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Windows での DLL の名前解決の仕組み - 検索順序、Known DLLs、API set、SxS を実務向けに整理

· · Windows, DLL, ローダー, セキュリティ, Windows開発

Windows でネイティブ DLL を扱う話になると、かなりの頻度で次のような混乱が起きます。

  • LoadLibrary("foo.dll") と書いたら、実際にはどこを見に行くのか
  • 実行ファイルと同じフォルダに置いたのに、なぜ別の DLL が読み込まれるのか
  • System32 が優先されるのか、アプリフォルダが優先されるのか
  • manifest や API set や Known DLLs は、どの段階で効くのか
  • SetDllDirectory や AddDllDirectory を使うと、何が変わるのか
  • DLL 植え込み攻撃や DLL hijacking は、何をすると起きやすいのか

この話は、単に「検索順序を 1 行で覚える」だけでは実務で役に立ちません。
実際には、Windows のローダーは、ファイルシステムを順番に舐める前に、いくつかの特別ルールを先に評価します。

この記事では、Windows での DLL の名前解決を、unpackaged app と packaged app の違い、Known DLLs、loaded-module list、API set、side-by-side manifest、LoadLibraryEx 系 API の影響 まで含めて、実務向けに整理します。
内容は 2026 年 3 月時点 で Microsoft Learn の公開情報を前提にしています。123456789

目次

  1. 1. まず結論
  2. 2. DLL の名前解決は「フォルダ探索」の前に前段ルールがある
  3. 3. unpackaged app の標準検索順序
  4. 4. packaged app と unpackaged app は同じではない
  5. 5. Known DLLs と loaded-module list は何をしているのか
    • 5.1 loaded-module list
    • 5.2 Known DLLs
  6. 6. API set は「実体 DLL 名」ではなく契約名
  7. 7. manifest と side-by-side (SxS) は DLL versioning 問題への別解
  8. 8. LoadLibraryEx、SetDllDirectory、AddDllDirectory で何が変わるか
    • 8.1 SetDllDirectory
    • 8.2 AddDllDirectory
    • 8.3 SetDefaultDllDirectories
    • 8.4 LoadLibraryEx
  9. 9. フルパス指定しても依存 DLL までは固定されない
  10. 10. DLL preloading / hijacking を避けるには
  11. 11. 実務での判断チェックリスト
  12. 12. まとめ
  13. Related articles
  14. References

1. まず結論

先に実務向けの結論だけ並べると、次です。

  • Windows の DLL 名前解決は、「まずファイルシステム検索」ではありません。DLL redirection、API set、SxS manifest、loaded-module list、Known DLLs といった要素が、検索順序の前段に入ります。1
  • unpackaged app で safe DLL search mode が有効な標準形では、アプリケーションフォルダは上位 にありますが、その前に上記の特別ルールが評価されます。1
  • DLL をフルパス指定でロードしても、その DLL の依存 DLL までは自動で同じフルパス固定になるわけではありません。依存 DLL はモジュール名だけで検索される扱いになるため、別の場所から解決されることがあります。1
  • Known DLLs は、OS が既知の特定 DLL をシステム側のコピーへ結び付ける仕組みで、通常のアプリ側配置で上書きする話ではありません。1
  • API set は「実体 DLL 名そのもの」ではなく、実装 DLL を隠蔽する仮想エイリアス です。api-ms-win-... のような名前を見て、通常の DLL 検索と同じ感覚で考えると誤解しやすいです。3
  • SetDllDirectory は検索順序を変えるだけでなく、safe DLL search mode を実質的に無効化する 振る舞いを持つため、安易に使うとセキュリティ面で逆効果になることがあります。1
  • 実務では、フルパス指定、SetDefaultDllDirectories、AddDllDirectory、LoadLibraryEx の LOAD_LIBRARY_SEARCH_* フラグ を組み合わせて、検索範囲を明示的に狭めるのが安全です。4562

要するに、Windows の DLL 名前解決は「どのフォルダが何番目か」だけではなく、「名前を何に解決する前段ルールがあるか」と「API で検索空間をどう変えたか」で決まる と考えるのが実務的です。

