На хабре уже есть пару упоминаний об инструменте Frida(Frida-node или немножко странного кода, Точки соприкосновения JavaScript и Reverse Engineering).
В одной статье уже упоминается использование Frida на практике, однако почти везде инструмент используют как фреймворк для реверс-инжиниринга и исследования функционала программ (может даже взлом).
Я же хочу рассказать о процессе превращения одной любимой для меня однопользовательской игрушки в полноценную, многопользовательскую.
Сразу хочу предупредить: в подобном процессе я почти новичок, поэтому не удивлюсь, если в меня полетят гнилые помидоры от гуру системного программирования. С другой стороны я надеюсь, что моя статья позволит начать использовать Frida (и не только) другим новичкам, а из гневных комментариев гуру я почерпну что-то полезное для себя. Также продолжать написание статей (при положительных оценках конечно) я буду прямо в процессе разработки мультиплеера.
Дано:
Node.Js + Frida + frida-node
Игра Street Legal Racing: Redline
SLRR: java pack
Установка Frida
С момента выпуска первой версии frida-node прошло много времени. Модуль обзавелся своими бинарниками Frida, поэтому установку можно просто расписать по шагам:
- Скачиваем и устанавливаем Node.Js (на момент написания статьи 5.4.1)
- При установке не забываем ткнуть в галочку установки npm
- Создаем в нужном нам месте директорию с нужным именем (для проекта), запускаем в ней консоль и вводим npm install frida-node
- Надеюсь, установка прошла удачно.
Что с игрой
Небольшая история игры.
Сама игра была выпущена в 2003 году компанией Activision. Игру разработала Венгерская компания Invictus Games. Случилось так, что игра, толи из-за плохого маркетинга, толи из за явного несоответствия интересам аудитории, не взлетела. Несмотря на это, у игры образовалось несколько сообществ фанатов, скорее всего из-за особенностей
геймплея: Автомобиль можно практически полностью разбирать и собирать, менять и настраивать детали, очень реалистичная (на тот момент) физика, деформация кузова, и поведение на дороге. Несколько раз сообщество пыталось заполучить исходные коды игры, подписывая петиции и отправляя их в Invictus. Разработчики отказывались их передавать, ссылаясь на проблемы с правами и компанией Activision, которой в данный момент принадлежат права. Несмотря на это, как-то случилось так, что в сеть утекло часть java кода игры. В саму игру встроена какая-то старая и урезанная версия JVM (Java Virtual Machine, даже без поддержки throw-catch), полностью отсутвуют функции для работы с сетью, а файлы сохраняются и открываются только во встроенном в игру формате.
На данный момент нашим земляком, с ником RAXAT был выпущен неофициальный патч 2.3.0LE, который стал
стандартом для этой игры. На базе этого патча я и решил добавить в игру поддержку мультиплеера.
Неудачные и удачные попытки
Сразу хочу заметить, что я не первый из сообщества, кто захотел реализовать мультиплеер в игре. Также я сам сделал несколько попыток добавить нужные функции в игру. Изначально я делал это с использованием dll, написанной на Delphi, которая инжектировалась в процесс. Такой метод работал, но добавлять что-либо в модуль было достаточно трудоемкой задачей.
На помощь пришел инструмент Frida, который позволяет внедрять в процесс JavaScript движок V8, и работать с процессом «изнутри». Самой важной задачей по началу являлось добавить обмен данными между JVM игры и внешним процессом Node.js.
Код проекта валяется на Github: https://github.com/lailune/SLRRMultiplayer однако представляет из себя исключительно тестовую версию, и то, что я имею на данный момент.
Ссылку на игру не привожу по понятным причинам.
Скрипт, загружаемый внутрь процесса будет называться injectScript.js. Название самого скрипта приложения не важно, я назвал его app.js
Наш скрипт будет запускать бинарник игры, и передавать pid процесса модулю Frida для внедрения скрипта.
var frida = require('frida');
var spawn = require('child_process').spawn;
var injectScript = fs.readFileSync('injectScript.js', "utf8");
var workingDir = 'C:/SLRR/'; //Да простят меня боги за абсолютный путь
//Переходим в директорию игры и запускаем её
process.chdir(workingDir);
var gameProcess = spawn(
workingDir + 'StreetLegal_Redline.exe',
[], {
stdio: 'inherit'
});
//Передаем id процесса «куда следует»
AttachHook(gameProcess.pid);
Сама функция AttachHook содержит весь код инициализации Frida:
- Подключаемся к процессу
- Загружаем наш внутренний скрипт во внедренный V8 (в это время V8 проверяет скрипт на ошибки и компилирует его в байт код)
- Ставим обработчик сообщений из скрипта
- Запускаем скрипт, и выводим сообщение об успехе или ошибке.
function AttachHook(pid) {
frida.attach(pid)
.then(function (session) {
return session.createScript(injectScript);
})
.then(function (script) {
script.events.listen('message',function (message, data) {
handleMessage(script, message.payload.name, message.payload.data);
});
script.load()
.then(function () {
console.log('Hook script injected.');
})
.catch(function(error) {
console.log('Hook Error:', error.message);
});
})
}
В случае прихода какой-либо «посылки» (payload) из нашего внедренного скрипта мы должны его обработать по своему. Для этого есть функция handleMessage, в которой, правда, пока реализован только прием информации о позиции игрока в виртуальном пространстве.
