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　　加壳是一种常用的保护应用程序的方式，确切的说是一种加密方式。取名为壳，意思是说这种对程序的保护方式就像植物种子的外壳，我们使用一段程序将我们的主程序包裹在其中，不能轻易被其他人看见。

　　被加壳的程序在运行时先要运行一段附加的指令，这段附加的指令完成相关操作后会启动主程序。

　　加壳的方法大致可分为压缩和加密。

　　传统的非托管程序，加壳的对象是汇编指令；对.NET程序的加壳对象则是元数据和IL代码。对.NET程序的加壳，在理论和方式上并没有什么创新，目前都是直接继承与Windows程序的加壳理论和方法。大部分.NET加壳工具也是传统的加壳工具在自身功能上提供了扩展。纯.NET实现的加壳工具还是很少。加壳的方式很多，我们这里以常见的托管压缩壳为例进行讲解。

　　本节就.NET程序加壳的基本原理和方式做实践性的分析。

　　为了探究其压缩原理，我们先创建一段代码用于实验，该段代码如代码清单9-14所示。

　　代码清单9-14 用于加壳的程序源码

　　class Program
{
static void Main(string[] args)
{
DoSth();
}
public static void DoSth()
{
}
}

　　代码清单9-14的代码最终生成ForCompress.exe文件。使用Reflector查看其IL代码，Main方法的如代码清单9-15所示。

　　代码清单9-15 Main方法的IL代码 .method private hidebysig static void Main(string[] args) cil managed

　　{

　　.entrypoint

　　.maxstack 8

　　L_0000: nop

　　L_0001: call void ForCompress.Program::DoSth()

　　L_0006: nop

　　L_0007: ret

　　}

　　此时，ForCompress.exe在Reflector中结果如图9-19所示。

　　图9-19 ForCompress.exe的结构

　　此时ForCompress.exe

　　下面我们启动一款.NET压缩工具，NETZ来对ForCompress.exe进行加壳。加壳之后，我们再次启动Reflector来查看加壳的文件。如图9-20所示。

　　图9-20 加壳之后的ForCompress.exe文件

　　对比图9-19和图9-20，我们发现名称空间ForCompress变成了netz，类Progress变成了NetzStartter。程序集多多了个资源文件app.resources。下面我们展开NetzStartter类，来查看其下的方法。如图9-21所示。

　　图9-21 NetzStartter类的方法

　　从图9-21中我们可以看出，NetzStartter类定义了一系列我们"不认识"的方法，但是却没有代码清单9-14中的DoSth方法。下面我们来分析一下加壳之后的exe文件的启动过程。

　　首先定位到Main方法，查看其源代码，如代码清单9-16所示。

　　代码清单9-16 NetzStartter类的Main方法

　　[STAThread]

　　public static int Main(string[] args)

　　{

　　try

　　{

　　InitXR();

　　AppDomain.CurrentDomain.AssemblyResolve += new ResolveEventHandler(NetzStarter.NetzResolveEventHandler);

　　return StartApp(args);

　　}

　　catch (Exception exception)

　　{

　　string str = " .NET Runtime: ";

　　Log(string.Concat(new object[] { "#Error: ", exception.GetType().ToString(), Environment.NewLine, exception.Message, Environment.NewLine, exception.StackTrace, Environment.NewLine, exception.InnerException, Environment.NewLine, "Using", str, Environment.Version.ToString(), Environment.NewLine, "Created with", str, "2.0.50727.4927" }));

　　return -1;

　　}

　　}

　　代码清单9-16中的Main方法中，首先调用了InitXR方法，然后为AppDomain.CurrentDomain.AssemblyResolve事件添加处理方法，最后调用StartApp方法。我们首先看看InitXR方法做了些什么事情。InitXR方法源码如代码清单9-17所示。

　　代码清单9-17 InitXR方法源码

　　private static void InitXR()

　　{

　　try

　　{

　　string str = @"file:\";

　　string str2 = "-netz.resources";

　　string directoryName = Path.GetDirectoryName(Assembly.GetEntryAssembly().Location);

　　if (directoryName.StartsWith(str))

　　{

　　directoryName = directoryName.Substring(str.Length, directoryName.Length - str.Length);

　　}

　　string[] files = Directory.GetFiles(directoryName, "*" + str2);

　　if ((files != null) && (files.Length > 0))

　　{

　　xrRm = new ArrayList();

　　for (int i = 0; i < files.Length; i++)

　　{

　　string fileName = Path.GetFileName(files[i]);

　　ResourceManager manager = ResourceManager.CreateFileBasedResourceManager(fileName.Substring(0, fileName.Length - str2.Length) + "-netz", directoryName, null);

　　if (manager != null)

　　{

　　xrRm.Add(manager);

　　}

　　}

　　}

　　}

　　catch

　　{

　　}

　　}

　　代码清单9-17的代码很明了，在特定的文件路径中搜索资源文件，然后添加到全局变量xrRm中。

　　Main方法中的AppDomain.CurrentDomain.AssemblyResolve += new ResolveEventHandler(NetzStarter.NetzResolveEventHandler)一句代码也无需多言，只是指定程序集解析失败时的事件处理。