2. DLL の名前解決は「フォルダ探索」の前に前段ルールがある

Microsoft Learn の DLL search order の説明では、DLL のロード時にはまず次のような要素が検索順序の一部として扱われます。1

  1. DLL redirection
  2. API sets
  3. SxS manifest redirection
  4. loaded-module list
  5. Known DLLs

その後で、app folder、System32、Windows フォルダ、PATH などのファイルシステム上の探索に入ります。1

ここを見落とすと、たとえば「アプリフォルダより先に何かが決まるのはおかしい」と感じますが、Windows ローダーの説明としてはむしろそちらが本筋です。

flowchart TD
    A["DLL 名を解決したい"] --> B["DLL redirection"]
    B --> C["API set"]
    C --> D["SxS manifest redirection"]
    D --> E["loaded-module list"]
    E --> F["Known DLLs"]
    F --> G["ファイルシステム上の検索順序"]
    G --> H["実際にロードされる DLL が決まる"]

3. unpackaged app の標準検索順序

いわゆる普通のデスクトップアプリで、DLL をフルパス指定せずにロードする場合、Microsoft Learn では unpackaged app の標準検索順序が説明されています。safe DLL search mode が有効な既定状態では、主に次の流れです。1

  1. DLL redirection
  2. API sets
  3. SxS manifest redirection
  4. loaded-module list
  5. Known DLLs
  6. Windows 11 21H2 以降では package dependency graph
  7. アプリケーションがロードされたフォルダ
  8. System32
  9. 16-bit system folder
  10. Windows folder
  11. current folder
  12. PATH

実務で特に重要なのは次です。

  • current folder は既定ではかなり後ろ です。safe DLL search mode により、current folder を前に出しにくくしています。1
  • ただし 後ろにあるから安全という意味ではありません。攻撃者が支配できるディレクトリが検索対象に残っている時点で、DLL preloading の余地は残ります。2
  • Windows 11 21H2 以降では、unpackaged app の検索説明にも package dependency graph が入っています。古い説明だけを覚えていると見落としやすい差分です。1

4. packaged app と unpackaged app は同じではない

Microsoft Learn では、packaged app については別の検索順序が定義されています。packaged app では package dependency graph がより前段で効き、検索の考え方自体が少し違います。1

この差を見落とすと、MSIX 化や Windows App SDK 導入後に次のような混乱が起きます。

  • 開発中の unpackaged 実行では見つかる DLL が、本番 package では見つからない
  • package manifest による依存関係と、昔ながらの PATH 依存が混ざって再現条件が変わる
  • 「Windows の DLL 検索順序はこう」と単一の表だけで説明してしまい、packaged app の挙動差を落とす

記事や設計レビューでは、「packaged app の話か、unpackaged app の話か」 を最初に分けるのが安全です。1

5. Known DLLs と loaded-module list は何をしているのか

DLL の解決で直感に反しやすいのが、loaded-module list と Known DLLs です。

5.1 loaded-module list

Microsoft Learn では、同じモジュール名の DLL がすでにメモリにロードされているか をシステムが確認できると説明されています。1

つまり、ファイルシステム検索の前に、

  • その DLL 名は、すでにロード済みではないか
  • その結果として、今から探しに行く必要自体があるのか

という判定が入ります。

そのため、調査中に「このプロセスでは別フォルダの同名 DLL が先にロード済みだった」という事実を落とすと、再現条件を読み違えます。

5.2 Known DLLs

Known DLLs は、Windows がそのバージョンで既知とみなす DLL の一覧で、HKLM\\SYSTEM\\CurrentControlSet\\Control\\Session Manager\\KnownDLLs で確認できます。該当する DLL なら、システムはその既知 DLL のコピーを使います。1

ここで大事なのは、Known DLLs は「一般アプリが同名 DLL をアプリフォルダへ置けば勝てる」種類の話ではない という点です。
System32 との単純な先着争いとして理解すると、挙動を誤解します。

6. API set は「実体 DLL 名」ではなく契約名

api-ms-win-core-... のような名前を見ると、つい「その DLL ファイルをどこから探すのか」と考えがちです。ですが Microsoft Learn では、API set は物理 DLL への仮想エイリアスであり、実装と契約を分離する仕組みだと説明されています。3

つまり、

  • API set 名 = そのまま物理 DLL ファイル名
  • API set の解決 = 通常 DLL と同じファイル探索

と考えるのは不正確です。

API set の考え方を入れておくと、

  • Windows のバージョンやデバイス種別で実装 DLL 名が違っても整合する
  • 呼び出し側は「どのホスト DLL が実装しているか」を固定で知らなくてよい

という説明がしやすくなります。3

7. manifest と side-by-side (SxS) は DLL versioning 問題への別解

DLL redirection や SxS manifest は、単なる検索順序の小技ではなく、DLL versioning の衝突を避けるための仕組み として説明されています。789

