"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

# o& T0 s4 F' J3 q. n; U: ?* @) u! [

──动态汉化Windows技术的分析 + t( Q6 ~4 U; q

; \! U/ ~. L" u5 v

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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。 $ j3 @: k0 t3 G" i, v& p6 o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):

& t O5 F+ m# N, ]! n; S: U- |5 @C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 9 J y9 l. ~+ v; {( R+ W..................................

6 type offset target

* k! n/ O: W, a+ d. k

BASE 060a seg 2 offset 0000

7 V4 K8 p0 V) N( x# O6 z0 @8 a: [ g

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

8 j$ c! W8 M: }" M8 o

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

) F9 u$ ^$ @2 T3 R

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

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 )

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

9 v$ X+ R9 Z8 F% a

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

+ ]3 W4 E+ R- C$ d* A s

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

+ A: D6 Y: E& D* T0 c- N) Z

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

+ f) l( J7 V6 ? |6 ^& G

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

+ L, p) N# ~' M

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

. z2 W* _% ]1 h3 R1 B9 Y

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

7 k9 s- ?4 k+ G; |; A8 T

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

+ @5 \8 I, P7 _2 _+ a" R

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

- I& Z& W9 M9 l5 U& ?* v& }

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

6 p' E/ `" U; W- s3 i; l+ s

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

" F6 ^- N/ P: K& L" @% ^

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

) W0 R# b4 Q3 B8 ]

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

3 {4 _) D z5 M

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

2 x* y0 ^) k3 e( g# |9 M7 ?

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

* s, Y1 I& M' x* r" W6 m

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

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

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

6 E3 G8 m) g R7 P' c/ G

35 relocations

5 a" a8 y5 w9 Y8 i, s

(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)

: n' r1 M7 U3 n6 m$ B+ g# N

第一,在数据段中,发现了重定位信息。

! W( p: F# ^7 K% e

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。

) Z/ V$ R* Q0 J1 }+ d4 e1 `

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

5 ?6 ]( D: A6 W) j5 u

为了深入探究"陷阱"技术,我们先来介绍Windows的模块调用机制。

6 R% A# ~7 o# C$ H. y ]( T+ c

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。

; R6 i, b% I3 v4 F* E

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。

0 k" i3 `* q) `6 B# b8 U

·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。

3 j" c' p3 r9 X4 y" V/ B

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>

- C! m/ X$ R( i! h. o% B+ |, R$ L

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。

- M* P# v! G2 v5 V

以GDI模块为例,运行结果如下:

: r) L% C1 }& s! ~3 G" D

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

& U# T/ g* }7 n$ d4 t- j" v

Exports:

$ J; W7 _% Y: [& {' o

rd seg offset name

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

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

# l' K6 x3 |, w5 z) X4 r+ w

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

( q# K# Z! C( b4 b0 @1 o- D

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。

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

6 type offset target

( @# j# V. W/ ~& Y, ^7 P+ B

..........

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

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

: t0 E3 G7 o% r; s2 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。

* V- r5 ~! {2 W6 d

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?

% }7 V6 z8 x8 f1 m

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。

: C) M# ~3 v# h6 X

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

& x2 ?& [! v: i- @1 v# ^) Z

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:

4 |* I S, n) _5 L

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:

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

( r3 h/ x( B8 v$ z9 K5 Y. E

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):

; O" z. z5 M+ R. a2 u

*(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。

# V" L1 w8 I8 e1 N

) E" p- H- y0 I: u' A0 t//源程序 relocate.c

#include ＜WINDOWS.H＞

2 a& @1 z6 d3 }8 G

#include ＜dos.h＞

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);

. s( F7 W/ R4 |0 Q+ c8 _' b

typedef struct tagFUNC

+ ]1 _. s0 h' L& X- @

{

+ \! _5 T4 p% P! c% ?+ P

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

! o) s* r* b2 K( I9 z7 Y& s

FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址

' }1 G2 \0 A2 Z1 S

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;

9 G {9 s( F( r7 h! S! n7 A

FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

//Windows主函数

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL * s9 A) j! Z& n( }. F! D0 ]ine,int nCmdShow){

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

4 [+ [- I' K" t" \

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

WORD wOffset; //函数偏移

. F: ^) p+ b# ?3 d2 ]" I8 a$ n

LPSTR lpStr;

LPLONG lpLong;

char lpNotice[96];

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

! ^/ {; G' |$ y7 v) m

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

) h- d% Z7 c' D! ]' W

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

7 b) d. p% |% ~8 U8 L8 a! K

MessageBox(NULL,lpNotice,"提示",MB_OK);

% J. n* A. x( c

//取与代码段有相同基址的可写数据段别名

6 ]- o& x8 l/ M

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

" D& F" n# S& G

//保存原函数要替换的头几个字节

- X8 U" K, O2 o( N$ m$ R! l

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

Func.lOld=*lpLong;

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

9 s! T) U( ?! Q: P: W+ r

GlobalUnlock(hMemData);

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

//将保留的内容改回来

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

, a% c( @! }8 j% |1 {% E' Y

lpStr=GlobalLock(hMemData);

$ ~0 ?+ p5 k/ G" l M0 Q

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

0 y! a# o4 Z7 b4 R

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

*lpLong=Func.lOld;

% Y: [2 R0 b* ~/ k+ l

GlobalUnlock(hMemData);

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

$ W$ e) O" u! A

return 1;

% ^; `/ `1 O8 f6 @- F

}

//自己的替代函数

9 H) T+ Q8 n9 J3 ?/ a" u9 J

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* * f8 ^) g9 i) `0 F; a lpRect, LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt){

BYTE NameDot[96]={

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,

$ f- Z5 R( Z$ S) J( t8 n" }8 M! `

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

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

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

( M \. X* X9 Y4 ]) E& j" |0 i

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

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

, I! e8 X; T9 D/ I5 d0 M1 u0 q4 {

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

& l: D7 D ~$ `: T

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

' m$ `; N$ ^4 R5 I0 ?, Q

};

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

7 R+ _" m D9 Q( v

HDC hMemDC;

BYTE far *lpDot;

4 w. `% F1 } H* @. h' c

int i;

% s' y- G3 l6 @7 d% L

for ( i=0;i＜3;i++ )

% I6 ^( T; `: h% l/ A. R

{

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

9 ~% ~) ~9 ~1 R1 I" G% M' ?% G8 N

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

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

- f+ @2 h4 w4 G( N B

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

7 Q% C" K+ \$ k* w+ Z, Z

DeleteDC(hMemDC);

DeleteObject(hBitmap);

/ x& `! r! k" P) q1 A

}

% h( ]: @/ A2 g' L. w& @; O7 H$ w X

return TRUE;

B9 F* U( g+ ]/ M+ P

}

/ p3 H: f) k/ x2 {% e s

//模块定义文件 relocate.def

NAME RELOCATE

! |" L2 {5 u- V9 O& U" A

EXETYPE WINDOWS

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

& j! d/ ]5 p; J5 L; r: B

HEAPSIZE 1024

EXPORTS

' N+ e' _7 ^3 l3 u5 ~, `

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。 u! v# n: e8 g" _7 ]' Y5 l0 ? & W* W% W7 x8 m x: z

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！