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Global-metadata.dat

Overview#

보안 및 실행 효율성을 개선하기 위해, 시장의 대부분의 유니티 게임은 C# 기반 Mono 대신 네이티브 코드 기반 IL2CPP를 선택합니다. 네이티브 코드가 크래킹을 더 어렵게 만들지만, 치트 개발자는 여전히 Il2CppDumper와 게임의 global-metadata.dat 파일을 사용하여 libil2cpp.so의 모든 기호 및 문자열 정보를 복원할 수 있습니다. "Il2cpp"와 "cracking"과 같은 키워드를 구글링하면 많은 사용법을 찾을 수 있습니다.

그래서 유니티엔진으로 클라이언트를 개발하면서 치트를 방지하는 전략은 다음과 같습니다.

  • Resource, Data 보호 -> 바이너리로 암호화
  • 소스코드 보호(Android Proguard, R8)
  • 변수 메모리 난독화
  • global-metadata.dat 보호

보통 클라이언트에서 완벽하게 Anti-Cheat 할 수 없지만 이렇게 해커들이 치트하기 어렵고 불편하게 만들 수 있습니다. 이 중에서 유니티 IL2CPP 컴파일러의 특성때문에 존재하는 global-metadata.dat 보호에 대해 간략하게 설명드리려고 합니다.

global-metadata.dat 은 무엇인가?#

IL2CPP(AOT) 컴파일 방식에서는 Literal String, Method, Struct 정보들을 global-metadata.dat라는 파일에 저장하고 보관합니다. 게임이 실행될 때 이 파일을 직접 메모리에 로드하고 파싱하여 배열로 관리됩니다.

bool il2cpp::vm::GlobalMetadata::Initialize(int32_t* imagesCount, int32_t* assembliesCount)
{
    s_GlobalMetadata = vm::MetadataLoader::LoadMetadataFile("global-metadata.dat");
    if (!s_GlobalMetadata)
        return false;

    s_GlobalMetadataHeader = (const Il2CppGlobalMetadataHeader*)s_GlobalMetadata;
    IL2CPP_ASSERT(s_GlobalMetadataHeader->sanity == 0xFAB11BAF);
    ...

    return true;
}

실제 유니티엔진에서 초기화하는 소스코드입니다. 이렇게 global-metadata.dat 문자열 그대로 사용하기 때문에 엔진소스코드가 난독화되어도 문자열은 난독화가 되지 않습니다.

그렇기 때문에 IL2CPPDumper를 이용해서 게임정보를 전부 들여다 볼 수 있으며 메모리 변조도 아주 쉽게 가능한 것입니다. 그리고 시도해보진 않았지만 global-metadata.dat파일명을 변조한다고 해도 큰 효과를 보기 어려워보이는 것은 0xFAB11BAF라는 해당 파일의 매직넘버가 고정적이기 때문에 런타임 메모리덤프를 통해서 찾아내기 쉬울거라고 생각합니다.

그래서 global-metadata.dat이 추출이 되면 왜 위험하고 어떻게 Cheat를 하는 건지에 대해 답한다면 클래스명, 변수명, 자료형, 코드 로직까지 모두 재구성이 가능해지기 때문입니다.

global-metadata.dat 보호에 대한 단계별 전략#

다음과 같이 모든 단계는 유니티의 OnPostprocessBuild 통하여 변환할 생각입니다.

유니티 빌드시 global-metadata.dat의 경로는 고정적입니다. 이를 이용해서 다양한 시도를 해볼 수 있을 거 같습니다.

private const string METADATA = "Library/Bee/Android/Prj/IL2CPP/Gradle/unityLibrary/src/main/assets/bin/Data/Managed/Metadata/global-metadata.dat";

class MyCustomBuildProcessor : IPostprocessBuildWithReport
{
    public int callbackOrder { get { return 0; } }
    public void OnPostprocessBuild(BuildReport report)
    {
        //File io
    }
}

1단계#

가장 빠르게 시도해 볼 수 있는 방법입니다.

global-metadata.dat파일명을 매번 빌드할때마다 랜덤한 파일명을 만들어내어 IL2CPPDumper가 찾아내지 못하게 하는 방법입니다.

PostBuild 때 파일명을 바꾸고 GlobalMetadata.cpp에 접근하여 로드되는 파일명을 수정해주면 됩니다.

물론 동적메모리 덤프시 뚫릴는 수는 있으나 당장 공급되는 해킹툴의 작동은 멈출 수 있는지 정도만 확인해보아도 유미의하다 생각됩니다.

2단계#

이번엔 global-metadata.dat파일을 아에 숨기는 방법입니다.

파일형태가 아닌 파일을 로드해 임의의 byte array로 변환하여 header파일에 쓰여 저장되게 합니다. 즉, GlobalMetadata.cpp에서 파일형태가 아닌 바이너리를 직접 메모리카피 해주고 리턴해줍니다.

여기까지도 공격자가 어느정도 노력한다면 뚫어내기 어렵지 않을 것 같습니다.

3단계#

위 2단계에서 변환한 byte array를 xor로 암복호화 한다면 아주 효과적인 방어가 될 것 같습니다.

아마도 이렇게 한다면 지금처럼 쉽게 메모리 변조가 일어나지는 않을 거라고 예상합니다.

결론#

결국 위에 언급한 4가지 Anti-Cheat 전략을 다 포함하는 것이 가장 최선의 시너지를 낼 것이며 global-metadata.dat만 숨기거나 어떤 한가지의 보호만 이루어진다면 공격자로 부터 더 쉬운 Cheat를 제공하는 것이라고 생각합니다.