"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 =j~}];I
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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。 RrqZ5Gonj
YuDNm}r[
一、发现了什么? ts0K"xmY\c
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。 ~9ILN~91
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): :hxZ2O?5_
@)8C
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v h-h}NCP
.................................. Jh:-<xy)
E0S[TEDa]
6 type offset target
?hpk)Qu
BASE 060a seg 2 offset 0000 XC{(O:EG
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS ]t3
NA*mM
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES &On0)G3Rc
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) h Tn^:%(
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) PZl(S}VY
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) =U".L
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) ]QU52R@M
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) Onoi6^G
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) z95V 7E
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) Bf88f<Z
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) y]\R0lR
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) i&FC-{|Z
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) QX~*aqS3s8
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) Dl/_jM
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) _>:g&pS/
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) tdr*>WL
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) M !OI :v
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) vR~*r6hX8
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) 49Ue2=PP#
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) @kwD$%*0
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) 7"JU)@ U]
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) U>x2'B v
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) .]H]H *wC
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE hOMFDfhU
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) o-Idr{
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) |/lIasI
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) HNuwq\w
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) J0p,P.G
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) +;[`fSi
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) j)IK
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) n7q-)Dv_U
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) ?3z+|;t6C
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) 3]Lk}0atpL
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) TzL40="F
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) W@$p'IBwm
(\/HGxv
35 relocations O\KAvoQ%s
c)6Y.[).
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) q%:Jmi>
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 pmW=l/6+V3
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。 Ft.BfgJ$
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。 mQs'2Y6Oa
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二、Windows的模块调用机制与重定位概念 HIa$0g0J
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 Em"X5>;4
Windows的运行分实模式、标准模式和增强模式三种,虽然这几种模式各不相同,但其核心模块的调用关系却是完全一致的。 '/
&"
主要的三个模块,有如下的关系: :M[E-j;
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 0RSa{iS*A
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 4!}fCP ty
·USER是Windows用户接口服务模块,它依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程序等所有模块。 >6DY3\
这三个模块,实际上就是Windows的三个动态链接库。KERNEL有三种系统存在形式:Kern el.exe(实模式)、Krnl286.exe(标准模式)、Krnl386.exe(386增强模式);GDI模块是Gdi.ex e;USER模块是User.exe。虽然文件名都以EXE为扩展名,但它们实际都是动态链接库。同时,几乎所有的API函数都隐藏在这三个模块中。用EXEHDR对这三个模块分析,就可列出一大堆大家所熟悉的Windows API函数。 hy )RV=X
以GDI模块为例,运行结果如下: j'J*QK&Q
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe \+AH>I;vO
5PL,~Y
Exports: n
~3c<{coZ
t+(CAP|,
rd seg offset name \!V6` @0KC
............ xBG1up<z
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data "\=_- `
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data >aWJ+
............ ,6buo~?W:
gq@."wHU
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 N8{>M,
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 \4p<;$'
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: M{4_BQ4$
6 type offset target G<dXJ ]\\
#dfW1@m
.......... y14@9<~9
pq&c]8H
PTR 0442 imp GDI.351 _INUJc
t2SZ]|C
.......... 5#F+-9r
`cv:p|s
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。 5UM[Iz
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。 5,((JxX$
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三、动态汉化Windows原理 Le'\x`B
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。 j&mL]'Zy
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? PYf`a`dH
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。 n{yjH*\Z
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。 *sG<w%%
-/qrEKQ0U?
四、"陷阱"技术 FTenXJ/c
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。 dCK-"#T!
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: HY:@=%R
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; IyuT=A~Ki
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。 F3'X
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: qpeK><o
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); *3K"Kc2
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 #?=cg]v_
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): ^>p [b
*(lpStr+wOffset) =0xEA; )-{Qa\6(%
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。 ]O\W<'+V
//源程序 relocate.c 4dK@UN\
K]oPh:E
#include <WINDOWS.H> ]
6gu
#include <dos.h>
rh_({rvQ
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); <Gw<