"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 w@-G_-6W
mHMsK}=~
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<aHFF
HMUx/M.j
一、发现了什么? wetu.aMp
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。 gaXo)o S
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): i`@cVYsL
Lmjd,t
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v Gk5'|s
.................................. ]#M"|iTR
e2=}qE7
6 type offset target jF;<9-m&
BASE 060a seg 2 offset 0000 jj&G[-"bv
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS *I?-A(e
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES @-)S*+8
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) ^IiA(?8
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) w]MI3_|'r(
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) ODu/B'*
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) oX)a6FXK>
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) <.Tllk@r)
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) O;VqrO
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) -btNwE6[.
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) TE&E f$h
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) rrU(>jA!
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) ;*qXjv&
K
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) g=D]=&H
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) M{p6&eg
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) R,D/:k'~k
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) '~b
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) -aJ(-Np$f
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 49E|
f
^q
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )
%t_'rv
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) G:b6Wf
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) Z6gwAvf<
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) 8i"CU:(
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE D?E
VzG
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) pu MVvo
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) AT
t.}-
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) Z%o.kd"
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) 1W*Qc_5 v1
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) ]Yt3@ug_f
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) g s1
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) 53uptQ{
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) 3SWDPy
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) z]g#2xD2
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) {0j,U\ kb
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) X{xkXg8h
u*l>)_HD
35 relocations rIPg,4y*S!
%pg)*>P h
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) Z=-#{{bv
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 AIl`>ac
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。 TCzz]?G]la
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。 0 F8xS8vK+
kN 2mPD/
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 im<!JMI
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 C|H`.|Q
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。 a. u{b&+9
主要的三个模块,有如下的关系: ?z)2\D
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 \Yp"D7:Qi
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 R5MN;xG^
·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。 Usht\<{
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。 o$bQ-_B`
以GDI模块为例,运行结果如下: f4<~_ZGr
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe 7]u_
,FYA*}[
Exports: :Dr4?6hdr
CNuE9|W(vI
rd seg offset name
T\zn&6
............ d+P<ce2G
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data G8F;fG N
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data e{2Za
............ *C)m#[#:u
fc:87ZR{K
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 ;N!n06S3
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 rfdA?X{Q0
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: ~mH'8K|l
6 type offset target x?6^EB|@
+Rd\*b
.......... \Q`#E'?
LCRWC`%&
PTR 0442 imp GDI.351 h Q Att
GXx'"SK9
.......... d?U,}tv
)jI4]6
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 .h
w(;
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 QncjSaEE
S%
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三、动态汉化Windows原理 /q]fG
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 B$=1@
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? ZWFOC,)b
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。 31g1zdT!
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。 k?pNmKVJM
pOy(XUV9O
四、"陷阱"技术 P'5Lu
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。 C>l (4*S
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: ]w)uo4<^J
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; (s1iYK
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。 F":dS-u&L
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: 1:h(8%H@"
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); y#ON=8l
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 _n*gj-
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): i+-=I+L3
*(lpStr+wOffset) =0xEA; qk&BCkPT
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。 6jal5<H
//源程序 relocate.c yh4%
ojWf]$^y}
#include <WINDOWS.H> ^*NOG\BK@
#include <dos.h> A?ESjMy(R
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); z1e+Ob&
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); Mv%B#J
typedef struct tagFUNC >]bS"S
{ GO#eI]>/r
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 g[{rX4~|
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 ,;=
S\
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 iQh:y:Jo1&
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 2JHF*zvO-
}FUNC; Y^?PHz'Go
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; HRd02tah
//Windows主函数 :OaGdL
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) ]_y;Igaj
{ &M\qVL%w
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 Wu?[1L:x
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 wzI*QXV2s
WORD wOffset; //函数偏移 d D^?%,a
LPSTR lpStr; 1kc{`oL
LPLONG lpLong; n
u>6UjV
char lpNotice[96]; Iak06E
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); xUs1-O1i
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); H#`&!p
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); ~bjT,i
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); \y/0)NL\
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 U%2{PbL
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); BGT`) WP
lpStr=GlobalLock(hMemData); SkXx:@
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); i;+<5_
//保存原函数要替换的头几个字节 kb*b|pWlO
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); M
w+4atO4[
Func.lOld=*lpLong; G>^ _&(c@2
*(lpStr+wOffset)=0xEA; L!W5H2Mc
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; 'Ya- ;5Y]
GlobalUnlock(hMemData); n22OPvp
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); Yceex}X*5
//将保留的内容改回来 x A ZRl
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); 0vz!)
lpStr=GlobalLock(hMemData); H%Sx*|
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); Gc!&I+kd
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; '^t(=02J
*lpLong=Func.lOld; H!g9~a
GlobalUnlock(hMemData); 4kLTKm:G
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); Uv3Fe%>
return 1; ]O M?e
} (7PVfS>;
%aJ8wYj*
//自己的替代函数 Luh*+l-nO
y=WCR*N
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* p["20?^
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) B\7 80p<
{ t4,(W`
BYTE NameDot[96]= FE?^}VH
{ ^t)alNGos
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, O$&4{h`
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, k{C|{m
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, v/C*?/ ~
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, ^$\#aTyFK
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, {[FJkP2l
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, Hh;o<N>U
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, R 9Yk9v
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, yCye3z.
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, \E:l
E/y
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 2W`<P2IA
}; Ds%~J
Q%RI;;YyA
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; \M-$|04Qt
HDC hMemDC; Q92hI"
BYTE far *lpDot; =Cr
F(wVO"
int i; `lq[6[n
for ( i=0;i<3;i++ ) yNmzRH u
{ vn=0=(
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; @$d_JwI
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); X1~ B
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); a{8g9a4
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); [U?a %$G>
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); lF1ieg"i M
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); V\><6v
DeleteDC(hMemDC); bG9$ &,
DeleteObject(hBitmap); E./Gt.Na
} )SFyQ
return TRUE; \rf2Os
} Dmv@ljwO
0_-NE4SM/
//模块定义文件 relocate.def Q" an6ht|
qw%wyj7
NAME RELOCATE 5oIgxy
EXETYPE WINDOWS
HvVS<Ke
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE @8GW?R
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE z}m)u
HEAPSIZE 1024 xu0pY(n^r
EXPORTS L%O(
I
j*)K>
\
五、结束语 zd3%9r j$
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。