如何在使用dlopen加载的库中覆盖全局符号？

Question

这里涉及到三个组件：

• 主程序：加载 loader.so 的主程序
• loader.so：使用 -Bsymbolic 编译，重写 puts 并加载 other.so
• other.so：调用 puts，且不可修改

如何让 other.so 使用被 loader.so 重写的 puts？

请注意，我希望仅从 loader.so 开始（包括 other.so）重写 puts，而不影响主程序。

以下是示例代码：

main.c

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

int main(int argc, char *argv[]){
    dlopen("./loader.so", RTLD_NOW | RTLD_GLOBAL | RTLD_DEEPBIND);
    puts("Normal");
    return 0;
}

loader.c

#include <stdio.h>
#include <dlfcn.h>

extern int puts(const char *s){
    fputs("Hooked: ", stdout);
    fputs(s, stdout);
    fputc('\n', stdout);
    return 0;
}

__attribute__((constructor))
void ctor(void) {
    puts("Something");
    void *other = dlopen("./other.so", RTLD_NOW);
}

other.c

#include <stdio.h>

__attribute__((constructor))
void ctor(void) {
    puts("Hello!");
}

make.sh

#!/bin/bash
gcc main.c -o main -ldl
gcc loader.c -fPIC -shared -Wl,-Bsymbolic -o loader.so
gcc other.c -fPIC -shared -o other.so

Desired output

Hooked: Something
Hooked: Hello!
Normal

实际输出

Hooked: Something
Hello!
Normal

- Smx

Answer 1

在进一步研究该问题后，我找到了一个解决方案，需要使用外部工具patchelf的帮助，因此我将等待接受此解决方案，以防有不同的解决方法。

该解决方案是通过创建一个新的共享对象shared.so并修改其中的puts来实现的，如下所示。

int puts(const char *s){
    fputs("Hooked: ", stdout);
    fputs(s, stdout);
    fputc('\n', stdout);
    return 0;
}

我们需要强制other.so依赖于这个新的共享对象，可以使用patchelf --add-needed shared.so other.so来实现。

这确实涉及对other.so的修改，但不需要重新编译源代码（这使得这种方法更加可行）。

现在，当我们加载other.so时，我们需要在loader.c中指定RTLD_DEEPBIND，像这样：

void *other = dlopen("./libother.so", RTLD_NOW | RTLD_GLOBAL | RTLD_DEEPBIND);

为了使搜索顺序不从全局上下文开始，而是从库本身开始。 由于other.so没有定义puts，因此将查找直接依赖项，并在shared.so中找到puts。 RTLD_DEEPBIND的属性确保即使出现LD_PRELOAD对象，也会被覆盖。

因此，如果在预加载的共享对象内禁用了puts，我们可以绕过该限制并从glibc调用真正未修改的puts（仅对源自other.so的调用）。

如果我们只想恢复原始行为，则不需要任何patchelf或shared.so。

- Smx

Answer 2

尝试添加标志-Wl，--no-as-needed

gcc loader.c -fPIC -shared -Wl，-Bsymbolic -Wl，--no-as-needed -o loader.so

我已经成功地从C库中挂钩了与时间相关的函数time-machine。

- Grzegorz Żur

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感谢提案，但似乎没有任何区别。我尝试在运行时修改other.so的符号搜索顺序，以便它可以解析loader.so中的puts。 - Smx