"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 uuaoBf
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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。 y26?>.!
gn-@OmIs
一、发现了什么? hl}iw_e
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。 cQzUR^oq,
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): $sILCn
H8!;
XB
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 8kdJ;%^N
.................................. 2^aXXPC
2xxw8_~C
6 type offset target P>U7RX
e
BASE 060a seg 2 offset 0000 uKA-<nM._c
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS F ?N+ __o
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES _a]0<Vm C0
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) evSr?ys
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) } "QL"%
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) Wf!u?nH.5
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) $y$E1A6h+
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) Z Jgy!)1n
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) '_q&~M{
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) t~v_k\`{
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) PAD&sTjE*
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) Q]1s*P
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) yDapl(
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) e6`g[Ap
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) 6N\f>c
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) [AHoTlPZ
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) dDrzO*a\
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) 61SbBJ6[
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) ~J:qG9|]}
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) zhZ!!b^6<
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) byJR6f
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) mYx6JU*`
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) b[U;P=;=
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE B;64(Vsa8
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) 0<[g7BbR
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) vJ?j#Ch
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) r91b]m3xL
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) Bo+Yu(|cL
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) Je*hyi7
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) }PUY~
u
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) ^ *1hz<
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) 0/5{v6_rG
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) d_1uv_P
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) GIM'H;XG
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) IkP; i_|
GMKY1{
35 relocations dbG902dR
RW`+F|UbE
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) T9NTL\;
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 bQgtZHO
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。
0`QF:
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。 [;Y*f,UG_-
ruU &.mZ
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 $tqr+1P
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 GZ1c~uAu
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。 &{e:6t
主要的三个模块,有如下的关系: PfN[)s4F{R
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 `f<&=_,xfH
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 3f-J%!aH
·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。
myOdf'=
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。 LjySO2
以GDI模块为例,运行结果如下: kInU,/R*
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe kXN8hU}iq
=))VxuoN
Exports: (DQ ]58&
h $)4%Fy
rd seg offset name -uei nd]
............ P,<pG[^K
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data *"d['V3
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data x/L(0z
............ Yn5a4
;;
?OS
至此,读者已能从Windows纷繁复杂的系统中理出一些头续来。下面,再引入一个重要概念——重定位。 %~I%*=o[
一个Windows执行程序对调用API函数或对其它动态库的调用,在程序装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程序调入内存时,这些远调用都需要重新定位,重新定位的依据就是重定位表。在Windows执行程序(包括动态库)的每个段后面,通常都跟有这样一个重定位表。重定位包含调用函数所在模块、函数序列号以及定位在模块中的位置。 2l}H=DZV
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: 8
3Tv-X
6 type offset target r7+Ytr
VmON}bb[zz
.......... MlV3qM@
B=)tq.Q7
PTR 0442 imp GDI.351 R4%}IT^%P
)mu[ye"p
.......... BIxjY!!"
H;N6X y*~
就表明,在本段的0442H偏移处,调用了GDI的第351号函数。如果在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内还有一处调用此函数,调用的位置就是0442H处所指向的内容,实际上重定位表只含有引用位置的链表的链头。那么,GDI. 351是一个什么函数呢?用EXEHDR对GDI.EXE作一分析,就可得出,在GDI的出口(Export)函数中,第351号是ExtTextOut。 y:YJv x6&4
这样,我们在EXEHDR这一简单而非常有用的工具帮助下,已经在Windows的浩瀚海洋中畅游了一会,下面让我们继续深入下去。 q0*d*j F0u
CwaW>(`v
三、动态汉化Windows原理 u=
Vt3%q
我们知道,传统的汉化Windows的方法,是要直接修改Windows的显示、输入、打印等模块代码,或用DDK直接开发"中文设备"驱动模块。这样不仅工作量大,而且,系统的完备性很难保证,性能上也有很多限制(早期的长青窗口就是如此),所以只有从内核上修改Windows核心代码才是最彻底的办法。 o(stXa
从Windows的模块调用机制,我们可以看到,Windows实际上是由包括在KERNEL、GDI、US ER等几个模块中的众多函数支撑的。那么,修改其中涉及语言文字处理的函数,使之能适应中文需要,不就能达到汉化目的了吗? H~;s$!lG
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]b'3,E$
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。 n{"e8vQx
534DAhpD=.
