網(wǎng)絡(luò)游戲外掛技術(shù)

蘇 警

(安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學院，安徽 蚌埠233000)

0 引言

所謂游戲外掛，是一種游戲外部的輔助程序，它可以幫助玩家自動生成游戲動作、修改游戲的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)封包等，使玩家以最少的時間和精力完成游戲中的各種任務(wù)。隨著網(wǎng)絡(luò)游戲的不斷升溫，游戲外掛作為其附屬品也得到了迅猛的發(fā)展。從最初的鼠標鍵盤模擬和變速齒輪技術(shù)發(fā)展到擋截Sock、擋截API等高端技術(shù)的應用。

事物都有兩面性，游戲外掛也不例外。一方面，它可以使玩家從機械的、重復的操作中解放出來，使游戲更加人性化，娛樂化。另一方面，一些惡意外掛篡改游戲數(shù)據(jù)，欺騙服務(wù)器，嚴重破壞了游戲的公平性，使玩家大量流失。因此，外掛的開發(fā)應僅限于研究和學習編程技術(shù)之用。

1 外掛技術(shù)綜述

外掛的種類紛繁復雜，功能也多種多樣。針對同一款網(wǎng)絡(luò)游戲的外掛甚至多達幾十種，功能相同的外掛實現(xiàn)起來也有若干種不同的技術(shù)，例如本文下面要談到的某網(wǎng)絡(luò)斗地主游戲記牌器外掛的實現(xiàn)方式至少有三種，通過分析屏幕撲克牌的圖片、通過讀取游戲在本地機所使用的內(nèi)存空間、截獲并分析數(shù)據(jù)封包。因此對網(wǎng)游外掛做一個科學的分類顯得十分必要。按照外掛所針對的游戲類型，可以把其分為兩大類即，模擬玩家鼠標、鍵盤操作的動作模擬類外掛和截獲數(shù)據(jù)封包，提取或修改其中數(shù)據(jù)的封包類外掛。下面對兩類外掛所采用的技術(shù)進行詳細說明。

1.1 動作模擬類外掛

動作模擬類外掛可以在沒有人為干預的情況下，自動控制游戲中的角色，使其四處行走或者發(fā)動攻擊。此類外掛看似復雜，其實原理非常簡單。游戲中角色的行動是靠鼠標與鍵盤控制，此類外掛就是調(diào)用相關(guān)的API函數(shù)，來模擬玩家對鼠標和鍵盤的操作，從而控制游戲中的角色。

1.1.1 鼠標模擬技術(shù)

鼠標的操作包含以下幾種，點擊左鍵、點擊右鍵、點擊中鍵、移動鼠標改變相應窗體中指針的位置。下面介紹實現(xiàn)以上操作所需要的API函數(shù)。

1）mouse_event函數(shù)，模擬鼠標發(fā)出按下和放開左右鍵的動作，其格式如下：

其中，dwFlags表示各種鼠標動作，如MOUSEEVENTF_LEFTDOWN表示模擬按下鼠標左鍵、MOUSEEVENTF_LEFTUP表示模擬放開鼠標左鍵、MOUSEEVENTF_MOVE表示模擬鼠標移動事件等。

游戲中角色的移動一般是將鼠標移動到目的地，然后按下鼠標左鍵來完成的。下面利用上面介紹的API函數(shù)來模擬角色的移動。

CPoint oldPoint,newPoint;

GetCursorPos(&oldPoint);//保存當前鼠標位置

newPoint=SetPoint(oldPoint);//SetPoint為自編的坐標設(shè)置函數(shù)

SetCursorPos(newPoint.x,newPoint.y);//設(shè)置目的地位置

mouse_event(MOUSEEVENTF_LEFTDOWN,0,0,0,0);//模擬按下鼠標左鍵

mouse_event(MOUSEEVENTF_LEFTUP,0,0,0,0);//模擬放開鼠標左鍵

1.1.2 鍵盤模擬技術(shù)

