"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 WInfn f+'
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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。 `QpkD8
pX5#!)
一、发现了什么? %XX(x'^4
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。 ~N<zv({lG
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): T d E.e(
gj(|#n5C
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v eXB'>#&s
.................................. ?AMn>v
?X'm>R. @
6 type offset target 2pKkg>/S
BASE 060a seg 2 offset 0000 G?p !*7N
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS p_^Jr*Mv
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES =;hz,+
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) ?pE)K<+Zkf
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) g4Y1*`}2f
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) m?Tv8-1
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) C`4m#
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) %rU8^'Gu
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) d) i:-#Q
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) (gdi2
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) Rm i4ZPb.
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) .uo9VL<
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) 36
&ghx
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) s7"NK"
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) ]Alv5?E60
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) iJ&*H)}^
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) ku8C#%.m3
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) Aoi) 11>
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) zv~dW4'
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) <_o).hE{
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 0j}!4D+
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) ^Z
dDs8j
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) |`N|S
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE "s$$M\)T
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) thT2U8%T
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) $,@PY5r
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) DW@|H
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) ZGa;'
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) &xAwk-{W
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) T[M:%vjYF
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) VLdQXNg9W"
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) yYdow.b!
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) n<GTc{>Z
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) t<F*ODn
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) `(2Y%L(r
CXI%8eFXe$
35 relocations J~}%j.QQ7
hDn?R}^l{
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) jpGZ&L7i&
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 F,[GdE;P
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。 (uW$ch@2K
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 "!g}Q*
vYPZVqF_$
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 yH9(ru
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 ]!um}8!}
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。 tL>c@w#Pv
主要的三个模块,有如下的关系: Oq`CK f
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 I_dO*k%l
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 n'5LY9"
·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。 51sn+h<w
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。 :637MD>5lO
以GDI模块为例,运行结果如下: MWl2;qi
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe )z".lw
%X5p\VS\7
Exports: mqt$'_M
~; V5*t
rd seg offset name y#B4m`9
............ ~x-"?K
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data D&dh>Pe1;
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data ^t2b`n60
............ 6E)emFkQ
TJO?BX_9
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 GJ9'i-\*\
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 `K%f"by
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: a'Vz|SG
6 type offset target N6>ert1
xlP0?Y1Bl
.......... K Y=$RO
^b;3Jj
PTR 0442 imp GDI.351 0XSMby?t`
>WcOY7
.......... "9^OT
(zmLMG(R
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。 : Yb_
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。 2]UwIxzR
r.JM!x8
三、动态汉化Windows原理 p0|PVn.^h
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。 _w.H]`C!X
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? BwJL)$D<S
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。 Qq|c%FZ
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。 ~VKuRli|m
j=up7395
四、"陷阱"技术 ?!Wh ^su-
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。 fi
tsu"G
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: EK%J%NY
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; /S #Z.T~~
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。 Gf->N
`N
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: l:.q1UV
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Ai*+LSG
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 HOr.(gL!
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): =mp"=%
*(lpStr+wOffset) =0xEA; EJid@
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。 uBUT84i
//源程序 relocate.c U>-GM>
i"h~QEE
#include <WINDOWS.H> o'KBe%@/
#include <dos.h> :#zVF[Y(2
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); O:{N5+HVG
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); _, r6t
typedef struct tagFUNC !q[r_wL
{ TB%NHq-!
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 :5#iVa#<
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 3P|z`}Ka
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 5L 0w!q'W
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 L2Z-seE
}FUNC; |I2~@RfpO:
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; Ywo=w:'
//Windows主函数 MFtC2*
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) r @URs;O=
{ PN"=P2e/ 6
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 -%_v b6u
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 .P(Ax:g
WORD wOffset; //函数偏移 ~5;2 ni8n
LPSTR lpStr; m:W+s4!E
LPLONG lpLong; r]B`\XWz
char lpNotice[96]; G@4n]c_
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); U:fGIEz{ZY
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); p;<aZ&@O
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); 9TUB3x^
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); ,ieew`
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名
'h#>@v> }
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); cR6Rb[9 N
lpStr=GlobalLock(hMemData); _x]q`[Dih
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Yc-gJI*1
//保存原函数要替换的头几个字节 6#;u6@+}yy
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); 7.nNz&UG]5
Func.lOld=*lpLong; Q-} cB
*(lpStr+wOffset)=0xEA; x4CSUcKb
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; J] )gXVRM
GlobalUnlock(hMemData); b\Mb6s
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); /ptG
//将保留的内容改回来
X?z
CB
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); y(yBRR
lpStr=GlobalLock(hMemData); IWT
-)+
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); ZRP[N)Ld$
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; i{7Vh0n3S-
*lpLong=Func.lOld; j-k]|0ea}
GlobalUnlock(hMemData); S^7u`-
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); 303x|y
return 1; 4vMjVbr
} /_V4gwb}|-
>f:OU,"
//自己的替代函数 ?/YT,W<c;&
CPLsSv5
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* | E\ u
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) vxk~(3]<)
{ C[[:/X(c
BYTE NameDot[96]= |o#pd\
{ -uhg7N[3
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, v9GfudTZR
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, om1D} irKT
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 0[92&:c,
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, '"9Wt@
.
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, 0O|l7mCr%I
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, O6b.oS'-
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, q\d/-K
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, 9)S,c=z83
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, $p\ 0/
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 `C)|}qcC
}; "
XlXu
3z!^UA>q
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; **~1`_7~*
HDC hMemDC; P] Xl
BYTE far *lpDot; XSktbk
int i; LYMb)=u]
for ( i=0;i<3;i++ ) [W8?ww%qT
{ w^)_Fk3
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; '&F
PkT:5
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); !4}Wp.
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); RX,c 4;
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); #OsUF,NU
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); xeKfc}:&z
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); g)=-%n'RoE
DeleteDC(hMemDC); >$_@p(w
DeleteObject(hBitmap); #F:\_!2c
} 4=ZN4=(_[
return TRUE; tREC)+*\
} S!g0J}.z
S*(ns<L
//模块定义文件 relocate.def (2'q~Z+>'
?dQ#%06mn
NAME RELOCATE )'e9(4[V1
EXETYPE WINDOWS Vee;&
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE wiM-TFT~
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE !UX7R\qu|
HEAPSIZE 1024 FK,Jk04on
EXPORTS dRXdV7-!
x}jiHV@=
五、结束语 F=V_ACU
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。