"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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Y, _. |8 ?6 g9 u0 [

% r6 g6 K% e L$ C+ L; l& z! @ 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。 一、发现了什么?

: j5 h |9 s8 s9 M+ n9 h

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。

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

6 type offset target

" I8 g% ^/ Y; A

BASE 060a seg 2 offset 0000

6 M" f' O- {+ q4 }2 A2 y' a

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

$ x! {4 i0 l. ^ r

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

& X% S! N" g0 b: z

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

/ i5 I t2 ]% c9 A9 N: K- U

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

/ I* O3 j6 H& W' x2 `, }

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

V9 j5 I& ^$ @4 Y; D. U9 z' C

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

2 Y4 b! h3 K* t. o b% P4 G. l1 @% A9 j

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

( U; k) t8 [4 d: N' R

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

( g/ I4 e4 }$ M) q2 Q- {

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

+ q4 y( `$ Y v% Y2 e. Y# [# H

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

: ~- l" k1 P9 Z! h" b3 e" n* i% n

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

9 K$ i7 z3 g) r; n& F0 Y

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

# o. N, c! ^( d

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

* g) v( E5 D0 ^2 M

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

2 [# l$ F) ?( h9 i& i$ y3 e7 r

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

% P8 O' ?3 u% k3 M& x! n

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

6 n6 O$ F0 W# w- L5 h5 U

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

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

|( v$ x" N, b0 y8 }2 F: {

35 relocations

' z! c4 d: [7 g- t0 W$ s$ T

(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)

$ v; `. D& s+ Q+ `

第一,在数据段中,发现了重定位信息。

3 w6 e& r* }4 P- O) k

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。

" i7 a$ q; [' n0 a1 ~

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。

+ p t( B7 X3 Z S. p7 C" O

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。

主要的三个模块,有如下的关系:

/ A) c) k. q8 F% `

·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。

·GDI是Windows图形设备接口模块,它依赖于KERNEL模块。

( h S5 r; e! S, T; K' }/ G

·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。

<图片>

9 s. L6 g6 ?0 f' N2 U

图1 Windows的模块调用机制

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。

+ H! b2 a" j, n7 V

以GDI模块为例,运行结果如下:

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

Exports:

rd seg offset name

4 {* ~# |6 x7 z5 t

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

# x1 L9 e4 ^; o- u

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

- U( d9 ]( L3 d4 D4 O

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

+ ^( q* i; w8 \

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

3 T: h" ]& k, f U

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。

, `3 q5 |$ C! }

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。

) X3 e+ S. |+ Q- r% `; J, i

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

6 type offset target

..........

. M1 |# k1 d6 o* O/ ~/ C5 d/ \

PTR 0442 imp GDI.351 % V9 L8 g( r; E / j2 P- u; _& K# m' L6 s..........

# X6 \- D1 C* E$ i4 l

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。

2 I6 ?: J& w$ U$ K* {6 x/ F2 T

三、动态汉化Windows原理

$ Y Q. r0 @8 t

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?

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。

! Y3 F4 ]/ p3 _% U! U: J+ H4 }

四、"陷阱"技术

! g% B* J1 W% E6 s4 C+ j" B

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:

$ C. d8 ]; C9 A- I$ [: H3 e

FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut;

' j$ V1 F5 c- ^* v5 x. T; L

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。

2 \- P! \8 o3 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:

; f7 K2 @/ ?- {0 C" n% v

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;

+ I e( | G6 n; J! v' C' |/ n7 @$ s

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。

//源程序 relocate.c

! j, Y+ W+ d! n

#include ＜WINDOWS.H＞

#include ＜dos.h＞

2 b" j4 i# j ]" K0 W$ `1 p

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*l 8 K" q& }& R' d& I* O, ypRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);

- E# ?; J1 x" f, u6 u5 e

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

2 e; h$ n' Q7 D) p1 I6 o

typedef struct tagFUNC

{

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

& h6 L! ^$ M D; i) q

FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址

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;

0 q* A7 T& y: M

% h+ E5 y4 P) wFUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

//Windows主函数

; m' k& ?( s# A) A; k% K9 F1 q

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL 5 @ }4 j1 s' Q6 }ine,int nCmdShow){

* G$ Q% @1 s8 w* ~. L" K% m

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

WORD wOffset; //函数偏移

LPSTR lpStr;

LPLONG lpLong;

6 p1 z @( }0 J

char lpNotice[96];

3 X. [0 j' t5 F* L, M

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

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

) @7 I* ]& y! ]/ E

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

8 }! L! t3 l2 s# x/ L* h

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

3 a6 t! C4 s) ~5 a/ L' z% b/ r6 I

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

//保存原函数要替换的头几个字节

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

1 I3 ]7 `6 W& p6 X; t7 Y5 g: [) e0 f

Func.lOld=*lpLong;

, B! Q9 Q) @) t( H: j/ j

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

. D) o8 z% f0 B% M

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

GlobalUnlock(hMemData);

4 r) b' ~) k; c2 w' D, @9 D

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

+ ^3 M' H. n9 n1 H- Q" \6 f/ o

//将保留的内容改回来

; j9 L8 l+ K9 B

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

& b! P+ s/ N4 g6 s- f

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

*lpLong=Func.lOld;

GlobalUnlock(hMemData);

# e( u" ^$ v3 N( A( t1 X7 t

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

return 1;

8 O c1 V) [$ p j: {! m

}

) I3 W% x; q3 ?

//自己的替代函数

/ U$ w$ k- T" Z! G/ o' H

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* 5 \; {7 B2 {5 e4 s9 [; `8 o lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt){

BYTE NameDot[96]={

0 h: N( [4 j" ? l2 X! h

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

" c$ K( G" Y0 o. D

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

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

/ ]3 V8 v# o. a3 v# Y

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

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

1 \/ |1 E" o% t5 H' @2 G! p' S

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

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,

3 C- p" |4 A+ r2 j; ^9 i

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

6 w8 J# O$ w6 R& Y- I' ]' M2 _

};

) o, j2 ` e: P, x; O- Y0 d

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

! I/ Y; x3 M7 |. [5 x

HDC hMemDC;

$ k* X0 o) L, q, ^, q

BYTE far *lpDot;

& `; b1 y& h2 j" l0 ]- F6 q" M: x

int i;

, j8 l- z- _& j' ~. R# W

for ( i=0;i＜3;i++ )

3 O0 r& r" @0 E H

{

( `6 Q' E9 J; V- o0 t/ { o

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

) R" p) v6 w3 c; `. ?* A* ~

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

: x4 t. U. V m2 | ~9 ~

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

" y% A( j5 d: T

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

4 ^2 ~. C. _: j0 Q

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

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

2 c& y/ k3 Q o6 B, ]

DeleteDC(hMemDC);

DeleteObject(hBitmap);

}

) m) m' e6 s& E3 t4 U* s) h

return TRUE;

! t) i3 u i$ O0 A; @; ~5 F

}

F1 r7 p0 [) p! [8 @7 ~! W

3 X" S3 e( M( Q& q5 H9 J' g. b& \//模块定义文件 relocate.def

NAME RELOCATE

EXETYPE WINDOWS

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

m. q0 y9 l0 g z

HEAPSIZE 1024

EXPORTS

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。 $ @6 |" R, Y1 p4 \/ O# F( W Y- \, \0 G- S6 p1 X$ L! B _$ b

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！