Unity出题-逆向思路篇

本篇文章已上传至bilibili【第玖期 REVERSE 分享会】直播录屏，空降50分钟可以观看讲解视频，题目讲解过程就不放在博客文章中了

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前言——unity相关基础

unity引擎与游戏文件

unity是一款游戏引擎，可以开发多平台，多系统下的2D 3D游戏，游戏平台上的一些小游戏，或者像我们熟悉的手游王者荣耀，原神。。。都是基于unity开发的游戏。

我们去打开一个unity游戏的文件夹时，我们可能会遇到下面这两种形式的文件形式，.exe便是我们的游戏启动器，无论是左边还是右边，都有一个后缀为_Data的文件夹

继续跟进目录后 我们就会发现两者有点细微的差别，左边名为il2cpp，右边名为管理的managed文件，想要进一步了解unity内部的原理，了解这两种的区别，就要接着往下去认识这两种语言。

C#和Mono

C sharp以.net框架作为基础一种面向对象的语言。我们知道unity有强大的多平台部署能力，而支撑这一能力的关键，就是包含了c#编译器等其他工具的开源项目Mono

Mono:一个由 Xamarin公司主持的自由开放源代码项目，目标是创建一系列符合ECMA标准（Ecma- 334和Ecma-335）的.NET工具包括C#编译器和通用语言架构。与微软的.NET Framework（共通语言运行平台）不同Mono项目不仅可以运行于Windows系统上，还可以运行于 Linux，FreeBSD，Unix，OS X和Solaris，甚至一些游戏平台。Mono使得C#这门语言有了很好的跨平台能力。

上右文件夹中的MonoBleedingEdge文件夹便是包含运行Unity服务器所需的所有Mono运行时库和依赖项。

在2014年，Unity3D官方博客上发布了“The future of scripting in unity”的文章，引入了比mono更为安全的il2cpp技术

IL语言

上文的il，全称Intermediate Language （中间语言），如何更好地理解他呢，我们可以把它理解为.NET框架下的“汇编”（低阶的人类可读编程语言）。我们实际在dnspy中去看一看他的结构

public class PinHead : MonoBehaviour
{
	// Token: 0x06000014 RID: 20 RVA: 0x0000221E File Offset: 0x0000041E
	private void OnTriggerEnter2D(Collider2D collision)
	{
		if (collision.tag != "PinHead")
		{
			GameObject.Find("GameManager").GetComponent<GameManager>().GameOver();
		}
	}
}

可以看出一段Csharp代码的对应IL中，出现了call，ldstr等类似与汇编语言中的命令，

通过一张图片我们可以更加清楚的理解上文提到的C#，高级语言如C# vb unityscript等语言经过编译，会先转为IL，IL再通过后续的编译，转为机器码使计算机去执行相应的指令。

正篇——逆向中的unity

出题

相关出题内容请移步下面的两篇博客

素材设计篇 代码编写篇

借着为学校招新赛出题的机会，尝试去自己开发一下unity游戏，经过自己的实际开发，我发现一款游戏产生就只有简单的三步，设计构思-素材设计-代码编写，在强大的unity引擎帮助下，很多类似物理效果，动画效果的实现都是有unity中自带的一些模块库就可以轻松实现（Boxcollider 2D就可以实现一个实体 Rigitbody 2D就能实现2的游戏的物理效果）

而我们需要去做的就是编写出结合游戏设计思路的关键脚本（比如游戏玩法，规则，人物的移动，关卡的转换逻辑之类的）

在这一部分主要想和大家分享一下在写c#脚本时的关键点，我们了解了正向的过程，能更好的去理解逆向的过程。我们在unity中新建一个C#脚本时，他会默认生成两个方法名Start和update

start叫做生命周期函数，就是他会在启动脚本时第一个去执行他，我们比如在这里就是实现了，在每次执行玩家c#代码时，先定义一个animator变量，再去执行下面的update代码。

update顾名思义就是更新，他是游戏画面逻辑更新的关键代码，很多玩家的行为，都写在这个方法之中，比如这里写到的就是一个简单的控制玩家行走跳跃的代码，以及按键的设置功能。

void Start()
    {
        //获取animator组件
        animator = GetComponent<Animator>();
    }

