FPS网络游戏自动瞄准漏洞分析以及实现

伊索谗言

0x0. 前言
来到论坛已经有一段时间了，目前大三学生，乐于分享知识，分享知识，不知道能不能申请精华。
新年刚刚过去，不知道大家亲戚走没走完，新的一年里，祝大家财源广进，身体健康，万事如意，一切都会好起来的！

0x1. 了解FPS游戏自瞄漏洞
经常玩游戏的朋友，应该知道FPS游戏，例如：穿越火线，逆战等等，他们的特点就是以第一人称视角进行操作人物，屏幕中间会有一个准星，通过准星瞄准敌人进行攻击以达到击杀效果和游戏体验。

由于FPS游戏的特殊游戏体验，所以使得很多不法分子利用逆向知识开发了很多自动瞄准的工具，破坏了游戏平衡。具体的原理如下：
1.找到存放鼠标准星的坐标基地址
2.找到人物数组基地址
3.找到人物数组下人物的相关属性偏移：血量，名字，坐标，阵营等
4.通过阵营判断是否为敌人，通过血量判断是否死亡，利用算法将自己的准星坐标修改为敌人所处的位置，实现自动瞄准

0x2. 利用某FPS网络游戏进行分析

用到工具：CE，OllyDbg

首先，我们分析了解一下FPS鼠标准星的知识，并且找出他的内存地址：

搜索前，我们要理清思路，那就是如何去定位鼠标的坐标，怎么定位比较方便。因为游戏分为鼠标X和鼠标Y两种坐标，鼠标X即左右的坐标，鼠标Y为上下坐标，由于左右坐标在游戏中转一圈无法确定坐标数据是否增大还是减小，所以我们通常分析鼠标的Y，即上下坐标。

针对鼠标Y坐标变动的情况分析：

无鼠标准星特殊加密：
1.向上移动准星坐标增大，向下移动准星坐标减小
2. 向上移动准星坐标减小，向下移动准星坐标增大

鼠标准星特殊加密：
鼠标准星上下无规律变动

对于没有鼠标准星特殊加密的游戏，我们通常在CE工具中搜索增加或者减少
对于存在 鼠标准星特殊加密的游戏，我们通常在CE工具中搜索变动或者未变动

另外，由于坐标等数据精度都是比较高的，所以我们通常搜索浮点数或者双浮点数

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                                                                                               ①开始分析鼠标坐标内存地址

我分析的游戏是创世战车，这是一款FPS射击网游，由于我已经提前逆向过，所以我们的CE操作顺序依次是：

附加进程->切换为搜索浮点数->搜索未知的初始值 ->鼠标向上搜索增加 ->鼠标向下搜索减少

然后 鼠标向上搜索增加 ->鼠标向下搜索减少重复循环过滤，最后我们剩下9个内存地址，通过修改得知：0x23E3588  是我们的鼠标Y内存地址


此时，我们已经得到了鼠标Y的内存地址，这个时候，我们不必去搜索鼠标X的内存地址，只需观察该地址相邻或者附近的地址值的变化即可得知鼠标X
因为鼠标XY坐标在游戏中存放是连续的，类似我们在上课写C语言结构体里面变量数据内存地址是连续的一样的道理

那么如何查看相邻地址内存呢？CE有个自带的功能：



按照图示的标注的顺序，在下面的窗口编辑框内填入相关地址：


在这里解释一下为什么我们需要填入23E3500，因为鼠标Y地址是： 23E3588，鼠标X在附近的位置，所以我们存在一个取值范围，这个范围不是很大，所以我们填入了一个估值，填入后定义结构体，一切回车默认即可。

通过观察和修改，我们发现当修改23E3584这个地址时，鼠标的X准星会变动，由此我们得知了该游戏的鼠标坐标内存地址，即：

鼠标X：Crossout.exe+1963584
鼠标Y：Crossout.exe+1963588（该游戏基地址存放是以模块名+模块偏移存放的）





至此，我们的鼠标坐标内存地址分析完毕，当然了，分析这个还不够，下面我们来分析一下人物数组及其结构：

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                                                                                               ②开始分析人物数组

说到人物数组，我们必须要了解一下游戏中人物对象的存放形式，一般均为数组， 优点：

1、按照索引查询元素速度快
2、能存储大量数据
3、按照索引遍历数组方便

而且这也是我们C/C++语言中常用的写法

那么我们来分析一下该游戏，由于该游戏没有子弹数量，所以我们可以通过血量来分析该游戏的数据：

由于血量精度也比较高，所以存放形式也多为浮点数或者双浮点数，由于精度过高，所以我们不能够搜索精确数值，改为搜索两者之间的数值：


通过撞击建筑物或者其他车辆，使自身血量变动，然后过滤到血量地址：



这个时候，我们需要用到另外一款调试器：OllyDbg

我们附加进程，使用dd指令，查看血量地址，然后下硬件断点，寻找数组和基地址



程序断在了0x011299D9位置处，观察寄存器，我们得知eax为人物的临时对象地址，0x0C0为我们的血量地址偏移：0x39EE8FF0 + 0x0c0 = 0x39EE90B0 (eax)



