游戏对战平台,在没有了解的情况下,总是给人一种很神秘的感觉,然而,当你对socket的理解到达一定程度之后,你就不会再觉得神秘。
       用一句话来总结这种技术:虚拟局域网(VLAN)。

   实现这种平台,主要是客户端,而客户端有很多种方法,就我所了解,可以用面三种方法实现:
    1. 替换Windows socket DLL,然后,你想做什么就做什么吧。
    2. 进程注入,HOOK WinSock函数调用。
    3. 虚拟网卡驱动。

       其实,前两种技术,也是许多木马使用的方法。正所谓技术是一面双刃剑,看你要用到什么地方了。现在的对战平台,就我了解,使用的是后两种方法。大多数是第2中----毕竟,驱动在有些用户权限下是无法安装和使用的。
       浩方,QQ对战平台,VS等,基本上都是采用第二中方法。第三种方法,见过一个,效果还可以。

    下面介绍一下我研究时写的平台结构:
       整个平台包含两个组成部分:服务端和客户端。
       通讯方式:全部采用UDP通讯。
 
  零、基础知识:
     如果你有志与开发这样一个类似平台,我建议你先了解以下内容:
     a. Windows协议栈的简单了解。
     b. WinSock通讯。
     c. HOOK技术。
     d. 线程,进程之间的数据交换和通讯。
     e. 线程之间的同步。
     f. 线程注入。
     e. 其它的一些Windows开发的基础知识,就不一一列举了。

     这些都是基本功,基本功如何,决定了你能走到哪一步。

  一、服务端:
      服务器在逻辑上被分为了两部分:
      a. 用户服务器: 虚拟IP分配,用户管理,消息通知等。
      b. 转发服务器: 进行必要的数据转发(无法进行P2P通讯的)

  二、客户端:
     客户端也包含两个部分,
     a. 客户端EXE: 负责进行进程注入,与服务器通讯。
     b. 客户端DLL: 负责进行socket函数替换和处理。

    注:这里,服务器和客户端都有KeepAlive的功能,如果在一定时间内未收到包,则认为用户已经掉线。

  三、主要工作流程:
     这里主要对用户登陆和登出,启动和退出游戏这连个主要环节进行总结。
 
    a. 用户登陆过程
     +-------------------------------+
      |  输入用户名和密码,登陆 |
     +-------------------------------+
                     |
     +-----------------------------+
     |   发送登陆包到服务器    |
     +-----------------------------+
                    |
     +-----------------------------+
     |        处理反馈信息        |
     +------------------------------+
                |
           <登陆成功>   ------------失败-------------> [提示用户]
                |
     +------------------------------+
     |  请求其他在线用户信息 |
     +-----------------------------+

   用户登陆信息客户端处理流程
 
         +--------------------+
         | 收到用户登陆包 |
         +--------------------+
                  |
             <数据解析>----------------> [丢弃不合法数据包]
                  |
         <验证用户登陆信息> -----------失-败-------+
                  |                                                      |
                  |                                                      |
    +----------------------------+        +---------------------------------+
    |      分配虚拟IP地址        |        |反馈登陆失败信息到客户端|
    +----------------------------+        +-------------------------------+

                      |
    +--------------------------------------+
    |      添加用户到在线用户列表     |
    +--------------------------------------+
    |反馈用户登陆成功,服务器信息|
    |                   到客户端                |  (* 这里包含了转发服务器信息)
    +--------------------------------------+
          &nb
sp;                |
       +------------------------------+
       |广播信息到所有登陆用户|
       +-----------------------------+

           用户登陆信息服务端处理流程(由用户服务器处理)

    b. 用户登出过程
     
             +--------------------+
             | 收到用户退出包 |
             +--------------------+
                       |
                   <数据解析>----------------> [丢弃不合法数据包]
                       |
             +----------------------+
             <  查找将用户信息  >   ------------> 未找到,不处理
             +---------------------+
                       |
       +----------------------------------------+
       |   将用户从在线用户列表中删除   |
       +---------------------------------------+
                       |
       +------------------------------------+
       |     回收虚拟IP给其他用户       |
       +-----------------------------------+
                       |
       +-------------------------------------------+
       | 广播用户登出信息到所有在线用户 |
       +-------------------------------------------+

           服务器处理过程

         <判断用户是否在游戏中>   -----------是------------> 提示用户
                  |
                否
                 |
       +-----------------------------+
       |   发送登出包到服务器    |
       +-----------------------------+
                  |
       +-------------------------+
       |          退出                |
       +-------------------------+
            客户端处理过程

  c. 游戏启动过程
 
       +--------------------------+
       |      创建内存共享        |
       |  (CreateFileMapping) |
       |   写入游戏当前配置    |
       | (包含在线用户信息和 |
       |    转发服务器信息)     |
       +--------------------------+
                 |
       +-----------------------------+
       | 根据用户选择启动游戏 |
       | (调用CreateProcess)   |
       +----------------------------+
                 |
          <是否启动成功>  ------------否----------> [提示用户失败信息]
                 |
       +-----------------------------+
       | 将游戏DLL注入到游戏 |
       +----------------------------+
                  |
    +--------------------------------+
    |     读取游戏的配置信息     |
    +-------------------------------+
                  |
    +-----------------------------+
    |       连接转发服务器       |
    +-----------------------------+
                  |
    +--------------------------------------+
    |  游戏DLL HOOK所有网络函数  |
    |   (采用Inline Hook方式)            |
    +-------------------------------------+
                  |
    +----------------------------------+
    |   OK, now game start OK!   |
    +----------------------------------+

  d. 游戏退出过程

   +----------------------------------------------+
   |  游戏DLL释放所有已经HOOK的函数  |
   +---------------------------------------------+
                  |
   +-----------------------------------+
   |     关闭内存共享文件   &
nbsp;        |
   +-----------------------------------+
                  |
   +--------------------------------------+
   |     发送退出包到转发服务器      |
   +--------------------------------------+