Microsoft Learn では、

  • manifest は side-by-side assembly や isolated application を記述する XML
  • side-by-side assembly は命名、binding、versioning、deployment の単位
  • manifest に記された依存関係で、どのバージョンへ bind するかをローダーが判断する

という整理です。89

そのため、実務では次を分けて考える必要があります。

  • 単に private DLL を app folder に置く話
  • .local などの DLL redirection を使う話
  • manifest による side-by-side binding を使う話

どれも「DLL の解決に影響する」点では近いですが、設計意図は同じではありません。

8. LoadLibraryEx、SetDllDirectory、AddDllDirectory で何が変わるか

8.1 SetDllDirectory

SetDllDirectory は検索順序を変えますが、Microsoft Learn では safe DLL search mode を実質的に無効化する と明記されています。1

つまり、「アプリ専用フォルダを 1 つ足したいだけ」のつもりで使っても、結果として current folder の扱いなどを含めた検索空間が変わります。

さらに、親プロセスで SetDllDirectory を呼ぶと、その影響が子プロセス側の標準検索順序にも及ぶことがあります。1

このため、実務では SetDllDirectory を雑に常用するより、

  • SetDefaultDllDirectories
  • AddDllDirectory
  • LoadLibraryEx の LOAD_LIBRARY_SEARCH_*

に寄せる方が安全です。456

8.2 AddDllDirectory

AddDllDirectory で追加したパスは、LOAD_LIBRARY_SEARCH_USER_DIRS と組み合わせて使います。
Microsoft Learn では、複数追加した場合の検索順序は 未規定 です。15

つまり、

  • 複数ディレクトリを追加した
  • その探索順まで厳密に期待した

という設計は避けた方がよいです。

8.3 SetDefaultDllDirectories

SetDefaultDllDirectories は、標準の DLL search path から脆弱になりやすいディレクトリを外し、検索対象を限定するための API として説明されています。4

特に重要なのは次です。

  • プロセス単位で効く
  • 呼び出し後はプロセスの寿命中継続する
  • 一度設定した標準検索パスを、そのまま元の標準形へ戻すことはできない

セキュリティ面を考えるなら、「起動直後に安全寄りの検索空間へ寄せる」設計が取りやすい API です。4

8.4 LoadLibraryEx

LoadLibraryEx は、LOAD_WITH_ALTERED_SEARCH_PATH や LOAD_LIBRARY_SEARCH_* フラグで検索挙動を変えられます。61

実務的には、

  • 依存 DLL を含めて、ロード元 DLL のフォルダも探索対象にしたい
  • アプリフォルダ、System32、明示追加したユーザーディレクトリだけに絞りたい

といった要求に対応しやすい API です。

9. フルパス指定しても依存 DLL までは固定されない

このテーマで実務上かなり重要なのに見落とされやすいのがここです。
Microsoft Learn では、最初の DLL をフルパス指定でロードしても、その DLL の依存 DLL はモジュール名だけで検索される と説明されています。14

つまり、

  • C:\\MyApp\\plugins\\foo.dll を明示ロードした
  • だから foo.dll が依存する bar.dll も同じフォルダから必ず取られる

とは限りません。

この誤解があると、

  • 開発環境では動く
  • 配布先では別の bar.dll が解決される
  • 依存 DLL の衝突が再現環境依存になる

という、少し厄介な障害になります。

10. DLL preloading / hijacking を避けるには

Microsoft Learn の DLL security では、フルパスなしの動的ロードと、攻撃者が支配できる検索対象ディレクトリの組み合わせが、DLL preloading attack や binary planting attack につながると説明されています。2

実務では次を基本にすると整理しやすいです。

  • LoadLibrary("foo.dll") のような裸の名前ロードを減らす
  • 必要ならフルパス指定を使う
  • プロセス既定の検索パスを SetDefaultDllDirectories で絞る
  • 明示的に許可したディレクトリだけ AddDllDirectory で追加する
  • LOAD_LIBRARY_SEARCH_SYSTEM32、LOAD_LIBRARY_SEARCH_APPLICATION_DIR、LOAD_LIBRARY_SEARCH_USER_DIRS などを使って探索範囲を明示する
  • current folder や不用意な PATH 依存を避ける

特に、管理者権限で動くプロセスが曖昧な検索パスを持つ 状況は危険です。Microsoft Learn でも、悪意ある DLL がロードされると、その DLL はそのプロセスの権限で実行されると説明されています。2

