DeClang 誕生！Clang ベースのハッキング対策コンパイラ【DeNA TechCon 2020 ライブ配信】
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クライアントプロテクション技術には、パッキング、難読化、アンチデコンパイル、改ざん検知等様々なアプローチがありますが、本発表ではこれらのアプローチの優劣について検討し、我々のコンパイラ型のクライアントプロテクションツール DeClang をご紹介します。
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- 2. 自己紹介 ≫ 所属 − システム本部セキュリテイ部セキュリテイ技術グループ ≫ 経歴 − セキュリテイエンジニア５年目 − AVTOKYO、DEFCON スピーカー ≫ 業務内容 − 脆弱性診断、セキュリティレビュー、SOC、ログ管理、チ ート調査、セキュリティツール開発等 ≫ SNS − GitHub: https://www.github.com/nevermoe − Twitter: https://www.twitter.com/nevermoecom
- 3. アジェンダ ≫ 背景 ≫ クライアントプロテクション技術 ≫ DeClang 紹介 ≫ 展望
- 4. アジェンダ ≫ 背景 ≫ クライアントプロテクション技術 ≫ DeClang 紹介 ≫ 展望
- 5. 背景：スマホゲームチートの課題 ≫ チート対策を行なっているが、チートは撲滅できていない − メモリ改ざん − 時刻改ざん − バイナリ改ざん − 通信改ざん − フッキング * ここでいう「メモリ改ざん」はメモリ上のゲームデータの改ざんを指し、メモリ上のコードの改ざんは含まれません
- 6. 背景：既存対策 ≫ メモリ改ざん => メモリ暗号化 ≫ 時刻改ざん => サーバー時間照合 ≫ バイナリ改ざん => 署名改ざん検知 / ファイル改ざん検知 ≫ 通信改ざん => 通信暗号化 / SSL Pinning ≫ フッキング => アンチデバッグ / コード改ざん検知
- 7. 背景：新たな課題 ≫ 上級ハッカーのリバースエンジニアリングによる対策の無力化 − 今までの対策は難読化されていないので解析が容易 ≫ ゲームの脆弱性診断はスケールアウトしない − 高度な解析力と大量な時間が必要 => クライアントプロテクションソリューション => があれば...
- 8. 背景：DeClang 誕生！ ≫ 商業製品 Or 自作？ − お金がない面白いので自作しましょう！ − Unity 対応 ■ 強度が強い商業製品はあるが、使い勝手が悪い（コンパ イラ型） ■ 導入しやすい製品は強度が低いまたパフォーマンスが低 い（Packer 型）
- 9. 背景：DeClang 誕生！ ≫ DeClang = DeNA + Clang ≫ Clang をベースに Pass 機能を用いて拡張 ≫ いわゆるコンパイラ なぜコンパイラ型？
- 10. アジェンダ ≫ 背景 ≫ クライアントプロテクション技術 ≫ DeClang 紹介 ≫ 展望
- 11. クライアントプロテクション：分類 ≫ 取組み方で分類 − ライブラリ型 ■ リンク時に機能をリンク − コンパイラ型 ■ コンパイル時に機能を挿入 − Packer 型 ■ 出来上がったバイナリに適用 暗号化された 実行データ Unpacking Logic Packing され た 実行ファイ ル 復号された実 行データ オリジナル実 行ファイル メモリ上に 展開 Packer の例:
- 12. クライアントプロテクション：比較 ≫ ライブラリ型は実装済なので、コンパイラ型と Packer 型のど れにする？
- 13. クライアントプロテクション：強度 ≫ Packer 型 − 静的解析対策（難読化） ■ 全体的 Packing − 動的解析対策 ■ Root 化検知等 ■ 全体改ざん検知 ■ アンチデバッグ ≫ コンパイラ型 − 静的解析対策（難読化） ■ デッドコード挿入 ■ アンチディスアサンブル ■ Control Flow Flattening 等 − 動的解析対策 ■ Root化検知等 ■ 全体改ざん検知 ■ アンチデバッグ ■ 関数粒度の改ざん検知 VS. 😕 😀 ライブラリ型機能 ライブラリ型機能
- 14. クライアントプロテクション：パフォーマンス ≫ Packer 型 − アプリの起動時間に影響 ■ 導入見送り事例があり ≫ コンパイラ型 − アプリの実行時効率に影響 − ただしチューニング可能 VS. 😕 😀
- 15. クライアントプロテクション：Unity 対応 ≫ Packer 型 − 楽に対応できる ≫ コンパイラ型 − 頑張れば Unity 対応できるVS. 😀 😀
- 16. クライアントプロテクション：iOS 対応 ≫ Packer 型 − 動的コード生成は Apple 審査ポリシーに違反する 可能性がある ≫ コンパイラ型 − 動的にコード生成しないの で問題ない VS. 😕 😀
- 17. クライアントプロテクション：導入ハードル ≫ Packer 型 − 開発者は何も意識しなく て良い ≫ コンパイラ型 − 守る箇所は開発者が考える 必要がある ■ （逆に）高度なカスタマ イズが可能 VS. 😕😀
- 18. Packer 型 コンパイラ型 導入ハードル 😀 😕 Unity対応 😀 😀 iOS対応 😕 😀 強度 😕 😀 パフォーマンス 😕 😀 クライアントプロテクション：まとめ
- 20. アジェンダ ≫ 背景 ≫ クライアントプロテクション技術 ≫ DeClang 紹介 ≫ 展望
- 21. DeClang 紹介：構成 Clang LLVM Optimizer (Frontend Pass) llvm-gcc swiftc C / C++ / ObjC Fotran Swift LLVM X86 Backend LLVM ARM Backend LLVM PowerPC Backend X86 ARM PowerPC LLVM IR LLVM IR (Machine IR’s) Backend Pass ≫ LLVM Project