鍵盤的操作比較簡單，只有按鍵的按下與放開兩種。通過keydb_event函數(shù)模擬鍵盤動作，其格式如下：

下面利用該函數(shù)來模擬按下Ctrl+C的操作。

keybd_event(VK_CONTROL,MapVirtualKey(VK_CONTROL,0),0,0);//按下CTRL鍵

keybd_event(0x43,MapVirtualKey(0x43,0),0,0);//鍵下C鍵

keybd_event(0x43,MapVirtualKey(0x43,0),KEYEVENTF_KEYUP,0);//放開C鍵

keybd_event(VK_CONTROL,MapVirtualKey(VK_CONTROL,0),

KEYEVENTF_KEYUP,0);//放開CTRL鍵

其中，MapVirtualKey函數(shù)功能是在虛擬鍵值與掃描碼之間進行轉(zhuǎn)換。

1.2 封包類外掛

網(wǎng)絡(luò)游戲最大的特點在于分布在各地的玩家之間可以相互通信，實現(xiàn)這個功能的關(guān)鍵是玩家在游戲中所做的任何操作，都會以數(shù)據(jù)封包的形式發(fā)送至服務(wù)器，服務(wù)器經(jīng)過處理后再把數(shù)據(jù)封包反饋給游戲中的玩家們。

封包類外掛利用網(wǎng)絡(luò)游戲這個特點，在客戶端攔截服務(wù)器發(fā)送來的數(shù)據(jù)封包，采用特定的方法對封包內(nèi)的數(shù)據(jù)進行分析，最后按照需要修改封包內(nèi)的數(shù)據(jù)模擬客戶端發(fā)送至服務(wù)器。此類外掛實現(xiàn)的關(guān)鍵技術(shù)涉及兩個方面：封包截獲與封包數(shù)據(jù)的分析。

1.2.1 封包截獲

API Hook技術(shù)是封包截獲的核心，是指攔截API調(diào)用的過程。API Hook技術(shù)的應用十分廣泛，如實時翻譯系統(tǒng)中屏幕取詞功能。API Hook一般由兩部分組成：Hook服務(wù)器和Hook驅(qū)動器。Hook服務(wù)器一般以exe的形式出現(xiàn)，主要負責把Hook驅(qū)動器注入到目標進程或模塊中。Hook驅(qū)動器一般以DLL的形式出現(xiàn)，主要負責API的攔截工作。至此，又涉及到兩個核心技術(shù)：DLL注入技術(shù)與API攔截技術(shù)。

圖1 API Hook系統(tǒng)實現(xiàn)結(jié)構(gòu)[2]

1）DLL 注入技術(shù)

DLL的注入方法有很多種，由于篇幅有限，只介紹兩種比較常用的方法，即利用全局鉤子進行DLL注入和利用遠程線程進行DLL注入。下面分別介紹。

全局鉤子必須在DLL中也就是Hook驅(qū)動器中實現(xiàn)，原理是當待注入進程在接收到某一消息時，消息不會先到這個進程，而是先到DLL中的鉤子函數(shù)中，由鉤子先處理這個消息后再傳遞到接收這個消息的進程中。也就是說，當待注入進程的消息被一個鉤子截獲時，相當于這個進程調(diào)用了DLL中的鉤子函數(shù)，系統(tǒng)便會強制把DLL文件映射到這個進程的地址空間中，供這個進程使用。以上是利用全局鉤子進行DLL注入的全過程?？梢酝ㄟ^SetWindowsHookEx函數(shù)在系統(tǒng)中安裝鉤子，通過UnHookWindowsHookEx卸載鉤子。

利用遠程線程進行DLL注入的步驟：利用OpenProcess函數(shù)取得遠程進程的進程ID；利用VirtualAllocEx函數(shù)在遠程進程空間中分配一段內(nèi)存用來存放要注入的DLL完整路徑；利用WriteProcessMemory函數(shù)將要注入的DLL的路徑寫到剛才分配的遠程進程空間；利用GetProcAddress函數(shù)從Kernel32.dll中取得LoadLibray的地址；利用CreateRemoteThread函數(shù)以從Kernel32.dll中取得的LoadLibrary函數(shù)的地址為線程函數(shù)的地址，以我們要注入的DLL文件名為參數(shù)，創(chuàng)建遠程線程。

2）API攔截技術(shù)

API攔截的實現(xiàn)方法也有多種，本文重點介紹兩種最為常用的技術(shù)，即擋截Winsock和擋截API函數(shù)。

Winsock是Windows網(wǎng)絡(luò)編程接口。在Windows系統(tǒng)中，使用Winsock接口為應用程序提供基于TCP/IP協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)訪問服務(wù)，而這些服務(wù)是由 Wsock32.DLL提供的函數(shù)庫來完成的。因此，任何Windows基于TCP/IP的應用程序都必須通過Winsock接口訪問網(wǎng)絡(luò)。擋截Winsock的原理是由自己寫一個與原有進程調(diào)用的Wsock32.DLL具有相同接口函數(shù)的DLL，再用重寫的DLL替換原有的DLL。在替換的過程中，可以對感興趣的函數(shù)進行擋截，放入外掛控制代碼，而對其它不感興趣的函數(shù)，則以函數(shù)轉(zhuǎn)發(fā)的形式調(diào)用原有Wsock32.DLL中的函數(shù)。

