"陷阱"技术探秘

韩冰

"陷阱"技术探秘

X$ @2 b- _$ u7 V# G/ w- w

──动态汉化Windows技术的分析

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/ w( y5 k/ k! b/ ~; c

" u/ H/ q/ D. V8 |8 s( S 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。 / f$ s5 {+ c7 v6 B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):

( t8 F1 ^# d0 B9 ZC:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v ..................................

3 l, H5 K a" x/ E9 k

6 type offset target

BASE 060a seg 2 offset 0000

& N& r) R' j9 s6 U$ K

PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS

; h# J- ^& {. z

PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES

1 [' b+ W) ~8 X( Q- l: n% o" [+ u

PTR 0451 imp DISPLAY.14 ( EXTTEXTOUT )

5 ?4 M8 U( C/ B2 R

PTR 0415 imp KEYBOARD.4 ( TOASCII )

, Z1 z S/ f W

PTR 04ba imp KEYBOARD.5 ( ANSITOOEM )

PTR 04c9 imp KEYBOARD.6 ( OEMTOANSI )

b% m" Q' H/ g% X. v$ ]. E |! i

PTR 04d8 imp KEYBOARD.134( ANSITOOEMBUFF )

, s! M' I. K' Z6 v6 g

PTR 05f5 imp USER.430 ( LSTRCMP )

* E. ?6 C; G& ]" R- h) U. t

PTR 04e7 imp KEYBOARD.135( OEMTOANSIBUFF )

6 D1 F% P& _$ `3 @$ u

PTR 0514 imp USER.431 ( ANSIUPPER )

x9 M% ]3 Q8 i+ A

PTR 0523 imp USER.432 ( ANSILOWER )

/ q' a5 j, `% F! l

PTR 05aa imp GDI.56 ( CREATEFONT )

PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )

' ^0 p" A% S7 V3 r' c$ c- Z

PTR 05b9 imp GDI.57 ( CREATEFONTINDIRECT )

+ G* b7 r. a y' _$ S$ @

PTR 057d imp USER.434 ( ISCHARALPHANUMERIC )

/ B* E& h W2 ?' o

PTR 049c imp USER.179 ( GETSYSTEMMETRICS )

PTR 0550 imp USER.435 ( ISCHARUPPER )

8 [$ l& e7 ]/ u6 f) V

PTR 055f imp USER.436 ( ISCHARLOWER )

( U* z) O# p- B2 h" o

PTR 0532 imp USER.437 ( ANSIUPPERBUFF )

- ^- V6 @! D6 N0 R9 n1 U

PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )

PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )

" Y+ m; D" R1 b4 K

PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )

7 `5 k7 O# z+ a6 g2 {# z3 l0 a; Y

PTR 04ab imp KERNEL.ISDBCSLEADBYTE

PTR 05d7 imp GDI.82 ( GETOBJECT )

PTR 048d imp KERNEL.74 ( OPENFILE )

PTR 0460 imp GDI.91 ( GETTEXTEXTENT )

PTR 05e6 imp GDI.92 ( GETTEXTFACE )

: D s; r( b2 F, `3 S# w. P8 [

PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )

$ F) u: O' e4 B0 f1 ]3 O5 ^" h& E! n, Z

PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )

. y! \5 j4 t$ V: S

PTR 0604 imp USER.471 ( LSTRCMPI )

1 l/ e7 K8 N# P6 X3 G

PTR 04f6 imp USER.472 ( ANSINEXT )

PTR 0505 imp USER.473 ( ANSIPREV ) % f: ], I) D* N/ V1 W' B2 X9 S # T5 ]- }3 e g& N PTR 0424 imp USER.108 ( GETMESSAGE )

W p9 i( r1 _' M+ G

PTR 0433 imp USER.109 ( PEEKMESSAGE )

% H8 |; I# R6 Z3 b

35 relocations

(括号内为笔者加上的对应Windows API函数。)

) F4 v; H- T% L+ n2 J

第一,在数据段中,发现了重定位信息。

! `9 h; X" x4 N i

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。

5 N6 i& b: O: p# a( F) z

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。

- I( K8 E4 Y% F: l; x) u

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。

E9 q$ V! B- z# y+ Z3 h2 K0 Z

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。

6 m( u n+ ?2 X$ `

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。

·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。

. u) p6 H% V; J2 A# ?6 y- r

<图片>

& v% g' Q/ ?+ t% \

图1 Windows的模块调用机制

- L. u9 Z! U: r( F8 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。

7 D# Z: h \4 a5 q

以GDI模块为例,运行结果如下:

# [0 p' W/ M( E E

C:\WINDOWS\SYSTEM＞exehdr gdi.exe

Exports:

rd seg offset name

) R* T. s% Y; Q9 m; @3 G6 s" i6 m

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

+ `2 n: A; o4 C

351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data

56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data

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

* i$ @5 P$ P9 u; L

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。

' S8 m( F( n7 @7 k, m

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。

b3 ?0 z& g' R0 g

例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:

6 type offset target

..........

