"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

──动态汉化Windows技术的分析 6 N" B/ D) ]) ?- e! N

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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。 0 c& B9 J+ E+ c5 f8 J/ w4 R* i一、发现了什么?

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。

& I; i4 ~- D& R6 }& [( B

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):

/ u& K5 ~) ~7 N8 z( m

C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v ..................................

6 type offset target

) }' E S8 F; R) n3 G0 |0 R/ Z

BASE 060a seg 2 offset 0000

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

( R) k6 s0 z7 n* P3 r; X/ m' N& |. m

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

! P* ]& ~/ d$ N1 y: ^- i

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

. w- G8 N1 U0 }

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

& f' O2 \6 p2 ^" w7 v+ M# P% T. h

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

5 H/ K9 ]8 ~. |# U2 Q, H8 e

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

- V; M' p' H- J" f

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

9 x, `* g( a' I d; r4 _

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

# d& ]. S: l! K$ @2 U M; C2 V* `

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

1 q6 I8 n4 p: a

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

& p" U9 E Q: J# R4 w7 q' d

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

. B& y" e' e6 W# s1 n {- \

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

0 @+ A, U- w* N5 |' k6 p ?* ?

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

" E+ K- x' ~! @6 ~

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

$ K% x v3 S$ {9 v

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

' K7 `& w; O2 I4 w3 p3 w3 V

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

0 Y: M' ?0 x) ~ u

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

& w |8 M- [6 U' p- u

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) * K2 n$ L) W0 l PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

2 Z6 r; {( _% B! r6 s& }2 l

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

# \: f& I- x5 v' K5 \: q1 w

35 relocations

8 u1 x9 b) n, a

(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)

& d+ x$ q/ J5 u

第一,在数据段中,发现了重定位信息。

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。

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。

/ o# Y; d" p7 }( Y; J( r# \' O* }

二、Windows的模块调用机制与重定位概念

, P$ U! U2 t% _0 S g

为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。

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,见图一。

- w' W d7 E- t! Q% f9 u: o9 x& b" w

主要的三个模块,有如下的关系:

·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。

' y1 h" {8 [5 Z& E4 Z

·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。

·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。

& a" ^: a( P4 y& n y

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。

<图片>

5 J5 G& p+ _$ E5 `% Y, Q

图1 Windows的模块调用机制

3 s! q- R0 j" _7 Q

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。

以GDI模块为例,运行结果如下:

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

- s$ }" O! o1 ^0 z

Exports:

rd seg offset name

" e2 c8 C7 W6 v d

............

2 z; Q1 O& e, |* o9 K

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

............

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。

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。

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

( i) W5 F4 ]- l s8 \+ n- s

6 type offset target

..........

: R# O0 Q1 Y. ^( p. Q( C8 L

PTR 0442 imp GDI.351 8 u% K( l7 o( s% b..........

$ i! c% e( O- ]! |3 x v

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。

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。

三、动态汉化Windows原理

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。

; f Q$ F2 i* {( X G

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?

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。

; G# T- ]! Z9 J3 Z) l* B

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。

5 @* K% a0 w/ `7 D8 ^% j* \' W

四、"陷阱"技术

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。

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:

h( I7 x0 g- _4 _& [

FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut;

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。

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:

) ]: K7 l. U I2 Z) M3 g

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

2 ? k) E7 A/ b/ m

参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。

$ Z( k3 m. l/ h2 i

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):

2 M8 g) T' Z6 e+ g1 @6 c

*(lpStr+wOffset) =0xEA;

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。

( p2 @% K4 s( F$ z6 G. J" ^

//源程序 relocate.c

. f* \9 r& T2 d' d" f5 s' @& c

#include ＜WINDOWS.H＞

* h6 X+ V+ I! k |+ T

#include ＜dos.h＞

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*l 1 X0 `$ q) }8 M4 f) NpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

typedef struct tagFUNC

{

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址

3 l0 U4 W; W% N* I1 ?$ q

BYTE bOld; //保存原函数第一字节

LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值

- |- [1 ^+ q! E2 ^9 _; A

}FUNC;

FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

' @9 H6 b" O# V1 ]7 J: U9 \

//Windows主函数

) s4 J, H7 K8 u# T# o* t2 a

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL + a1 w# Z0 y' ?9 U: fine,int nCmdShow){

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

- b/ N0 R' W! Z5 z

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

WORD wOffset; //函数偏移

LPSTR lpStr;

LPLONG lpLong;

1 d( J7 a( t# R, D' N% }, `" E5 K

char lpNotice[96];

hMemCode=HIWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows );

wOffset=LOWORD((LONG) Func.lpFarProcWindows );