實現(xiàn)擋截API的常用方法是改寫執(zhí)行代碼，主要步驟是：利用GetProcAddress函數(shù)獲取所要擋截的API函數(shù)的地址；利用VirtualQuery函數(shù)查詢關(guān)于本進程內(nèi)虛擬地址頁的信息，利用VirtualProtect函數(shù)改變本進程內(nèi)虛擬地址頁的保護屬性；利用WriteProcessMemory函數(shù)修改原API函數(shù)執(zhí)行代碼的前8個字節(jié)，使得對該API函數(shù)的調(diào)用能轉(zhuǎn)向自定義的函數(shù)調(diào)用。除此之外，還可以通過改寫PE文件的輸入地址表來實現(xiàn)擋截API的功能，有關(guān)此方法可以參見MSDN的相關(guān)內(nèi)容。

1.2.2 封包數(shù)據(jù)分析

封包數(shù)據(jù)分析的過程非常復雜，需要分析人員有極大的耐心和毅力。首先，封包內(nèi)數(shù)據(jù)的格式很復雜，需要經(jīng)過反復的試驗與分析，才能得出數(shù)據(jù)中每個字節(jié)在游戲中所表示的含意。其次，絕大部分游戲?qū)Ψ獍鼉?nèi)的數(shù)據(jù)進行了加密處理。在網(wǎng)絡(luò)游戲出現(xiàn)的初期，只要掌握幾種簡單的加密解密算法，就可以通過對封包內(nèi)數(shù)據(jù)的分析得出封包的加密解密算法。但隨著機器性能的提高與網(wǎng)絡(luò)帶寬的提升，游戲開發(fā)商對封包的加密與解密算法設(shè)計的越來越復雜，單純的通過封包內(nèi)數(shù)據(jù)的分析已經(jīng)很難推出加密解密算法。目前破解封包加密與解密算法的方法主要是通過動態(tài)調(diào)試技術(shù)來實現(xiàn)的。其原理是首先通過動態(tài)調(diào)試跟蹤并取出加密與解密算法的代碼段，然后再通過分析這些代碼最終得出結(jié)論。動態(tài)調(diào)試主要是跟蹤代碼的執(zhí)行，一般跟蹤的起點可以是windows消息、socket中的send與recv等函數(shù)。動態(tài)調(diào)試工具一般采用OllyDbg，softice等工具。動態(tài)調(diào)試工具所跟蹤的代碼都是以匯編語言的形式反饋給用戶，匯編語言相對高級語言難以讀懂，一般可以通過代碼反推導將匯編語言轉(zhuǎn)換為相應的高級語言，步驟如下：首先，可以將匯編碼寫成三元表達碼，其次，將代碼中的轉(zhuǎn)移指令轉(zhuǎn)換為條件語句或循環(huán)語句，再次，將代碼中的變量進行迭代，最后，進行變量形式轉(zhuǎn)換與語句形式轉(zhuǎn)換。當然我們對代碼進行動態(tài)調(diào)試的目的是為了掌握封包的加密算法，進而對封包中的數(shù)據(jù)進行分析，通過大量的實驗，最終讀懂封包中重要數(shù)據(jù)的含意。為后面的編程工作做好準備。

2 結(jié)束結(jié)

外掛程序?qū)W(wǎng)絡(luò)游戲的環(huán)境安全和健康發(fā)展有著極大的影響，防治外掛必然要對外掛的實現(xiàn)技術(shù)有所了解。但防治外掛僅靠技術(shù)手段是很難實現(xiàn)的，因為在網(wǎng)絡(luò)世界沒有什么是絕對安全絕對保密的。技術(shù)手段只能是盡可能的加大外掛制作的難度，拖延外掛開發(fā)的時間而已，并不可能完全杜絕外掛。因此外掛的防治必須要多管齊下，尤其是加強游戲信用體制的建設(shè)，完善相應的法律法規(guī)，以促進網(wǎng)絡(luò)游戲更好，更快的發(fā)展。

［1］劉克勝，王忠壽.API Hook 關(guān)鍵技術(shù)解析[J].網(wǎng)絡(luò)安全，2006，22(8)：48-50.

［2］周毅.探討游戲外掛應用技術(shù)[J].中文信息，2003(10)：22-25.

［3］王遠.Windows 系統(tǒng) API函數(shù)攔截技術(shù)研究[J].微計算機信息，2006，22(10)：224-226.