void Update()
{
    //获取玩家的左右键按键 -1，0，1 (a和d)
    float h = Input.GetAxis("Horizontal");

    if (h != 0)
        {
            //移动.方向 * 上一帧花费的时间*玩家按键
            transform.Translate(transform.right*Time.deltaTime*h);
            //这里实现的是人物的方向，为了让人物行走更加真实，方向判断根据上面的h
            if (h<0)
            {
                GetComponent<SpriteRenderer>().flipX = false;
            }

            if(h>0)
            {
                GetComponent<SpriteRenderer>().flipX = true;
            }

            animator.SetBool("run",true);
        }
        else
        {
            animator.SetBool("run",false);
        }


        if(isOnGround && Input.GetKeyDown(KeyCode.W))
        {
            GetComponent<Rigidbody2D>().AddForce(Vector2.up*180);
        }

    }
}

那么作为一名逆向的思路，我们在寻找函数时，如果遇到的类似的2d游戏，在想去查找一些关键的执行逻辑在哪些方法中实现，可以直接去寻找update方法名的关键词，从中去获取到一些信息。

做题经历

在市面上普遍有两种unity逆向，他们分别使用不同的编译方式，解决的思路也不同。

Mono编译

这是原始的编译方式，也是最容易攻破，不太安全的一种编译方式，生成的游戏文件夹中，游戏的关键代码文件会直接生成在 _Data\Managed\Assembly-CSharp.dll的文件之中，出题人一般会想让我们通过破解游戏逻辑，或者在c#中进行解密来获取到最后的flag。

是男人就来扎针

牢大我想你了

il2cpp编译

这串怎么去读呢？ IL二cpp吗？按照英文的读法，应该是 IL two（to）cpp，也就是从IL中间语言转换为cpp的过程，这一过程是如何实现的呢。

在上文的基础中我们已经知道，unity的代码在执行时，会先将高级语言转换为相应的IL中间语言，中间语言再通过Mono VM编译为机器码。刚才提到了The future of scripting in unity，便是使用了IL2CPP技术将原先的过程变为了，在代码转换为IL之后，不会通过Mono编译，而是通过IL2cpp转变为c++代码，然后再使用本地的c++编译器编译为ASM汇编代码，通过IL2cpp VM转为机器码执行。

图片可以很直观的看到改变的步骤

AOT（Ahead Of Time）编译而非JIT（Just In Time）编译https://gwb.tencent.com/community/detail/126815

而通过出题我们也很明显的看到了这一过程，将编译选择为IL2cpp后，生成项目时编译会出现“编译为c”“编译为ASM”这样的提示

我们的文件夹中也是提示不要伴随你的游戏文件的文件夹中，有il2cpp相应的输出文件，看到里面便是.cpp代码。也就是说，我们发布游戏的话，只用打包data中的文件，而不用把c#的dll直接像mono一样暴露在外面，所以说这种方式也就更为安全。

打开data文件夹中，我们发现只有少的可怜的global-metadata（元数据）但是这其中就包含着C#中的类名、方法名、属性名、字符串等地址信息，程序启动时会按需从中读取。可以说是il2cpp的关键逆向入口点。

XYCTF babyunity

Il2CppDumper

Il2CppDumper.exe GameAssembly.dll global-metadata.dat output-out

将游戏文件中的

结语——后期的项目

这几次的unity经历更多还是从基础的原理或者简单的题目中去学习的，还没有真正去实战的角度去分析，在整理资料的时候发现了一位师傅实战某手游的文章，弄完下一个项目之后计划再去搞一下类似的项目。

才疏学浅，希望今天的分享能够起到抛砖引玉的效果，所讲内容中有误的地方也希望师傅们可以批评指正，同时也希望能与更多感兴趣的师傅们一起继续讨论unity逆向相关的内容。

本文参考

Unity之IL2CPP解析-腾讯游戏学堂

https://mrwq.github.io/aggregate-paper/butian/%E6%B5%85%E8%B0%88CTF%E4%B8%AD%E7%9A%84unity%E6%B8%B8%E6%88%8F%E9%80%86%E5%90%91/

[原创] XYCTF两道Unity IL2CPP题的出题思路与题解-CTF对抗-看雪-安全社区|安全招聘|kanxue.com

Unity逆向

https://bbs.kanxue.com/thread-278275.htm#msg_header_h2_0