某动漫游戏RSA Patch

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因为原文可能随时会被dmca

以下Patch方法仅适用于3.3之前版本

引入

众所周知，在 3.2 版本之前，游玩某二游私服的一个必要条件就是对 UserAssembly.dll 进行补丁。

随着 HomoPro.sys 的实装，UA Patch 已成为历史，但我认为这部分内容仍有研究的价值。

正如本世纪最伟大的科学家沃兹及·硕得的名言，

世上最大的罪恶莫过于人求之以渔，却只予之以鱼。

1.为什么要补丁 UA？

要了解这部分内容，我们需要大致了解一下 Dispatch 与客户端通信的全过程。

Dispatch 主要只干两件事：query_region_list 和 query_cur_region。

在账号登录完成后（或是之前，不重要），客户端向 Dispatch 发送 query_region_list 请求，主要使用的参数有当前的版本号。

可以来看一个典型的 query_region_list 记录：

GET http://dispatchcnglobal.circle.com/query_region_list
    ?version=CNCBWin3.2.50
    &lang=2
    &platform=3
    &binary=1
    &time=114
    &channel_id=1
    &sub_channel_id=1
    
Bytes Received:  ...		(headers:...; body:...)

Response Body:
EgkKB2Rldl9naW8...

query_region_list 发回一个 base64 字符串，主要包含以下信息：

可选的区服列表
包含了区服类型，名称，query_cur_region 的 url 等信息。
完整的 client_secret_key
通常以 Ec2b 开头，我们也可称它使用 Ec2b 格式。它可以用于生成 server_secret_key（有时称之为 dispatchKey）。
client_custom_config，客户端相关配置。与 dispatchKey 进行了异或加密。

如果区服不止一个的话，客户端应该会列出可选的区服。

在你选完以后，客户端便会向刚刚获取到的区服 dispatch url 发送 query_cur_region 请求。

GET http://cnbeta01dispatch.circle.com/query_cur_region
    ?version=CNCBWin3.2.50
    &lang=2
    &platform=3
    &binary=1
    &time=514
    &channel_id=1
    &sub_channel_id=1
    &account_type=1
    &dispatchSeed=kFccr4zydAy4Vm50
    
Bytes Received:  ...		(headers:...; body:...)

Response Body:
{
  "content": "i24XH9UKI1UdqdVW...",
  "sign": "wQ+sR16iZV3UMG..."
}

响应是一个 json，包含了 content 和 sign，这两样东西都是经过 RSA 加密的。

为了讲清楚它们与加密间的关系，我们不妨设：

content 加解密所用的一对密钥为 ClientPub, ClientPri；
sign 加解密所用的一对密钥为 ServerPub, ServerPri。

content 就是 Protobuf 正文内容，是典型的公钥加密，私钥解密；而 sign 正好反过来，更确切的说，是私钥签名，公钥验签。

按理来说，既然都是服务端负责加密，客户端也就只有解密的份。因此，客户端具有的正是两个用于解密的密钥 ClientPri, ServerPub，而它们都藏在主角 UserAssembly.dll 里。

我们可以使用私钥来生成公钥，因此 ClientPub 同样已知。

最终，我们只有 ServerPri 未知。而开发者达到了它的目的：sign 字段本就为了验证服务器而生，没有私钥就没有办法生成可用的签名文件。

事实上，最早的 query_cur_region 一样只返回一个 base64 字符串，直接是 Protobuf 内容。可以去看看当时的 dispatch 实现就是这样直接处理的。

首次观测到这样的改动是在 2.7.5（即 2.8 测试服）时，在这个版本开发者上线了大量阻止私服继续扩张的手段，除了 dispatch 还有对 KCP 流量的加密手段等等。

因此，解决方案是：自己生成一对 ServerPub',ServerPri' 使用，并用 ServerPub' 替换掉 UserAssembly.dll 里原有的 ServerPub，使得客户端信任服务器。

2.UA补丁到底是如何开发的？

这里直接讲一个以偏概全但是能跑就行的结论：

加密将 RSA 值拆成了 8 位一组，并在中间插入了“垃圾”字符。

（当然这个垃圾指的是我自己垃圾，没有办法解析）

让我们通过 HxD 观察一下：

首先是 8 位的有效值 <RSAKeyV，然后是一段垃圾字符 H‰�Hº；之后又是 8 位的有效值 alue><Mo，跟着一段垃圾字符 H‰P�Hº；...

注意到有效值每一组都是 8 位不变，而垃圾字符长度不定，但总以 H（0x48）开头，º（0xBA）结尾。

因此，剔除掉垃圾字符，将有效字符拼接起来，就可以得到 RSA Key 的值。

这是一个根据该原理写出的程序，托管在 Github 上：GIUserAssemblyHelper

3.后记：实际使用

请注意：不要跑完程序之后就直接使用得到的 C# XML key，否则可能会一脸懵逼的遇到以下问题：

程序输出的有两串 RSAKeyValue，显然感性猜测一定能知道长的是私钥（ClientPri），短的是公钥（ServerPub）。

它输出的既不是 PEM 格式也不是其他的格式，而是 C#（或 .NET）里面一种常用的格式。
对于公钥，它使用的是两个参数 Modulus（模数）和 Exponent（指数）。具体可以参考 RSA 加密的原理。您可以通过 openssl 等软件通过模数和指数生成 PEM 格式的密钥。

