"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

──动态汉化Windows技术的分析

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' J& }9 ^# F# F5 f) D G

4 t. X- `) }6 s$ O3 f 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。 4 W! E& D; \* _" Y一、发现了什么?

i! V$ j$ N0 x, e: a

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。

7 t8 P$ i7 J1 }

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):

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

) x/ M. B* ], a5 E

6 type offset target

/ r- B; t+ g8 o2 f- Z

BASE 060a seg 2 offset 0000

* q& B! E9 w; |6 M0 a, e6 K

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

: o6 u- c3 |8 o! `1 n! b

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

# L4 R* P3 t) W8 ?, R7 }

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

1 I# ~ X- I y+ n" o6 ?" N5 f

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

% P7 O: [. A s: Z6 T

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

" W, l7 T$ M5 F! j: @$ f' E b

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

! _: E1 S8 O0 `( {- ^! g: p/ b

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

! U; y* Z! c1 t9 ?7 `

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

/ q( n: E9 W& n$ y. e

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

7 h# D' }; W" U( T9 X4 D& ~

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

/ {5 r' u9 b$ m

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

# w* U" T. w; D+ T

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

% u |: P2 v$ B. ~

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

* |; x; k7 ?6 m; e

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

; l' x6 _; {5 [7 e. p

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

5 c" |- f9 A4 H) l/ X

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

- e7 I; ^% A- B( N, R

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

/ w% w- F) q) H7 C- ^

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

4 e: V6 W# S K3 Z* D, R+ j

35 relocations

(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)

第一,在数据段中,发现了重定位信息。

: k& I- }3 B3 J& K2 Y

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。

% X# r2 z B% f3 t o, }7 B

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。

# e' h* l: a9 F) M, Z+ E8 Y

二、Windows的模块调用机制与重定位概念

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。

9 ]/ w* T& I% F; I

主要的三个模块,有如下的关系:

8 e b9 a K8 s4 \5 Y

·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。

3 y$ @) U3 S4 j, o0 I8 ^% C% ]

·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。

8 W, i9 L/ j* T' F8 B

·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。

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。

& M% ]8 j4 S! {9 M

<图片>

. ]0 U) \! H3 @6 S1 w' Y9 Y' h

图1 Windows的模块调用机制

2 h# D2 {: M3 R. m% J6 Z7 u) |+ y0 m

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。

8 T' w& g. ?: y& k; ?

以GDI模块为例,运行结果如下:

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

Exports:

rd seg offset name

; I5 `/ F% J6 [5 P$ F* e4 G

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

! A4 d" v3 g/ g) \! U- C

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

# z- f7 O! N3 j

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

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

+ z8 r/ E# D* V p0 z

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。

8 r+ {3 |% @# l" W6 ~

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。

9 L! `' S9 o, p% j

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

6 type offset target

! ^2 f1 @4 p/ Y( f" m5 V1 x

..........

4 x% c3 n3 E1 J: C

PTR 0442 imp GDI.351 5 X" Z, Q- b3 \8 T5 B..........

- q0 J E( V6 |3 D0 z8 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。

- S9 ?# M4 ^9 u0 I4 j4 h

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。

1 ~! e% K, J, o+ t* l3 b

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。

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?

% f' \ A7 ~! F6 t a

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。

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。

+ ^8 y7 t2 y& U

四、"陷阱"技术

# u' Y8 ]9 b: I Z8 L

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。

% U3 S, @# x1 L( Q0 p R( K

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:

% s- |7 i$ z9 W4 f

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。

9 r) M/ n: {) ?6 w: e

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 S% K1 p" D; B# X x

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。

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):

*(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。

& C2 m5 k: I3 [7 G$ M//源程序 relocate.c

#include ＜WINDOWS.H＞

#include ＜dos.h＞

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*l pRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

6 r; ~- u. N: z: A) a6 l4 h

typedef struct tagFUNC

; F: P# c. J# E

{

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址

; }8 `3 U' d. t

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

}FUNC;

; T8 C Y+ q% Z, S: _$ w

FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

//Windows主函数

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL ine,int nCmdShow){

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

5 _7 {/ M: }! s6 r3 A

WORD wOffset; //函数偏移

6 c' p! I* G% h: J! P1 {4 ?6 W

LPSTR lpStr;

LPLONG lpLong;

char lpNotice[96];

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

- t( n# e v/ C( i( d2 ~5 V

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

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

5 ?1 p0 K$ ^ s F" r; }

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

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

5 ]0 e; H3 |2 r+ e p7 H! t

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

6 R. m# W" T- y1 e6 r1 ~

//保存原函数要替换的头几个字节

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

: q4 a0 _: E) V1 |0 N0 \% |8 g

Func.lOld=*lpLong;

1 c6 Y' n3 r- F- q v

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

2 \! |- B) m) X3 K( Q+ d' f6 u* k# V

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

! |* _" ~2 V; Y' [9 m T4 A; E

GlobalUnlock(hMemData);

: [+ K2 o+ A& K% {: W! h

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

//将保留的内容改回来

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

+ M0 s* H# v9 }* O, ^) D

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

2 |; i3 o) i# a- v% G

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

*lpLong=Func.lOld;

5 x" h- D! u7 T& V

GlobalUnlock(hMemData);

& }& q$ t1 e0 M# }6 p8 v5 B

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

return 1;

}

6 [+ h6 \, F4 t2 {7 S! S# ^

//自己的替代函数

3 V0 _# P( I1 D; I" k, l

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* / W. a- P8 l6 I+ \, t" U" P6 o4 y lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt){

% z, B' E' n5 B

BYTE NameDot[96]={

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

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

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

( Y0 k2 H6 U ?0 e

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

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

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

& E, R! \" D$ L

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

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

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

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

};

* k+ ?+ [6 y1 k+ R8 ]

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

3 X' l5 G' Q, P) o# D, l1 Z

HDC hMemDC;

BYTE far *lpDot;

! ^: l, }8 c$ k8 t5 ?! d

int i;

3 o/ }' \+ w8 ~; n) k' w

for ( i=0;i＜3;i++ )

{

& K9 u$ m1 ]! ~& p5 d0 i

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

! [9 H6 K! F4 w

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

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

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

- ]9 G3 V' l& |3 C. l

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

DeleteDC(hMemDC);

- L6 H k8 L" r8 w. M4 U

DeleteObject(hBitmap);

$ y3 r: a1 T* B, c) r+ z

}

4 L4 D g' G7 ~, E9 i# C3 f

return TRUE;

}

3 @4 k, a4 ^0 C9 r* C

//模块定义文件 relocate.def

$ I7 F- }) h3 ?5 K

NAME RELOCATE

EXETYPE WINDOWS

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

1 {. _2 W1 p; w

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

" f; M. r- R* P% q1 f! J9 D

HEAPSIZE 1024

EXPORTS

) e+ F4 V. `9 D0 Y; S) V' }' T

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。 ; w& u0 M! q- R8 V- x' J8 a- S / Q) N- P( T- M. q5 f. r" p" l# |

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！