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拦截|篡改|伪造.NET类库中不限于public的类和方法

2023-09-23 21:24 作者:沙漠尽头的狼  | 我要投稿

大家好,我是沙漠尽头的狼。

本文首发于Dotnet9,介绍使用Lib.Harmony库拦截第三方.NET库方法,达到不修改其源码并能实现修改方法逻辑、预期行为的效果,并且不限于只拦截public访问修饰的类及方法,行文目录:

  1. 什么是方法拦截?

  2. 示例程序拦截

  3. 非public方法怎么拦截?

  4. 总结

1. 什么是方法拦截?

方法拦截是指在方法被调用之前或之后,通过插入自定义的代码来修改方法的行为。通过方法拦截,开发人员可以在不修改原始代码的情况下,对方法的输入参数进行验证、修改方法的返回值、记录方法的调用日志等操作。

本文使用Lib.Harmony库实现第三方库方法的拦截,关于该库站长写过[快学会这个技能-.NET API拦截技法](快学会这个技能-.NET API拦截技法 - Dotnet9)一文,大家可以再看看,但该篇文章未介绍非public类及方法如何拦截,本文会有所补充反过来 。

2. 示例程序拦截

2.1. 编写取数字段落的程序

创建一个.NET类库工程,比如叫TestDll,添加工具类TestTool

上面的方法GetNumberSentence逻辑:传入一个整型number参数,除10(集合_sentences项数)取模,返回10以内的数字美文段落,其中如果模为6会取数字1的段落(这是为了验证拦截逻辑设计添加的)。

下面是写的一个AvaloniaUI程序测试界面,UI不是本文重点,这里就直接贴动图和代码截图了,文末也有源码链接:

2.2. 为什么个位数字为6时,总是显示数字1的段落呢?

分析上面的代码,我们想把mo == 6时让mo = 1逻辑去掉,除了使用dnSpy这些反编译工具修改代码,我们还可以使用Lib.Harmony(快学会这个技能-.NET API拦截技法 - Dotnet9)拦截GetNumberSentence方法。

  1. 安装Lib.Harmony

<PackageReference Include="Lib.Harmony" Version="2.3.0-prerelease.2" />

  1. 编写拦截替换类

参考快学会这个技能-.NET API拦截技法 - Dotnet9添加如下拦截替换类:

  • 在拦截类上注册需要拦截的原类类型、原方法名和参数数据类型

  • 可以先将原方法内代码复制到拦截替换方法Prefix内,对于原类中的属性、字段可通过反射获取(比如_sentences集合)

  • mo == 6的代码注释

别忘了在ProgramApp.xaml初始方法内注册自动拦截类方法:

重新运行主程序,输入数字6时正常显示数字6对应的段落了:

这样就达到不修改第三库源码的情况实现结果篡改了,站长使用.NET 8拦截会有异常,后改为 .NET 6 得以正常运行,异常信息如下,可能是Lib.Harmony还不支持.NET 8吧:

HarmonyLib.HarmonyException:“Patching exception in method System.String TestDll.TestTool::GetNumberSentence(System.Int32 number)”

TypeInitializationException: The type initializer for 'MonoMod.Utils.DMDEmitDynamicMethodGenerator' threw an exception.

InvalidOperationException: Cannot find returnType fieeld on DynamicMethod

3. 非public方法怎么拦截?

3.1. 修改数字段落获取方法

还是修改TestTool类,另外增加GetNumberSentence2方法,在方法中添加一个数字验证操作mo = new CalNumber().GetValidNumber(mo);,方法定义如下:

验证方法定义如下:

  • CalNumber类和GetValidNumber方法用internal声明,意为类或方法只能在当前工程内使用

并在主工程调用数字获取段落方法处改为:

输入6时又返回1的段落了:

问题来了:internal方法怎么拦截?

我们不直接注释代码mo = new CalNumber().GetValidNumber(mo);,万一验证方法非常重要,我们只是需要修改其中部分逻辑,总体原逻辑不应该改变。

3.2. internal方法怎么拦截?

新增拦截类HookGetValidNumber,现在不能再在类上添加特性了([HarmonyPatch(typeof(CalNumber))]),因为CalNumber不是public访问修饰,跨工程无法直接使用,语法不支持:

特性用不上,那就手工注册需要拦截的方法,这是本文的重点,代码在下面,简单提一下:

  • 手工注册代码和自动注册声明特性类似,只是换个写法;

  • 拦截替换方法需要使用HarmonyMethod方法包装;

  • harmony.Patch(hookMethod, replaceHarmonyMethod);用于关联被拦截方法与替换方法

替换方法定义如下:

  • Prefix方法命名这里不加限制,只要和上面手工注册(var replaceMethod = typeof(HookGetValidNumber).GetMethod(nameof(Prefix));)相同即可:

  • 数字等于6,修改伪造结果为8

最后在原自动注册代码下,再加一行手工注册代码就OK,打完收工:

运行效果如下,输入6显示数字8段落:

4. 总结

  • 技术交流加群请添加站长微信号:dotnet9com

  • 文中示例代码:MultiVersionLibrary

使用Lib.Harmony库拦截注册有两种方式的用处如下:

  1. 自动注册:

    • 通过在拦截类上使用特性关联被拦截类和方法定义,可以实现自动注册拦截逻辑。这种方式适用于需要拦截的类和方法比较多的情况,可以减少手动注册的工作量,提高开发效率。

    • 自动注册通常只能关联public类或方法,因为IDE会根据代码的可见性进行过滤和提示。

  2. 手工注册:

    • 通过代码构造被拦截类和方法定义进行手工注册,可以更加灵活地控制拦截逻辑。这种方式适用于需要对拦截逻辑进行定制化处理的情况,可以根据具体需求选择需要拦截的类和方法,并对拦截逻辑进行精细化配置。

    • 手工注册更加灵活,可以拦截包括internal在内的各种类和方法。手工注册可以通过编写代码来实现对非public类和方法的关联,但需要注意的是,这样做可能会增加代码的复杂性和维护成本。

时间如流水,只能流去不流回。


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