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网络游戏反外挂方案与常见外挂技术浅析

2016-07-03 22:32:32 MMProtect游戏保护系统 阅读

首先我们科普一下外挂的定义(自己总结非官方):能够修改目标程序原有的行为或数据的第三方程序。其中最常见的目标程序就是网络游戏客户端。一直以来,网络游戏开发商以及运营商与外挂开发者之间的对抗,从未停止过。正所谓,八仙过海各显神通。在对抗的过程当中,双方都有一定的收益,在利益的驱使下,双方都竭尽所能使用更高端的技术完成攻与防的内容。

正所谓,知己知彼百战百胜。我们作为专业的反外挂开发商,非常有必要了解各种常见游戏外挂所采用的技术。只有知道了他们的原理,我们才能想出对抗外挂的技术方法。下面列出我们在十数载反外挂研究中发现的外挂技术种类(不全之处,还望补充)。

一.脱机类外挂

在游戏开发过程中,每款游戏的客户端与服务端都会有固定的通信格式,大部分游戏通信协议位于TCP层之上,自定义的数据结构,外挂开发者们称此为封包。下面简单列举一个简单的打斗封包,以方便说明脱机类外挂原理。

0000ABCD 0000DCBA 00001234 00001000

例如玩家1在与玩家2打斗过程中,发送到服务器这样一个16字节的数据包,其中游戏开发者定义此数据包含义如下:

0000ABCD:玩家1ID

0000DCBA:玩家2ID

00001234:玩家1所使用的技能编号。

 00001000:玩家1对玩家2造成的伤害,转换为十进制为:4096

当服务器接收到此数据包时,则会将玩家2的血量减少4096点,如果玩家血量减少后小于等于0,则判定为玩家2已经阵亡。这时服务器会返回给玩家2的客户端一个数据包,玩家2的客户端则播放一个玩家2已经死亡的动画。

以上逻辑,其实存在着大量的漏洞,比如说,服务器应该判定玩家上一次释放00001234号技能是否在冷却时间内,再比如说,服务器应该判定玩家战斗过程中所造成的伤害是否与其装备、法力值、攻击力、暴击等相吻合,是否超过了游戏本身限制的最大伤害。类似这种漏洞,每一款游戏都会存在,只不过不会这么明显。一些老游戏在这方面做的相对较弱,所以漏洞更多。

另外,在游戏开发过程中,数据通信的格式在游戏开发商的公司中都有相关文档明确定义的。而这些文档非常机密。一些游戏开发商公司的安全做的不够好的情况下,可能会造成游戏代码以及文档的泄露。这些资料,一旦流入外挂开发者手中,那么这款游戏就极有可能会出现脱机式外挂。

脱机外挂定义:在不开启游戏客户端的情况下,第三方程序直接与游戏服务器进行通信,模拟账号登陆验证、选择角色、进入游戏、进入场景、开始战斗、对怪物造成伤害等操作时的合法数据包,发送给服务器,而服务器是没有能力判断出这些包是否是客户端发来的,即便有验证手段,由于源码已经泄露,外挂开发者可以轻而易举的模拟出服务端的各种验证机制。即便数据包传送过程中是加密的,由于源码外漏,外挂开发者一样可以正确模拟出数据包的加密方式。

对于这种类型的外挂,常见的屏蔽手段就是修改加密方式,使得脱机外挂发送过来的数据包,服务端无法解析,或者解析出的结果是错误的,而服务端发现客户端发送错误的数据包时,则断开连接。此方法,需要客户端与服务端同步更新。改动较大。

还有一种常见方法,是在客户端中嵌入一些验证性代码,与另外一个专门负责验证的服务端通信,客户端必须正确作答后,服务端方可认为是合法客户端发来的数据包。此类反外挂方式,我们也会经常见到,比如一些游戏中为防止挂机行为而加入的答题机制。

二.模拟发包类外挂

脱机类外挂多半依赖于游戏开发商的资料外泄,而模拟发包类外挂与脱机类外挂很近似。原因是一些外挂开发者本身可能是游戏开发者出身,对游戏中的逻辑相当了解,他们可以用调试+抓包分析的方法,在没有源码以及通信格式资料的情况下,分析出一些游戏中关键的数据包,并采用一定的模拟发包技术,完成游戏中本身含有的功能。

