"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析 ,c6ID|\
v.+-)RLQg
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。 Pb.-Z@
Z^AACKME
一、发现了什么? :JqH.Sqk
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。 Ku_`F2Q
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): _.Y?BAQ
9q;\;-
C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 2-u>=r0L
.................................. s} ,p>8
fw_V'l#\
6 type offset target gQ*0Mk
BASE 060a seg 2 offset 0000 (?&X<=|"
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS \{n]&IjA
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES
Xi5ZQo!t
PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT ) o\8yYX
PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII ) :t]YPt
PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM ) x9
<cT'
PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI ) ekfD+X
PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF ) {y'c*NS
PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP ) J(S.iTD
PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF ) G;FY2;adK
PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER ) )oa6;=go
PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER ) y&A*/J4P
PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT ) _ EHr?b2
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA ) ^l
~i >:V
PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT ) ycRy!0l
PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC ) [X=-x=S,
PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS ) b3x!tuQn
PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER ) cI'&gT5
PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER ) [a5L WW
PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF ) ]~ )FMWQz-
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF ) JMw1qPJQ
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT ) S[{#AX=0
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS ) d$kGYMT"
PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE +%8c8]2
PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT ) :sFP{rFx~
PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE ) (H<S&5[
PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT ) "Sc_E}q|e
PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE ) v'S}&zmF]
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH ) @P4fR7
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT ) 1/3Go97/qV
PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI ) b-@VR
PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT ) fC2e}WR
PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) $k V^[
PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE ) U/m6% )Yx(
PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE ) 6YQ&+4
1Qtojph
35 relocations jhUab],
6?Rm>+2>v
(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。) d
/jO~+jP
第一,在数据段中,发现了重定位信息。 Lc f =)GL
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。 )Rn}4)9!iT
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。 ~a4htj
+L!-JrYHS4
二、Windows的模块调用机制与重定位概念 R>To
L
为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。 h2zuPgz,
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。 YL=?N k/
主要的三个模块,有如下的关系: Ti!j
·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。 OOGqtA;
·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。 B5IS-d
·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。 x1]^].#Eo
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。 `)&-;CMY
以GDI模块为例,运行结果如下: *{P"u(K
C:\WINDOWS\SYSTEM>exehdr gdi.exe zJOjc/\
mrX3/e
Exports: n@mWBUM
} '. l'%
rd seg offset name [2gK^o&t
............ [iwn"e
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data *T*=~Y4kE
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data @mW: FVI
............ 0"(5\T
E5UI
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。 scCOiK)
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。 # nwEF QA
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到: L@2T
6 type offset target b-'41d}Hn
!krbGpTVH
.......... 4*g`!~)
P}KN*Hn.
PTR 0442 imp GDI.351 _|bIl%W;\'
TggM/@k
.......... Lo\+T+n
}+h/2D
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。 d_BECx<\
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。 X#j-Ld{j
7c1xB.g
三、动态汉化Windows原理 `/#f8R1g
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。 zdrCr0Rx,
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? `$\g8Mo
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。 $J>GCY
用EXEHDR分析GDI.EXE,得出ExtTextOut函数在GDI的第一代码段6139H偏移处(不同版本的Windows其所在代码段和偏移可能不一样)。然后,用HelpWalk(也是Microsoft Visual C+ +开发工具中的一个)检查GDI的Code1段,6139H处前5个字节是 B8 FF 05 45 55,经过运行Ri chWin 4.3 for Internet后,再查看同样的地方,已改为 EA 08 08 8F 3D。其实反汇编就知道,这5个字节就是 Jmp 3D8F:0808,而句柄为0x3D8F的模块,用HelpWalk能观察正是RichWin 的WSENGINE.DLL的第一代码段( 模块名为TEXTMAN)。而偏移0808H处 B8 B7 3D 45 55 8B E C 1E,正是一个函数起始的地方,这实际上就是RichWin所重改写的ExtTextOut函数。退出Ri chWin后,再用HelpWalk观察GDI的Code1代码段,一切又恢复正常!这与前面的分析结论完全吻合!那么,下一个关键点就是如何动态修改Windows的函数代码,也就是汉化Windows的核心——"陷阱"技术。 vcy}ZqWBO
8rAOs\ys
四、"陷阱"技术 xAw$bJj~s
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。 Ci0: -IS
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: cJd~UQ<k
FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut; -@X?~4Idz
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。 SH2|xn
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: uIvy1h9m
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); +!6aB|-
参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。 M>VT$!Lx
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): 3zo]*6p0
*(lpStr+wOffset) =0xEA; 9bRlSb@
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。 yQ-&+16^
//源程序 relocate.c I
*YO
fhw.A5Ck
#include <WINDOWS.H> q{5wx8_U
#include <dos.h>
YQ9@Dk0R
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*lpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt); \Z-T)7S
WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel); 0)`{]&
typedef struct tagFUNC `,gGmh
{ o^hI\9
FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址 sgp5b$2T.
FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址 .[%em9u
BYTE bOld; //保存原函数第一字节 /. GHR
LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值 Ca?5bCI,
}FUNC; aG.j0`)%
FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut}; SN+B8*!
//Windows主函数 .}n,
int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow) 6nqG;z-IXJ
{ 1t haQ"
HANDLE hMemCode; //代码段句柄 kY*3)KCp
WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名 X]ow5{e
WORD wOffset; //函数偏移 Vw.c05 x
LPSTR lpStr; =r=[e}&9
LPLONG lpLong; ]L#6'|W
char lpNotice[96]; '2mR;APz
hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); 6REv( E]
wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows ); y`O !,kW
wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset); NBHS
MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK); =<mpZ'9gW
//取与代码段有相同基址的可写数据段别名 [lZo'o
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); Tap=K|b ]
lpStr=GlobalLock(hMemData); u3)Oj7cX
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); 0f~7n*XH
//保存原函数要替换的头几个字节 'zCJK~x`x
Func.bOld=*(lpStr+wOffset); R|aA6} /I
Func.lOld=*lpLong; qOy3D~
*(lpStr+wOffset)=0xEA; e FDhJ
*lpLong=Func.lpFarProcReplace; PkA_uDhw
GlobalUnlock(hMemData); ?&$??r^i
MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK); w@RVg*`%7D
//将保留的内容改回来 gI8r SmH
hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode); V#8]io
lpStr=GlobalLock(hMemData); v
Yt-Nx
lpLong=(lpStr+wOffset+1 ); \pI)tnu6'U
*(lpStr+wOffset)=Func.bOld; 4a3Xz,[(a
*lpLong=Func.lOld; >;V ?s]
GlobalUnlock(hMemData); @i'24Q[6
MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK); %zj;~W;qPH
return 1; _/;k;$gDp
} YI05?J}
[0|g3K!A
//自己的替代函数 U: 6 J ~
k8fvg4
BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* BG:l Zj'I
lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt) jR8~EI+
{ sVP[7&vr~
BYTE NameDot[96]= *:t]|$;E\
{ {!5"Y(>X
0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20, <hlH@[7!
0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40, )=VSERs
0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84, V_Z ~$
0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00, R^zTgyr
0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00, tY$
.(2Ua
0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24, p\lS)9
0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88, @k+Z?Hp
0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20, 9>~UqP9
0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe, vt{s"\f
0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20 J u5<wjQR\
}; s@C KZ`
(?MRbX]@
HBITMAP hBitmap,hOldBitmap; jU')8m[
HDC hMemDC; 6GVj13Nr
BYTE far *lpDot; =Ny&`X#F
int i; >XzCHtEP
for ( i=0;i<3;i++ ) {l&6=z
{ Jej P91
lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32; ~F7 +R
hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC); ?DP]#9 /4
hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot); BNU]NcA#*,
SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot); C6Qnn@waYb
hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap); d ; (&_;
BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY); }W&hPC
DeleteDC(hMemDC); 4ujw/`:/m
DeleteObject(hBitmap); p)}iUU2N
} 0gNwC~IA8
return TRUE; 1B~H *=t4h
} 'A91i
#"|Y"#@k
//模块定义文件 relocate.def f(q^R
`5}XmSJ?5
NAME RELOCATE YpQ/ )fSEV
EXETYPE WINDOWS >T3HkOT
CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE <d$kGCz
DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE B.2F\ub g
HEAPSIZE 1024 ;6aTt2BQ
EXPORTS V^Wo%e7#u[
9TGjcZ1S'
五、结束语 k#k !AcC
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。