使用字节码操作库 ASM 在每次 putfield 操作后调用对象的方法

Question

我正在对一个 Java 客户端应用程序进行逆向工程，我想对其某些字段的修改进行跟踪，以查看在解决混淆名称的操作之后发生了什么变化。

我可能会使用某种调试器，但我决定自制它以获取学习经验。

我使用 ASM 创建了一个类适配器，它查看每个方法的每条指令，当它遇到 PUTFIELD 指令时，它应该调用对象的 fireCallback 方法

只要我可以期望 PUTFIELD 目标是工作类，这非常简单，但是如果它被其他对象调用，我无法弄清楚如何检测它调用的是哪个对象

我正在阅读 JVM 规范，我发现有一个 DUP 和 POP 指令可用于堆栈操作，当调用 PUTFIELD 时，堆栈上有对象引用和设置值，所以我想为什么我不能复制putfield 之前的堆栈，然后简单地弹出设置值并在剩余的 objectref 上调用 fireCallback

但这不可能那么简单，不幸的是，如果设置值是 double 或 long 类型，则 PUTFIELD 需要两个字，我无法简单地弄清楚如何处理这个异常？

或者有更简单的方法吗？如何知道 putfield 之前加载到堆栈的对象是什么？

我当前的代码：

    for (MethodNode method : (List<MethodNode>) methods) {

        if (ADD_FIELD_CALLBACKS) {
            Iterator<AbstractInsnNode> insIt = method.instructions
                    .iterator();

            while (insIt.hasNext()) {
                AbstractInsnNode ins = insIt.next();

                int opcode = ins.getOpcode();
                if (ins.getOpcode() == Opcodes.PUTFIELD) {
                    FieldInsnNode fieldInsNode = (FieldInsnNode) ins;

                    System.out.println(name + "'s updating "
                            + fieldInsNode.owner + "'s "
                            + fieldInsNode.name + " in method "
                            + method.name);

                    InsnList onFieldEditInsList = new InsnList();

                    method.instructions.insertBefore(ins, new InsnNode(
                            Opcodes.DUP2));

                    onFieldEditInsList.add(new InsnNode(Opcodes.POP));
                    onFieldEditInsList.add(new LdcInsnNode(
                            fieldInsNode.name));
                    onFieldEditInsList
                            .add(new MethodInsnNode(Opcodes.INVOKEVIRTUAL,
                                    fieldInsNode.owner, "fireCallback",
                                    "(Ljava/lang/String;)V", false));

                    method.maxStack += 2;

                    method.instructions.insert(ins, onFieldEditInsList);
                }

            }
        }
    }

如果当时堆栈中存在不同的项目集，这会导致带有消息“期望在堆栈上找到对象/数组”的 VerifyError..

Answer 1

您的问题看起来有点奇怪，因为putfield 指令已经包含了您需要的所有信息。它有一个reference to the owner class 和一个field signature telling the type of the field。

因此，对于遇到putfield 指令时的有效字节码，栈顶的值必须与字段的类型兼容，并且下一个值必须是对与所有者类兼容的实例的引用。换句话说，如果该字段的签名是"J" 或"D"，则您有一个值占用堆栈顶部的两个字，否则它是一个字。

请注意，对于此类任务，使用GeneratorAdapter 更方便。当用作访问者时，默认情况下会复制遇到的代码，并且可以计算 maxStack 和 maxLocal 值等。因此，您只需覆盖要注入代码的指令的访问方法，而无需实现迭代逻辑。

例如对于每个putField 指令，在mypackage.MyDebugger 类中调用类似public static void fieldWrite(Object owner, String fieldName) 的方法，代码如下所示：

// i.e. class MyCodeTransformer extends GeneratorAdapter
@Override
public void visitFieldInsn(int opcode, String owner, String name, String desc) {
  if(opcode==Opcodes.PUTFIELD) {
    final Type fieldType = Type.getType(desc);
    super.swap(Type.getObjectType(owner), fieldType);
    if(fieldType.getSize()==1) super.dupX1(); else super.dupX2();
    super.visitLdcInsn(name);
    super.visitMethodInsn(Opcodes.INVOKESTATIC, "mypackage/MyDebugger",
        "fieldWrite", "(Ljava/lang/Object;Ljava/lang/String;)V", false);
  }
  super.visitFieldInsn(opcode, owner, name, desc);
}