"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 Y*;Z(W.V#
hNmC(saMGm
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。 A
U9Y0<
j0^~="p%C
一、发现了什么? n(l!T
7
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。 G<OC99;8
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): 1VL!0H
Q
,30
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v SdBv?`u|g
.................................. N[d*_KN.!
[
\ LA
6 type offset target f;`pj`-k%
BASE 060a seg 2 offset 0000 zm)
]cq
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS db$Th=s[
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES .pNWpWL.
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) )dgXS//Y
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) uS<7X7|!0
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) =z'- B~
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) _HX1E
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) Z0g3> iItM
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) ]N_(M
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) f1(V~{N,+
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) x$d3fsEE
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) I>o+INb:
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) dawe!w!
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) T^g2N`w2
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) I-oI,c%+
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) >(S4h}^I
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) uQazUFw
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) (f^WC,
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 2s>dlz
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) u@5vK2
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) /:d03N\9k
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) _}R?&yO
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) _R<eWp
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE ewg&DBbN"
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) B
=@BYqiY
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) L22GOa0
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) Pf;'eOdp
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) jnsV'@v8Nj
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) vJVL%,7
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) kmPK |R
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) {j@
S<PD
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) ^
}Rqe
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) A|1
TE$
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) /uS(Z-@
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) NH$%g\GPs
<h:> :%# k
35 relocations /KjRB_5~q}
)QEvV:\
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) JUXIE y^
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 pXf@Y}mH
第二,这些重定位信息提示的函数,全都与文字显示输出和键盘、字符串有关。也就是说汉化Windows,必须修改这些函数。 P1)f-:;
在这非常特殊的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这与众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。 W#87T_7T[
ac"Pn?
q
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 VXXo\LQUU
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 pV{MW#e
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 %5V!Fdb
主要的三个模块,有如下的关系: ['ol]ZJ
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 Wm$(b2t
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 N|K,{
p^li
·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。 Q1J./C}
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。 eWzD'3h^
以GDI模块为例,运行结果如下: H7n5k,
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe 6*cG>I.Z
l{F^"_U
Exports: WV}<6r$e
RpPbjz~
rd seg offset name ;cd{+0
............ Yn4c6K
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data <
.&t'W
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data \PU3{_G]
............ 0&T0Ls#4
LWE[]1=
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 nlJ~Q_E(
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 o:B?gDM
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: )j(13faW|
6 type offset target B2t.;uz(,
_yY(&(]#
.......... XlIRedZ{
p>4$&-
PTR 0442 imp GDI.351 P.Pw.[:3
~6m-2-14q
.......... uqwB`<>KJ
fmZ5rmw!
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。 \U;4\
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。 7sKN`
$s<,xY 9
三、动态汉化Windows原理 #A<|hh
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 Sp$~)f'
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? >(5*y=\i
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。 E6a$c`H@?
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。 iL(rZT&^
0Ci\(
四、"陷阱"技术 5Nc~cD%0tK
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。 g*C&Pr3
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: :acnrW>i[@
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; hgMh]4wN*
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。 OE)n4X
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: ^]c/hb|X
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Fgq"d7` 9@
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 3|zqEGT*
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): Su`LB z"
*(lpStr+wOffset) =0xEA; U">J$M@
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 Li~(kw3
//源程序 relocate.c lxoc.KDtR
fTiqY72h
#include <WINDOWS.H> 2GOQ| Z
#include <dos.h> "+3p??h%Rq
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); }@MOkj
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); AY4ZU CqI
typedef struct tagFUNC Q!K@
{ = !7k/n';
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 0STtwfTr:
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 'teToE<i
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 `&$"oW{HW
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 )1ia;6}
}FUNC; JwWW w1
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; *0]E4]ZO
//Windows主函数 x&9}] E^<
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) hR,VE'A
{ }Kc[pp|9<
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 Ug>yTc_(7
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 f`'? 2
WORD wOffset; //函数偏移 $3>k/*=
LPSTR lpStr; ,JIjAm*2
LPLONG lpLong; {a`t1oX(
char lpNotice[96]; Jj+|>(P
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); >Ia{ZbQV
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); H~%HTl
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); s\ft:a@
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); $z,lq#zzl
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 t"M&Yy
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 0,+RF"R
lpStr=GlobalLock(hMemData); 4cJ7W_ >i6
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Cj31>k1
//保存原函数要替换的头几个字节 MMg"G6?
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); [of{~
Func.lOld=*lpLong; \Z9+U:n
*(lpStr+wOffset)=0xEA; GJz d4kj
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; Z$!>hiz2
GlobalUnlock(hMemData); 5W"&$6vj
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); BwtjTwd
//将保留的内容改回来 ucP}( $
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); &!>
)EHGV
lpStr=GlobalLock(hMemData); ,l`4)@{G
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 3wZA,Z
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; HqNM3 1)
*lpLong=Func.lOld; O8:$sei$
GlobalUnlock(hMemData); .;j} :<
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); ,!+>/RlJ
return 1; -w
nlJi1f
} v`3q0,,
%^){Z,}M}
//自己的替代函数 ufF$7@(+
OZ 4uk.)
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* xG sg'
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) X,VOKj.%
{ '>dsROB->
BYTE NameDot[96]= 2)}ic2]pn
{ g]au|$L4
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, SXX6EIJr|
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, /V@~Vlww
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, mU.(aLHW
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, \|
qr&(PG
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, \49LgN@\
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, dw{L,u`68
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, t\44 Pu%
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, ,)%al76E
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, ELoE-b)Cb
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 o,l 3j|1
}; P,5gaT)
J6pQ){;6
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; dqwCyYC
HDC hMemDC; ZL[~[
BYTE far *lpDot; *L_ +rJj,
int i; Pd-0u>k
for ( i=0;i<3;i++ ) ^Wb|Pl
{ 0<f\bY02
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; N-*
^V^V
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); )IUeWR
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); gBM6{48GF
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); RC(fhqV
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); r;:5P%:
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); !DsKa6Zj
DeleteDC(hMemDC); }^r=(
DeleteObject(hBitmap); ^M?O
} / J 3
return TRUE; U~!yGj F
} %|mRib|<C
cHN
eiOF
//模块定义文件 relocate.def c(Liwuj
QC@nRy8%
NAME RELOCATE hAx#5@*5
EXETYPE WINDOWS 7_t\wmvYp
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE +$Q.N{LV
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE ,<iJ#$:
Sx
HEAPSIZE 1024 y\-f{I
EXPORTS Hkq""'Mx+w
')C%CAYW
五、结束语 ^6&?R?y
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。