2025騰訊遊戲安全大賽(安卓決賽)

前言

上一年雖然止步於初賽，但之後找了時間復現了一下決賽，大概花了2、3周才復現完( 還是在有文章參考的情況下 )，內容很多，大致包括保護分析、vm分析、透視、自瞄實現。

今年的決賽比較不同，他給了2種外掛，考察的是外掛功能的分析和外掛檢測，如下圖。

我對外掛的實現與檢測都沒有太深入的研究，下文的檢測方式大多都是參考網上的文章現學現賣的，有寫錯的地方還請指正。

前置準備

三件套與初賽一樣：

GName：0xADF07C0

GObject：0xAE34A98

GWorld：0xAFAC398

利用GObject來dump SDK，記為SDKO.txt。

./ue4dumper64 --sdku --newue+ --gname 0xADF07C0 --guobj 0xAE34A98 --package com.ACE2025.Game

ACEInject分析

ACEInject外掛功能分析

ACEInject這個Zygisk模塊會注入libGame.so，將其拉入IDA分析，發現沒有混淆。

在.init_array裡發現它調用pthread_create創建了一個線程，對應線程回調函數如下。

具體邏輯是先獲取libUE4.so的基址，在sub_1618中修改libUE4_base + 0x6711AC4的權限( rwx )，然後將*(libUE4_base + 0x6711AC4)置為0x52A85908。

最後的anti是一些反調試邏輯。

libUE4.so的0x6711AC4處是一條mov指令。

而0x52A85908對應的arm64匯編是mov w8, #0x42c80000。

查看偽代碼，w8最終會賦給*(v5 + 0x460)，而v5大概率是個UE4的對象。

hook後發現v5可能是以下uobj

[UObjectName]  SphereComp
[UObjectName]  SphereComp    
[UObjectName]  ProjectileComp
[UObjectName]  ProjectileComp
[UObjectName]  SphereComp
[UObjectName]  SphereComp
[UObjectName]  ProjectileComp
[UObjectName]  ProjectileComp

在SDKO.txt裡搜SphereComponent，發現它0x460偏移處是SphereRadius屬性，看來libGame.so中的修改目標就是它。

Class: SphereComponent.ShapeComponent.PrimitiveComponent.SceneComponent.ActorComponent.Object
	float SphereRadius;//[Offset: 0x460, Size: 0x4]

ACEInject反調試分析

anti函數如下，主要是一些frida、hook、調試檢測。

調試檢測1：/proc/self/stat

端口檢測：包括IDA、frida的默認端口。

調試檢測2：TracerPid

frida檢測：

hook檢測( 應該 )：

ACEInject檢測方案

從上述分析可知，libGame.so會修改libUE4.so的sub_6711A54中某處的字節碼。

因此可以通過crc32來判斷sub_6711A54是否被修改，sub_6711A54原始的crc32是0x49d5c836。

uLong get_crc32(uint8_t* addr, size_t size) {
    return crc32(0, addr, size);
}

bool is_sub_6711A54_modify(uint64_t base) {
    // func offset: 0x6711A54
    // size: 0x224
    // orig sub_6711A54 crc32 = 0x49d5c836;

    uLong crc_val = get_crc32(reinterpret_cast<uint8_t*>(base + 0x6711A54), 0x224);
//    LOGD("crc_val: 0x%llx", crc_val);
    return crc_val != 0x49d5c836;
}

在線程中不斷調用is_sub_6711A54_modify來檢測是否被修改，當libGame.so注入後，成功檢測。

當然更通用的做法可能是對整個.text段進行crc32，或者對一些重要的函數分別進行crc32，這裡針對單一函數的做法只是作為一個演示。

注：不知為何我用Xiaomi8 Lite( Magisk環境 )在測試時發現有時雖然libGame.so成功注入，但卻修改失敗？有時卻能修改成功，有點玄學。而在另一部非Magisk環境的手機手動注入libGame.so時卻能100%修改成功，有點神奇。

cheat分析

elf可執行文件的起始執行函數是start，如下。

一開始以為br x16那裡會跳到具體邏輯，但嘗試用frida stalker hook那處地址時並沒有觸發。

用frida stalker簡單trace後發現，__libc_init會跳到0x241d90。

0x241b04: bl #0x5f6bc47440
0x2b0440: adrp x16, #0x5f6bc4b000
0x2b0444: ldr x17, [x16, #0xfb0]
0x2b0448: add x16, x16, #0xfb0
0x2b044c: br x17
0x241d90: sub sp, sp, #0x70

