"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

──动态汉化Windows技术的分析

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- C1 K3 r9 i8 H

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?

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。

5 c4 |8 l1 |& e& U! V0 v

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, I# _4 G) E d6 w& G

C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v 0 g/ M2 _" E7 R..................................

1 N8 R- h7 j8 W/ z. b9 Z5 o

6 type offset target

' A4 y' n! F; |4 l4 ?1 s

BASE 060a seg 2 offset 0000

1 c; Q) a# B9 O! m" r, m

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

: M% `2 x1 M8 \- a6 }

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

0 g0 O8 h# Y& d: y6 c

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

* ^: Q1 k% J" w

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

7 a: j) \ _8 Q* |' A5 s/ L I

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

% |5 j5 j" `7 p# c8 W. ~

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

8 }) ~6 {, @4 i7 Z1 ] t5 j

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

3 \) c5 @ Z9 |! m; @

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

: I# T" K0 i7 R, e4 s! a$ z* O- A

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

, }2 a: c* h2 p! R

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

[( [. Z* w. e* t

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

- @8 o/ z$ D% C/ t; m7 |

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

: i$ x2 k* l% m. N0 ^) a$ C

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

) I+ k3 \. [) ]0 X1 ~" p J

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

7 u! n9 W* N1 v, l

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

! b t) e0 {4 X! ~7 a% z

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

0 n4 W! a4 q" D- ~& {

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

+ l- M# ~8 E. u8 P) j+ b- k; d

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

2 X1 D7 a/ L' C: z/ A

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

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

35 relocations

9 w( r4 ^$ t9 { I& F, q& i' Z1 ^

(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)

! H1 @6 {! o4 }5 \

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

, |2 b- ~8 d$ \& [3 ~- Z

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。

( [3 S+ a3 R$ i' @" V! W; j. W

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。

+ }+ A+ H6 n2 w3 i

·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。

- O. u# y$ S4 r

<图片>

5 ?1 v( r0 I/ X" M* m7 ^+ C

图1 Windows的模块调用机制

5 O; o& ]" H$ d. ^5 v% z5 z

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:

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

: N- L2 r5 M$ Z# a1 A% b

Exports:

( n% K; P/ w! X. {7 Q0 f

rd seg offset name

) G# f [* m- T4 g! ^4 G

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

: B0 n6 [, f8 `& I- W4 A# E- v

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

6 `& d2 h7 f4 B% p/ U6 ?

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

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。

& Z+ C3 I; B7 Y$ Z6 D3 Y/ y$ q( ?0 f2 d

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

2 w* J I! t$ \% c$ Z: O6 o

6 type offset target

..........

- a) F6 G7 W) _* g/ n9 N- \$ }

PTR 0442 imp GDI.351 7 V+ }8 Y5 c% e6 y, [" E+ E ..........

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。

1 r. O* D, q# L; ^$ L& Q

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。

9 k* S+ n8 |1 {

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。

. i* e2 M; O+ G$ A4 B2 Y

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。

% p5 `2 Y; g# R" E- H$ Y; o2 a

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;

* `2 q7 F* L$ @+ F

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。

- W/ M5 h: N7 ]. ]$ r

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:

3 C# l! ~* C) H4 ?) e; n

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

1 O! _. j; \7 l* ~5 Q

参数是代码段的句柄,返回值是可写数据段别名句柄。

" |/ M3 n3 y7 z2 N

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):

0 @3 w9 H5 ]( [2 z; P

*(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。

5 ~( p% G/ |- ]: ^! n5 W$ h4 F9 M0 m//源程序 relocate.c

j5 ~9 S4 b. ? _$ h G

#include ＜WINDOWS.H＞

#include ＜dos.h＞

5 V$ y- N3 |# O% L3 z8 g) R, H

BOOL WINAPI MyExtTextOut(HDC hDC, int x, int y, UINT nInt1, const RECTFAR*l ) v# N# m3 J# xpRect,LPCSTR lpStr, UINT nInt2, int FAR* lpInt);

WORD FAR PASCAL AllocCStoDSAlias(WORD code_sel);

# [+ Q1 r1 q! z1 ?/ r) P, i* s

typedef struct tagFUNC

{

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

9 v% g, z2 C4 s1 r2 O* Z/ v* t2 j

LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值

1 g: U7 {8 y4 [7 o9 T* H, w8 S

}FUNC;

6 Y7 ]1 D& ]) P) S9 {FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

//Windows主函数

; M F3 [% ^8 C5 r, ]4 c- p

int PASCAL WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdL 7 u! {+ R9 n& ~' R/ V+ l5 @. wine,int nCmdShow){

9 `# }2 p1 y- S9 P9 @6 M- Z* s

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

+ x# w3 Q# [# {# ^

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

% q, N( D6 W' ^# M

WORD wOffset; //函数偏移

LPSTR lpStr;

LPLONG lpLong;

char lpNotice[96];

9 t1 A! u s' Q g2 w

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

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

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

( D4 O, V* X) U1 ~3 w& G9 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

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

5 R$ k& _8 M( M" g1 ~2 M e

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

1 d7 f, n6 s& |) r* c: o

//保存原函数要替换的头几个字节

# Y& X' o) M2 k7 ]3 _

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

: Q/ \% X; G: p; k; F6 u. |8 f

Func.lOld=*lpLong;

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

( J/ N) a1 u8 M2 }( F/ ~

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

' W" j$ V/ n" q9 e1 o6 _3 }* y

GlobalUnlock(hMemData);

1 D; Y# M% F' [: I

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

8 r7 @& f3 I# o0 U

//将保留的内容改回来

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

. q9 o0 B7 b8 S* W1 d3 L7 h

lpStr=GlobalLock(hMemData);

+ m5 x* J7 i( H! _ b" b

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

*lpLong=Func.lOld;

' _: M2 R y1 K/ @

GlobalUnlock(hMemData);

# n+ L2 @' ?0 O; A+ Q7 N- I

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

' b: s' w2 z( Z* _& c/ f

return 1;

4 B- X) _; |3 Y/ S

}

* ^7 {! z, V, [) {

//自己的替代函数

' {8 q! |8 G6 X4 O+ r. `

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]={

% S: r1 K7 r, @) A$ J/ T

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

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

# a7 P3 A$ D6 X, Y

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

% O0 F) m9 E: F8 g0 d) Y$ Z

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

$ |2 n# @ k5 J/ S

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,

( i2 J- C: [ y

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

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

E6 P& }2 o8 C [, |7 e1 c! c

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

};

# ] g$ w9 J. W7 |7 C

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

HDC hMemDC;

5 Y2 i1 m9 V/ W& ?0 y7 G" D

BYTE far *lpDot;

int i;

for ( i=0;i＜3;i++ )

{

W9 l" c2 H9 g4 V4 `+ O% [

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

! d6 V# R8 |. m2 f

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

1 e/ j7 l( c4 n+ c3 H+ @! e" l

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

+ \) w' l8 F2 J. M0 J, @

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

2 {$ D/ ?0 m! I$ ?

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

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

DeleteDC(hMemDC);

; F" f. O0 e( c3 o# x( g* j

DeleteObject(hBitmap);

}

, w! O# V, G: Q; ]9 U, C

return TRUE;

}

; r) F, o8 V" C O5 L9 d" m# q

//模块定义文件 relocate.def

" F) H+ ?8 }9 w' A

NAME RELOCATE

EXETYPE WINDOWS

. x9 a R, Q* i

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

0 E- K! H) `; S+ q( l! y0 B4 `

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

HEAPSIZE 1024

EXPORTS

6 z) z0 R" @3 {' L% S" n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。

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！