"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

2 e, y* J4 c0 F6 ]0 t# D

──动态汉化Windows技术的分析 ; }; `$ V1 m2 R" b% R

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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。 一、发现了什么?

3 p4 K" Z5 V" N( I3 y

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。

) S+ y' {: s% M' E7 q

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):

7 \ i$ h9 i2 x$ l0 j; wC:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 6 _6 T5 F6 b8 t. `..................................

6 type offset target

3 q' R% M6 i" b( p. J# q

BASE 060a seg 2 offset 0000

1 e, h" M- j- a$ X6 q2 k

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

- @4 Y" J4 \* F0 X

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

2 ~ M0 f1 Y# Y; w2 k4 x) F8 c

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

% c3 ~/ W V5 ~4 S1 E. F3 X

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

0 r! z! }/ {: j+ u. h

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

' J; r6 O% A7 ?

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

* R0 z( E6 g$ m; j

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

. W7 H" d# L+ r/ O

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

% f- V* F: k, N, z

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 )

0 S" y0 d% d9 c) o! [( |3 M0 R

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

' }8 _7 ]0 d: }! x7 @+ T% b% j

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

3 V) w! K2 G, J/ C+ f

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

+ G# q W0 ?( x+ ~1 D! ~( p. a

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

. a5 Z* q) u ~: `

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

0 q4 u% u* S- Z e0 c

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

) K) x' t4 u& X# R t. _% @5 X% f& Z

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) : X3 m& B! ]$ n4 t. G# y, P PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

8 ~% z- R. h) J1 L8 `, v4 k

35 relocations

" Q+ m2 q/ r1 x# K9 s4 I

(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)

/ m0 K4 a1 C, l9 a+ e% ^, W

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。

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。

. \1 q0 b' u' P9 E! J, j `! h3 m6 s

主要的三个模块,有如下的关系:

' F7 k( D( W' e8 Y4 ?' w

·KERNEL是Windows系统内核,它不依赖其它模块。

9 O3 p0 R' R4 o% t+ M: H

·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。

# T- J Q5 e. l' x M4 b7 q, H4 G7 C

<图片>

图1 Windows的模块调用机制

' h- B, `0 |( j. K Y

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:

5 C/ j( e& E7 b0 U8 J( V$ R

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

Exports:

rd seg offset name

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

) O3 D, @- m0 v& ?

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

, g8 F; r4 V2 @9 Q

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

{( I) ^$ `2 ?

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

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。

- l, z) H3 @9 F+ s' z+ B1 B, p" x

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

..........

7 B" `% e/ _' }1 R8 X7 W6 |

PTR 0442 imp GDI.351 1 M; E1 ?+ o$ }2 d4 @7 ^ ..........

& s* E2 L) ^8 j$ p

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。

( l" U3 n9 M$ M2 ^# E

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。

7 g+ A D# y4 I. f: |/ T. z

三、动态汉化Windows原理

' L. M3 |0 `' q7 s4 K- p

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。

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。

! ~6 D6 g) {+ m; [6 {

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:

# D# k8 G2 [/ D5 X/ ^* j

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:

7 d5 v0 u: p: E8 b4 c9 K

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

- @& ?) S8 H1 G3 S, j

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;

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。

' C3 |+ P" a& x0 f3 S+ V9 |/ d3 J3 s//源程序 relocate.c

#include ＜WINDOWS.H＞

#include ＜dos.h＞

8 D+ b3 n! Y& S! D) O

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*l pRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);

/ D r$ e" n+ Z. F4 o2 {

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

8 Z& V8 x d! P+ U8 T' j8 a; }

typedef struct tagFUNC

{

- {, P( s4 O+ I! a

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

LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值

& C9 `) z1 \: y9 T* D3 Q0 i1 }

}FUNC;

FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

* a# I2 g$ S4 p$ n" w& j. J: n

//Windows主函数

8 G s: |) w, Q+ L" ]! D

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL " ?2 C. K' x+ L* |* }& cine,int nCmdShow){

& Q8 p# E7 w. t* g9 a

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

1 a; y. Z: `0 u; ? p" t- w4 Z4 _

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

" @ V* `8 V/ B2 Q% `

WORD wOffset; //函数偏移

LPSTR lpStr;

- G( T5 ]8 Z \3 r; {- l

LPLONG lpLong;

char lpNotice[96];

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

$ i: E/ t* c- o8 Q0 i

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

9 H& f Q. U! @4 [1 `# w

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);

& t& Q0 m3 i( {- b2 D/ I$ @

//取与代码段有相同基址的可写数据段别名

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

) K* T7 z7 D, |( o

lpStr=GlobalLock(hMemData);

8 s, W1 D$ h, y" e

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

; D- `; {' ^1 ]% X+ W, t) N7 L

//保存原函数要替换的头几个字节

t1 _: u) [: M/ E% Z! t0 v

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

0 L% `& y0 [1 e4 _4 z# M* ~

Func.lOld=*lpLong;

0 h$ u' y. A; ^. n% b

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

( q' U) h1 e" G. c0 N) r

GlobalUnlock(hMemData);

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

( n J; f( }: r

//将保留的内容改回来

$ z# W' Y& K3 B: q

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

! n2 B2 T+ b6 ]7 u

lpStr=GlobalLock(hMemData);

, a5 g2 x* n! @ J% p0 O+ N" O

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

( z( D% g1 u" A I

*lpLong=Func.lOld;

2 j! A2 E0 W# p

GlobalUnlock(hMemData);

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

. N% a2 n* P) v" t7 n

return 1;

* A8 Y) d* I5 r/ N, a

}

( v8 t$ m4 O7 e6 w& v$ n% Y5 I

//自己的替代函数

( e+ [8 \3 Q* E3 z

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECT FAR* ; }, p- k, S+ F' q/ h8 A4 } 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,

9 D" T. V# z# I! E% \5 w

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,

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

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,

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

};

; b& r" h' X1 k( V, C- ?, V

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

4 M! {& ~0 u r! \

HDC hMemDC;

$ o! O, u% C E$ v/ Y- Y# s- p

BYTE far *lpDot;

int i;

for ( i=0;i＜3;i++ )

{

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

* D" D z4 w0 k9 w: O. X e) l

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

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

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

; U4 s' c! B+ u

DeleteDC(hMemDC);

DeleteObject(hBitmap);

}

7 R7 U9 g) u, l5 c# M

return TRUE;

& S# @' O9 b) x& z1 M; C @5 a

}

3 m( H: }: f1 I5 ?6 ~2 Z- P//模块定义文件 relocate.def

NAME RELOCATE

% `3 h) S7 \' |8 F+ J

EXETYPE WINDOWS

- v, ^$ _3 Y% \2 X9 T

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

4 y, f4 ~; b$ P$ ]) j, ]4 m K6 D+ N

HEAPSIZE 1024

EXPORTS

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。 4 c! W* t' f/ V- W 8 m) G! r* c% T' h$ U

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！