関数の挙動書き換える

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1. ☢関数の挙動書き換える ‘25/11/19 Go Connect #10 福井崇人@i1091d / WebプロダクトSWE
2. 🚀やりたいこと 2つの引数の数字を足し算する関数を、 プログラムの中から引き算に書き換えて実行する
3. ⚙環境 • Go 1.25.4 • arm64 • Ubuntu 25.05(Lima) • 各ライブラリは最新のものを使用 ⚠ • 通常のアプリケーションでの実用性なし • 内容に誤ってる可能性あり • 適切なエラーハンドリングはしていない
4. 🧱前提: 関数値(function value)の実体 2 1 配列 ptr len = 2 cap = 4 0x4000010080 refs. スライスの場合 0x400000e048 8B 8B 8B ↓ 24B
5. 🧱前提: 関数値(function value)の実体 00 ptr 0xa4b80 0x400009c030 8B 00 機械語 関数値の場合
6. 🧱前提: 関数値(function value)の実体 出典: "Computer Systems: A Programmer's Perspective" Figure 7.13 00 ptr 0xa4b80 0x400009c030 00 機械語 ELFのレイアウト 機械語はtextセクションに入る ので低位アドレスになる
7. 🚀 / どう関数の挙動を書き換えるか 挙動の書き換え方はいくつかあるが、 ここではメモリに書かれた機械語を直接書き換える
8. 🚀 / 1. 書き換える関数を定義 go tool objdump main 0xa4b80 0xa4b84 0xa4b88 0xa4b8c
9. 🚀 / 2. 元の機械語を表示 アドレス 値 0xa4b80 00 0xa4b81 00 0xa4b82 01 0xa4b83 8b … … メモリイメージ
10. 🚀 / 3. 機械語があるページを書き込めるようにする
11. 🚀 / 3. 機械語があるページを書き込めるようにする XX XX 1ページ ptr len = 4096 cap = 4096 0xa4000 XX … foo関数(0xa4b80)の機械語が含まれる 変数pageSliceのイメージ pageSlice
12. 🚀 / 4. 引き算の機械語を書き込む
13. 🚀 / 5. 書き換え後の機械語を表示して動作確認
14. 😅 noinlineを外すと、関数を書き換えても結果は変わらない -> foo関数は8のまま つまりはコンパイル時にこうなってるようなもの
15. 🍏🚫 macではほとんどのケースでそのままのコードで動かない `man errno` 13 ACCES Permission denied. An attempt was made to access a file in a way forbidden by its file access permissions.
16. 🍏🚫 どうすれば? • MachカーネルAPI mach_vm_protectを使う • 新しいメモリ領域を割り当てて、書き換えた関数を書き込む • …
17. ☢関数弄る系ライブラリ / bytedance/sonic • 高速なJSONシリアライズ/デシリアライズライブラリ • 型のMarshal/Unmarshalで、型専用のエンコーダー/デコーダーをJITコンパイルす る
18. ☢関数弄る系ライブラリ / bytedance/sonic の裏ではtype Payload専用のMarshal関数を作っ てる 1. mmapで機械語を書き込むメモリ確保 2. 生成した機械語を書き込んで実行可能化す る 3. Goの関数として扱う Marshalのイメージ
19. ☢関数弄る系ライブラリ / agiledragon/gomonkey ↓のように使う • 関数をパッチする • テストコードで使われる
20. ☢関数弄る系ライブラリ / agiledragon/gomonkey 00 0xXXXXX 00 機械語 YY 0xXXXXX YY 機械語 ジャンプするコードに置 き換える XX … 仕組み 関数foo パッチする関数 ZZ ZZ
21. ☢関数弄る系ライブラリ / agiledragon/gomonkey • macの場合はMachカーネルAPI mach_vm_protectを呼んでる https://github.com/agiledragon/gomonkey/blob/v2.13.0/write_darwin_arm64.s
22. 🤤まとめ • 機械語を読み書きするのは面白い • 通常のアプリケーションコードでやることはないし、やってはいけない