拦截|篡改|伪造.NET类库中不限于public的类和方法

纵横山海

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：

• 什么是方法拦截？
  
• 示例程序拦截
  
• 非public方法怎么拦截？
  
• 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：

1. namespace TestDll;
3. public class TestTool
4. {
5.     /// <summary>
6.     /// 带数字的优美段落
7.     /// </summary>
8.     private readonly List<string> _sentences = new()
9.     {
10.         "一，是孤独的象征，寂寞的代言人， 它独自站在诗句的起点，引人遐想。",
11.         "二，是相对的存在，对立的伴侣， 它们如影随形，互相依存。",
12.         "三，是完美的数字，三角的稳定， 它给诗歌带来了和谐的节奏。",
13.         "四，是平衡的象征，四季的轮回， 它让诗歌的结构更加坚实。",
14.         "五，是生机勃勃的数字，五彩斑斓的花朵， 它们在诗歌中绽放出美丽的画面。 ",
15.         "六，是平凡的数字，六边形的形状， 它们给诗歌带来了一种稳定的感觉。",
16.         "七，是神秘的数字，七色的虹霓， 它们在诗歌中散发出神奇的光芒。",
17.         "八，是无限的数字，八方的宇宙， 它们让诗歌的想象力无限延伸。",
18.         "九，是完美的数字，九曲的江河， 它们给诗歌带来了一种流动的美感。 ",
19.         "十，是圆满的数字，十全十美的象征， 它们让诗歌的结尾更加完美。"
20.     };
22.     /// <summary>
23.     /// 取对应数字的段落
24.     /// </summary>
25.     /// <param name="number"></param>
26.     /// <returns></returns>
27.     public string GetNumberSentence(int number)
28.     {
29.         var mo = number % _sentences.Count;
31.         // 个位为0，取最后一
32.         if (mo == 0)
33.         {
34.             mo = 10;
35.         }
37.         if (mo == 6)
38.         {
39.             mo = 1;
40.         }
42.         var sentencesIndex = mo - 1;
43.         return _sentences[sentencesIndex];
44.     }
45. }

复制代码

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。

• 安装Lib.Harmony包
  

1. [/code][list=1]
2. [*]编写拦截替换类
3. [/list]参考[url=https://dotnet9.com/2023/02/Learn-this-skill-Dotnet-API-interception-technique]快学会这个技能-.NET API拦截技法 - Dotnet9[/url]添加如下拦截替换类：
4. [list]
5. [*]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
6. [*]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)
7. [*]将mo == 6的代码注释
8. [/list][code]using HarmonyLib;
9. using System.Reflection;
10. using TestDll;
12. namespace MultiVersionLibrary;
14. /// <summary>
15. /// HarmonyPatch特性关联拦截的类及方法
16. /// </summary>
17. [HarmonyPatch(typeof(TestTool))]
18. [HarmonyPatch(nameof(TestTool.GetNumberSentence))]
19. [HarmonyPatch(new Type[] { typeof(int) })]
20. internal class HookGetNumberSentence
21. {
22.     /// <summary>
23.     /// GetNumberSentence拦截替换方法
24.     /// </summary>
25.     /// <param name="__instance">拦截的TestTool实例</param>
26.     /// <param name="number">GetNumberSentence方法同名参数定义，修改它达到方法参数篡改</param>
27.     /// <param name="__result">GetNumberSentence方法返回值，修改它达到方法值伪造</param>
28.     /// <returns></returns>
29.     public static bool Prefix(ref object __instance, int number, ref string __result)
30.     {
31.         try
32.         {
33.             //将原方法逻辑全部复制，然后做部分修改
35.             //1、_sentences是拦截类TestTool的私胡字段，我们通过反射获取值
36.             var sentences =
37.                 __instance.GetType().GetField("_sentences", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance)
38.                     ?.GetValue(__instance) as List<string>;
39.             if (sentences?.Any() != true)
40.             {
41.                 __result = "啊，没有优美句子吗？";
42.                 return true;
43.             }
45.             var mo = number % sentences.Count;
47.             // 个位为0，取最后一
48.             if (mo == 0)
49.             {
50.                 mo = 10;
51.             }
53.             // 2、注释我们认为有歧义的代码
54.             //if (mo == 6)
55.             //{
56.             //    mo = 1;
57.             //}
59.             var sentencesIndex = mo - 1;
60.             __result = sentences[sentencesIndex];
62.             return false;
63.         }
64.         catch (Exception ex)
65.         {
66.             return true;
67.         }
68.     }
69. }