所以我们继续去追eax，通过单步call，我们发现eax实际上来源于上方的Call的返回值：





我们进入Call去追踪Eax来源，通过追踪我们发现了数组：



并且我们发现了数组的基地址：


关于最终数组的地址的寻址过程，在这里不再赘述，我只放出大概的OD逆向的注释，大家对照一下就可以了：







最终通过我们的分析得到数组的表达式：

dd   [[1C6E1F0]+(([[23E20D4]*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+0c0

其中，通过我们的分析，得知：0x23E20D4这个地址存放的使我们自身的数组的下标，所以，表达式可转换为

dd   [[1C6E1F0]+(( n*7c0 + 2BE8 + 23CFD80 ]&0FFF)+2aad)*c]+0c0   n为下标

分析完数组之后，我们接下来就来分析人物的结构了！

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                                                                                              ③开始分析人物结构

由于人物结构是一个结构体，该结构体的起始地址为人物对象地址，所以，我们继续用CE的结构体分析工具去分析人物对象地址，也就是刚才的eax地址：

通过观察，我们立刻就得到了人物名称的偏移量：0x68



通过观察和修改浮点数，我们观察到了人物坐标的偏移量：

人物左右X：0x2B0
人物前后Y：0x2B8
人物高度Z：0x2B4(个人习惯这个为Z)


由此，我们可以总结几个表达式了！！！


dd [[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+0c0  人物血量

dd [[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+068  人物名称

dd [[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+02B0  人物X坐标

dd [[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+02B8  人物Y坐标

dd [[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+02B4  人物Z坐标

然后，我们就可以去游戏写个遍历器看一下了！走！去写遍历器！

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                                                                                             ④写遍历器查看游戏数据


大致逻辑如下，可能我的代码功底不是很好，让大家见笑啦~

因为该游戏房间人数最多为32人，所以我们for循环的次数为i自身X  敌人Y>自身Y   敌人位于第一象限
2. 当敌人X自身Y   敌人位于第二象限
3. 当敌人X0  游戏中为： -π->π/2，所以依然需要在原公式的基础上-π/2

那么最终的第一象限的算法也就是：- atan2(（敌人Y-我们Y）,（敌人X-我们X）) - π/2

以此类推，全部象限的鼠标X算法大致如下：
[C++] 纯文本查看 复制代码        /*计算水平横角度*/FLOAT AimbotAngle_X;if (X_Target > X_MyPlayer && Y_Target > 人物.fY)//第一象限{AimbotAngle_X = (FLOAT)(0 - atan2(Y_Target - 人物.fY, X_Target - X_MyPlayer) - 3.1415926 / 2);}if (X_Target < X_MyPlayer && Y_Target > 人物.fY)//第二象限{AimbotAngle_X = (FLOAT)(atan2(Y_Target - 人物.fY, X_MyPlayer - X_Target) + 3.1415926 / 2);}if (X_Target < X_MyPlayer && Y_Target < 人物.fY)//第三象限{AimbotAngle_X = (FLOAT)(3.1415926 / 2 - atan2(人物.fY - Y_Target, X_MyPlayer - X_Target));}if (X_Target > X_MyPlayer && Y_Target < 人物.fY)//第四象限{AimbotAngle_X = (FLOAT)(atan2(人物.fY - Y_Target, X_Target - X_MyPlayer) - 3.1415926 / 2);}

至此，我们分析完了鼠标的X横角度，那么我们带着愉悦的心情继续分析鼠标的Y角度吧！

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                                                                                            ⑥分析自瞄的鼠标Y坐标


自瞄的Y坐标相对简单，用一张图大家就明白了：



依然，绿色标注的角度为我们的瞄准的Y角度，那么如何计算呢，这一次需要用到勾股定理：

首先我们把上面三角形的临边计算出来：也就是X的平方 + Y的平方 ，然后开平方，我们把这个值设为P

得知了P，得知Z = 敌人的Z-我们的Z，那么我们就可以计算角度了：atan2(Z,P)，取值范围为0--π/2  逐渐增大

那么游戏中的变化规律呢，我们看一下：

当鼠标Y为0时，朝向中心位置：



当鼠标向最上方时，大致值为π/2：


当鼠标向最下方时，大致值为-π/2：



那么也就是说如果敌人Z高于我们Z，那么游戏角度处于0--->π/2，生活中角度也为：0-π/2，无需转换

如果敌人Z小于我们Z，游戏角度为：0- -π/2,生活中角度要进行取反，也就是 -atan2(Z,P)