PTR 0442 imp GDI.351 3 a z& R6 Y# 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。

+ P" _$ u6 }6 J( C3 d" a

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?

1 E. y% g& C1 P9 j+ Q5 H

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。

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;

1 o I4 \) i" g* r2 m5 t5 b' R6 l

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);

. y8 ]+ q5 B# `. 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。

9 t n3 e% ~5 B/ F& t

g* B; T: Z) ], n8 R/ T* Y1 m//源程序 relocate.c

#include ＜WINDOWS.H＞

' e, c' Z0 k3 K" ~4 }

#include ＜dos.h＞

) U+ m& o0 J+ u1 P

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);

typedef struct tagFUNC

{

FARPROC lpFarProcReplace; //替代函数地址

FARPROC lpFarProcWindows; //Windows函数地址

) @# E: K) B* Z4 ~8 H1 l& Z# i5 m

BYTE bOld; //保存原函数第一字节

! T, Y4 ~2 E v: Q% R6 x

LONG lOld; //保存原函数接后的四字节长值

- F) ?! ^. }$ w/ G! o" P

}FUNC;

, F7 b4 d8 u, `7 }8 P* b& y

FUNC Func={MyExtTextOut,ExtTextOut};

//Windows主函数

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

' V7 p# `. _2 b) @2 L( N8 x

HANDLE hMemCode; //代码段句柄

WORD hMemData; //相同基址的可写数据段别名

WORD wOffset; //函数偏移

LPSTR lpStr;

% T# V P) k7 z2 t& G6 k1 _% C

LPLONG lpLong;

char lpNotice[96];

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);

; M3 }$ a: Y V1 q# E7 y2 f/ \1 h

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);

: t+ N+ ?, f+ H6 ]% q

lpStr=GlobalLock(hMemData);

" v- u e9 G9 s! b, R# P

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

5 y. R& Z* r# M' H5 [

//保存原函数要替换的头几个字节

Func.bOld=*(lpStr+wOffset);

5 Z7 [. E& E$ `4 T5 o+ K

Func.lOld=*lpLong;

*(lpStr+wOffset)=0xEA;

; @3 `( e T' U* O/ h8 K1 s# a

*lpLong=Func.lpFarProcReplace;

' | u( g+ ^! }/ D: 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

. _- g+ B4 a6 |! ]. W# Z

hMemData=AllocCStoDSAlias(hMemCode);

lpStr=GlobalLock(hMemData);

lpLong=(lpStr+wOffset+1 );

*(lpStr+wOffset)=Func.bOld;

*lpLong=Func.lOld;

2 {- W U- q& j+ Y5 |3 {7 O

GlobalUnlock(hMemData);

6 [5 {$ ^9 E: u0 n

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

! e2 j& l/ c1 G0 l; U0 S' y' m- i$ F

return 1;

?3 l1 n7 I# r

}

//自己的替代函数

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,

, {0 z8 m# t: O" x5 j7 t) q. a

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

7 h( ?+ g# T9 O% N: ]

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

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

2 w: |0 W' ^0 G

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,

4 o/ s: R0 Q; ^# I! c( U9 a- l

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

* f" L. k5 G6 P& N% o+ |, y

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

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

5 H. F2 s% ~+ Q* L( y- ]

};

HBITMAP hBitmap,hOldBitmap;

* V' v' I- D: ~+ d! c

HDC hMemDC;

; [$ L' ^2 x( }

BYTE far *lpDot;

8 h/ B3 ], J2 l! r1 x) u1 ?

int i;

for ( i=0;i＜3;i++ )

3 C F; ?, T- K2 S! y

{

lpDot=(LPSTR)NameDot+i*32;

hMemDC=CreateCompatibleDC(hDC);

5 R; q5 R" g; x

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

" O0 Z3 s! ?2 E, B- J/ h2 r

SetBitmapBits(hBitmap,32L,lpDot);

hOldBitmap=SelectObject(hMemDC,hBitmap);

2 v8 }4 E/ f4 g

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

DeleteDC(hMemDC);

7 n" K9 N% W& ^0 g4 d* o, s+ _

DeleteObject(hBitmap);

}

7 d2 m4 I: o0 h- ^+ a/ ^& ^# w

return TRUE;

. J7 m" M7 ^( J. r2 e8 @( F

}

//模块定义文件 relocate.def

+ }8 D {. Q$ u( A, Q2 y

NAME RELOCATE

: {# _% [8 s( g( [5 W0 ]4 X- _

EXETYPE WINDOWS

8 r- U9 y1 u7 N9 Q' F

CODE PRELOAD MOVEABLE DISCARDABLE

3 z2 a+ L: w6 ? H# q

DATA PRELOAD MOVEABLE MULTIPLE

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。 % s% _0 Q' p& D+ s0 x. E0 T$ { 1 o! A4 b. P, P) V& I# E4 x

juneshumo

什么东西，一点都看不懂…………

iTonyDou

好东西，得学习学习！！！！！！！！！！！！！！！！！！！！