遊戲反外掛技術揭祕

東北碼農發表於2021-12-05
遊戲

前面的文章，我們介紹了inline hook、硬體斷點hook、遠端執行緒、程式碼完整性校驗。其實都是為了本篇文章做鋪墊，作者做過3年的遊戲反外掛工作，今天就把反外掛技術做一個總結。

反外掛工作感悟

永遠在路上

沒有破解不了的反外掛系統，反外掛是一個對抗過程，需要不斷升級。我們反外掛小組會採取對抗方式提升防禦，也會研究競品來獲取靈感。反外掛也是非常有意思的，可以學到很多很多底層知識。

善戰者無赫赫之功

反外掛，很難做出成績，你把遊戲保護的固若金湯，你會顯得很平庸，可有可無。但是如果一旦有一款外掛不能及時防禦，你又會顯得很無能，所以我選擇離開這個行業，主要是所在城市沒有太多選擇。

本文的結構如下：
結構圖

1 反除錯

反除錯是反外掛中很重要的環節，可以提高外掛作者的門檻。每一種反外掛手段我們成為“暗樁”，其實沒有不能破解的反外掛手段，但是如果“暗樁”太多，對於外掛作者也是很難除錯遊戲的。

下面開始介紹一些反外掛手段。 這裡有一個很好的網站，裡面包含8大類反除錯技術，感興趣可以看一下。
https://anti-debug.checkpoint.com/

1.1 除錯檢測

1.1.1 執行時間

當遊戲被除錯時，執行肯定會變慢，我們可以檢測遊戲主迴圈的執行時間，來判斷是否被除錯，實際上這種檢測是最難拔出的“暗樁”。

1.1.2 除錯位檢測

windows提供了一些api來檢測，例如IsDebuggerPresent、CheckRemoteDebuggerPresent。

// IsDebuggerPresent
static bool xx_is_debug_1() {
	return IsDebuggerPresent();
}

// CheckRemoteDebuggerPresent
static bool xx_is_debug_2() {
	BOOL debuged = false;
	bool ret =  CheckRemoteDebuggerPresent(GetCurrentProcess(), &debuged);
	return ret && TRUE == debuged;
}

1.2 硬體斷點檢測

硬體斷點既是除錯手段、也是一種hook手段，反外掛時一定要檢測的。檢測時有兩種手段：

  1. GetThreadContext:獲取暫存器資訊，判斷Dr0~Dr3如果不是0，則被下了硬體斷點。
  2. 硬體斷點佔坑：硬體斷點只有4個，反外掛系統把硬體斷點佔住，我只要檢測我的斷點存在即可。

我使用了硬體斷點佔坑方式檢測，因為呼叫GetThreadContext檢測時容易被hook。

後期我們做對抗時，發現可以用設定記憶體屬性，來繞過硬體斷點佔坑，以後會寫一篇文章來介紹。

2 外掛檢測-特徵

遊戲反外掛系統會“主動出擊”，檢測一些“知名”的通用外掛工具，例如cheat engine、OD偵錯程式、變速齒輪等。檢測的方式可以是程式名、視窗名、模組名（dll）等資訊。反外掛系統還會從服務端動態拉取一些特徵庫，實現不停服升級反外掛系統。

當然特徵檢測主要還是為了提高外掛製作門檻，不能起到太大作用，有勝於無吧。

3 自我保護

遊戲反外掛系統做的再牛，把遊戲保護的再好，但是如果反外掛系統被本身幹掉了也就白玩了，所以自我保護是重中之重。

3.1 反外掛執行緒保護

反外掛系統會啟動一個反外掛執行緒來檢測，不在主執行緒執行，以免拖慢遊戲程式，首先我們就要保護反外掛執行緒不被幹掉。

我們採取使用遊戲主執行緒與反外掛執行緒守望相助，由主執行緒專門來檢測反外掛執行緒的存貨，反外掛執行緒可以採取更新變數、訊號等方式通知主執行緒自己存活。如果主執行緒檢測到反外掛執行緒不正常工作，就退出遊戲程式。

3.2 安全退出

當發現外掛或發現被除錯時，遊戲程式會彈框提示玩家，然後再退出遊戲。如果不做保護，外掛作者可以從彈框入手、順藤摸瓜來分析反外掛的工作原理，然後指定破解方法。

這裡主要防禦手段是：延遲退出；堆疊清理。

3.2.1 延遲退出

當發現異常後，反外掛系統不會立即退出，做個標記然後等一會退出，這樣被分析時也不會是第一執行緒，無法定位工作原理。

3.2.2 堆疊清理

彈框時，我們要做堆疊清理，把堆疊弄亂，讓外掛作者無法分析呼叫關係。

    DWORD dwEBP = 0,dwEBPMain = m_MainEBP.GetT();
    __asm
    {
        mov dwEBP,ebp
    }
    while (dwEBP < dwEBPMain)
    {
        *((DWORD*)dwEBP) = 0;
        dwEBP += 4;
    }

4 遊戲保護

遊戲保護是反外掛的根本，是反外掛系統的內功，以不變應萬變。

4.1 程式碼保護

程式碼保護時要考慮執行效率，進行不同的保護手段。

  • 反外掛程式碼：加殼保護，加殼可以混淆程式碼，增加除錯難度。我選擇使用宇宙最強殼，vmprotect。
  • 遊戲程式碼：遊戲程式碼要考慮效率，無法加殼。這裡就使用前面介紹的程式碼完整性校驗，把PE檔案重定位、修復匯入表以後進行校驗。

4.2 資料保護

一些遊戲記憶體資料也需要進行保護，一些敏感字串，一些重要遊戲屬性。

  • 字串保護：例如“發現外掛”，如果明文儲存，很容易被od搜尋出來，然後定位使用的位置。我們採取簡單加密，只要搜尋不出來即可。
  • 遊戲記憶體保護：我採取動態多級指標，每次啟動隨機指標的級數，這個不知道作用有多大，畢竟沒和外掛作者討論過。很多保護措施都是我們反外掛小組攻防實驗時，加固的。

5 資訊收集

資訊收集是反外掛系統的重要組成部分，可以幫助我們收集玩家使用外掛證據、收集外掛等。

  • 玩家監控：我們會重點監控“重點玩家”的資訊，重點玩家來自於玩家舉報，我們會加入監控觀察一週。
  • 遊戲程式修改：反外掛系統會全量檢測遊戲.exe和d3d9.dll的程式碼段，發現修改就把版本和修改的地址上報，會定時分析其中可疑的味道。
  • 檔案上傳：這個功能有點流氓，我們控制檯可以指定上傳玩家本地的檔案，是我們收集外掛的重要手段。

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