注：後來用IDA9看才發現原來之前是因為沒有正確解析__libc_init的參數，導致看不到sub_241d90。

記0x241d90為start_process，這裡會通過am start來啟動APP，啟動成功後會調用usleep等待APP加載so，然後調用sub_241BF0實現外掛邏輯。

sub_241BF0如下，一開始先初始化了ImGui，然後循環調用MainLoopStep。

對比ImGui源碼，以此手動還原MainLoopStep中的一些符號。

可以看到點擊「初始化輔助」按鈕後，會調用init_cheat進行初始化，看看它的實現。

「初始化輔助」分析

init_cheat初始化流程大致如下。

從/proc/pidof com.ACE2025.Game/maps獲取libUE4.so的基址，保存到全局變量。

通過process_vm_readv系統調用來跨內存訪問訪問libUE4.so中的一些值，保存到全局變量。

遍歷獲取MyProjectCharacter對象( 暫時未知是基於libUE4的哪個全局變量來獲取的 )，然後保存其中的PlayerCameraManager屬性到全局變量。

將上述遍歷過程用frida實現，如下：

function test_cheat_init() {

    let unknow1 = base.add(0xAF75B08).readPointer();
    let unknow2 = base.add(0xAF75B08).add(8).readU32();
    console.log("unknow1: ", hexdump(unknow1));
    console.log("FirstPersonCharacter_C: ", All_Objects["FirstPersonCharacter_C"]);
    for(let i = 0; i < unknow2; i++) {
        let uobj = unknow1.add(i * 24).readPointer();
        console.log(`${i}: ${uobj}`);
        printName(uobj);
    }

}

由此可以看出0xAF75B08指向的位置保存著Character對象數組，0xAF75B08 + 8指向的位置保存著數組大小。

最後調用get_ThirdPerson遍歷獲取 & 保存TP_ThirdPersonCharacter對象( 同上 )，後面還進行了一些操作，但應該不太重要，先不看了。

透視繪制分析

init_cheat初始化後，inited會置為true，然後會調用process_cheat_options處理勾選的外掛功能。

process_cheat_options是個巨大的函數，一開始會遍歷所有TP_ThirdPersonCharacter對象，收集它們的信息( 同樣利用process_vm_readv系統調用 )，用來計算繪制的參數。

中間一大片類似如下結構的代碼，應該是在獲取 & 處理UE4角色的骨骼信息。

最後根據勾選的參數來繪制。

總的來說process_cheat_options是個巨大的透視框、自瞄框繪制函數。

自瞄分析

自瞄開關的bool值保存在g_aimbot。

查看其交叉引用，有兩處，一開始以為所有外掛實現邏輯都在process_cheat_options，但分析了很久都沒有發現其中有實現自瞄的邏輯，基本上都是ImGui的繪制邏輯。

只好仔細分析另一處交叉引用，終於發現寫的操作，但它不是跨進程的寫，是如何實現自瞄的？

按x找到g_dev_uinput_fd的初始化邏輯，如下：

首先調用get_dev_input_event2_fd遍歷/dev/input目錄，獲取指定的Input Event( 大概是觸控屏幕的事件 )，我的設備會返回/dev/input/event2。

然後調用create_virtual_device創建 & 初始化一個虛擬設備。

查資料發現：「uinput是Linux用戶空間模擬輸入設備事件的機制，通過此機制，用戶空間程序可以向系統發送假的輸入事件。」

注：uinput是android內置的一個內核模塊，對其進行open、read、write、ioctl等操作會觸發對應的回調( 這些回調定義在內核中 )。

最後會調用parse_dev_input_event2，應該是在解析/dev/input/event2？猜測是上述創建的虛擬設備需要其中的一些數據？

又或者是攔截了/dev/input/event2，使其中的事件重定向到上述創建的虛擬設備？

至此g_dev_input_event2_fd初始化成功，之後只要通過write對g_dev_input_event2_fd寫入數據( 特定事件 )即可實現屏幕控制。

