"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

+ Y& e9 l: P G( V

──动态汉化Windows技术的分析

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9 c: o8 H6 y9 [

7 R) ]0 `# J | M; M9 W 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?

2 W% d3 U2 }, t

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。

. g& G* O0 T8 O8 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):

7 G' ]' k3 f$ O) L! D. r% i* h# Z

9 M. ]+ @% c$ M, D cC:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v + l. A+ N F( p) w5 s6 m, ?- C..................................

6 type offset target

N. r: e Y+ L! s+ H3 P

BASE 060a seg 2 offset 0000

' I, ` W( Y* d( \* Q3 s; Z/ K

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

6 I. B0 d; O# q3 a1 H

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

0 f8 n) P+ n6 u$ r9 d* @" I

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

. I1 d1 B8 B/ V

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

7 ?5 N/ j; |0 L$ D& r

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

/ g3 M: l: ^/ O( t. y1 q* K! _. ]

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

# E+ J! |8 U, B" |7 v

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

- U; F% t7 O. W1 O! O

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

% ~2 `$ [% p& x" ]% N3 V! Q

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

2 [' I \0 Z [- q/ B

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

3 G' q7 U' h: g) n& c Q. ^8 t; U

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

$ ^/ j S) L0 |4 E. w, P

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

& \% u5 x, f% L

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

# r0 Y2 x% C' ^7 S- z3 `

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

) s" B3 G' e! v8 H& _- b" y q

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) ! j7 B' U% s9 G& p+ ~ % a! h) A. D* N( [/ c/ e. u PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

& z, e' E! W1 V. M2 e& j0 |

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

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。

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。

二、Windows的模块调用机制与重定位概念

' z# q7 L6 t5 v( `# h

为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。

- X# r0 V2 R9 K1 h' d+ G0 K

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。

0 S4 ]- R, x1 ?4 c! [

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。

·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。

<图片>

L: v* x2 p/ T

图1 Windows的模块调用机制

+ S6 Y8 Z5 P) {# ^

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:

- z" S4 h' ^6 y I6 d) I

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

Exports:

rd seg offset name

* W+ K$ d( Q* O/ _" g3 \# t

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

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

# w8 u3 C& A( A* e" W

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

K/ ?$ N: v' v. K. Q6 m% t! ^

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

# _% ?7 j5 a4 @! 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。

3 H7 \1 [; U& n5 H7 Q

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:

$ p2 [! w" p/ P4 d

6 type offset target

2 \- M2 B, ?- B9 x8 U/ w& S$ S

..........

3 q" A3 `) x/ f" C ?& H

PTR 0442 imp GDI.351 $ ^8 S! ] H8 f7 c5 p0 e4 E..........

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

9 |# o$ k5 S3 `, 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?

: D* Z1 a1 c, A! \0 c! b9 z; E: z( e

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:

FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut;

$ f K! w9 Q, i' Y/ ~, d! t

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:

- E G4 N) ]7 @' \7 K

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

% `3 W* T1 K9 y x1 I

参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。

0 x$ u7 I, y, ?2 ]9 r# N" G

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。

//源程序 relocate.c

#include ＜WINDOWS.H＞

8 i9 O& Y6 W0 S. j1 D* |; L

#include ＜dos.h＞

7 g4 K- K, O+ M) i9 p- n; j3 z

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*l + Q! B: A I; bpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

typedef struct tagFUNC

{

7 h2 \1 X! E1 Z1 V

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

& @) {7 ]$ O5 ?

FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址

BYTE bOld; //保存原函数第一字节

" Y0 C5 Z* A, U8 D3 ?' S2 `5 K

LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值

( z0 `& K7 R |+ R& ]

}FUNC;

" p/ A7 X* C9 R# n FFUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

s& d4 [# h( v% s3 \, b

//Windows主函数

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

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

7 t( h; \2 L6 a

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

WORD wOffset; //函数偏移

LPSTR lpStr;

LPLONG lpLong;

9 x( p, p1 @* e, M! R9 Z5 [1 M

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);

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

! o ~- ~ l4 ~( Y) q4 v

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

$ j/ e+ z/ o+ C& r

lpStr=GlobalLock(hMemData);

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

! X) ~3 g8 O6 t' R" ~

//保存原函数要替换的头几个字节

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

) f0 A+ @ s5 m) E' i/ j) n

Func.lOld=*lpLong;

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

* b, O' H% m% t; T

GlobalUnlock(hMemData);

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

//将保留的内容改回来

4 T3 m/ o6 \# r5 w/ y8 u( B

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

4 j, f1 i6 w- D$ R3 g! L3 }0 \

lpStr=GlobalLock(hMemData);

- \7 r7 w, u1 R( L2 Y k* G

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

3 M' P4 A% j- Y! w

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

*lpLong=Func.lOld;

# l0 }' W) B; ~- p

GlobalUnlock(hMemData);

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

% J8 k+ B' \) b' ^

return 1;

}

) q( \. v9 _9 g; e5 h" U4 `

//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){

8 I8 b% m4 T1 {- v

BYTE NameDot[96]={

6 E' Y0 a/ h9 u+ V! V8 K5 S

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,

- `0 N2 k/ A+ Z6 H

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

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

' i+ r" j4 i( g1 l+ I

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,

# U2 J: }( J2 x; D) @4 G

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

$ h1 J1 o8 a. z; E C$ p( i

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

$ N6 w3 _$ o! Y' |4 z& A5 R1 y# a d

};

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

HDC hMemDC;

BYTE far *lpDot;

int i;

9 U7 D4 a' p1 H6 e# b/ b' U' r

for ( i=0;i＜3;i++ )

6 C9 H6 L1 o9 w: p* Z7 j: a- w* A/ C

{

) n! I, H5 g0 D, @& R' Y& y; ^

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

1 J# f* G3 h& w- }

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

& @2 t7 b9 t4 i# h

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

. t. ] c: K: `: P1 f

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

4 `1 ]( _4 a D, p' r

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

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

# m' S" |( ~# R. I

DeleteDC(hMemDC);

DeleteObject(hBitmap);

7 b. [4 L6 y! a0 z

}

return TRUE;

}

8 ~6 {' @4 Q& Z, ]

. X% r6 }; I$ h5 h6 X- `8 u% {! ?//模块定义文件 relocate.def

2 y+ c" z9 h, p. z

NAME RELOCATE

EXETYPE WINDOWS

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

HEAPSIZE 1024

^( u* e: O; L) G' l B

EXPORTS

8 a6 T$ Y/ t% z: U" e8 O2 }

五、结束语

9 N& x4 s: R1 j" m# g* t' u

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。 , b7 w( A1 b7 E/ J9 d" j 4 f6 j% G9 [; v J* ^

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………