手游安全保护-基础篇

Posted 2021-09-03 '小五'

前言

手游发展至今，与外挂的对抗中，显然我们手游安全保护已占据上风，今天就带大家了解了解是如何区分玩家是否使用外挂的原理。

外挂原理分析

透视类外挂
此类外挂通常分为2种
1.修改游戏人物模型渲染数据实现地图穿透效果
2.读取游戏角色坐标绘制到屏幕上

对于第1种方式我们很轻易检测出来，由于通常模型数据并不是动态的，我们可以在初始化模型数据后，记录数据的crc32校验值，每隔一段时间对数据进行一次校验对比。

第2种方式，我们想要检测出来难度就大大增加了，因为我们并不能判断外挂是否访问了角色内存地址，再因为安卓并不像windows，游戏权限并没有外挂高，游戏仅限于用户态，然而，外挂程序通常为内核态，所以我们只能在应用本身想办法。

自瞄类外挂
此类型外挂实现方式很多，不过通常在FPS类游戏中实现方法是修改鼠标坐标(准星)，moba类游戏中则是修改技能坐标，由于准星数据是动态的，我们检测难度也是很高，不过，这怎么能难到我们聪明绝’顶’的工程师呢？
我们首先需要找到此类外挂的特点，比如，准星会追随角色坐标，我们可以对子弹预瞄轨迹，命中率，爆头率等数据进行计算得知此玩家是否开了自瞄挂，但是，对于那种技术好的玩家，又可能会误判，调整检测阀值又可能会漏网一些外挂玩家，怎么办呢？时间有限，我们下期文章再说。

进入主题

归根结底，上述的自瞄类外挂和透视类外挂都需要读取游戏内角色坐标，所以，理论来说，只要能够判断角色地址是否被第三方工具访问，便能解决此类问题。如何解决呢？
我们先来了解一下Linux内存管理。
在linux操作系统有虚拟内存与物理内存的概念。

虚拟内存与物理内存的关系图

页表工作原理

我们的cpu想访问虚拟地址所在的虚拟页(VP3)，根据页表，找出页表中第三条的值.判断有效位。 如果有效位为1，DRMA缓存命中，根据物理页号，找到物理页当中的内容，返回。

若有效位为0，参数缺页异常，调用内核缺页异常处理程序。内核通过页面置换算法选择一个页面作为被覆盖的页面，将该页的内容刷新到磁盘空间当中。然后把VP3映射的磁盘文件缓存到该物理页上面。然后页表中第三条，有效位变成1，第二部分存储上了可以对应物理内存页的地址的内容。

缺页异常处理完毕后，返回中断前的指令，重新执行，此时缓存命中，执行1。

将找到的内容映射到告诉缓存当中，CPU从告诉缓存中获取该值，结束。

有一篇博客已经将此相关内容讲解的很详细了，传送门：虚拟内存与物理内存的联系与区别

回归主题，上面所述有个关键词叫缺页异常

比如我们调用mmap来映射内存，为了防止内存无效分配，该内存空间在未访问时是不会创建物理内存页的。当程序需要使用这块内存区域时，会触发缺页中断，然后系统才会创建物理内存页。

由此我们诞生了一种近乎完美的外挂检测方案。通过在对局角色数组中插入缺页内存地址，使外挂无法识别是否是正常游戏角色数据，从而触发检测。

在这里我们需要学习一个函数:mincore

#include <unistd.h> 
#include <sys/mman.h>
int mincore(void *start, size_t length, unsigned char *vec);

函数说明：
mincore()请求向量，描述文件的哪些页位于核心，可以在没有磁盘访问的情况下读取。内核将为长度后面的字节开始地址。返回时，内核将填满VEC使用字节，其中最小有效位指示页是否为核心驻留。

官方介绍大家可能没看明白，看下面案例可能就明白了

int pageSize = getpagesize();
unsigned char vec = 0;
unsigned long start = addr & (~(pageSize - 1));
mincore((void *)start, pageSize, &vec);
if (vec == 1)
{
    printf("内存页：%p 存在与物理内存空间",addr);
}else{
    printf("内存页：%p 不存在与物理内存空间",addr);
}

到这里就很清晰了，我们通过判断在对局角色插入的缺页内存地址，即可知道玩家是否使用了外挂！

例如腾讯手游，网易手游等都是使用了此方案。

由于时间关系，也就不放相关案例了，下一期讲解外挂是如何使用各种注入实现hook修改游戏函数以及如何防止游戏被hook，点个关注不迷路。

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