"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

──动态汉化Windows技术的分析 9 I* X3 P! V" ^" P c

4 V) |) q f# \0 a- I

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' H" t' V# P1 o' B" d$ l

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?

% {) z! a9 u9 n$ L( F0 v7 q- o

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。

# w) A: `% ?' d; W' h: L1 k1 Z& D

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):

8 n: k# a+ O- o: v7 M9 F

C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v $ a3 M& I, p" r/ u..................................

6 type offset target

0 a, t3 h( J7 |+ o6 Z' a! `

BASE 060a seg 2 offset 0000

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

1 n# K2 T; d, G% P! v" ^

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

$ h0 r5 b1 i$ t: c6 b9 f/ v

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

z" j2 z8 H1 S' t

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

w- d0 h" ]! X* e6 `: ^/ u

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

" D- w. t% _- B

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

! q8 \3 H6 D: ^- a$ |0 K! d

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

/ p# R! |2 J6 i. Q

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

8 ]7 D5 b, N* s+ l3 k" k( _

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

& ^% E. M( u8 m9 w

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

$ H! d0 C4 b, l

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

- ?& k& w4 b: S- e

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

& I" F% B7 d) f, J. K, q1 D8 N) L

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

( l2 E: d w% u: g2 Z9 P

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

' b. U M* T' _2 R2 H! B. R

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

( m4 J# }/ I8 h0 c' W( R3 C

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

8 d6 f6 g, q4 t$ X7 A/ s

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

( g) W; Z- h# H; c3 ] [+ `

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

0 g0 @2 X: i0 J) p/ q

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

) c9 A/ v! F Z* L* @" @" x3 C' v

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。

, e' q8 `: k& x5 O0 U) e: j5 Z

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

@. M) ^4 w; n2 t3 u1 v I, Y

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。

~8 p% ?/ \: P4 |0 e

·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。

4 q& L. I# d f1 C) c5 T! s

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>

图1 Windows的模块调用机制

; E$ f- D3 M& M$ R9 o$ g

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 P. {' Q' v$ M, o0 R$ g* k

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

+ f8 X. I6 {0 y9 s0 {4 s% L

Exports:

) @7 o [* `$ ^

rd seg offset name

[: ?' Y: L0 e

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

2 k1 h# q. u. V- F

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

: R7 F4 ^* U5 O5 f; R

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

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

4 l. t3 t, ?9 o8 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。

: ^, J1 X, B) n

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

6 P5 U* Y+ y# c0 Z4 z7 r# F$ k$ R# b

6 type offset target

..........

PTR 0442 imp GDI.351 9 y4 O& F0 R. m( G, s ..........

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。

. p# ?9 Z8 z& K

三、动态汉化Windows原理

7 c/ ?$ `$ O; {5 y2 c: A. c

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。

& W k- K, A3 i% S6 |+ a

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?

3 Z# L6 m7 @6 s9 k7 L5 T

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:

$ Y% Z+ p9 t @6 N. o" M" }$ ?9 x

FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut;

9 M" a8 l% L" o' _: s! G( ~

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:

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

4 t! B+ x0 a* Y+ B1 T6 ^! n

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;

8 i0 F" o! U: E

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。

% |6 _% O6 g7 v6 V) ^7 `

' C- w' t3 y3 ~" j" y* R/ r//源程序 relocate.c

$ ` O8 E( z7 y

#include ＜WINDOWS.H＞

#include ＜dos.h＞

\, { B+ K& D; \$ s

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*l / o0 C6 G1 O" u PpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

1 e$ N. f" {+ W1 |

typedef struct tagFUNC

{

9 a2 n5 r, O. o9 d1 D- j7 s

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

% ^6 `* e6 p4 M$ r

LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值

}FUNC;

1 H1 \/ o3 `& Z& q0 f% Q* U

FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

//Windows主函数

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL - h# E" E* Q/ h# ?4 S S! \! J; R* iine,int nCmdShow){

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;

char lpNotice[96];

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

$ P0 h, F( s! x$ E( b; t

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

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

: ?7 K( b/ U" 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

E' R& S, Q0 G: t7 O0 `" c5 i

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

2 u: F8 Y' a2 p7 q

lpStr=GlobalLock(hMemData);

3 ~4 U0 W5 z: n- t* o% N7 P

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

//保存原函数要替换的头几个字节

4 h* D& t8 s9 G8 C8 w% q1 a

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

" t* L" V3 A/ ^0 _5 M

Func.lOld=*lpLong;

L0 A" X- B* \4 `. U7 h

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

GlobalUnlock(hMemData);

7 |6 V2 H* T* @

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

- F, D+ j' o |/ d

//将保留的内容改回来

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

6 {0 D T* J4 m3 s

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

# l- n; g7 x% A# c' P* s/ R+ `

*lpLong=Func.lOld;

2 Z3 n0 }7 K& E; Q* }: Q

GlobalUnlock(hMemData);

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

( d6 Z! J( t5 Z$ T' O" a

return 1;

}

//自己的替代函数

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* 2 d% W, V! V0 |+ i lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt){

BYTE NameDot[96]={

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

: m* |) @$ Y# Y& E# t1 q

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

" v: V1 I! a+ w, V, Y" C

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

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

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

% e$ z; J! o1 h

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

5 e6 n d A0 g/ K6 B

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,

5 Z" z) J# d0 H; Q% V9 u( O

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

. O7 p3 `( V6 t5 {. M8 i6 K

};

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

) J* D8 Q T: Z1 G! X

HDC hMemDC;

BYTE far *lpDot;

& s# U. {' C+ z3 [

int i;

for ( i=0;i＜3;i++ )

- x5 u% T3 z8 `& D5 G6 t, s

{

. ?/ P+ V% {" V- A3 ~) \

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

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

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

" q5 z8 ~, r Y7 D& P$ E

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

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

1 X* a$ o" u' p6 y9 |. C% ~

DeleteDC(hMemDC);

9 n. Z' r2 n+ |: ]/ g

DeleteObject(hBitmap);

}

return TRUE;

9 _% ^8 ^% R: t) H, `

}

. L5 z, Q2 T1 [+ k p( k

//模块定义文件 relocate.def

/ g( v, S/ {2 ]% ]1 v P0 p4 z2 r

NAME RELOCATE

EXETYPE WINDOWS

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

HEAPSIZE 1024

EXPORTS

7 ^% _8 E$ g9 c6 S( B

五、结束语

4 Y. T: q, }: W

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。

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！