复制代码

别忘了在Program或App.xaml初始方法内注册自动拦截类方法：

1. var harmony = new Harmony("https://dotnet9.com");
2. harmony.PatchAll(Assembly.GetExecutingAssembly());

复制代码

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：

1. /// <summary>
2. /// 取对应数字的段落
3. /// </summary>
4. /// <param name="number"></param>
5. /// <returns></returns>
6. public string GetNumberSentence2(int number)
7. {
8.     var mo = number % _sentences.Count;
10.     // 个位为0，取最后一
11.     if (mo == 0)
12.     {
13.         mo = 10;
14.     }
16.     // 新增数字验证方法
17.     mo = new CalNumber().GetValidNumber(mo);
19.     var sentencesIndex = mo - 1;
20.     return _sentences[sentencesIndex];
21. }

复制代码

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
  

1. internal class CalNumber
2. {
3.     internal int GetValidNumber(int number)
4.     {
5.         // 这里可以加一些复杂的算法代码
6.         if (number == 6)
7.         {
8.             number = 1;
9.         }
11.         return number;
12.     }
13. }

复制代码

并在主工程调用数字获取段落方法处改为：

1. public string? Number
2. {
3.     get { return _number; }
4.     set
5.     {
6.         _number = value;
7.         TryParse(_number, out var factNumber);
9.         // 换方法2了
10.         Message = _testTool.GetNumberSentence2(factNumber);
11.     }
12. }

复制代码

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
  

1. /// <summary>
2. /// 手工注册关联被拦截方法与替换方法
3. /// </summary>
4. public static void StartHook()
5. {
6.     var harmony = new Harmony("https://dotnet9.com");
7.     var hookClassType = typeof(TestTool).Assembly.GetType("TestDll.CalNumber");
8.     var hookMethod = hookClassType!.GetMethod("GetValidNumber", BindingFlags.NonPublic | BindingFlags.Instance,
9.         new[] { typeof(int) });
10.     var replaceMethod = typeof(HookGetValidNumber).GetMethod(nameof(Prefix));
11.     var replaceHarmonyMethod = new HarmonyMethod(replaceMethod);
12.     harmony.Patch(hookMethod, replaceHarmonyMethod);
13. }

复制代码

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
  

1. /// <summary>
2. /// GetNumberSentence拦截替换方法
3. /// </summary>
4. /// <param name="__instance">拦截的TestTool实例</param>
5. /// <param name="number">GetNumberSentence方法同名参数定义，修改它达到方法参数篡改</param>
6. /// <param name="__result">GetNumberSentence方法返回值，修改它达到方法值伪造</param>
7. /// <returns></returns>
8. public static bool Prefix(ref object __instance, int number, ref int __result)
9. {
10.     //将原方法逻辑全部复制，然后做部分修改
12.     // 这里可以加一些复杂的算法代码
13.     if (number == 6)
14.     {
15.         number = 8;
16.     }
18.     __result = number;
20.     return false;
21. }

复制代码

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：

1. // 1、自动注册拦截类：拦截类上添加被拦截类和方法特性var harmony = new Harmony("https://dotnet9.com");
2. harmony.PatchAll(Assembly.GetExecutingAssembly());// 2、自动注册拦截类，构造被拦截类和方法信息进行拦截HookGetValidNumber.StartHook();

复制代码

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：

• 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。
    
  
  
• 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。
    
  
  

来源:https://www.cnblogs.com/Dotnet9-com/archive/2023/09/23/17725037.html
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