, n% c! ?& ]# h: N# L% c

wsprintf(lpNotice,"函数所在模块句柄 0x%4xH,偏移 0x%4xH",hMemCode,wOffset);

8 g. i- I, e- K; Y4 f

MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK);

//取与代码段有相同基址的可写数据段别名

! S5 g. w) J* r- Z! I; K

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

. D+ s7 u0 M0 G2 _. s

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

//保存原函数要替换的头几个字节

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

" Y$ x! T# C6 G3 w7 Z% [) {' _$ d

Func.lOld=*lpLong;

& l4 }7 a6 [3 `7 l

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

GlobalUnlock(hMemData);

MessageBox(NULL,"改为自己的函数","提示",MB_OK);

//将保留的内容改回来

" V5 M$ I0 Z+ ]' ^& ~

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

% p6 X( h/ I M. q

lpStr=GlobalLock(hMemData);

" [9 X& Q- e3 u

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

7 t% N7 g) g1 F3 C

*lpLong=Func.lOld;

$ o9 c% H- c( w$ i

GlobalUnlock(hMemData);

MessageBox(NULL,"改回原Windows函数","提示",MB_OK);

u' Q" o5 R/ A t! v S

return 1;

9 K9 O$ f4 I6 p/ c5 N2 Y

}

//自己的替代函数

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt){

& S! |0 D4 l' p" w

BYTE NameDot[96]={

; F9 S7 x; ?9 X

0x09, 0x00, 0xfd, 0x08, 0x09, 0x08, 0x09, 0x10, 0x09, 0x20,

7 ?+ h# x9 T$ ~2 z' k: Y

0x79, 0x40, 0x41, 0x04, 0x47, 0xfe, 0x41, 0x40, 0x79, 0x40,

0x09, 0x20, 0x09, 0x20, 0x09, 0x10, 0x09, 0x4e, 0x51, 0x84,

; `3 L/ `# i* l, ]

0x21, 0x00, 0x02, 0x00, 0x01, 0x04, 0xff, 0xfe, 0x00, 0x00,

; K( B3 i0 Q% J$ z! T1 X" s! Q- ^

0x1f, 0xf0, 0x10, 0x10, 0x10, 0x10, 0x1f, 0xf0, 0x00, 0x00,

0 U! R! n( i1 S5 q ~. f) O$ n

0x7f, 0xfc, 0x40, 0x04, 0x4f, 0xe4, 0x48, 0x24, 0x48, 0x24,

5 w7 n2 \6 {, o$ T- F# S- d/ \

0x4f, 0xe4, 0x40, 0x0c, 0x10, 0x80, 0x10, 0xfc, 0x10, 0x88,

0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20,

9 h3 f: N6 q) U

0x55, 0xfc, 0x54, 0x20, 0x55, 0xfc, 0x5c, 0x20, 0x67, 0xfe,

0x00, 0x20, 0x00, 0x20, 0x00, 0x20

$ `4 C1 |* b5 A5 c! S2 B! W

};

, C, w) `3 x5 h

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

% v( M/ m" ]! H4 Q- S

HDC hMemDC;

BYTE far *lpDot;

int i;

for ( i=0;i＜3;i++ )

7 e3 c: k0 {- [5 J; k! |4 \

{

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

9 D7 |+ o( Y8 u. D+ [) i2 {

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

- ^7 T% N" e1 F8 Z& M

hBitmap=CreateBitmap(16,16,1,1,lpDot);

0 n0 x) }' g, ? V& I, E" ?

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

1 o" j1 C3 K/ J8 p. i+ \

BitBlt(hDC,x+i*16,y,16,16,hMemDC,0,0,SRCCOPY);

DeleteDC(hMemDC);

; A" U+ B# F) ~9 E

DeleteObject(hBitmap);

}

return TRUE;

}

0 E+ l% a2 b$ d

# Z* L2 o0 \0 O. I! h n# G* J//模块定义文件 relocate.def

0 W* j# V7 K8 ~, G' y X

NAME RELOCATE

# |2 R% P' d, O

EXETYPE WINDOWS

1 Q$ `5 v3 `) N' _2 E: H6 o6 g0 R

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

. q, F' V, k- \9 `3 g

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

* }9 v( X4 k8 } R, T6 |

HEAPSIZE 1024

EXPORTS

. l; H$ O4 ?8 {* X& {$ H0 g3 e五、结束语

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。 + P* q6 K/ p# w' E- |3 r0 [5 F% l

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！