我可以通过反编译器看到原始源代码，但是我如何修改源代码并在之后重新编译.DLL？
首先，你看不到原始源代码;你看到的是逆向工程的源代码。
如果您对以编程方式修改程序集感兴趣，请查看以下项目：* CodePlex 上的通用编译器基础结构 （CCI） 元数据和 CCI AST 项目。这正是他们的用途。
"[CCI] 允许应用程序有效地分析或修改 .NET 程序集、模块和调试 （PDB） 文件。" — 来自项目网站
IIRC，CCI元数据在相当低的抽象级别上工作。如果要使用它修改或插入代码，则必须处理中间语言（IL）。CCI AST 提供更高级别的抽象（抽象语法树）。
（顺便说一句。我想 CCI 不会允许您篡改强名称（签名）程序集，因为这会破坏它们的目的。
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它是为Mono开发的，但也适用于.NET：
"用简单的英语来说，使用 Cecil，您可以加载现有的托管程序集，浏览所有包含的类型，即时修改它们并将修改后的程序集保存回磁盘。"
顺便说一句，在Stack Overflow上有一个问题，要求对两者进行比较。
其他相关库/框架：
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罗斯林。该项目的重点是将源代码表示为抽象语法/解析树，并允许您进行例如源代码分析和操作。它还应该能够为您编译源代码。但是，Roslyn 并不专门从事装配操作。（总而言之，你可以将Roslyn视为System.CodeDom和System.Linq.Expressions的混合体，但比其中任何一个都强大得多。
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Kevin Montrose 编写了一个名为 Sigil 的 IL 发射库，它是"DynamicMethod 和 ILGenerator 的快速验证助手"。
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您可以使用
ildasm（IL反汇编器）和ilasm（IL汇编器）来执行称为"往返"的操作（例如在Mike Stall的博客上阅读）：往返是指反编译应用（可能通过 ILDasm），可能编辑 IL，然后重新编译（可能通过 ILAsm）。这是重写程序集 [...] 的主干。
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最后一个选项是 .NET 基类库 （BCL） 中的 System.Reflection 和 System.Reflection.Emit 功能。前者允许您检查装配体。后者提供了生成新程序集并将其保存到磁盘的功能。与 CCI 一样，您必须处理原始 IL。另外，我认为它们不允许您轻松修改现有程序集。
JustDecompile 的插件允许您编辑程序集。转到"程序集编辑器插件"部分。