WORD wOffset; //函数偏移 Clr~:2g\
LPSTR lpStr; ?9'Ukw`
g
LPLONG lpLong; =&jLwy
char lpNotice[96]; =Y
Je\745
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); h}r .(MVt
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); U2m86@E
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); m>B^w)&C
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); B*!{LjXV
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 o9&1Ct
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); hC2 @Gq
lpStr=GlobalLock(hMemData); ! eXDN
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); d#xi_L!
//保存原函数要替换的头几个字节 _Cn[|E
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); zO)A_s.6K
Func.lOld=*lpLong; 0`VA}c
*(lpStr+wOffset)=0xEA; Mhp6,JL
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; 3]"RaI4Q0
GlobalUnlock(hMemData); 1ml>
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); *;@V5[^3I?
//将保留的内容改回来 +NWhvs
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); k|Mj|pqA
lpStr=GlobalLock(hMemData); z/Z
0cM#
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 3}*)EC
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; 8 :B(}Y4K
*lpLong=Func.lOld; 3pg_`
GlobalUnlock(hMemData); Hj\>&vMf
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); KnK8\p88\
return 1; kEiWE|
} uflRW+-2
Mtxn@m{i;"
//自己的替代函数 }8tD|t[
a^/j&9
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR*
j`tBki:
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt)
1~rZka[s
{ R@zl?>+
BYTE NameDot[96]= xNDX(_U>\
{ <4UF/G)
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, H{qQ8j)
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, W
Cz+
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, ip.aM#
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ${ fJ]
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, o&WKk5$
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, (Klvctoy
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, =, kH(rp2
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, >wx1M1
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, MoAZ!cF8
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 l@C39VP
}; cl3@+v1
C.su<B?
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; ,Hq*zc c
HDC hMemDC; cvSr><(
BYTE far *lpDot; O$SQzLZx&
int i; (rF XzCI
for ( i=0;i<3;i++ ) `wrN$&
{ +2Xq+P
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; DVC<P}/
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); 8/4i7oOC
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); i_<