Reverse engineering игровых файлов: анализ форматов данных шаг за шагом

kirilljsx

Reverse engineering игровых файлов помогает разобраться в скрытых форматах данных. Это полезно для создания модов, портирования или изучения механик без исходного кода. Вы научитесь анализировать архивы, текстуры и модели, решая проблемы с зашифрованными данными.

В статье разберём базовые шаги, инструменты и примеры. Поймём, как извлекать информацию из бинарников игр вроде старых RPG или аркад. Это сэкономит время на экспериментах и ускорит разработку своих проектов.

Что такое реверс форматов игровых файлов

Reverse engineering игровых файлов — это разбор бинарных данных на понятные структуры. Игры хранят уровни, модели, текстуры и скрипты в проприетарных форматах, чтобы защитить контент. Без реверса их не открыть стандартными редакторами вроде Photoshop или Blender.

Например, в старой игре мир может лежать в ZIP-подобном архиве с изменёнными заголовками. Обычный PK (50 4B) становится CD 62 после шифрования. Такие трюки усложняют распаковку, но не останавливают анализ. Реверс позволяет восстановить структуру: заголовок, метаданные, сжатые блоки.

Суть в поиске паттернов: повторяющиеся байты, сигнатуры вроде Ogg (4F 67 67) или их мутации (B9 6D BB). Это подводит к инструментам вроде hex-редакторов. Дальше идёт системный подход.

Шаг 1: Сбор образцов. Возьмите оригинальные и зашифрованные файлы, сравните размеры и байты. В примере OgreCore_original.zip (95 КБ) и зашифрованный (почти такой же) показывают слабое шифрование без сжатия.
Шаг 2: Поиск сигнатур. Ищите известные заголовки: PNG (89 50 4E 47), WAV или кастомные. Изменения указывают на XOR с ключом или простую замену.
Шаг 3: Статистический анализ. Подсчитайте энтропию — высокая значит шифрование, низкая — сжатие или текст.

Тип данных	Оригинальный заголовок	Зашифрованный пример
ZIP	50 4B	CD 62
Ogg	4F 67 67	B9 6D BB
PNG	89 50 4E 47	Варьируется

Основные методы анализа двоичных файлов

Анализ форматов делится на статический и динамический. Статический — разбор файла без запуска: открываете в IDA Pro или Ghidra, ищете структуры. Динамический — отслеживание загрузки в памяти с помощью Cheat Engine или OllyDbg.

Возьмём игру на Ogre3D с архивами .gar. Распаковка даёт зашифрованные текстуры и звуки. Статический метод выявляет ключ по повторяющимся блокам: XOR с фиксированным байтом часто меняет только первые байты. Динамика полезна для скриптов — ловите вызовы API вроде fread.

Это подводит к комбинированному подходу: сначала статический скан, потом трассировка. Не забывайте о сжатии перед шифрованием — оно ухудшает энтропию.

Hex-редакторы (HxD, ImHex): Ищите строки, числа. Пример: координаты уровня как float (4 байта).
Дизассемблеры (IDA Pro): Видят функции чтения файлов, выводят псевдокод.
Скриптеры (Python + struct): Парсите заголовки: struct.unpack('>I', data) для big-endian int.

Метод	Преимущества	Недостатки
Статический	Без риска краша	Не видит runtime
Динамический	Видит память	Зависит от ОС
Гибридный	Полная картина	Требует навыков

Инструменты для реверса игровых архивов

Для архивов нужны специализированные тулы: QuickBMS с скриптами или custom парсеры. QuickBMS поддерживает сотни форматов, от Unity (.assets) до кастомных .pak. Скрипт на Lua читает заголовок, ключ, извлекает файлы.

Пример с BottleBuster: .gar файлы — это ZIP с XOR-шифрованием. Сравните оригинал и крипт: разница в 15 байтах на 95 КБ говорит о слабом ключе. Подберите его перебором или реверсом exe через IDA — найдёте цикл с XOR.

Инструменты упрощают рутину, но понимание формата ключ к успеху. Тестируйте на малых файлах, чтобы не сломать всё. Логично перейти к примерам.

QuickBMS: Загрузите скрипт для формата, запустите — получите сырые файлы.
Noesis: Автоимпорт моделей из 1000+ игр.
7-Zip + плагины: Для простых архивов с кастом заголовками.
Custom скрипт: for i in range(256): if xor(data, i).startswith(b'PK'): key = i.

Инструмент	Подходит для	Сложность
QuickBMS	Архивы	Средняя
IDA Pro	Exe + формат	Высокая
Cheat Engine	Динамика	Низкая

Примеры разбора реальных форматов

Рассмотрим реальную игру: старая RPG с ZIP-миром в 155 МБ. Распакуйте, найдите бинарник мира — там чанки с картой, NPC, предметами. Структура: magic bytes + version + offset table + data blocks.

В Skyrim моддеры реверсили .esp — это кастомный формат с записями вроде NPC_ (рекорд с ID, позицией, диалогами). Аналогично GTA5: .rpf архивы с XML внутри. Разбор шагами: hex-дамп, поиск строк (“level1”), парсинг offsets.

Такие примеры показывают универсальность: от простого XOR до сложных деревьев. Ключ — терпение и паттерны.

Шаг разбора: Hex → структура → валидация (откройте текстуру в GIMP).
Ошибки: Wrong endianness (little/big) ломает числа.
Проверка: Сгенерируйте мини-формат, зашифруйте, реверсьте.

Формат	Хранение	Инструмент
.gar	ZIP+XOR	QuickBMS
.esp	Records	xEdit
.pak	Tree	UnrealPak

За рамками базового анализа

Разбор форматов — лишь старт: дальше моделируйте механики по AERM-таблице (Aesthetics, Engagement, etc.). Извлечённые данные помогут воссоздать баланс прыжков или экономику.

Осталось кастомные движки вроде TASVideos для эмуляции или юридические нюансы реверса модов. Подумайте над автоматизацией скриптами и защитой своих форматов от чужого реверса.