"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

──动态汉化Windows技术的分析 ) O% x* J% ^9 |, i& @

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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。 5 \6 j! d) a* v1 A/ {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。

" I# f5 y: \" V0 A

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):

) {* D$ y: B8 C8 M' J

) ~1 r, u: e! T, y. CC:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 3 c7 y: p5 D3 p" ?) a..................................

8 H4 z6 C- V& H, _! e+ H' Z

6 type offset target

. [ O0 z" M) j1 q/ {

BASE 060a seg 2 offset 0000

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

6 }( p3 p) L( S: @2 t3 ~6 a5 Y

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

; I* x. X3 s7 d

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 )

$ y4 ~. m7 l1 {! O$ H

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

- H) v9 \ R) C' x+ h

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

# Q9 @ f5 x- Y9 ~; V& @0 }

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

1 O o7 x- J' w9 t0 X" d

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

$ B9 R5 E- B7 B, Y2 b* Q9 c) y7 x

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

5 S- p! y0 Z9 Y7 ~1 y

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

' C. }! I: q! e! D/ P/ M i/ h& ]2 e

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

# M5 c* f+ | b3 `% q5 H

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

* l$ m% u: G) o0 F5 V/ z+ A& F

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

$ ~. h0 }+ E7 `

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

! z4 h( h9 O9 I5 ~# a

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) # d1 T% x, N. {, X2 K PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

G7 J1 D3 g2 T( A$ R5 u

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

35 relocations

5 Q+ a5 I& d) E

(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。

- Z+ H! g: t- @2 Z$ k

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。

0 s1 Y9 i" A7 @- _5 @, Q

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:

1 q$ w0 t$ E- ]

·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。

! }2 j! D6 R: y, ^+ x7 Z/ A# ]

·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。

! T6 W1 z/ q7 F0 g0 @( x; X

<图片>

e0 X* D3 ]& J" r

图1 Windows的模块调用机制

" {! q. M& o+ ]) j9 V1 P& e

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。

0 B$ u; A7 R7 g

以GDI模块为例,运行结果如下:

* m( E. v% T' r1 {, y' g

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

: c; u0 L. @" P5 ?9 x- P

Exports:

rd seg offset name

) d- @; M: V0 ?. ~) \( w4 Y) [

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

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

( r( }8 q7 N S# D& c# O

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

" t7 e8 x7 F- @7 S7 U" h' p" v

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

* x" W; c; s2 u! O6 h" F

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。

7 u3 g$ a8 N R: R3 {

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。

) ~( U) H# G$ g4 n

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

6 type offset target

- {3 G2 B2 h! M1 p8 B) p

..........

. C4 R" L1 ?) w( x7 _+ Z

PTR 0442 imp GDI.351 ..........

" A. f- \! Q5 r. _7 g- H

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

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。

' s! W3 K( q5 B; m

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。

8 f1 O+ x/ s6 Q/ K

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:

& [) v6 f0 C* c* Z4 Y" V& `- n

FARPROC FarProcFunc=ExtTextOut;

) N4 ?# B! Z$ h* G4 ]$ i. A, r

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 s7 L# k5 n' \

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);

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;

5 p7 I8 l: |* U. f2 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。

8 |% z# R( b6 L" Q//源程序 relocate.c

" B& S3 W* \5 T. b

#include ＜WINDOWS.H＞

#include ＜dos.h＞

: r+ \ g: I2 ~9 o

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*l & C$ V" e# W* W5 z+ R. v$ d. i, |8 JpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);

& z9 u* H% l+ b3 ]8 ]7 J( w

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

8 G& q2 \ V, O0 P5 B) x

typedef struct tagFUNC

{

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

7 Z( i* ~7 f- c$ ^! @ w4 m

FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址

9 l2 H# h) \) G$ h1 R, V# o

BYTE bOld; //保存原函数第一字节

- b) o4 A* r* j( P4 K

LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值

}FUNC;

2 D* S, x8 t1 i) A: e* g

FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

8 L6 s; d" M4 t+ z2 u0 X

//Windows主函数

* ~! @0 j! P$ x

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

6 @' W+ n0 |5 r( h P& A+ P- v6 g |

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

3 ^- C) U* |* _( Q: P# v

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

+ f' A- ^) j6 Z, I

WORD wOffset; //函数偏移

7 \" \$ \: }9 q, C0 p# a

LPSTR lpStr;

LPLONG lpLong;

8 c; t* p6 W5 ]9 {+ u, E

char lpNotice[96];

! ~: ^6 g0 s/ o- }

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

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

% U$ g7 Q# R' L, I( N9 H+ d

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);

H: E+ t$ L9 H6 ?1 N4 z5 n

//取与代码段有相同基址的可写数据段别名

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

; m" J+ z6 P& z, [

lpStr=GlobalLock(hMemData);

" w' y) d- c% f- ^: z+ W' \

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

//保存原函数要替换的头几个字节

M( {6 {7 g; w Y

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

Func.lOld=*lpLong;

# \, o/ r1 h& ~, M% K: ]

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

7 C2 X M* D/ P/ o) o. Z. ~

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

GlobalUnlock(hMemData);

8 p/ ]9 ? g! u f% A! \& ^

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

//将保留的内容改回来

. A' q* q, i( H6 b, G1 c S( v. H) ~

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

Q* W. U1 V# w1 V6 k! a) R( F

lpStr=GlobalLock(hMemData);

0 ~+ p) }! a8 U" J% R

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

5 s, l9 D; o N# j$ U7 D4 L. b

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

5 r3 q' ~2 ^, P

*lpLong=Func.lOld;

GlobalUnlock(hMemData);

4 y. D, X, S: `) @ B/ {9 Q1 r

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

return 1;

}

//自己的替代函数

6 ?# P+ C1 E1 s8 c I* f

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

BYTE NameDot[96]={

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

; ^2 n2 t5 P7 [' a

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,

: ^0 [- B# v1 R

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

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

& w- w8 l- u, J3 }

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

* M0 c6 `8 r3 e# I

0x11, 0x50, 0x56, 0x20, 0x54, 0xd8, 0x57, 0x06, 0x54, 0x20,

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

. ?) g* [7 S4 Q& r1 w

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

};

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

HDC hMemDC;

BYTE far *lpDot;

( f. C: Z/ H! T) |, _0 E

int i;

for ( i=0;i＜3;i++ )

$ n0 W2 A* T& }- s" N

{

( p3 w( I2 | c. t. s

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

* v; i+ v) x) X* ~& s. W

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

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

) r( o* }1 a) [7 o, M( D6 E! ^. } X

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

8 g7 a) U ^+ \# V* s$ y

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

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

DeleteDC(hMemDC);

( g3 k. ?5 l) w* n- e# m

DeleteObject(hBitmap);

: }: Q( u: }% Y! O; {+ Z& z

}

. i+ X' [8 _$ t# `" z# @

return TRUE;

}

; N4 b+ g# l/ N( \ a- b

//模块定义文件 relocate.def

# q+ m& r. ]# G3 Y) p

NAME RELOCATE

EXETYPE WINDOWS

6 o5 K# W. {+ Y

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

8 t" ~6 X, O; H6 @9 \& S+ g

HEAPSIZE 1024

2 F! p2 e2 E$ N) l

EXPORTS

" O0 M* O5 F: n0 @6 Y! V五、结束语

- a2 ~( @% t% A# Q

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。 ) x* r/ \: V0 k" P% t! f U! d2 H 6 J; o& K+ N/ J9 |/ _! W

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！