C# 使用 WMI 取得網卡 MAC 位址與硬碟序號完整範例

前言

在軟體授權綁定、裝置指紋識別、資產管理等情境中，常需取得硬體唯一識別碼。本文示範使用 `System.Management` 命名空間透過 WMI（Windows Management Instrumentation）查詢網卡 MAC 位址與硬碟卷標序號，包含完整錯誤處理與多網卡支援。

核心概念：WMI 查詢基礎

• 命名空間：`root\CIMV2`（預設）
• 常用類別：
  • `Win32_NetworkAdapterConfiguration` - 網路介面卡設定
  • `Win32_LogicalDisk` - 邏輯磁碟（分割區）
  • `Win32_PhysicalMedia` - 實體硬碟（需管理員權限）
• 查詢語法：WQL（WMI Query Language），類 SQL

完整實作程式碼

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Management;
using System.Linq;

public static class HardwareInfo
{
    /// 

    /// 取得所有啟用 IP 的網卡 MAC 位址
    /// 
    public static List GetMacAddresses()
    {
        var macList = new List();
        
        try
        {
            using (var searcher = new ManagementObjectSearcher("SELECT MACAddress, IPEnabled FROM Win32_NetworkAdapterConfiguration"))
            {
                foreach (ManagementObject obj in searcher.Get())
                {
                    bool ipEnabled = (bool)(obj["IPEnabled"] ?? false);
                    if (ipEnabled)
                    {
                        string mac = obj["MACAddress"]?.ToString();
                        if (!string.IsNullOrWhiteSpace(mac))
                        {
                            macList.Add(mac.Replace(":", "").ToUpper());
                        }
                    }
                }
            }
        }
        catch (ManagementException ex)
        {
            Console.WriteLine($"WMI 查詢錯誤: {ex.Message}");
        }
        catch (System.UnauthorizedAccessException)
        {
            Console.WriteLine("需要管理員權限才能存取 WMI");
        }

        return macList;
    }

    /// 

    /// 取得指定磁碟機的卷標序號（如 C:）
    /// 
    public static string GetVolumeSerialNumber(string driveLetter = "C")
    {
        try
        {
            string wql = $"SELECT VolumeSerialNumber FROM Win32_LogicalDisk WHERE DeviceID = '{driveLetter}:'";
            using (var searcher = new ManagementObjectSearcher(wql))
            {
                foreach (ManagementObject disk in searcher.Get())
                {
                    return disk["VolumeSerialNumber"]?.ToString()?.ToUpper() ?? "";
                }
            }
        }
        catch (Exception ex)
        {
            Console.WriteLine($"取得磁碟序號失敗: {ex.Message}");
        }
        return "";
    }

    /// 

    /// 取得實體硬碟序號（需管理員權限，較唯一）
    /// 
    public static List GetPhysicalDiskSerialNumbers()
    {
        var serials = new List();
        try
        {
            using (var searcher = new ManagementObjectSearcher("SELECT SerialNumber FROM Win32_PhysicalMedia"))
            {
                foreach (ManagementObject disk in searcher.Get())
                {
                    string sn = disk["SerialNumber"]?.ToString()?.Trim();
                    if (!string.IsNullOrWhiteSpace(sn))
                        serials.Add(sn);
                }
            }
        }
        catch { /* 忽略權限不足等錯誤 */ }
        return serials;
    }

    /// 

    /// 產生裝置指紋（組合多個硬體資訊）
    /// 
    public static string GenerateDeviceFingerprint()
    {
        var parts = new List();
        
        // 第一優先：實體硬碟序號
        var diskSerials = GetPhysicalDiskSerialNumbers();
        if (diskSerials.Count > 0)
            parts.AddRange(diskSerials);
        else
            parts.Add(GetVolumeSerialNumber("C")); // 退而求其次用卷標序號

        // 加入第一張實體網卡 MAC
        var macs = GetMacAddresses();
        if (macs.Count > 0)
            parts.Add(macs[0]);

        return string.Join("|", parts.Where(p => !string.IsNullOrEmpty(p)));
    }
}

// 使用範例
class Program
{
    static void Main()
    {
        Console.WriteLine("=== 網卡 MAC 位址 ===");
        foreach (var mac in HardwareInfo.GetMacAddresses())
        {
            Console.WriteLine(mac);
        }

        Console.WriteLine("\n=== C: 磁碟卷標序號 ===");
        Console.WriteLine(HardwareInfo.GetVolumeSerialNumber("C"));

        Console.WriteLine("\n=== 實體硬碟序號（需管理員） ===");
        foreach (var sn in HardwareInfo.GetPhysicalDiskSerialNumbers())
        {
            Console.WriteLine(sn);
        }

        Console.WriteLine("\n=== 裝置指紋 ===");
        Console.WriteLine(HardwareInfo.GenerateDeviceFingerprint());
        
        Console.ReadKey();
    }
}

專案設定需求

1. 加入參考：右鍵專案 → 加入參考 → `System.Management`
2. 目標框架：.NET Framework 4.x / .NET Core 3.1+ / .NET 5+ 皆支援
3. 執行權限：查詢 `Win32_PhysicalMedia` 需管理員權限，建議在 `app.manifest` 設定 `requireAdministrator`

跨平台考量（.NET Core / .NET 5+）

WMI 僅限 Windows。跨平台專案建議：

• Windows：使用 `System.Management`（如本文）
• Linux：讀取 `/sys/class/net/*/address` (MAC) 與 `/sys/block/*/device/serial` (硬碟)
• macOS：使用 `IOKit` 或 `system_profiler` 指令
• 統一介面：建立介面 `IHardwareInfo`，各平台實作不同類別，DI 注入使用

常見問題與注意事項

進階：快取與效能優化

public static class HardwareInfoCache
{
    private static readonly Lazy _fingerprint = new Lazy(HardwareInfo.GenerateDeviceFingerprint);
    
    public static string DeviceFingerprint => _fingerprint.Value;
    
    // 若需重新整理（如插拔硬體），可加入 Reset 方法
    // 但 Lazy 不支援重設，改用 ConcurrentDictionary 或自訂快取邏輯
}

總結

透過 `System.Management` 存取 WMI 是 Windows 平台取得硬體資訊的標準方式。實務應用中建議：組合多項硬體特徵產生指紋、優先使用不可變的實體序號、妥善處理權限與虛擬裝置干擾。跨平台專案請採用策略模式封裝平台差異，維持核心邏輯乾淨。