"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

+ k9 ?: O) C j e1 W G' m

──动态汉化Windows技术的分析 " |7 {' A* R& w: T0 w; n

8 A- u0 \1 p9 X2 `$ N' s* F* m& X

各位朋友，请加入本站邮件列表，你将得到本站最新更新及动态。

" T2 K/ f3 J* a# O$ Z3 g

$ l6 {# w; U8 W% U 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?

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。

! ?' c) T8 U; Y2 X( m) r

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):

}3 ^3 a/ l% E# c- Y) MC:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v ..................................

% S4 m, W: m( w+ W6 @9 d

6 type offset target

6 v+ U+ l' J$ s- K4 i

BASE 060a seg 2 offset 0000

5 J L; ]: F, ?" ?( V7 G

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

. I' O/ ?0 W4 T: J4 ?2 U

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

( B6 ]' u. i1 C0 v7 d

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

3 d! n4 N1 t% x

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

1 q! B1 c$ Y. W/ [2 R

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

8 c/ H# e4 B7 ]

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

) }: l: }/ G) R& p' o2 f

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

* U" _- n3 [. ~# c' l1 ~" J+ m( M

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

8 N9 j$ v# ~% ?8 M/ T

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

' j& s% X5 H# S& W* Q o

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

: J" W5 q5 Z2 `, v$ G- m

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

! I" ~1 T$ b0 m x' @/ [

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

" i/ T, [, @$ n5 n ^8 B

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

; `& x' S6 H0 _9 c

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

8 D; K1 H/ r4 Q

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

' y: {0 ]+ U& |( j

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

$ S% b! J. w3 Y9 j# d+ t6 a

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

' J3 A0 N6 u. `" |

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

$ {' ?! T, O% k& _* s+ F6 ~! @ H

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) : ?+ u3 _% F# H& S; {: `! u6 C PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

35 relocations

/ M" ~3 R6 ?9 F- W1 u

(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。

4 S) B9 \% ~, O1 }1 Z

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。

+ h4 L, r' n; N) J, T) Z/ c# b

二、Windows的模块调用机制与重定位概念

a( S g# d4 @( `7 o+ U( i& w$ `

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。

主要的三个模块,有如下的关系:

( I6 Y- U& c/ Z5 \9 U" q& S, N

·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。

! z! n/ W: R' M) ~5 S9 T% |2 d4 ]

·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。

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。

( j7 \0 L% l7 f+ K( Y$ L

<图片>

图1 Windows的模块调用机制

8 D. H6 \6 ^+ _# e2 O# e

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:

3 }2 T( L8 F5 [6 Q) G s- w

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

Exports:

rd seg offset name

( D7 Y3 o6 u2 L2 _: ?

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

$ f4 u: s- H0 M# o

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

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

& K, j9 y, x' N3 G3 u( L6 b

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。

' Q% Z9 h0 w0 [9 q. g! Q7 L

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

) J, r7 {3 x. k5 \9 R- ^- L# U+ b

6 type offset target

. A, E0 d" D* j) N8 O& u: V# @

..........

PTR 0442 imp GDI.351 ..........

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。

4 d1 }- w w$ c: f

三、动态汉化Windows原理

3 k2 x% [2 W) D+ R! |' C/ w

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。

. K; X* D/ V% e

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?

8 Q. y$ o: L) Y3 ^ v

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。

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:

* f. `# A/ V* O1 m

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。

% S F2 m; o- |- f8 p3 A

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:

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

; v% s, ^; V1 ?) D F" ]

参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。

4 Q3 m) s4 [( a8 E) Q; M. @

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):

- O @9 Y& v% w

*(lpStr+wOffset) =0xEA;

; P* Q7 |6 \7 k$ c. g

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。

, [( b' q d4 y2 b i

//源程序 relocate.c

, f. J4 Y4 o5 Q/ `; F3 ^

#include ＜WINDOWS.H＞

# w) z* A# u8 Y5 v' d

#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);

typedef struct tagFUNC

& L+ k/ [) Y( l

{

& q5 I- {7 _" S/ d+ B

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

' V* C; k& ]4 B# M+ e0 M

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

+ B$ r3 \" K! F8 ~2 ?