11. 実務での判断チェックリスト

Windows で DLL ロード設計をレビューする時は、最低限次を確認すると事故が減ります。

  1. そのアプリは packaged app か unpackaged app か
  2. どの DLL が静的リンク由来で、どれが動的ロードか
  3. フルパス指定か、モジュール名だけか
  4. SetDllDirectory を使っていないか
  5. SetDefaultDllDirectories と LOAD_LIBRARY_SEARCH_* を使える構成か
  6. AddDllDirectory を複数使っていて、順序依存を暗黙に期待していないか
  7. manifest / SxS / private DLL / redirection のどれで依存関係を管理しているか
  8. current folder や PATH にセキュリティ上の弱い前提がないか
  9. 依存 DLL が別環境で別の場所から解決されないか

この 9 点を分けて確認すると、「DLL が見つからない」「違う DLL が読まれた」「本番だけ起動しない」「脆弱性レビューで止まる」といった問題を、かなり前段で潰せます。

12. まとめ

Windows での DLL の名前解決は、単なる「フォルダの探索順」ではありません。
実際には、DLL redirection、API set、SxS manifest、loaded-module list、Known DLLs、そして API 呼び出しで変更される検索空間 が重なって決まります。134

実務で一番大事なのは次です。

  • 検索順序を 1 枚の表として暗記しない
  • packaged / unpackaged を分ける
  • フルパス指定でも依存 DLL は別扱いになりうると理解する
  • SetDllDirectory を安易に使わない
  • 安全側へ寄せるなら SetDefaultDllDirectories と LoadLibraryEx の検索フラグを使う

DLL 名の解決は、起動障害、環境差異、セキュリティ問題がまとめて表面化しやすい場所です。
だからこそ、「Windows がどの順番で探すか」だけでなく、「Windows がそもそも何を名前解決の前提として扱っているか」まで理解しておく価値があります。

References

  1. Microsoft Learn: Dynamic-link library search order
  2. Microsoft Learn: Dynamic-Link Library Security
  3. Microsoft Learn: Windows API sets
  4. Microsoft Learn: SetDefaultDllDirectories function
  5. Microsoft Learn: AddDllDirectory function
  6. Microsoft Learn: LoadLibraryEx function
  7. Microsoft Learn: Dynamic-link library redirection
  8. Microsoft Learn: Manifests
  9. Microsoft Learn: About Side-by-Side Assemblies

  1. Microsoft Learn, “Dynamic-link library search order”, accessed March 24, 2026, https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/dlls/dynamic-link-library-search-order ↩ ↩2 ↩3 ↩4 ↩5 ↩6 ↩7 ↩8 ↩9 ↩10 ↩11 ↩12 ↩13 ↩14 ↩15 ↩16 ↩17 ↩18 ↩19 ↩20 ↩21

  2. Microsoft Learn, “Dynamic-Link Library Security”, accessed March 24, 2026, https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/dlls/dynamic-link-library-security ↩ ↩2 ↩3 ↩4 ↩5

  3. Microsoft Learn, “Windows API sets”, accessed March 24, 2026, https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/apiindex/windows-apisets ↩ ↩2 ↩3 ↩4 ↩5

  4. Microsoft Learn, “SetDefaultDllDirectories function”, accessed March 24, 2026, https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/libloaderapi/nf-libloaderapi-setdefaultdlldirectories ↩ ↩2 ↩3 ↩4 ↩5 ↩6 ↩7

  5. Microsoft Learn, “AddDllDirectory function”, accessed March 24, 2026, https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/libloaderapi/nf-libloaderapi-adddlldirectory ↩ ↩2 ↩3 ↩4

  6. Microsoft Learn, “LoadLibraryEx function”, accessed March 24, 2026, https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/api/libloaderapi/nf-libloaderapi-loadlibraryexa ↩ ↩2 ↩3 ↩4

  7. Microsoft Learn, “Dynamic-link library redirection”, accessed March 24, 2026, https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/dlls/dynamic-link-library-redirection ↩ ↩2

  8. Microsoft Learn, “Manifests”, accessed March 24, 2026, https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/sbscs/manifests ↩ ↩2 ↩3

  9. Microsoft Learn, “About Side-by-Side Assemblies”, accessed March 24, 2026, https://learn.microsoft.com/en-us/windows/win32/sbscs/about-side-by-side-assemblies- ↩ ↩2 ↩3

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小村 豪

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