"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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' f, S5 @' U( O6 [

% j) ?0 ?4 @+ \9 X 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。

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):

0 Y4 b2 M1 L( A0 b, e/ ~

. |5 |0 O: \3 [) t2 o' c+ PC:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 0 q5 w, K; L! X7 w, k% f! `..................................

6 type offset target

BASE 060a seg 2 offset 0000

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

) {( b T- W0 f. z! Y; O

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

4 p3 @& e E( U, E+ F. r

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

# ]$ y! d9 {* w: V/ E0 }2 G

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

8 j/ I& H1 O" z) z! A$ ], ~* h

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

: j* |/ R$ q: I" ~$ ]: f, V

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

3 O$ D. O, S! ]8 s, d: {: h( m

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

. I0 u7 p( A) c) B

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

% |7 s9 d5 s2 L: Y; U- G( p

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

3 t; l/ \( c7 [( Y3 k

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

" e4 x1 N% r& R0 V R8 d

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

9 k2 L; N5 b; |! V. S0 H# A! H

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

) t; |7 R+ h9 ~3 A: c2 N" g

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

- [# n* H: F7 Q* ]

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

$ F. D! g5 p" J8 X% {* C0 w

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

( s/ P! X- c) W

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) % Y- p% y# s/ k- {/ Q ' D9 `$ I; {. q) y, L+ u* R PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

# o4 G; ^% d8 ^2 k) A/ L

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

35 relocations

" |' N6 i7 t# p! _7 r9 Z% i

(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。

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。

7 U7 {( P- Y- W' }# l& N% N c3 A

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。

. W$ B0 T" O; t% O. M6 d( L1 d5 I

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:

·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。

. d0 ~! k# `; N% p' Y3 g

·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。

Y, s0 \& b* c. F4 }7 [( ?

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>

; u( G8 f% W9 i2 f- ]9 R9 R; B

图1 Windows的模块调用机制

8 b1 s) l, J% c/ l

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

5 M1 s3 A9 i1 N! p5 k

Exports:

0 r& Z, n! F" g; w: l" Q

rd seg offset name

1 D2 u4 i2 l: R* }5 K

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

4 l" p7 J$ ]0 Y$ \" ^6 h- }! b; P

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

4 F7 n$ Y! ^4 w- p; j

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

: r- \, K8 R; E

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:

3 p3 F0 o) v6 d7 I/ X; N9 h

6 type offset target

- F9 @# g- e1 K) f8 _0 A

..........

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。

8 i1 ^+ X$ u% V3 L7 y

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?

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。

+ n/ p# Z D, O+ x8 M; b$ T$ q

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。

3 x5 X2 I# B9 M8 k+ v2 W

四、"陷阱"技术

9 a a* z2 w6 {" B0 d5 n/ Y; O

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。

S( u: X1 z9 O5 m4 i! V& M1 m

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( E" z$ A3 A3 t B

FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut;

. H, b' r, M2 J, _) x

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。

: P$ P' g( C2 G3 b8 j9 Y

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:

}7 d7 J6 c( V u

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

- [7 G. s/ E/ ?) x

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):

! @- |" f' V2 N4 f6 N9 y, Y8 m( B8 s

*(lpStr+wOffset) =0xEA;

2 y- T5 W) i" Z) B* ?6 V

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。

8 H3 o! o0 {# s4 A//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);

9 h' p$ y& ]) ~

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

; p- u( @. s% I1 Z

typedef struct tagFUNC

V) k) J- R7 ]

{

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

' H# A0 D" t& N0 [* c

FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址

. v; N9 ^. Z# y' s) [

BYTE bOld; //保存原函数第一字节

9 Z6 o1 E1 B+ \, ~, r% }

LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值

}FUNC;

8 \# ^9 V o1 |0 N& F

, P `( ^5 @' k+ y% ~* m* VFUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

3 N! p. J. k% I& t& ]8 c. ^ w4 I

//Windows主函数

6 Z/ ^; T; P2 K1 B6 M: D$ W2 v# P5 v

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

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

+ I3 e& i1 B, ?( e( l, h; U

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

WORD wOffset; //函数偏移

LPSTR lpStr;

LPLONG lpLong;

char lpNotice[96];

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);

( _/ ?. R6 s: M( X: z

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);

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

//保存原函数要替换的头几个字节

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

. m% h- {, u6 h! A2 h0 w% L7 B- M

Func.lOld=*lpLong;

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

. p3 I. Q! t+ J' g, X$ {

GlobalUnlock(hMemData);

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

" ?7 }4 M: K+ d1 o6 G8 U! Z5 y/ V

//将保留的内容改回来

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

6 |$ O# q5 w$ W& }* e

lpStr=GlobalLock(hMemData);

/ q, z3 \$ q- l& K1 M6 A: l

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

2 K9 o! J: B5 ]5 M7 f+ g8 J* U2 }

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

$ o5 @0 y( S2 h8 L# ]6 I

*lpLong=Func.lOld;

GlobalUnlock(hMemData);

& `. N+ q, j( M6 X" k }3 Q) ~

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

return 1;

6 @# D7 _( v* c0 G+ w

}

//自己的替代函数

) p2 H: b( ~* `. `5 `: Q& R P

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

8 \& a8 [: C! O

BYTE NameDot[96]={

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

! P \% k4 e2 p, F

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

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

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

& I8 Z) F" K& N/ O( S# i% ?

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

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

: ^1 C( W8 \( f% v1 J' o q

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

9 J$ ?/ L5 Q, R7 J5 m( w6 J

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

2 f1 ?9 q8 a, D2 W: Q

};

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

$ G1 ]' @7 i& Y+ d" b0 p

HDC hMemDC;

BYTE far *lpDot;

+ X w" ]0 t8 o5 E" b* U4 B

int i;

, V3 E- g6 X1 q4 Z3 _5 l

for ( i=0;i＜3;i++ )

{

2 J8 |: ~+ X; o3 X8 M6 @

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

7 m+ U) F, ?) B# d7 ]0 E* V) n

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

" _) T4 t! R9 ?- N

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

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

DeleteDC(hMemDC);

DeleteObject(hBitmap);

- @5 q0 a, ^* C- W. A

}

6 h) N3 E. S* m. W4 o# Y: s

return TRUE;

}

+ w/ `9 K$ z% U1 K2 I

//模块定义文件 relocate.def

NAME RELOCATE

& t- ]( f5 a* V5 |, z- I( `# I

EXETYPE WINDOWS

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

( L4 ]" q, E( G7 K3 d! S

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

, r0 w2 @/ x+ {$ u9 K3 I6 c4 {6 Y

HEAPSIZE 1024

( _6 c& S* L, l/ u: j7 T& u T

EXPORTS

$ ?* Z( {. X7 J7 S2 N5 U+ N

3 b: B8 _1 r' s s( D五、结束语

" l# [( @# G" E0 z

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。 1 F/ e. o- E) n

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！