  四、游戏DLL工作过程:

     整个平台运作过程中,最主要的部分恐怕就是这个部分了,所以,单独将这部分的结构进行一下说明。
   
     在这里,我将处理过程分成了三个层,每个层分别完成不同的功能:网络HOOK层,自定义协议栈,网络数据传输层。
     首先,HOOK所有上层的网络函数调用,然后交给自定义协议栈进行处理,处理完成后,如果需要发送数据,则交由下层的网络发送层进行发送。

     +----------------------------------------------------------+
     |                                                                          |
     | 网络函数HOOK层: 主要负责网络函数的替换  |
     |                  并且交由下层处理                            |
     |    这里,其实也就是对于WS2_32.dll中的          |
     | socket函数进行替换。                                      |
     |                                                                         |
     +---------------------------------------------------------+
     |                                                                         |
     | 数据处理层:主要负责将上层的各种网络        |
     |                     函数功能调用进行处理。             |
     |    举个简单的例子,当游戏调用Socket函数     |
     | 准备创建一个socket时,我们根据它的参数, |
     | 内部虚拟出一个socket句柄给它。而实际的上 |
     | Windows本身并不知道这个调用过程。           |
     |                                                                       |
     +-------------------------------------------------------+
     |                                                                       |
     | 真实网络传输层:在这一层,才是真正的将数|
     |                 据包进行包装和发送的过程            |
     |                                                                       |
     +-------------------------------------------------------+

       其实,整个客户端只创建了两个socket,一个用于和服务器通讯的socket,另外一个就是在游戏DLL中创建的一个和转发服务器以及游戏之间通讯所使用的socket。
       这里重要的就是中间的那层,主要就是对于socket调用中的每个函数进行模拟。这个就需要各位自己去了解了。我不可能也没有能力把每个都描述出来。
        其实,这里的第二层处理也可以不采用我的这种方法,可以采用协议替换法,比如,当游戏调用socket函数要创建一个IPX socket时,你可以修改其中的参数,变成UDP,然后调用Windows真实的socket函数。

  五、主要的技术难点:
      a. 模拟Windows Socket。

          这个技术点,说起来就比较多了。我们知道Windows有六中socket模型,我们必须模拟出来大部分的模型(根据游戏所使用的模型不同而需要模拟的模型就不同)。
     根据我的跟踪和测试,说说现在了解的几个游戏所使用的socket模型和协议类型:

     《红色警戒》: 使用了简单的WSAAsyncSelect模型。(IPX协议)
     《星际争霸》: 使用了Select 模型。(IPX, UDP协议,根据用户的参数)
     《暗    黑》: 使用Select模型。(使用TCP协议)
     《反恐精英》: 使用Select模型。(使用TCP, UDP协议)
&n
bsp;    《冰封王座》: 似乎使用了IOCP Socket模型。这个还不是很清楚。(使用TCP,UDP两种协议)

      b. 改进UDP数据通讯的可靠性。
         整个平台中,所有通讯全部使用的是UDP,所以,这点很重要。如果我们的游戏中采用了TCP通讯,我们在模拟的时候就的保证所有数据都能被对方收到。

   六、开发后记:
       去年的时候,我写过一个英文的对战平台研究,现在看看,那简直是垃圾!可能是那是比较浮躁,对于什么东西都没有了解清楚。一年后,再回过头来看我写的那些代码,真是惨不忍睹。现在,我觉得自己心静了很多,技术上也成熟了许多。想说的就是Windows开发,我可以算是入门了吧!呵呵!
      整个平台,只是在我的机器上进行测试和开发,难度比较大。工程。现在,我也只对《红色警戒》, 《星际争霸》, 《暗黑》三个游戏测试通过。感觉一个人开发实在太累了,而且,这些东西都是经过一次次的AV错误一步步调试出来的,想想那些岁月,真是不堪回首!暂时不想再继续下去了。等什么时候有精力和时间的时候再来处理吧。
      很多时候,为了能够调试通过一个函数,我不知要经历多少次的游戏重启过程。基本上MSDN上的大多数socket函数已经被我翻了个遍,每个函数的参数,返回值等都的了解。
      为了了解Windows实现socket的原理,阅读那份据说是Win2K的源码(如果你想阅读的话,到网上搜索一下,解压后大概有700M),关于socket的那部分代码在\win2k\private\net\sockets\winsock2\wsock32目录下(估计是WS2_32.dll的源码),读了很多内容,也了解了一些东西,也让我知道以后怎么去写socket程序。现在我有时写代码写累的时候,还会去看点Windows的源码,挺有意思的。像gina的实现,CommCtrl的实现等。
      代码大概已经写的至少有一两万行了,基本上都是我在EditPlus/NotePad中一个字母一个字母敲出来的。暂时不想共享出来了,就分享一下原理篇给大家。

 
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  • dansyy 回应于2010/04/03 18:27 回复TA

    JiaJia v5!

  • huzi 回应于2010/04/08 14:00 回复TA

    我急切的想要代码。能给我借鉴一下么,谢谢

  • xueyinhualuo 回应于2011/05/12 22:15 回复TA

    希望能指导下小弟!!继续!我的qq:693580746

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