回到之前一大堆對g_dev_uinput_fd進行write操作的地方，將該函數記為ctrl_uinput_to_aimbot，大概就是這裡實現的自瞄( 當然前面還進行了一大堆的計算 )。

cheat檢測方案

自瞄檢測思路

思路一：/dev/kmsg中有cheat創建虛擬設備的記錄。

嘗試監控/dev/kmsg，但發現在so中沒有訪問/dev/kmsg的權限。

void* watch_dev_kmesg(void* arg) {
    char path[] = "/dev/kmsg";

    int fd = open(path, O_RDONLY);

    if (fd < 0){
        LOGD("open %s fail", path);
        return nullptr;
    }

    fd_set readfds;
    char buf[0x1000] = {0};

    while (1) {
        FD_ZERO(&readfds);
        FD_SET(fd, &readfds);

        int r = select(fd + 1, &readfds, 0, 0, 0);
        if (-1 == r)
            break;
        read(fd, buf, 128);
        LOGD("%s: %s", path, buf);
    }

}

思路二：嘗試監測/sys/devices/virtual/input/目錄。

cheat啟動前：

cheat啟動後：多了個input47 ( 47是編號，不是固定的 )

它的名字是隨機的。

但APP的lib文件同樣沒有訪問/sys/devices/virtual/input/的權限。

偶然發現lstat能訪問/sys/devices/virtual/input/目錄以及其下的子目錄，觀察發現cheat創建的虛擬設備的st.st_mtim、st.st_atim、st.st_ctim這三者會相等，並且等於當前的時間。

因此檢測思路如下：

1. 遍歷/sys/devices/virtual/input/inputX，X為9 ~ 255( 觀察我手上僅有的兩部設備，推測input0~input8是系統自帶/保留的，新創建的input編號大概只能從9開始 )。
2. 根據上述條件來判斷是否cheat device( 閾值設置為0x10 )。

void* check_virtual_devices(void* arg) {
    char base_path[] = "/sys/devices/virtual/input";
    bool loged = false;

    while (!loged) {
        struct timespec now;
        clock_gettime(CLOCK_REALTIME, &now);
        for(int i = 9; i < 256; i++) {
            char buf[0x100] = {0};
            struct stat st;
            sprintf(buf, "%s/input%d", base_path, i);
            int r = lstat(buf, &st);
            if (r != 0) {
                continue;
            }
            // 當st.st_mtim, st.st_atim, st.st_ctim 三者相等時, 滿足cheat創建的虛擬設備的第1個特徵
            if (st.st_mtim.tv_sec == st.st_atim.tv_sec && st.st_atim.tv_sec == st.st_ctim.tv_sec) {
                // 再與當前時間比較, 若大於當前時間, 或差值少於0x10, 代表它就是cheat創建的虛擬設備
                if (now.tv_sec <= st.st_mtim.tv_sec || (now.tv_sec - st.st_mtim.tv_sec) <= 0x10) {
                    logManager->writeLine("[Cheat Device] %s is cheat device", buf);
                    loged = true;
                    break;
                }
            }
        }
        sleep(1);
    }

    pthread_exit(0);
}

通用檢測思路

從上述「初始化輔助」分析可知，cheat會通過libUE4.so + 0xAF75B08來遍歷某個Character數組，記這數組為arr。

因此檢測的思路是將arr的所有元素複製到一片新的內存( 記為fake_memory )，在fake_memory最後插入一個mmap返回的地址( 記為never_access_address )，然後令libUE4.so + 0xAF75B08指向fake_memory，並將數組長度+1。

正常情況下never_access_address永遠不會被訪問，即不會存在於物理內存空間。而執行init_cheat時會訪問這個地址，導致物理內存出現這個地址。