　　现在我们看StartApp方法的源码，如代码清单9-18所示。

　　代码清单9-18 StartApp方法源码

　　public static int StartApp(string[] args)

　　{

　　byte[] resource = GetResource("A6C24BF5-3690-4982-887E-11E1B159B249");

　　if (resource == null)

　　{

　　throw new Exception("application data cannot be found");

　　}

　　int num = InvokeApp(GetAssembly(resource), args);

　　resource = null;

　　return num;

　　}

　　StartApp方法，从名字上看，应该是调用被加密的源程序。在方法体内，首先调用了GetResource方法，返回了指定的资源，然后调用InvokeApp方法进入主程序。为了弄清楚来龙去脉，我们先看看GetResource方法到底做了什么？代码清单9-19是GetResource方法的源码。

　　代码清单9-19 GetResource方法源码

　　private static byte[] GetResource(string id)

　　{

　　byte[] buffer = null;

　　if (rm == null)

　　{

　　rm = new ResourceManager("app", Assembly.GetExecutingAssembly());

　　}

　　try

　　{

　　inResourceResolveFlag = true;

　　string name = MangleDllName(id);

　　if ((buffer == null) && (xrRm != null))

　　{

　　for (int i = 0; i < xrRm.Count; i++)

　　{

　　try

　　{

　　ResourceManager manager = (ResourceManager) xrRm[i];

　　if (manager != null)

　　{

　　buffer = (byte[]) manager.GetObject(name);

　　}

　　}

　　catch

　　{

　　}

　　if (buffer != null)

　　{

　　break;

　　}

　　}

　　}

　　if (buffer == null)

　　{

　　buffer = (byte[]) rm.GetObject(name);

　　}

　　}

　　finally

　　{

　　inResourceResolveFlag = false;

　　}

　　return buffer;

　　}

　　现在我们对代码清单9-19的代码做简要的分析。

　　if (rm == null)

　　{

　　rm = new ResourceManager("app", Assembly.GetExecutingAssembly());

　　}

　　上面这句代码从当前程序集中获取名称为app的资源文件，回到图9-20，我们可以看到app. Resources文件是内嵌在程序集中的，可以被获取。接下来的代码获取指定名称的资源，然后以byte数组的形式返回。返回的资源的用途是什么呢？我们继续分析。

　　InvokeApp(GetAssembly(resource), args);

　　上面是StartApp方法最后的调用，GetAssembly方法，从名字上看是获取程序集，其参数是GetResource方法返回的byte数组。我们到它的源码中一探究竟。GetAssembly方法的源码如代码清单9-20所示。

　　代码清单9-20 GetAssembly方法源码

　　private static Assembly GetAssembly(byte[] data)

　　{

　　MemoryStream stream = null;

　　Assembly assembly = null;

　　try

　　{

　　stream = UnZip(data);

　　stream.Seek(0L, SeekOrigin.Begin);

　　assembly = Assembly.Load(stream.ToArray());

　　}

　　finally

　　{

　　if (stream != null)

　　{

　　stream.Close();

　　}

　　stream = null;

　　}

　　return assembly;

　　}

　　代码清单9-20的代码也很简单，从byte数组转化到程序集。这里我们唯一需要注意的地方是下面这句代码：

　　stream = UnZip(data);

　　UnZip方法对byte数组进行解压缩。这个方法是整个程序运行的最关键的方法，但是解压缩的具体实现我们不去关注。如果您感兴趣的话可以自行研究。

　　得到程序集之后，才真正的开始执行InvokeApp方法，我们看代码清单9-21。

　　代码清单9-21 InvokeApp源码

　　private static int InvokeApp(Assembly assembly, string[] args)

　　{

　　MethodInfo entryPoint = assembly.EntryPoint;

　　ParameterInfo[] parameters = entryPoint.GetParameters();

　　object[] objArray = null;

　　if ((parameters != null) && (parameters.Length > 0))

　　{

　　objArray = new object[] { args };

　　}

　　object obj2 = entryPoint.Invoke(null, objArray);

　　if ((obj2 != null) && (obj2 is int))

　　{

　　return (int) obj2;

　　}

　　return 0;

　　}

　　从代码清单9-21中我们看到，这段代码首先获取程序集的入口函数，也就是Main方法，然后执行。到这里，程序才真正的从外壳程序转到真正的主程序。

　　结合上面的分析，我们总结一下一个纯.NET压缩壳程序的运行流程：

　　1） 程序运行时首先运行外壳程序。

　　2） 外壳程序从其资源中读取主程序的原始数据。

　　3） 对原始数据解压缩，转化成程序集。

　　4） 运行主程序。

　　这种加壳方法的两个关键点，一个是主程序作为壳程序的资源文件存在，第二个是先对资源文件解密然后再反射执行。