此类外挂多半需要向游戏中注入一个dll文件,并且用dll获取到与服务器通信的socket句柄,在此socket句柄上,将自己组织好的、合法的数据包发送到服务器。部分比较老的游戏中很常见此类的外挂,比如决战OL中的挂机内挂中的喊话功能,自动喝药功能,都是模拟发包方式完成的。

防此类外挂的方法,可以从数据安全的角度来做,也就是更换数据包的加密方式,但这种方式多半需要对游戏客户端和服务端进行较大的改动。我们也可以从技术角度来防此类外挂。既然需要dll注入,我们采用合理的办法防止dll注入到我们的游戏进程中即可。后文中会详细分析注入与反注入相关技术。

三.内存式外挂

在没有游戏客户端源码,并且没有一定的游戏开发经验的情况下,依然是可以进行外挂开发的。而这些外挂开发者,一般熟练掌握操作系统的各种底层机制,如模块、线程、内存、内核对象、内核机制等技术。这些技术,有助于他们去分析游戏客户端进程中的逻辑和重要数据,之后他们一般会注入dll到游戏进程,去操作游戏进程内数据,完成一些特殊功能。当遇到一些改动,服务器恰好没有校验时,他们的外挂功能便成功执行。

对于这种类型的外挂,通常的反外挂方式是,尽量让服务器端加入更多的校验。但是对于一些古老的游戏,无人维护,无人更新,此方法很难行得通。

另外,也可以在客户端对dll的注入进行限制,当外挂开发者无法注入dll到游戏进程时,那么他们也就无法完成对游戏数据的修改操作。

 

以上为按照外挂实现原理进行分类,下面还有两大常见的外挂分类方式。

一.有注入外挂

有注入dll的外挂,我们采用防止dll注入的手段在客户端进行拦截。常规的注入dll方法需要经过OpenProcessWriteProcessMemoryCreateRemoteThread等函数的调用,任何一步的失败,都会导致注入失败。而这些函数进入操作系统内核时,是有固定的内核服务接管的,我们在关键位置拦截住这些操作,如果发起调用的进程不是游戏进程本身,我们则拦截此次操作。

另外一种常见的注入方式为SetWindowsHookEx方式,此类注入方法,并不经过上述函数的调用,而是由操作系统帮助完成dll加载,也就是说,dll加载是游戏客户端进程主动进行的,此类注入方式用接管系统服务的方式无法拦截。但是此类注入时,在游戏客户端进程中会得到一个回调,我们接管这个用户态的回调,对这种dll加载操作进行拦截。但系统中有部分dll也是使用此方式注入到所有进程中的,所以此种方式拦截,我们还需要对系统自身的dll进行放行,比如:msctf.dllieframe.dll等。

二.无注入外挂

此类外挂最常见的就是加速器类,我们经历过的,最常见的受此类外挂影响较大的是传奇。游戏中人物的移动速度、攻击速度、释放速度都是靠定时器实现的。而外挂如果能影响系统中的定时器功能,则系统中所有进程都会受到影响。而这种外挂,由于无注入,我们无法拦截,并识别。并且大多数的加速类外挂,都使用了驱动,是在内核中完成的。常见的加速器会HOOK内核下的KeUpdateSystemTimeKeQueryPerformanceCounter函数,是的这两个函数的执行速度加快,完成加速功能。

在我们的MMProtect游戏反外挂系统中,加入了对内核级加速器的检测。由于MMProtect是内核级与应用层双检测,所以,有足够的能力对抗驱动级外挂程序。对于HOOK检测,我们采用了自主研发的内核HOOK检测模块,将内存中的代码段,与硬盘文件中的对应位置做对比,发现内存中与硬盘中不一致,则检测到内核inline hook。及时通知应用层的反外挂模块,并结束游戏,提示玩家不要使用第三方辅助模块。

 

如上所述,为MMProtect反外挂团队,数年反外挂历程中所常见的外挂种类以及解决方案,一些技术难度较低或者不常见的没有列出。还望见谅。

MMProtect团队将不遗余力的与外挂进程对抗,保护游戏公平性,为玩家提供一个良好的游戏环境。MMProtect官方地址:http://www.mm-protect.com