"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 6H.0vN&
PUMXOTu]
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。 2lH&
3Ei#q+7
一、发现了什么? BLQ 6A<
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-Wde
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): pP&7rRhw
O:;w3u7;u
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v LM<qT-/qs
.................................. l*(8i ^
K_|k3^xx"
6 type offset target NX*Q F+
BASE 060a seg 2 offset 0000 O`IQ(,yef
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS )-I {^(
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES [Kg+^N%+
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) u&Yz[)+b=g
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) NvceYKp:
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) S6Q
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) -">;-3,K
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) u5`u>.!
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) -:+|zF@f
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) 6jD=F ^jw
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) r=
`Jn6@
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) PbJ(:`u
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) we//|fA<
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) [6Izlh+D
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) q_[o"wq/
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) ]nn98y+
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) !Iy_UfW
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) V(I8=rVH
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) ]g3JZF-
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) BO?%'\
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) zZPO&akB"
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) nV|EQs4(
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) mp1@|*Sn
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE Uiw2oi&_
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) 3wF;GG
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) nfbR
P t
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) l
^0@86
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) L\J;J%fz.
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) ~g]Vw4pv
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) I3L<[-ZE
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) zj{pJOM06
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) gD@){Ip
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) lgL%u K)
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) BA:VPTZq
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) e8a+2.!&\
Hk3sI-XkA
35 relocations Woym/[i
I^-Sb=j?Z
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) NIry)'"
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 WaRw05r
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。 03X1d-
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。 i>`%TW:g
X'Xx"M
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 (=AWOU+
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 ~Fcm[eoC
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。 \';gvr|
主要的三个模块,有如下的关系: Ty?cC**
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 q6luUx,@m
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 *Hn8)x}E
·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。 _
]ipajT
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。 D#C~pdp
以GDI模块为例,运行结果如下: $bR~+C
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe eu-*?]&Di
0Th&iA4
Exports: P/eeC"
BL}\D;+t
rd seg offset name IFL*kB
............ &DX! f
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data EI%89i`3^
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data <)H9V-5aZ
............ ~q.F<6O
p8O2Z?\
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 :P~6~
Kum
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 ?);v`]
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: 1.GQau~
6 type offset target ;A'mB6?%H
`*R:gE=
.......... i-_mTY&M
M5X&}cN6
PTR 0442 imp GDI.351 BX7kO0j
Cl7xt}I
.......... A?P_DA
6%_nZvRv
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 IOmfF[
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 .t!x<B
+I|vzz`ZVr
三、动态汉化Windows原理 KkbD W3-
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 b]#AI
qt
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? hL{KRRf>
因而,我们可以得出这样的结论:在自己的模块中重新编写涉及文字显示、输入的多个函数,然后,将Windows中对这些函数的引用,改向到自己的这些模块中来。修改哪些函数才能完成汉化,这需要深入分析Windows的内部结构,但CHINESE.DLL已明确无误地告诉了我们,在其数据段的重定位表中列出的引用函数,正是CStar修改了的Windows函数!为了验证这一思路, 我们利用RichWin作一核实。 \r+
a GB
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 [RhO$c$[\
ea
'D td
四、"陷阱"技术 ?+@?Up0wGO
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。 !l8PDjAE
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: ;N0XFjdR
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; Wd:uV
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。 dR,fXQm
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'_r:b
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); $%#!bV
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 q>+k@>bk@
Windows中函数地址是32位,高字节是其模块的内存句柄,低字节是函数在模块内的偏移。将得到的可写数据段别名句柄锁定,再将函数偏移处的5个字节保留下来,然后将其改为转向替代函数(用 EA Jmp): JPw.8|V)y
*(lpStr+wOffset) =0xEA; ]{@-HTt
四通利方(RichWin)、中文之星(CStar)是大家广为熟知的汉化Windows产品,"陷阱"技术即动态修改Windows代码,一直是其对外宣称的过人技术。本文从Windows的模块调用机制与重定位概念着手,介绍了"陷阱"技术的实现,并给出了采用"陷阱"技术动态修改Windows代码的示例源程序。 ( Erc3Ac8
//源程序 relocate.c S2&4g/
+=</&Tm
#include <WINDOWS.H> pl?`8@dI
#include <dos.h> hRhe& ,v
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); <PH#[dH
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); on`3&0,.
typedef struct tagFUNC 6LIJQ
{ HIZe0%WPw
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 hz@bW2S.
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 E ~<JC"]
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 rjYJs*#
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 0x@
mZ
}FUNC; OQJ6e:BGt
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; q@8*Xa >
//Windows主函数 jQB9j
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) Tyx_/pJT
{ H* *Xu;/5@
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 s.C_Zf~3
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 &V/MmmT
WORD wOffset; //函数偏移 *z8\Lnv~k
LPSTR lpStr; k5pN
LPLONG lpLong; %*}(}~
char lpNotice[96]; 0\P1; ak%
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); Ad_hKO
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); M8(t'jN
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); zK@@p+n_#.
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); 37o;;
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 &Z%?!.4j@
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); jNk%OrP]
lpStr=GlobalLock(hMemData); ~Mxvq9vaD
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); VMWf>ZU
//保存原函数要替换的头几个字节 0 @oJFJrO
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); ud('0r',D
Func.lOld=*lpLong; *$g-:ILRuZ
*(lpStr+wOffset)=0xEA; vr=#3>
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; $>LQ6|XRu
GlobalUnlock(hMemData); X'iWJ8
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); wFZP,fQ9l
//将保留的内容改回来
.?$gpM?i
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 4.t-i5
lpStr=GlobalLock(hMemData); W'M*nR|xo
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Ysv"
6b}
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; T6=u P)!K
*lpLong=Func.lOld; a&? :P1$
GlobalUnlock(hMemData); . $vK&k
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); 7qS)c}Q\
return 1; Y}wyw8g/
} oUlVI*~ND
A*BeR0(
//自己的替代函数 3^yK!-Wp(
o66}yJzmD
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* jmZI7?<z
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) utV_W&
{ k8zI(5.>
BYTE NameDot[96]= +
{'.7#
{ }N52$L0[
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, A.w.rVDD
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, k!Y, 63V=
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, 7@W>E;go
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, {+>-7
9b
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, r9?Mw06Wc5
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, EfT=?
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, h/Y'<:
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, N"ST@/j.A
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, scV5P Uq
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 1?l1:}^L
}; SOIN']L|V[
do'GlU oMC
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; fp"W[S|uL
HDC hMemDC; 4 #Jg9o
BYTE far *lpDot; O;3>sLgc
int i; p6S8VA
for ( i=0;i<3;i++ ) J#83 0r(-
{ cFX p
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; GTHt'[t@;
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); $%f&a3#
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); ~a2}(]
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); ftSW
(og
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); v`T
c}c '
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); Zv{'MIv&v
DeleteDC(hMemDC); n `Ac 3A
DeleteObject(hBitmap); #KvlYZ+1
} M<&= S
return TRUE; ;$Jo+#
} {_*yGK48n
CTmT@A{
//模块定义文件 relocate.def \Vk:93OH21
n+R7D.<q!!
NAME RELOCATE c &c@M$
EXETYPE WINDOWS |DwZ{(R"W
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE 0> \sQ,T
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE eyxW 0}[
HEAPSIZE 1024 2~[juWbz
EXPORTS
BTxrp
kq-) ^,{y
五、结束语 (cO:`W6.
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。