.Net虚拟机(CLR/JIT)加密原理(版权保护)

1.前言

这里的虚拟机加密实际上是修改JIT即时编译器入口函数，让其跳转到加密软件库内部，修正被加密之后更改了的托管DLL的ILCode，以让其恢复正常编译。从而屏蔽修改MSIL带来的软件程序修改。.Net7里面JIT，GC等等都已经实现了分离和解耦。也就是可以把CLR和JIT以及GC(关于GC分离）分隔开来，对它们进行定制和更改。

2.JIT

.Net7里面JIT的路径如下:

C:Program FilesdotnetsharedMicrosoft.NETCore.App7.0.10clrjit.dll

这里的这个cltjit.dll就是模块化的JIT库。

那么它具体是如何运作的呢?这里先看下它在CLR里面调用它方式，然后用C++描述下

//CoreClrFolderHolder.GetUnicode()就是clrjit.dll的路径，这里是获取clrjit.dll的模块句柄
*phJit = CLRLoadLibrary(CoreClrFolderHolder.GetUnicode())
//通过上面获取的句柄，获取到clrjit里面的getJIT函数地址
pGetJitFn getJitFn = (pGetJitFn) GetProcAddress(*phJit, "getJit");
//运行getJIT函数的结果，赋给pICorJitCompiler
ICorJitCompiler* pICorJitCompiler = (*getJitFn)();
//这里的ICorJitCompiler是一个C++类
m_jit=  pICorJitCompiler




上面的代码用C++描述下就是:
HMODULE h=LoadLibraryExA("clrjit.dll");
void* getJitFn=(void*)GetProcAddress(h,"getJit");
ICorJitCompiler* pICorJitCompiler = (*getJitFn)();
m_jit=  pICorJitCompiler

以DHVM(DNGuard HMVM)为例，这里的这个m_jit里面的第一个成员变量就是JIT即时编译器的起点，CLR在加载托管DLL的时候，加载了DHVM模块，更改了这个JIT即时编译的起点。跳转到DHVM内部。对ILCode进行修改，然后再跳转回来，进行即时编译。这个过程如下图所示:

图片

3.保护的秘密

首先看下这个DHVM修正JIT入口。当进行了DHVM加密之后，CLR启动，加载被加密后的托管DLL开始。1.每个被加密的托管DLL都会被注入以下代码:

图片

你可以通过ILdasm来查看上图。这里面的Startup和RunHVM这些注入到托管DLL之后，会被CLR先于托管Main加载。后于JIT加载。原有托管DLL的ILCode被保存到DHVM里面，原有的托管DLL的MSIL被修改为各种其它异常错误。2.托管Main加载之前，通过DHVM函数修改JIT入口。如下代码:

//rbx即是m_jit的第一个成员变量，也就是JIT入口被修改被r11.
//也即是0000000180042100
0000000180472847 4C 89 1B mov qword ptr [rbx],r11

3.当CLR正常加载运行JIT的时候，因为JIT入口已经被替换。所以会跳转到DHVM里面去。

//当运行的时候会跳转到0000000180042100地址处执行。
0000000180042100 40 53  push rbx

4.DHVM里面修正当前需要编译的函数的ILCode为DHVM里面保存的正常MSIL.然后进行正常编译。

//rdi+10h即是需要编译的ILCode，被赋值为r11，也即是保存在DHVM里面的正常MSIL
000000018047408C 4C 89 5F 10  mov qword ptr [rdi+10h],r11

4.结尾

虚拟机加密，这种保护度基本上也可以了。如果需要Hook它，则需要了解虚拟机的原理，或者是二进制层面机器码的含义。