"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

──动态汉化Windows技术的分析 8 g$ J- E' a/ G$ H: F) u/ m

5 y7 D1 _1 M7 B" ~( m/ z, G2 }

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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。 : _' D7 y' i' u% N! i8 A' G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。

& d4 e* u, @# K1 m( n- s1 V

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

' {3 h. v. w/ ^+ M; e) I/ X1 p

6 type offset target

BASE 060a seg 2 offset 0000

0 u& _ X& E9 n9 e- |

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

5 \+ _/ m( j( b7 T8 ]

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

% d `! H8 G8 ~0 P% s

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

! e1 f! [/ C* \! C. j

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

; h' ~, V# q" l5 j0 P

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

3 o' O2 Z5 f7 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 )

5 R5 _% K4 R( P( ?

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

+ O, f: w+ F; z( r

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

. S( A! E* P" ?' ^- x! B" ~

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

7 }3 ~# k" ~4 w9 H( U

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

" h+ Q( y' [4 D" H

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

1 L7 v9 z- ~6 s g. H4 D2 F

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

# M6 i4 z7 ]5 N" ^2 E

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

: g% E }4 W0 r& L

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

0 `; B8 A- i9 _1 U

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

% y6 T$ M3 l; t# A% M) K

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

! ]6 R1 {4 I v- `# K

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

) N3 Q% O. C; b: m* i/ i$ a# ^

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

2 y/ s. w5 `( y8 [7 T

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) 0 x! g" v% _ m; y0 O- P2 U! ~2 J ' y9 I/ S; e2 s5 D. y1 t/ q PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

35 relocations

) F2 z% B3 ?* u1 L

(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。

1 Q' B2 F1 p0 j! P, o) f* Y1 d

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。

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。

: Z0 y$ z4 Q/ \( F) M! F

·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。

) |. P1 F9 {$ g

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。

; P& \2 N5 [" a8 U

<图片>

图1 Windows的模块调用机制

/ {( @# H- f/ G5 E. R: g! B

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:

- L1 N- W$ n: c8 |

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

Exports:

) T6 z5 h a) e, c8 H

rd seg offset name

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

+ V* `3 r: J. a, {; a0 z" l) h

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

# V" s- f4 V5 s- _ Y, B

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

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

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。

8 g% E( t# `0 T" T* l Q D! c

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

+ i6 \- Q' Z. M- t% L- x' E

6 type offset target

9 c( p2 U8 e/ {7 Q' Q$ U

..........

PTR 0442 imp GDI.351 : y8 \5 e O! v2 t; D/ J + \6 H4 t' J+ O$ |. d..........

# u4 A8 \. N0 L5 S* Q" `# S* |. x g" Y

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。

; l0 `- H0 M# x- F: S

三、动态汉化Windows原理

4 h5 ?) n5 X: w: z& O

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?

2 b& ]( X( v0 N$ N3 D: _3 {7 O

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。

& r( m- R) x( M, F" a" M& j! R

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

0 \5 F0 C- \ ?& `0 `0 }

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:

! v: ?% Z0 \/ H8 S

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。

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:

K* O% c% L% Y' A

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

; O& X& [1 Q/ k6 O7 c

参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。

1 `9 C& u; r9 L5 y/ v* x$ h- }

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;

2 d s" {3 |/ C1 J

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＞

#include ＜dos.h＞

# b8 |# S1 f( M# u9 |& u, i& U. J

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*l 6 K- K: R% V8 o* c$ C: a4 npRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

+ \* ]: w- e6 H$ v8 s

typedef struct tagFUNC

/ Y ?( @6 g# i# V

{

L8 M2 ~* K: ?8 ~, r. }2 o

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址

BYTE bOld; //保存原函数第一字节

7 @% Q) `( x! K+ K8 |2 ~7 U

LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值

6 N/ o {2 k& x& _& k- i

}FUNC;

) I/ G* k' Z# D7 ]0 l6 O

FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

2 z, s {4 N+ A4 T! Q# c

//Windows主函数

5 D- L- d0 B1 \7 Y! H4 T% U

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL : |) M) j1 u. D, {+ j* bine,int nCmdShow){

, I5 I1 U# m. Z: p

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

1 x% Q5 p r5 u- i! r" C" z% l

LPSTR lpStr;

LPLONG lpLong;

char lpNotice[96];

0 N4 u! [: [! W% L7 z

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

9 X; c* x' f" M7 W6 S* |7 D

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

+ D6 H3 [1 i7 e6 L& r0 E2 Z

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

Q& r# U3 s$ X. [* l$ z I

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);

9 O4 D2 c8 d+ I) c; o! d

lpStr=GlobalLock(hMemData);

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

2 ?$ h& t7 ]7 A8 y H

//保存原函数要替换的头几个字节

( _; q1 P, g7 ^

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

7 O' s y- C3 y: y+ C& C

Func.lOld=*lpLong;

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

+ E3 @+ p {' `3 v

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

GlobalUnlock(hMemData);

. \+ U" E! _* Z* ]1 l4 ~: O$ \2 n

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

//将保留的内容改回来

C0 J3 s! b7 Q: Q1 u' ?1 f

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

! [: ]1 i5 u* V9 k( L; f8 h

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

*lpLong=Func.lOld;

$ `6 G- u8 N9 ~% d$ g

GlobalUnlock(hMemData);

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

7 B3 J1 z( @! ?$ T8 F# l

return 1;

" v9 z. ]! c9 f. V

}

+ e/ u6 Q. @ i! @

//自己的替代函数

2 A$ D' t& e. L4 L, |# `, G! D

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

7 v* }- ]* f$ v

BYTE NameDot[96]={

0 C( r: L" ^; ^$ D

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

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

7 v! S3 o! ~# z8 q! e7 L3 h- W- q; T0 R0 ]

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

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

/ E, s/ N& I& e' B! x3 V

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

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

4 W/ V. n) K; p) W e

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,

6 c- t1 b' P* K! F) X# M

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

0 v A: l& t) @' S2 o

};

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

! q1 H5 C( @; n% o- l. ?$ m7 M/ W

HDC hMemDC;

BYTE far *lpDot;

int i;

2 J. v! u9 m5 ~8 ]# V6 A- i

for ( i=0;i＜3;i++ )

{

$ b( Y4 s( u* d, f- F2 G

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

8 `( ?) `% ~8 b$ b& C

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

y7 B5 Y' Y: G' O0 K! W, c

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

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

: q, {/ P4 G! s8 `" ]

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

. W8 r6 |4 s- k* X

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

3 O% U1 N+ ~4 I, Y1 D% Z

DeleteDC(hMemDC);

DeleteObject(hBitmap);

}

|% J1 V/ }0 C, s4 E/ ?2 o

return TRUE;

$ g% m/ B6 U9 E0 `

}

8 p% H4 q3 K; N- z$ H9 i& m3 @% ^4 C//模块定义文件 relocate.def

NAME RELOCATE

EXETYPE WINDOWS

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

# L& Z; R9 K' u6 k/ J% z

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

! P7 u) r% n. e& z N2 U

HEAPSIZE 1024

6 b# b7 d- F& G) r

EXPORTS

7 h8 M+ s: e9 h K

6 |) t: m, `6 U' ^/ p$ a: n8 Z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$ p" N8 K% \5 p3 c : {5 k3 @) u5 E5 o3 \" P) ?. `

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！