游戏反外挂技术揭秘

发布于 2022年 01月 12日 12:24

前面的文章,我们介绍了inline hook、硬件断点hook、远程线程、代码完整性校验。其实都是为了本篇文章做铺垫,作者做过3年的游戏反外挂工作,今天就把反外挂技术做一个总结。

反外挂工作感悟

永远在路上

没有破解不了的反外挂系统,反外挂是一个对抗过程,需要不断升级。我们反外挂小组会采取对抗方式提升防御,也会研究竞品来获取灵感。反外挂也是非常有意思的,可以学到很多很多底层知识。

善战者无赫赫之功

反外挂,很难做出成绩,你把游戏保护的固若金汤,你会显得很平庸,可有可无。但是如果一旦有一款外挂不能及时防御,你又会显得很无能,所以我选择离开这个行业,主要是所在城市没有太多选择。

本文的结构如下:

1 反调试

反调试是反外挂中很重要的环节,可以提高外挂作者的门槛。每一种反外挂手段我们成为“暗桩”,其实没有不能破解的反外挂手段,但是如果“暗桩”太多,对于外挂作者也是很难调试游戏的。

下面开始介绍一些反外挂手段。 这里有一个很好的网站,里面包含8大类反调试技术,感兴趣可以看一下。
https://anti-debug.checkpoint.com/

1.1 调试检测

1.1.1 执行时间

当游戏被调试时,运行肯定会变慢,我们可以检测游戏主循环的运行时间,来判断是否被调试,实际上这种检测是最难拔出的“暗桩”。

1.1.2 调试位检测

windows提供了一些api来检测,例如IsDebuggerPresentCheckRemoteDebuggerPresent

// 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 硬件断点检测

硬件断点既是调试手段、也是一种hook手段,反外挂时一定要检测的。检测时有两种手段:

  1. GetThreadContext:获取寄存器信息,判断Dr0~Dr3如果不是0,则被下了硬件断点。
  2. 硬件断点占坑:硬件断点只有4个,反外挂系统把硬件断点占住,我只要检测我的断点存在即可。

我使用了硬件断点占坑方式检测,因为调用GetThreadContext检测时容易被hook。

后期我们做对抗时,发现可以用设置内存属性,来绕过硬件断点占坑,以后会写一篇文章来介绍。

2 外挂检测-特征

游戏反外挂系统会“主动出击”,检测一些“知名”的通用外挂工具,例如cheat engine、OD调试器、变速齿轮等。检测的方式可以是进程名、窗口名、模块名(dll)等信息。反外挂系统还会从服务端动态拉取一些特征库,实现不停服升级反外挂系统。

当然特征检测主要还是为了提高外挂制作门槛,不能起到太大作用,有胜于无吧。

3 自我保护

游戏反外挂系统做的再牛,把游戏保护的再好,但是如果反外挂系统被本身干掉了也就白玩了,所以自我保护是重中之重。

3.1 反外挂线程保护

反外挂系统会启动一个反外挂线程来检测,不在主线程运行,以免拖慢游戏程序,首先我们就要保护反外挂线程不被干掉。

我们采取使用游戏主线程与反外挂线程守望相助,由主线程专门来检测反外挂线程的存货,反外挂线程可以采取更新变量、信号等方式通知主线程自己存活。如果主线程检测到反外挂线程不正常工作,就退出游戏程序。

3.2 安全退出

当发现外挂或发现被调试时,游戏程序会弹框提示玩家,然后再退出游戏。如果不做保护,外挂作者可以从弹框入手、顺藤摸瓜来分析反外挂的工作原理,然后指定破解方法。

这里主要防御手段是:延迟退出;堆栈清理。

3.2.1 延迟退出

当发现异常后,反外挂系统不会立即退出,做个标记然后等一会退出,这样被分析时也不会是第一线程,无法定位工作原理。

3.2.2 堆栈清理

弹框时,我们要做堆栈清理,把堆栈弄乱,让外挂作者无法分析调用关系。

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

4 游戏保护

游戏保护是反外挂的根本,是反外挂系统的内功,以不变应万变。

4.1 代码保护

代码保护时要考虑执行效率,进行不同的保护手段。

  • 反外挂代码:加壳保护,加壳可以混淆代码,增加调试难度。我选择使用宇宙最强壳,vmprotect。
  • 游戏代码:游戏代码要考虑效率,无法加壳。这里就使用前面介绍的代码完整性校验,把PE文件重定位、修复导入表以后进行校验。

4.2 数据保护

一些游戏内存数据也需要进行保护,一些敏感字符串,一些重要游戏属性。

  • 字符串保护:例如“发现外挂”,如果明文保存,很容易被od搜索出来,然后定位使用的位置。我们采取简单加密,只要搜索不出来即可。
  • 游戏内存保护:我采取动态多级指针,每次启动随机指针的级数,这个不知道作用有多大,毕竟没和外挂作者讨论过。很多保护措施都是我们反外挂小组攻防实验时,加固的。

5 信息收集

信息收集是反外挂系统的重要组成部分,可以帮助我们收集玩家使用外挂证据、收集外挂等。

  • 玩家监控:我们会重点监控“重点玩家”的信息,重点玩家来自于玩家举报,我们会加入监控观察一周。
  • 游戏程序修改:反外挂系统会全量检测游戏.exe和d3d9.dll的代码段,发现修改就把版本和修改的地址上报,会定时分析其中可疑的味道。
  • 文件上传:这个功能有点流氓,我们控制台可以指定上传玩家本地的文件,是我们收集外挂的重要手段。

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