而mincore函數能很方便地判斷一個地址是否存在於物理內存空間，具體檢測腳本如下：

bool is_memory_exist(uint64_t addr) {
    int pagesize = getpagesize();
    unsigned char vec = 0;

    uint64_t start = addr & (~(pagesize - 1));
    mincore((void*)start, pagesize, &vec);
    if (vec == 1) {
        LOGD("內存頁: 0x%llx 在物理內存空間", addr);
    }else{
        LOGD("內存頁: 0x%llx 不在物理內存空間", addr);
    }
    return vec == 1;
}

uint64_t insert_memory () {
    if (!libUE4_base)
        libUE4_base = ElfUtils::findBaseAddress("libUE4.so");

    uint32_t arr_len = *reinterpret_cast<uint32_t*>((libUE4_base + 0xAF75B08 + 8));
    if (!arr_len) {
        return -1;
    }

//    LOGD("arr_len: %d", arr_len);
    uint64_t arr_start = *reinterpret_cast<uint64_t*>((libUE4_base + 0xAF75B08));

    uint64_t fake_memory = reinterpret_cast<uint64_t>(mmap(nullptr,getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC, MAP_ANONYMOUS | MAP_SHARED, 0, 0));

//    LOGD("fake_memory: 0x%llx", fake_memory);

    for(int i = 0; i < arr_len; i++) {
        *(reinterpret_cast<uint64_t*>(fake_memory + i * 24)) = *(reinterpret_cast<uint64_t*>(arr_start + i * 24));
        *(reinterpret_cast<uint64_t*>(fake_memory + i * 24 + 8)) = *(reinterpret_cast<uint64_t*>(arr_start + i * 24 + 8));
        *(reinterpret_cast<uint64_t*>(fake_memory + i * 24 + 16)) = *(reinterpret_cast<uint64_t*>(arr_start + i * 24 + 16));
    };

    // 在最後添加一個不可能被訪問的地址
    uint64_t never_access_address = reinterpret_cast<uint64_t>(mmap(nullptr,getpagesize(), PROT_READ | PROT_WRITE | PROT_EXEC, MAP_ANONYMOUS | MAP_SHARED, 0, 0));
    *(reinterpret_cast<uint64_t*>(fake_memory + arr_len * 24)) = never_access_address;
    *(reinterpret_cast<uint64_t*>(fake_memory + arr_len * 24 + 8)) = never_access_address;
    *(reinterpret_cast<uint64_t*>(fake_memory + arr_len * 24 + 16)) = never_access_address;

    *reinterpret_cast<uint64_t*>((libUE4_base + 0xAF75B08)) = reinterpret_cast<uint64_t>(fake_memory);

    // len + 1
    *reinterpret_cast<uint32_t*>((libUE4_base + 0xAF75B08 + 8)) = arr_len + 1;

    return never_access_address;
}

void* check_memory(void* arg) {
    if (!libUE4_base)
        libUE4_base = ElfUtils::findBaseAddress("libUE4.so");

    uint64_t never_access_address = -1;
    while (never_access_address == -1) {
        never_access_address = insert_memory();
        sleep(1);
    }

    while (true) {
        if (is_memory_exist(never_access_address)) {
            break;
        }
        sleep(1);
    }

    logManager->writeLine("[Mincore Detection] cheater access address: 0x%llx", never_access_address);

    pthread_exit(0);
}

點擊「初始化輔助」按鈕後，立即就被檢測到。

其他檢測思路

回顧一下，cheat程序是通過process_vm_readv來跨進程讀取libUE4.so的數據，然後繪制方框、射線等。

思路一：異常捕獲，通過mprotect將libUE4.so的某片內存權限置為0，然後注冊信號回調捕獲異常。

void signal_callback(int sig, siginfo_t *info, void *ucontext) {
    ucontext_t* ctx = reinterpret_cast<ucontext_t*>(ucontext);

    if (ctx->uc_mcontext.pc < libUE4_base || ctx->uc_mcontext.pc >= (libUE4_base + libUE4_size)) {
        LOGD("[signalCallback] sig: %lx  pc: %llx  offset: %llx  lr: %llx", sig, ctx->uc_mcontext.pc, (ctx->uc_mcontext.fault_address), ctx->uc_mcontext.regs[30]);
    }

    int pagesize = getpagesize();

    uint64_t addr = libUE4_base + 0xADF07C0;
    uint64_t start = addr & (~(pagesize - 1));
    mprotect(reinterpret_cast<void *>(start), pagesize * 2, PROT_READ | PROT_WRITE);

