"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 7l3sd5
F\;G'dm
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。 5zF7yvS.w
ON=6w_
一、发现了什么? /g!', r,
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。 &De&ZypU
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): wg=ge]E5
(-(sBQ a+
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 8FThu[
.................................. Wf=D'6w
q~=]_PMP
6 type offset target I vQ]-A}N
BASE 060a seg 2 offset 0000 FHS6Mk26
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ,$96bF "#
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES eZm,K'/!
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) Q0_UBm^f
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) PSQ5/l?\>
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) +idj,J|
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) y-93 >Y
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) /gKX%`ZF/r
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) G~I@'[ur
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) iii2nmiK
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) <o";?^0Q
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) [g:ZIl4p\P
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) {`vF4@
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) mRw &^7r
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) Uzb~L_\Rmt
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) ;_GS<[A3
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) *;wPAQE
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) ^E8XPK]-~
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) ! 3O#'CV
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) '@h5j6:2
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 0S0 ?\r
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) r(IQ)\GR
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) wPYz&&W
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE QcGyuS.B
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) oq4*m[
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) S$Tc\/{
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) t/\J
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) N*N@wJy:5
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) +^
n\?!
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) GQOz\ic
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) E4aCL#}D
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) VQO6!ToKY
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) F7wpGtt
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) '-tiH
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) n5X0Gi9
w%&lCu@v
35 relocations hmv"|1Sa!~
(-tF=wR,W
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) L\--h`~YU
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 ~{hcJ:bI
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。 Q<.847 )
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。 lV/-jkR
x'OE},>i
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 6H,n?[zTt
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 ,rT62w*e
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。 /l -lkG5
主要的三个模块,有如下的关系: s)ymm7?
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 ?+)O4?#
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 AOhfQ:E 4
·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。 &R:$h*Wt|
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 gz-X4A"
以GDI模块为例,运行结果如下: Q%61_l
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe ZtPq*/'
'`$z!rA
Exports: 7jIye 8Zi8
~wmc5L/!?
rd seg offset name
~{7/v
............ 1@*qz\ YY
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data kXGJZ$
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data aV?dy4o$
............ j3`#v3
jEwfa_Q%
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。
]3Z?Q
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。 .}W#YN$
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:
'k[O?}
6 type offset target t .*z)N
O(U'G|
.......... 42X N*br
eYd6~T[9
PTR 0442 imp GDI.351 qP6Yn JWl
LWQ.!;HY p
.......... ,f
..46G
xxWrSl`fB
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。 %$K2$dq5
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。 f;1DhAS
DK8eFyG^2
三、动态汉化Windows原理 wLyQ <[$
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。 4FK|y&p4r
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? 9aYDi)
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。 *7: )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。 H'N$Vv2q
X=O}k&
四、"陷阱"技术 X2>qx^jT
讨论"陷阱"技术,还要回到前面的两个发现。发现之二,已能解释为修改的Windows函数,而发现之一却仍是一个迷。 6E~T$^Q}
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: bvZTB<rA
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; KUs\7Sb
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。 P|mV((/m4
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: 1T(:bM_t`7
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); n3w(zB
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 x2gnB@t
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): )aY^k|I
*(lpStr+wOffset) =0xEA; q:A{@kFq_
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。 N<bNJD}
//源程序 relocate.c Y{yN*9a79
ub^v,S8O
#include <WINDOWS.H> pAwmQS\W
#include <dos.h>
#P:o
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); Q}#5mf&cD
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); b"x[+&%i
typedef struct tagFUNC DoV<p?U
{ xi5/Wc6
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 >y<yFO{
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 4h:R+o ^H^
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 ISo{>@a-
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 6L--FY>.-
}FUNC; a|B^%
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; CRs gR)
//Windows主函数 slSQ \;CDA
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) qta^i819
{ W)rE_tw,|
HANDLE hMemCode; //代码段句柄
Jz(!eTVs
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 iy&*5U
WORD wOffset; //函数偏移 v` 9^?Xw)
LPSTR lpStr; QW~-+BD
LPLONG lpLong; IEb"tsel
char lpNotice[96]; 8 jom)a
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); F_Q,j]0
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); ~r~~0|=
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); _E({!t"`
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); m#[tY>Q[b
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 7Gb(&'n
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); oYWcX9R
lpStr=GlobalLock(hMemData); /$OX'L&b
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); .HTX7mA3
//保存原函数要替换的头几个字节 bI^zwK,@4
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); %y
zFWDg
Func.lOld=*lpLong; )3i}(h0
*(lpStr+wOffset)=0xEA; *,9.Bx*
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; D7Y5q*F
GlobalUnlock(hMemData); \-c8/=
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); \Yv<TzJ9
//将保留的内容改回来 "P:kZ=M
Q
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); G>hmVd
lpStr=GlobalLock(hMemData); )N
QtjB$
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ailje
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; C7=Q!UK`\
*lpLong=Func.lOld; V'h
O
GlobalUnlock(hMemData);
b@J&jE~d
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); /*GRE#7S
return 1; Fj c+{;x
} W-Cf#o
C~M~2@Iori
//自己的替代函数 Vy
= fm
g{8R+
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* Xq&x<td
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) {aq\sf;i{
{ J.x>*3<l
BYTE NameDot[96]= R6 wK'
{ 1r}fnT<
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, OT7F#:2`
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, /p')
u3
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, u!2.[CV
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, n<:/ X tE
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, 1QRE-ndc
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, )@Yp;=l
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, z;x`dOP
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, YgaJ*%\
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe,
mQ#@"9l%
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 zY8"\ZB
}; =5&)^
dJ`Fvj
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; 3Z'{#<1>^;
HDC hMemDC; 3m4?l
~
BYTE far *lpDot; bxP>
int i; ^ j@Q2>&?
for ( i=0;i<3;i++ ) >
3JU
{ =!xeki]|9
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; %dZD;Vhg
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); !?tWWU%P)
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); :^kP?
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); eEJ8j_G
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); c%)uG _
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); HH6b{f@^
DeleteDC(hMemDC); L4sN)EI
DeleteObject(hBitmap); c}mJ6Pt
} 8BNsh[+
return TRUE; U6X~]| o
} lGPC)Hu{`
MV$>|^'em
//模块定义文件 relocate.def 6u7(}K
CV4V_G
NAME RELOCATE !U>"H8}dv
EXETYPE WINDOWS Yx&cnDx
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE nAF@47Wo
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE `#fOY$#XB
HEAPSIZE 1024 O(
he
EXPORTS joDfvY*[
EhB9M!Y`@
五、结束语 .EloBP
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。