使用 ASM 重写 Java 本机方法

java metaprogramming sandbox bytecode java-native-interface

2022-09-03 03:00:55

我试图通过使用ASM 4.0重写类的字节码来做到这一点，以将所有方法替换为非存根。nativenative

到目前为止，我有这个：

class ClassAdapter extends ClassVisitor {

    public ClassAdapter(ClassVisitor cv) {
        super(Opcodes.ASM4, cv);
    }

    @Override
    public MethodVisitor visitMethod(int access, String base, String desc, String signature, String[] exceptions) {
        return cv.visitMethod(access & ~Opcodes.ACC_NATIVE, base, desc, signature, exceptions);
    }

}

由执行

private static byte[] instrument(byte[] originalBytes, ClassLoader loader) {
    ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
    ClassAdapter adapter = new ClassAdapter(cw);

    ClassReader cr = new ClassReader(originalBytes);
    cr.accept(adapter, ClassReader.SKIP_FRAMES);

    return cw.toByteArray();
}

这似乎很简单：我剥离了方法，并保持其他所有内容不变。但是，当我这样做时，它会以ACC_NATIVEvisitMethod()java.lang.Object

Exception in thread "main" 
Exception: java.lang.StackOverflowError thrown from the UncaughtExceptionHandler in thread "main"

StackOverflow发生在检测时间，而不是在运行时，我认为这是相当不寻常的。但是，如果我删除修饰符，则会重写（在本例中保持不变）并完美地执行。& ~Opcodes.ACC_NATIVEjava.lang.Object

显然，我没有做正确的事情，用非方法替换方法并不像剥离方法上的修饰符那么简单，但我不知道从哪里开始。ASM文档根本不讨论使用方法。任何有使用ASM经验的人都知道我需要做些什么才能使重写方法正常工作？nativenativenativenativenative

编辑

对不起，那条简短无用的消息给了我，但是使用我设法得到了一些有用的东西：e.printStackTrace()e.getStackTrace()

java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.hash(ConcurrentHashMap.java:332)
java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.put(ConcurrentHashMap.java:1124)
java.util.Collections$SetFromMap.add(Collections.java:3903)
sandbox.classloader.MyClassLoader.instrument(Unknown Source)
sandbox.classloader.MyClassLoader.loadClass(Unknown Source)
java.lang.ClassLoader.defineClass1(Native Method)
java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:791)
java.lang.ClassLoader.defineClass(ClassLoader.java:634)
sandbox.classloader.MyClassLoader.findClass(Unknown Source)
sandbox.classloader.MyClassLoader.loadClass(Unknown Source)
sandbox.Tester.main(Unknown Source)
sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke0(Native Method)
sun.reflect.NativeMethodAccessorImpl.invoke(NativeMethodAccessorImpl.java:57)
sun.reflect.DelegatingMethodAccessorImpl.invoke(DelegatingMethodAccessorImpl.java:43)
java.lang.reflect.Method.invoke(Method.java:601)
com.intellij.rt.execution.application.AppMain.main(AppMain.java:120)

因此，在我看来，该错误实际上是在执行时发生的（例如，我错误地认为它是在检测时间），并且是调用的结果。碰巧的是，我（可能错误地）剥离了它的修饰符的本机方法之一。很明显，它调用的是导致问题的 -stripped 方法。hashCode()hashCode()nativenative

真正奇怪的是，堆栈跟踪只有16帧深;我本来以为会更多，因为它是一个.StackOverflowError

答案 1

用存根替换本机代码并不那么简单，但离这一点不远了。
如果你看一下ClassVisitor#visitMethod（int access， String name， String desc， String signature， String[] exceptions），你会看到它返回一个MethodVisitor
您现在必须使用的方法访问器。如果你想制作抽象的存根，你应该至少添加调用methodVisitor.visitEnd()
如果要创建空存根，则必须添加并在必要时返回值visitCode

答案 2

为了详细说明此处接受的答案，下面是一个完全有效的检测代理示例，该示例使用 ASM 将本机方法替换为返回固定值的存根。java.net.NetworkInterface#getHardwareAddress()

public class MacModifyAgent {

    private static final String TARGET = "java/net/NetworkInterface";

    public static void premain(String agentArgs, Instrumentation inst) {
        inst.addTransformer(new ClassFileTransformer() {
            @Override
            public byte[] transform(ClassLoader l, String name, Class<?> c, ProtectionDomain d, byte[] b)
                    throws IllegalClassFormatException {
                if (TARGET.equals(name)) {
                    return instrument(b);
                }
                return b;
            }
        });
    }

    private static byte[] instrument(byte[] originalBytes) {
        ClassWriter cw = new ClassWriter(ClassWriter.COMPUTE_FRAMES);
        ClassAdapter adapter = new ClassAdapter(cw);

        ClassReader cr = new ClassReader(originalBytes);
        cr.accept(adapter, ClassReader.SKIP_FRAMES);

        return cw.toByteArray();
    }

    public static class ClassAdapter extends ClassVisitor implements Opcodes {
        public ClassAdapter(ClassVisitor cv) {
            super(ASM4, cv);
        }

        @Override
        public MethodVisitor visitMethod(int access, String name, String descriptor, String signature,
                String[] exceptions) {

            if ("getHardwareAddress".equals(name)) {
                MethodVisitor mv = super.visitMethod(access & ~ACC_NATIVE, name, descriptor, signature, exceptions);

                MethodVisitor special = new StubReturnValue(mv, new byte[] { 1, 2, 3, 4, 5, 6 });
                return special;
            } else {
                return super.visitMethod(access, name, descriptor, signature, exceptions);
            }
        }
    }

    public static class StubReturnValue extends MethodVisitor implements Opcodes {
        private final MethodVisitor target;
        private byte[] mac;

        public StubReturnValue(MethodVisitor target, byte [] mac) {
            super(ASM4, null);
            this.target = target;
        }

        @Override
        public void visitCode() {
            target.visitCode();
            target.visitVarInsn(BIPUSH, 6);
            target.visitIntInsn(NEWARRAY, T_BYTE);

            for (int i = 0; i < 6; i++) {
                target.visitInsn(DUP);
                target.visitIntInsn(BIPUSH, i);
                target.visitIntInsn(BIPUSH, mac[i]);
                target.visitInsn(BASTORE);
            }

            target.visitInsn(ARETURN);
            target.visitEnd();
        }
    }
}