- 22. DeClang 紹介：構成 Clang LLVM Optimizer (Frontend Pass) llvm-gcc swiftc C / C++ / ObjC Fotran Swift LLVM X86 Backend LLVM ARM Backend LLVM PowerPC Backend X86 ARM PowerPC LLVM IR LLVM IR (Machine IR’s) Backend Pass 拡張 ≫ DeClang
- 23. DeClang 紹介：機能 ≫ Control Flow Flattening ≫ 関数粒度の改ざん検知 ≫ Unity Metadata 暗号化 ≫ 全体的改ざん検知 ≫ アンチデバッグ ≫ Root 化 / 脱獄 / エミュレータ検知
- 24. DeClang 紹介：機能 ≫ Control Flow Flattening ≫ 関数粒度の改ざん検知 ≫ Unity Metadata 暗号化 ≫ 全体的改ざん検知 ≫ アンチデバッグ ≫ Root 化 / 脱獄 / エミュレータ検知 DeClang機能 ライブラリ機能
- 25. DeClang 紹介：Control Flow Flattening Control Flow Flattening
- 26. DeClang 紹介：Control Flow Flattening Control Flow Flattening
- 28. ≫ 関数の prologue に改ざんチェックロジックをインジェクト DeClang 紹介：関数粒度の改ざん検知 関数A 関数B 改ざん検知チェックコード
- 29. ≫ 関数の prologue に改ざんチェックロジックをインジェクト DeClang 紹介：関数粒度の改ざん検知 改ざん検知 改ざん検知 チェックコード チェックコード 関数A 関数B
- 30. ≫ 関数の prologue に改ざんチェックロジックをインジェクト DeClang 紹介：関数粒度の改ざん検知 関数C 改ざん検知 改ざん検知 チェックコード チェックコード 関数A チェックコード 関数B チェックコード
- 31. ≫ 関数の prologue に改ざんチェックロジックをインジェクト DeClang 紹介：関数粒度の改ざん検知 改ざん検知 改ざん検知 3関数4箇所を外さないといけない チェックコード チェックコード 関数A チェックコード 関数B チェックコード 関数C
- 32. DeClang 紹介：Metadata 暗号化 ≫ global-metadata.dat の解析によるハッキング − https://github.com/nevermoe/unity_metadata_loader/ − https://github.com/Perfare/Il2CppDumper ≫ 暗号化前後 $ strings global-metadata.dat | grep Player PlayerLoopSystemInternal ... CompletePlayerController PlayerController $ $ strings global-metadata.dat | grep Player $
- 33. DeClang 紹介：使い方 開発者 コード Clang アプリ
- 35. ≫ 難読化 DeClang 紹介：使い方 "flatten": [ { "name": "PlayerShooting_Shoot_m" }, { "name": "^is_jailbroken$" } ] //config.json:
- 36. ≫ 改ざん検知 DeClang 紹介：使い方 "anti_tamper": [ { "from": "PlayerShooting_Shoot_m", "to": "EnemyHealth_TakeDamage_m", "detected":"PlayerShooting_TakeDamageTamperDetected_m", } ] //config.json: public class PlayerShooting : MonoBehaviour { public static void TakeDamageTamperDetected { Debug.Log("TakeDamage Function is tampered!"); } } //GameScript.cs:
- 37. ≫ Metadata 暗号化 DeClang 紹介：使い方 "encrypt_metadata": 1 //config.json:
- 38. ≫ その他のパラメータ − build_seed ■ build_seed を固定すれば必ず同じバイナリが出来上が る（デバッグ目的） ■ リリース毎に build_seed を変えればリバーシングの時 間稼ぎになる（セキュリティ目的） − do_crash ■ 改ざん検知されたらアプリをクラッシュさせるか − probability ■ 改ざん検知を行う頻度（パフォーマンスのチューニング 目的） DeClang 紹介：使い方
- 39. ≫ 社内基本プレイ無料 ≫ Unity 対応が優秀 − 検知関数は C / C++ だけでなく、C# も対応 − Unity のビルドフローを意識しなくて良い − Unity のビルドオーバヘッドが小 − CI インテグレーション（例：Jenkins） DeClang 紹介：特徴
- 40. Demo ≫ 真ん中の UFO で周りの豆を とるゲーム ≫ 12個の豆を全部とったら勝つ ≫ 一個の豆をとるだけで勝ち判 定させるようなチートをして みる 出典：https://github.com/lukearmstrong/unity-tutorial-2d-ufo-project
- 42. アジェンダ ≫ 背景 ≫ クライアントプロテクション技術 ≫ DeClang 紹介 ≫ 展望
- 43. ≫ 技術面 − パフォーマンスプロファイリング − 既存ライブラリ型の機能を統合 − X86 対応 − 難読化の多様化 ■ 文字列暗号化 ■ デッドコード挿入 ■ アンチディスアセンブル ■ 等 展望
- 44. ≫ ビジネス面 − OSS化 VS. 商用化 − まず社内展開：CI 組み込みによる普及 展望
- 45. ≫ DeClang を作った理由 − Unity 対応（使い勝手） − iOS 対応 − コスト − パフォーマンス − 強度 ≫ DeClang の技術詳細 − LLVM と Clang をベースに拡張 − DeClang の特徴 まとめ
- 46. ご静聴ありがとうございます！