}

void init_signal() {
    struct sigaction act;
    sigset_t sigset;
    sigfillset(&sigset);

    act.sa_mask = sigset;
    act.sa_sigaction = signal_callback;
    act.sa_flags = SA_SIGINFO;      // 代表使用sa_sigaction與非sa_handler

    sigaction(SIGSEGV, &act, 0);
}

void* test(void* arg) {
    sleep(5);
    init_signal();

    if (!libUE4_base)
        libUE4_base = ElfUtils::findBaseAddress("libUE4.so");
    if (!libUE4_size)
        libUE4_size = ElfUtils::findModuleSize("libUE4.so");

    LOGD("base: 0x%llx  size: 0x%llx", libUE4_base, libUE4_size);

    int pagesize = getpagesize();
    uint64_t addr = libUE4_base + 0xADF07C0;
    uint64_t start = addr & (~(pagesize - 1));

    while (true) {
        mprotect(reinterpret_cast<void *>(start), pagesize * 2, PROT_NONE);
//        sleep(1);
//        usleep(100);
    }

}

結果會導致外掛功能失靈，且無法捕獲cheat的誇內存訪問。

思路二：由分析可知cheat初始化時會通過/proc/<pid>/maps獲取libUE4.so的基址，因此嘗試利用inotify來監測/proc/<pid>/maps，當訪問次數超過n次時代表非法訪問。

void* watch_proc_maps(void* arg) {
    char path[0x100] = {0};

    snprintf(path, NAME_MAX, "/proc/%d/maps", getpid());

    int fd = inotify_init();

    if (fd < 0){
        return nullptr;
    }

    int wd = inotify_add_watch(fd, path, IN_ALL_EVENTS);
    if (wd < 0){
        close(fd);
        return nullptr;
    }

    const int buflen = sizeof(struct inotify_event) * 0x100;
    char buf[buflen] = {0};
    fd_set readfds;

    int access_count = 0;
    bool loged = false;
    int n = 20;
    while (1)
    {
        FD_ZERO(&readfds);
        FD_SET(fd, &readfds);

        int r = select(fd + 1, &readfds, 0, 0, 0); // 此处阻塞

        if (-1 == r)
            break;

        if (r)
        {
            memset(buf, 0, buflen);
            int len = read(fd, buf, buflen);
            int i = 0;

            while (i < len)
            {

                struct inotify_event *event = (struct inotify_event *)&buf[i];

                if ((event->mask & IN_ACCESS)){
                    ++access_count;
                }

                i += sizeof(struct inotify_event) + event->len;
            }
        }

        // 超過n次訪問, 代表不正常
        // 只記錄一次
        if (access_count > n && !loged) {
            loged = true;
            logManager->writeLine("[Illegal Access] target: %s  count: 0x%lx", path, access_count);
        }

    }
    pthread_exit(0);
}

結果是啟動cheat並初始化後，能順利監測到其訪問maps的行為，缺點是沒有更詳細的上下文。

結語

又一個周末獻給了騰訊，所幸也是有所收獲，願各位讀者也是如此。

由於時間和能力有限，很多東西都沒有仔細深入分析，只能一筆帶過，屬實無奈。

參考

• https://pshocker.github.io/2022/05/14/Android内存读写断点-mprotect/
• https://pshocker.github.io/2022/05/08/Android内存读写检测-inotify/
• https://pshocker.github.io/2022/05/08/Android内存读写检测-mincore/
• https://stackoverflow.com/questions/15623442/how-do-i-determine-the-files-corresponding-to-a-uinput-device
• https://www.kernel.org/doc/Documentation/input/uinput.rst

附件

ACE2025GameAns.zip