//Глобальный объект расположения в пространстве
var pos = {x: 0.0, y: 0.0, z: 0.0, sy: 0.0, sp: 0.0, sr: 0.0, angle: 0.0};
function handleMessage(script, type, data) {
if (type == "POS") {
var tmp = data.split(';');
pos.x=tmp[0];
pos.y=tmp[1];
pos.z=tmp[2];
}
}
Теперь мы можем распоряжаться этими данными так, как нам захочется, например: передать их на сервер.
injectScript.js
Способ передачи данных из игры я выбрал крайне возмутительный: перехватываю вызов CreateFileA.
Почему:
- Так проще всего. Достаточно открыть файл с
«нужным названием», внутри которого будут данные, которые мы передаем. - Я так и не смог научить Frida искать нужный
текст в памяти приложения, для дальнейшего использования определенной
области памяти. - Это работает.
Важный момент: в этом скрипте надо тщательно следить за созданием переменных и выделением памяти. Если будет создано слишком много переменных, то в один прекрасный момент запустится сборщик мусора, и процесс подвиснет на время намертво. Также если постоянно выделять память, получится утечка, с которой даже GC не справится.
//Сохраняем в память строку (путь в никуда)
var dummy = Memory.allocAnsiString("\\nothing\dev\null");
var message="";
//Подключаем перехватчик
для функции CreateFileA. Аналог Hook
Interceptor.attach(Module.findExportByName('kernel32.dll','CreateFileA'), {
onEnter: function onEnter(args) {
//Считываем первый параметр функции
message = Memory.readUtf8String(args[0]);
//Проверяем на наличие константы DTM^ (ничеголучше не придумал)
//Данные из игры передаются в формате DTM^payloadname^data
if (message.indexOf('DTM^') != -1) {
//Разделяем, убираем лишнее, отправляем «наверх»
message = message.split('^');
send({name: message[1], data:message[2]});
}
},
onLeave: function onLeave(retval) {
}
});
Возможно на этом этапе у многих появятся замечания, которые буду рад услышать.
Немного Java
Поскольку игра использует внутри себя урезанную версию Java, придется немного написать на этом великолепном языке.
Интересный момент: прямо внутрь игры встроен компилятор java в байт код для JVM, достаточно положить java файл в соответствующую директорию внутрь папки src, и при запуске игры будет создан class файл.
Для теста я использовал класс City (реализует базовые функции для управления городом в игре). В дальнейшем планирую вынести реализацию своего псевдо-сокета в отдельный глобальный класс.
Пока реализует только передачу данных наружу.
public class MultiplayerSocket {
int connected = 0; //на потом
File dtm;
public void MultiplayerSocket(){
dtm = new File();
}
public int send(String type, String msg) {
//Открываем «никакой» файл и формируем датаграмму, которую распарсим потом
dtm = new File("&nofolder\DTM^" + type + "^" + msg);
dtm.open(File.MODE_READ); //открываем файл на чтение (открытие на запись вызовет ошибку с соответствующим сообщением в error.log)
dtm.close(); //закрываем. Из-за бага игры это обязательно
return 0; //По идее тут должен быть статус отправки
}
}
//создаем экземпляр объекта
MultiplayerSocket MP;
….
public void enter(GameState prev_state ){
//Инициализируем
MP = new MultiplayerSocket();
….
}
….
//функция для отправки текущего положения машины игрока
public void sendPositionDatagram() {
if (MP) {
if (player.car && player.car.chassis) {
Vector3 pos = player.car.getPos(); //Получаем позицию игрока
MP.send("POS", pos.x + ";" + pos.y + ";" + pos.z); //отправляем наружу
}
}
}
//Вызывается перед рендером каждого кадра (до 30 fps)
public void frame(){
sendPositionDatagram();
}
Что дальше?
Надо научится передавать данные внутрь игры. Находить нужную строку в памяти с Frida пока так и не получилось (а-ля ArtMoney, руки золотые, но растут не оттуда). Будет супер, если найдутся люди, которые подскажут как. Была реализация с обменом данными через файл (а у игры свой формат), было медленно, нестабильно, лагало. В мыслях попробовать отправлять данные через подмену return какой-либо функции (но в идеале нужно через память). Также в плане интеграции в саму игру предстоит много работы. Содержание следующих статей зависит от прогресса по проекту.
Автор: jhonyxakep
