动态汉化Windows技术的分析

"陷阱"技术探秘──动态汉化Windows技术的分析

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的模块调用机制和重定位概念着手,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代码的示例源程式。

一、发现了什么?
笔者多年来一直从事Windows下的软件研发工作,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和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 研发工具中很有用的一个程式,他能够检查NE(New-Exe cutable)格式文档,用他来分析RichWin的WSENGINE.DLL或CStar的CHINESE.DLL,就会发现和众不同的两点(以CStar 1.20为例):

C:\CSTAR>exehdr chinese.dll /v
..................................

6 type offset target
BASE 060a seg 2 offset 0000
PTR 047e imp GDI.GETCHARABCWIDTHS
PTR 059b imp GDI.ENUMFONTFAMILIES
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 )
PTR 056e imp USER.433 ( ISCHARALPHA )
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 )
PTR 0541 imp USER.438 ( ANSILOWERBUFF )
PTR 05c8 imp GDI.69 ( DELETEOBJECT )
PTR 058c imp GDI.70 ( ENUMFONTS )
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 )
PTR 046f imp GDI.350 ( GETCHARWIDTH )
PTR 0442 imp GDI.351 ( EXTTEXTOUT )
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 )

35 relocations

(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,全都和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。
在这很特别的地方,隐藏着什么呢?毋庸置疑,这和众不同的两点,对打开"陷阱"技术之门而言,不是金钥匙,也是敲门砖。

二、Windows的模块调用机制和重定位概念
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。
主要的三个模块,有如下的关系:
·KERNEL是Windows系统内核,他不依赖其他模块。
·GDI是Windows图像设备接口模块,他依赖于KERNEL模块。
·USER是Windows用户接口服务模块,他依赖于KERNEL、GDI模块及设备驱动程式等任何模块。
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。虽然文档名都以EXE为扩展名,但他们实际都是动态链接库。同时,几乎任何的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

Exports:

rd seg offset name
............
351 1 923e EXTTEXTOUT exported, shared data
56 3 19e1 CREATEFONT exported, shared data
............

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执行程式对调用API函数或对其他动态库的调用,在程式装入内存前,都是一些不能定位的动态链接;当程式调入内存时,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执行程式(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、函数序列号连同定位在模块中的位置。
例如,用EXEHDR /v 分析CHINESE.DLL得到:
6 type offset target

..........

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。假如在0442H处是0000:FFFF ,表示本段内仅此一处调用了GDI.351函数;否则,表明了本段内更有一处调用此函数,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这一简单而很有用的工具帮助下,已在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

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