注意此时的Z，也进行了变化，因为我们位于坐标原点，为保证值为正数  所以Z = 我们Z - 敌人Z

所以最终横角度大致代码如下：

[C++] 纯文本查看 复制代码         /*        计算上下俯仰角        */FLOAT AimbotAngle_Y;FLOAT Distance; Distance = sqrt((X_Target - X_MyPlayer)*(X_Target - X_MyPlayer) + (Y_Target - Y_MyPlayer)*(Y_Target - Y_MyPlayer)); //敌人高度 > 自己高度if (Z_Target > Z_MyPlayer){AimbotAngle_Y = atan2(Z_Target - Z_MyPlayer, Distance);} //敌人高度 < 自己高度if (Z_Target < Z_MyPlayer){AimbotAngle_Y = 0 - atan2(Z_MyPlayer - Z_Target, Distance);}  

最终，我们的算法就结束了，还差最后一步，那就是源源不断的写入敌人的角度数据到我们的鼠标角度中，就可以实现锁定敌人的功能

另外还需要注意一点，该游戏在分析阵营时，在人物结构下未发现阵营数据，通过观察，得知阵营在数组地址 减去 0x38的位置

任意人物的阵营：数组下标*7C0+Crossout.exe+194FD80+2BE8 - 0x38    敌方跟我方的阵营是不同的

我们现在已经做完了几乎全部的铺垫，大致的逻辑如下：

[C++] 纯文本查看 复制代码自瞄(){       得出人物信息()      {           得到自己的属性：坐标XYZ 血量  阵营  是否死亡  鼠标角度；           得到其他人的属性：坐标XYZ 血量  阵营  是否死亡     }    计算角度坐标    瞄准()   {    判断死亡  是否在房间    判断阵营    选择最近的敌人瞄准   10米  100米  威胁最大的   }}


再总结一下：

任意人物的阵营：数组下标*7C0+Crossout.exe+194FD80+2BE8 - 0x38    敌方跟我方的阵营是不同的

人物血量 ： [[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+0c0   通过判断敌人血量可以确定敌人是否死亡

人物名称 ：[[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+068

人物X坐标 ：[[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+02B0

人物Y坐标 ：[[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+02B8

人物Z坐标 ：[[1C6E1F0]+(([n*7c0+2BE8+23CFD80]&0FFF)+2aad)*c]+02B4

人物对象地址：[0143e1f0]+(([01B9FD80+0*07c0+2BE8]&0FFF)+2AAD)*0c    通过判断对象地址值是否有效可以判断是否在房间内


那么，通过这些数据，我们就可以知道FPS游戏自瞄漏洞的利用方式了。

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                                                                                           ⑦修改内存实现自瞄

[C++] 纯文本查看 复制代码大致代码如下，由于我做了些封装，所以，大家明白写法逻辑就可以了： //写自瞄XWriteMemeryFloat(_hGameHandle, GetProcessBaseAddress(ProcessId) + MouseX, 水平角);//写自瞄YWriteMemeryFloat(_hGameHandle, GetProcessBaseAddress(ProcessId) + MouseY, 俯视角); //写内存小数型BOOL WriteMemeryFloat(HANDLE hGameHandle, DWORD _address, FLOAT Data){return WriteProcessMemory(hGameHandle, LPVOID(_address), &Data, sizeof(Data), NULL);} 由于该游戏的地址以模块地址 + 模块偏移形式存放，所以，我封装了获取本模块基地址的函数： //取本程序模块地址DWORD_PTR GetProcessBaseAddress(DWORD processID){DWORD_PTR   baseAddress = 0;HANDLE      processHandle = OpenProcess(PROCESS_ALL_ACCESS, FALSE, processID);HMODULE     *moduleArray;LPBYTE      moduleArrayBytes;DWORD       bytesRequired; if (processHandle){if (EnumProcessModules(processHandle, NULL, 0, &bytesRequired)){if (bytesRequired){moduleArrayBytes = (LPBYTE)LocalAlloc(LPTR, bytesRequired); if (moduleArrayBytes){unsigned int moduleCount; moduleCount = bytesRequired / sizeof(HMODULE);moduleArray = (HMODULE *)moduleArrayBytes; if (EnumProcessModules(processHandle, moduleArray, bytesRequired, &bytesRequired)){baseAddress = (DWORD_PTR)moduleArray[0];}LocalFree(moduleArrayBytes);}}}CloseHandle(processHandle);}return baseAddress;}
0x3. 总结

至此，FPS游戏自瞄游戏漏洞分析完成

全部FPS游戏均存在内存自动瞄准的漏洞，在这里，并不是希望大家去破坏游戏，而是我希望大家能够知道原理，学到知识，希望大家不要做破坏游戏平衡的事情.

写完了，不知道大家喜不喜欢，如果喜欢的话，我会抽出时间写一下方框透视的绘制和算法

不知道管理能不能加精，另外今年也打算读研究生了

不打广告，不留名，希望大家好好学习，新的一年里，更上一层楼！
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