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Pedro Gaspar
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Na verdade, se o valor do campo Target CPU for AnyCPU, e a opção Prefer 32-bit não estiver marcada, o seu programa vai se adaptar ao sistema em que estiver rodando: Se o sistema for 32-bit, seu programa será executado como 32-bit, se o sistema for 64-bit, seu programa será executado como 64-bit. Mas se a opção Prefer 32-bit estiver marcada, seu programa será executado como 32-bit, mesmo que o sistema seja 64-bit.

Método RegistryKey.OpenBaseKey (RegistryHive, RegistryView)RegistryKey.OpenBaseKey (RegistryHive, RegistryView)
https://msdn.microsoft.com/pt-br/library/microsoft.win32.registrykey.openbasekey.aspx

Enumeração RegistryViewRegistryView
https://msdn.microsoft.com/pt-br/library/microsoft.win32.registryview.aspx

Na verdade, se o valor do campo Target CPU for AnyCPU, e a opção Prefer 32-bit não estiver marcada, o seu programa vai se adaptar ao sistema em que estiver rodando: Se o sistema for 32-bit, seu programa será executado como 32-bit, se o sistema for 64-bit, seu programa será executado como 64-bit. Mas se a opção Prefer 32-bit estiver marcada, seu programa será executado como 32-bit mesmo que o sistema seja 64-bit.

Método RegistryKey.OpenBaseKey (RegistryHive, RegistryView)
https://msdn.microsoft.com/pt-br/library/microsoft.win32.registrykey.openbasekey.aspx

Enumeração RegistryView
https://msdn.microsoft.com/pt-br/library/microsoft.win32.registryview.aspx

Na verdade, se o valor do campo Target CPU for AnyCPU, e a opção Prefer 32-bit não estiver marcada, o seu programa vai se adaptar ao sistema em que estiver rodando: Se o sistema for 32-bit, seu programa será executado como 32-bit, se o sistema for 64-bit, seu programa será executado como 64-bit. Mas se a opção Prefer 32-bit estiver marcada, seu programa será executado como 32-bit, mesmo que o sistema seja 64-bit.

Método RegistryKey.OpenBaseKey (RegistryHive, RegistryView)
https://msdn.microsoft.com/pt-br/library/microsoft.win32.registrykey.openbasekey.aspx

Enumeração RegistryView
https://msdn.microsoft.com/pt-br/library/microsoft.win32.registryview.aspx

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Pedro Gaspar
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Na pergunta você disse:
Se essa opção estiver ticada meu código não funciona em sistema 64 bits, porém se eu desabilitar minha aplicação não funciona na máquina 32 bits.

Na verdade, se o valor do campo Target CPU for AnyCPU, e a opção Prefer 32-bit não estiver marcada, o seu programa vai se adaptar ao sistema em que estiver rodando: Se o sistema for 32-bit, seu programa será executado como 32-bit, se o sistema for 64-bit, seu programa será executado como 64-bit. Mas se a opção Prefer 32-bit estiver marcada, seu programa será executado como 32-bit mesmo que o sistema seja 64-bit.

O problema é que nos sistemas Windows de 64-bit, se o seu programa for 32-bit, ele será executado automaticamente em um subsistema chamado WOW64 (Windows 32-bit on Windows 64-bit), e no caso do Registry do Windows há algo chamado Registry Redirector, que intercepta as chamadas ao Registry e as redireciona para o local correto, baseado na arquitetura da aplicação (32 ou 64 bits).

Mais sobre o assunto nos links abaixo:

Running 32-bit Applications
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa384249.aspx

Registry Redirector
https://msdn.microsoft.com/en-us/library/windows/desktop/aa384232.aspx

Hoje ao pesquisar para responder sua pergunta, eu descobri que desde o .NET Framework 4.0, há uma opção nas classes de manipulação do Registry do Windows que permite acessar uma chave 64-bit através de uma aplicação 32-bit, ou seja, uma opção que desabilita temporariamente o redirecionador do Registry:

Método RegistryKey.OpenBaseKey (RegistryHive, RegistryView)
https://msdn.microsoft.com/pt-br/library/microsoft.win32.registrykey.openbasekey.aspx

Enumeração RegistryView
https://msdn.microsoft.com/pt-br/library/microsoft.win32.registryview.aspx

Membros
RegistryView.Default -> A exibição padrão.
RegistryView.Registry32 -> A exibição de 32 bits.
RegistryView.Registry64 -> A exibição de 64 bits.

Comentários
Na versão de 64 bits do Windows, as partes do registro são armazenadas separadamente para aplicativos de 32 bits e 64 bits. Há um modo de exibição de 32 bits para aplicativos de 32 bits e um modo de exibição de 64 bits para aplicativos de 64 bits.

Você pode especificar um modo de exibição de registro ao usar os métodos OpenBaseKey e OpenRemoteBaseKey(RegistryHive, String, RegistryView) e a propriedade FromHandle em um objeto RegistryKey.

Se você solicitar um modo de exibição de 64 bits em um sistema operacional de 32 bits, as chaves serão retornadas no modo de exibição de 32 bits.

Alterando o seu código para usar esse método, e acessar as chaves 64-bit mesmo através de uma aplicação 32-bit:

Imports Microsoft.Win32

' [...]

   Public Sub ObterTipoDaRede(NomeConfiguracao As String, NomeConfiguracaoDois As String)

      Const NomeChaveProfiles = 
         "SOFTWARE\Microsoft\Windows NT\CurrentVersion\NetworkList\Profiles"

      Dim chaveBase As RegistryKey
      Dim chaveProfiles As RegistryKey
      Dim chaveProfile As RegistryKey
      Dim listaDatas As New List(Of KeyValuePair(Of String, DateTime))

      ' Se você solicitar um modo de exibição de 64 bits em um sistema operacional
      ' de 32 bits, as chaves serão retornadas no modo de exibição de 32 bits.
      chaveBase = RegistryKey.OpenBaseKey(RegistryHive.LocalMachine,
                                          RegistryView.Registry64)
      chaveProfiles = chaveBase.OpenSubKey(NomeChaveProfiles)

      For Each nomeChaveProfile In chaveProfiles.GetSubKeyNames
         chaveProfile = chaveBase.OpenSubKey(NomeChaveProfiles & "\" + nomeChaveProfile)
         Dim dataFormatoBinario = chaveProfile.GetValue("DateLastConnected", Nothing)
         Dim dt As DateTime = ObterDataDoUltimoAcesso(dataFormatoBinario)

         listaDatas.Add(New KeyValuePair(Of String, Date)(nomeChaveProfile, dt))
      Next

      listaDatas = listaDatas.OrderByDescending(Function(x) x.Value).ToList()
      Dim primeiroItem = listaDatas.First()
      chaveProfile = chaveBase.OpenSubKey(NomeChaveProfiles & "\" + primeiroItem.Key)
      Dim nomeRede As String = chaveProfile.GetValue("ProfileName", Nothing)
      Dim tipoRede As String = chaveProfile.GetValue("Category", Nothing)

      Select Case tipoRede
         Case 0 : Me.PerfilDaRede = "Publica"
         Case 1 : Me.PerfilDaRede = "Privada"
         Case 2 : Me.PerfilDaRede = "Dominio"
      End Select

   End Sub