通过 openssl 以模数与指数生成公钥

参考 StackOverflow: Creating a rsa public key from its modulus and exponent

首先创建这样一个 ASN1 模板文件（例中命名为 agpub.asn1）：

# Start with a SEQUENCE
asn1=SEQUENCE:pubkeyinfo

# pubkeyinfo contains an algorithm identifier and  the public key wrapped
# in a BIT STRING
[pubkeyinfo]
algorithm=SEQUENCE:rsa_alg
pubkey=BITWRAP,SEQUENCE:rsapubkey

# algorithm ID for RSA is just an OID and a NULL
[rsa_alg]
algorithm=OID:rsaEncryption
parameter=NULL

# Actual public key: modulus and exponent
[rsapubkey]
n=INTEGER:0x%%MODULUS%%

e=INTEGER:0x%%EXPONENT%%

然后把你获取到的 RSA 密钥拿出来，它格式化后看起来像这样：

<RSAKeyValue>
  <Modulus>lCwd...</Modulus>
  <Exponent>AQAB</Exponent>
</RSAKeyValue>

把他们以 base64 解密后，以十六进制输出，并将 Modulus 填入原文件中的 %%MODULUS%%，将 Exponent 填入原文件中的 %%EXPONENT%%。

改完以后您的文件看起来像这样：

# Start with a SEQUENCE
asn1=SEQUENCE:pubkeyinfo

# pubkeyinfo contains an algorithm identifier and  the public key wrapped
# in a BIT STRING
[pubkeyinfo]
algorithm=SEQUENCE:rsa_alg
pubkey=BITWRAP,SEQUENCE:rsapubkey

# algorithm ID for RSA is just an OID and a NULL
[rsa_alg]
algorithm=OID:rsaEncryption
parameter=NULL

# Actual public key: modulus and exponent
[rsapubkey]
n=INTEGER:0x942C1D...

e=INTEGER:0x10001

然后执行以下命令：

openssl asn1parse -genconf acpub.asn1 -out ag_pubkey.der -noout # Generate DER Format Key
openssl rsa -in ag_pubkey.der -inform der -pubin -out ag_pubkey.pem # Convert into PEM Format

生成的 ag_pubkey.pem 就是所需的公钥。

以其他参数生成私钥

对于私钥，其参数更多更杂，因此在这里附上使用了 openssl 的研究细节：

PS> openssl rsa -in ...\5.pem -text -noout
RSA Private-Key: (2048 bit, 2 primes)
modulus:
  00:b0:96:...
publicExponent: 65537 (0x10001)
privateExponent:
  3c:ca:5a:...
prime1:
  00:d7:dc:...
prime2:
  00:d1:6d:...
exponent1:
  00:b9:db:...
exponent2:
  00:ad:d8:...
coefficient:
  70:6c:43:...

对应的，提取的 RSA 密钥为：

<RSAKeyValue>
  <Modulus>sJbF...</Modulus>
  <Exponent>AQAB</Exponent>
  <P>19wQ...</P>
  <Q>0W09...</Q>
  <DP>udt1...</DP>
  <DQ>rdgi...</DQ>
  <InverseQ>cGxD...</InverseQ>
  <D>PMpa...</D>
</RSAKeyValue>

进行一些分析，得到以下结论：

提取的 Modulus 对应 openssl 输出的 modulus；
Exponent <-> publicExponent；
P <-> prime1
Q <-> prime2
DP <-> exponent1
DQ <-> exponent2
InverseQ <-> coefficient
D <-> privateExponent

因此，您可以通过以下 ASN1 模板生成 RSA 私钥：

  # Start with a SEQUENCE
  asn1=SEQUENCE:rsa_privatekey

  [rsa_privatekey]
  version=INTEGER:0

  n=INTEGER:0x%%Exponent%%

  e=INTEGER:0x%%Modulus%%

  d=INTEGER:0x%%D%%

  p=INTEGER:0x%%P%%

  q=INTEGER:0x%%Q%%

  exp1=INTEGER:0x%%DP%%

  exp2=INTEGER:0x%%DQ%%

  coeff=INTEGER:0x%%InverseQ%%

将字段替换为 RSAKeyValue 中 base64 解密得到的 Hex 字符串，并将文件命名为 acpri.asn1。

执行以下命令：

openssl asn1parse -genconf acpri.asn1 -out ag_prikey.der -noout # Generate DER Format Key
openssl rsa -in ag_prikey.der -inform der -out ag_prikey.pem # Convert into PEM Format

您就得到了 PEM 格式的私钥。

某些程序可能需求 .der 作为密钥格式。有关 PEM 转换为其他格式的资料还请读者自行查询。

感谢您耐心读到这里！下面是广告时间！

对文中的各种概念一头雾水？缺少自动化的工具？

YYHEggEgg/csharp-Protoshift 可以支持包括 query_cur_region 加解密（以及验证签名）、Ec2b 解密、基于 MT19937 的 XOR Key 生成、Protobuf 序列化/反序列化等诸多有助于您日常工作的功能。

它支持加载 PKCS1、PKCS8 的 PEM 格式 RSA 密钥，以及直接加载 C# XML 格式的 RSA 密钥，并且支持以私钥代替公钥加载。

附录：小事时间线

2.8_rel：首次加入了基于 RSA 的 query_cur_region 有效性验证和 KCP 信道加密。此时 RSA Patch 大多由 Patch global-metadata.dat 完成。
3.1_rel：global-metadata 迁移至了 MHY0 格式，其 decryptor 在本文修订时仍未出现。UserAssembly.dll 中可以找到 RSAKeyValue 并执行 UA Patch。
3.3_rel：HomoKProtect.sys 上线，更改文件 UserAssembly.dll 将无法启动游戏。