}FUNC;

5 r0 ~. R# [, }! U; [0 l

2 w" ^- Z4 t, D0 D' KFUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

//Windows主函数

5 E+ @% s% t) }0 f0 t) Q% J

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL 1 f6 T' C1 J3 v& X, uine,int nCmdShow){

' \ @. C9 r, P0 m- u) r

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

% X8 [0 b' h# ?3 a h* W

WORD wOffset; //函数偏移

LPSTR lpStr;

- R7 N6 C4 x, {/ c: [ W

LPLONG lpLong;

char lpNotice[96];

/ k+ n! | H9 c- Y" Z

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

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

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

. o N ^- y9 r3 X, y3 z

MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK);

: C2 s5 _; m- _& a5 M' x

//取与代码段有相同基址的可写数据段别名

' N, h! Q/ v( N1 f- W% z

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

6 E4 V: R- F A* X, G7 @, ?! ~

//保存原函数要替换的头几个字节

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

Func.lOld=*lpLong;

, |; x9 Q: q/ b1 Z. m7 q

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

' G0 E+ `: j n0 @% B! Q

*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

2 I# L: }/ X3 k f

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

4 d/ m' p. m% Q, ~1 W

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

" n( A. K' D/ r, p" h

*lpLong=Func.lOld;

GlobalUnlock(hMemData);

4 `! P( @" T0 n9 w! Y

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

return 1;

. w' ^9 a; C7 V3 V5 D5 N9 z

}

" v* T! E9 O4 x& s* \0 ]8 J8 M

//自己的替代函数

) a# O; A& X$ g& w

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* : f# R u" T, i! D; p4 `/ ^ lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt){

( U. G0 p7 ~4 }' S. Z

BYTE NameDot[96]={

4 M: U' g6 R$ Z" k6 K5 Q+ }

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

f. d. N; T6 q- b3 o, u- _6 ?) @- o5 ?

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

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

; `! K: P* `7 I0 t/ U) T

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

Q/ U& R' Z4 l$ Z6 m( {* ~

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

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

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

) @% r: U' R: ?- X2 }0 L& Z

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

" C! ~, y# j, ?( }! B f4 Z

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

& ?5 ?' @5 T8 P9 p: b, t/ y, w) S

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

9 g/ T: I5 _1 J8 Y0 G: q0 E$ S

};

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

2 F+ D% J" X" D# a2 [- J

HDC hMemDC;

BYTE far *lpDot;

int i;

for ( i=0;i＜3;i++ )

{

5 O0 _* a# t$ l# ~1 m5 ^* G

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

, D. B# x2 `. S; Z1 ]

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

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

9 d, f6 T- `0 x B. U5 M8 _0 w! C1 m

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

; p" r5 o9 r8 y4 |4 Z" Y

DeleteDC(hMemDC);

% i7 O$ f' g4 h& W V# J& L

DeleteObject(hBitmap);

+ c/ M6 u* S& b+ A/ u/ i9 ?* ]1 T& j0 o

}

return TRUE;

' d# g3 G T: V- u0 c2 z

}

! i9 X, m2 g K

- J2 Q1 W6 K$ W& y8 o/ U5 J//模块定义文件 relocate.def

$ M. L9 W0 w/ p

NAME RELOCATE

- x& P, y6 f; A

EXETYPE WINDOWS

U' |( J$ t% [$ O1 n }

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

HEAPSIZE 1024

EXPORTS

" o) h: n' c b4 @# @

五、结束语

; H) [# @' ^$ p

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。 5 Q+ |* r. B2 p0 b1 X % D" N& ^( n& [3 s

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！