"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

──动态汉化Windows技术的分析 : p3 {4 E1 {7 L. Z! b

E$ W# s* T4 A! F) a8 F

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6 b# r [6 c7 \- y: v! D! h

l- U! W8 k; [4 ? 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。 + {& L; f/ Z7 U- t) |' w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):

( p9 a) y+ C% A& }0 z3 \C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v ..................................

6 type offset target

H7 P3 I* z1 _

BASE 060a seg 2 offset 0000

- [( l4 A5 h; r; l4 h+ r0 P! q0 v% W

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

3 x: x( T( B) H4 ?5 @

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

* B0 |# ]; O7 }+ u' J/ i

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

0 g8 w [ J& k) e! F

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

1 E: p$ g1 P; h+ P# D7 E

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

+ m4 l$ ?6 H8 I" u

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

, I/ n* O2 ], N! B7 H, C+ s

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

2 R. t( T/ E# ~! D$ @6 {0 R

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

! P+ a( b- G# i( E4 E9 h6 g" [

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

9 J7 Q1 C* a9 Q* S) B) I6 y

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

% y% l% [3 f9 w5 q' k

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

! N$ c" F! j( S7 Z: o: f/ t5 _

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

; I% S. ]- N0 V8 [6 B

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

" P. N' D" G$ Y; i$ b |

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

/ A u: L* t( G# h! ~1 I, F

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

7 F L6 q7 e& Y" `% m

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

K5 l7 M `# y g3 r! u

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

) G( y; y1 W* Z+ B8 n

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

j+ d% O( M8 ~8 Q& d1 w, A

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) 4 q( z1 k5 P; D3 ~) k7 I, a PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

' d0 D4 [/ n3 N' j, _6 V

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

35 relocations

3 m" m# N8 a! X, R

(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)

8 A6 g+ P. g' ]3 e0 N

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。

7 }. p- V. a u0 ^$ G/ w

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

为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。

* G% o* G# [. Z0 R' k( d: a$ y1 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。

, G( O3 B' i4 b

主要的三个模块,有如下的关系:

G' @& h* `1 Z3 D7 V

·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。

8 ]. w$ `8 T5 D! T, w D: y% k1 c( x

·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>

图1 Windows的模块调用机制

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。

% Q: m: c9 I2 e5 ? X

以GDI模块为例,运行结果如下:

# t) } D6 _2 @1 B; Q

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

Exports:

/ n1 J1 g- R, ?5 g/ n1 N+ k

rd seg offset name

$ [' \0 i, k4 O( @; U0 Y) }& A. B

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

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

7 R/ V1 T# g- s) j6 \

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

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。

& ^# O4 b a7 g* J' O: G

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

# U0 J: `% b& G' Q8 ^

6 type offset target

..........

PTR 0442 imp GDI.351 ) ?- }- }8 U* a! C2 f* X ..........

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。

# _+ B* g( C6 x' Q0 Y7 J

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

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?

% y# A* C( [( e* ^* ? l( Q

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。

+ c: z* y9 A8 x- S. u! X) V

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;

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。

2 D, J+ P* j2 S* N/ Q6 U- [

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:

: H3 r2 S) v3 n

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

% f8 }4 T! p$ x# D8 ?

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;

+ f- n: T# i' ^, f7 p

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。

7 X7 I, ` w5 p1 F

//源程序 relocate.c

#include ＜WINDOWS.H＞

#include ＜dos.h＞

& u, ^+ k, ]; w) y5 R6 O5 q& m

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);

( V0 v n/ Z# G3 u) B+ F" @1 W/ @

typedef struct tagFUNC

& h, `- r/ ^$ X8 {3 S, ^

{

% z% {- S( b1 e# H* q' |& A

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

8 m6 |3 Y& v5 C# `: I7 t9 v1 |

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

}FUNC;

+ `& Y& h- A8 PFUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

. l# m+ ~* A9 c4 ~; \

//Windows主函数

- q7 \$ e$ _9 A0 d5 B' \

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL + |4 t$ ~$ H: Q* Q5 y" j/ e* rine,int nCmdShow){

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

3 ^+ k8 b& o0 k, t+ Q6 X

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

( o6 W, o! g8 d/ e0 d3 X

WORD wOffset; //函数偏移

LPSTR lpStr;

9 n' p! w) k3 Y( ?$ S2 L

LPLONG lpLong;

# m, X! W1 c" |" e

char lpNotice[96];

; }0 p3 z3 s( t1 g

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

' D7 T. `% D6 x

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

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

0 P' [4 {$ F2 ` [$ T3 w* u

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

1 H0 D) W$ F1 |' W- n) y7 k3 D$ z" _

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

1 @: c% G. {# k# y

lpStr=GlobalLock(hMemData);

i5 R6 w5 C2 d' [2 J! F. @

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

//保存原函数要替换的头几个字节

8 R M+ u8 G. d

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

Func.lOld=*lpLong;

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

; [! R4 r. ?9 [+ J$ Z9 E# d

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

3 b0 V7 g1 y% Y" @

GlobalUnlock(hMemData);

* P& j7 x+ w* @- y) D* |) S

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

//将保留的内容改回来

( }% d V. Z5 G' C) S$ F* t" ~

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

- A9 e* e# Y B) F. q2 r: @) \6 x

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

*lpLong=Func.lOld;

GlobalUnlock(hMemData);

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

3 I3 v1 z J! n* C

return 1;

}

//自己的替代函数

& h. y2 n# h) d P7 t3 H; e

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* , F5 u0 V8 ]! \9 ~; h lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt){

BYTE NameDot[96]={

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

* e7 {) h9 V- m$ z3 z; \

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

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

- S+ e# M% ]; Q4 O) z; Y

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

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

?" U! H6 f& f0 N) Y( o& ]

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

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

; ~: a, _1 G4 T5 a

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

- d( A7 ~8 @5 w ]

};

* m* d3 ~6 s: o! ]5 F6 y

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

HDC hMemDC;

0 J' g; E. P! j0 F5 q

BYTE far *lpDot;

* o9 h/ B/ }4 p: O

int i;

for ( i=0;i＜3;i++ )

" E" k3 G) A# w

{

' X# Y' t/ c) ^8 D M3 A1 Q, @+ G

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

* f% k; U' w9 w1 t7 c8 Z6 D

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

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

, f3 D' e- i* ~3 F* H8 Y$ b3 ?

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

% V- t6 L8 }$ ]1 Q+ C) ]

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

: n' t8 H+ p% H% }4 K0 w. j

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

) {- G% v- N# y, Q, r" r; v1 S

DeleteDC(hMemDC);

DeleteObject(hBitmap);

}

return TRUE;

7 n: f. ^& {% U9 @( v) c. Y

}

Q% z& l) `) I% b4 g//模块定义文件 relocate.def

NAME RELOCATE

( v8 E( T5 e0 s+ \: a' y; _

EXETYPE WINDOWS

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

1 f5 _. y. M1 j) p) ?, V7 D

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

HEAPSIZE 1024

' z6 I) n& @8 x$ S

EXPORTS

2 Y- W7 i" V! X$ b五、结束语

1 m2 N2 O% m. {

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 w3 a- w; Z6 L% W2 V

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！