四、"陷阱"技术 1StaQUB
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。 b[^|.>b
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: glomwny
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; 2CRgOFR
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。 7OD2/{]5
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: &?*H`5#?G
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); i#I7ncX
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 hQ}y(2A.XI
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): TG6E^3a P
*(lpStr+wOffset) =0xEA; Qe;R3D=T;
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。 .R_-$/ZP
//源程序 relocate.c cH`ziZ<&m1
UIo jXR<
#include <WINDOWS.H> )Ec /5=A
#include <dos.h> E`#/m@:|-
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); @n;$Edza/
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); yk/BQ|G
typedef struct tagFUNC &%;K_asV;
{ cd.|>
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 #@:GLmD%
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 j4+kL4M@H
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 xeW}`i5_w
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 "qhQJql
}FUNC; HFW8x9Cc
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; >dfk2.6e
//Windows主函数 #;hYJ Y
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) \@$V^;OP/
{ zhVkn]z~*
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 Qsg([K
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 j7qGZ"8ak
WORD wOffset; //函数偏移 ]O0:0Z\
LPSTR lpStr; @i(;}rx
LPLONG lpLong; kqZ+e/o>O9
char lpNotice[96]; ~IQw?a.E
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); w">-r}HnJ
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); l~ZIv
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); Ja{[T
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); MXrh[QCU)
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 n0opb [ ?
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); LIfYpn6
lpStr=GlobalLock(hMemData); R_B`dP<"~Y
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); A x'o|RE)x
//保存原函数要替换的头几个字节 "w:?WS
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); !c;BOCqa
Func.lOld=*lpLong; c. 06Sw*
*(lpStr+wOffset)=0xEA; |`Iispn
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; .y>G/8_i
GlobalUnlock(hMemData); x"{WLZ
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); CQ:38l\`gd
//将保留的内容改回来 Itv}TK
eF
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); ':DLv{R
lpStr=GlobalLock(hMemData); %)sG 34
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); s'=w/os
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; xMHu:,ND
*lpLong=Func.lOld; |6!L\/}M%
GlobalUnlock(hMemData); /Gvd5
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); $kd9^lj#[
return 1; @Q%<~b[y
} (!0fmL
,g:\8*Y>'
//自己的替代函数 8"C[sRhz
p
#Y2v
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* WbGN
5?9Q
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) #SqU>R
{ I3d!!L2ma
BYTE NameDot[96]= _
cm^Fi5
{ `R,g_{Mj
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, Og<nnq
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, r"&VG2c0K
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, % jSB9
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, UzT"Rb:e
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, eKW^\
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, 2dnyIgi
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, w=QW8q?
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, KYR64[1
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, :Hq#co
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 Ih^ziDcW
}; tWaM+W
UB,:won
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; >Qx
:l#B
HDC hMemDC; !30BR|K*
BYTE far *lpDot; T[ltOQw?Y
int i; ^n9)rsb
for ( i=0;i<3;i++ ) 90UZ\{">
{ CZw]@2/JuQ
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; `XrF ,
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); oyq9XW~ D
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); -d_7 q
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); oe,yCdPs
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); Xhp={p;
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); ^~7ouA
DeleteDC(hMemDC); lky5%H
DeleteObject(hBitmap); ]4eIhj?
} \`Ow)t:
return TRUE; T':} p2}w+
} ^!rAT1(/_
#}S<O_
//模块定义文件 relocate.def D] +]Br8
{8T/;K@
NAME RELOCATE Pd04
EXETYPE WINDOWS jKr>Ig=$tA
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE Mq52B_
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE cjwc:3
CM
HEAPSIZE 1024 Sc9}WU
EXPORTS *u ]aWx
>!WH%J
五、结束语 GBYwS{4
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。