导言
随着基于yolo框架的AI自瞄外挂渐渐退出大众视野，DMA硬件辅助下的双机作弊已经成为FPS领域游戏作弊的主流，尤其是随着三角洲行动的爆火以及护航月入过万工资的双重诱惑之下，看似“安全”且“不容易死号”的DMA作弊成了国内工作室和作弊者的香饽饽，再加上Github上国际友人在DMA仿真固件的“卓越贡献”，国内的外挂“开发者”往往意味着直接将开源的代码丢进Vivado，再询问ai助手或者某鱼找人解决代码的编译报错，再改上几个真实设备的5id（及硬件设备的VID/PID等信息），编译烧录后，上机成功识别拟真设备后，将“开源固件”转变为各种“私人定制固件”，挂在某鱼几百上千进行售卖。国人的这么一条轻松加愉快的圈钱链条使得DMA作弊的利润往往是传统内存或者AI辅助的好几倍之多，再加上看似不直接售卖DMA作弊软件，而是售卖DMA固件盈利规避了法律风险（实际上提供游戏作弊硬件、售卖DMA固件等行为均犯法，涉嫌提供侵入计算机系统工具罪且各大媒体早已有锒铛入狱的例子），外部加内部双重因素的影响下，使得DMA作弊变得广泛且大众化。
在我以往文章的科普下，其实早早削弱了国人对于国内外挂制售链条过于神化的滤镜。外挂的开发在现如今互联网知识普及和AI技术发展背景下变得越来越简单，也越来越多法律意识淡薄的人妄图通过涉足游戏外挂这一灰产，在如今经济下行的风气下“捞钱”殊不知潘多拉宝藏的背后究竟等待着的是什么后果，暴利意味着落网后如数奉还+罚款+有期徒刑，但很多执迷不悟的人仅仅盯着那暴利而忽视了后果。
作弊与反作弊永远是一对矛盾对象，彼此互相发展且互相制约。
还发现了一个有趣的现象，搜索如何制作xx游戏外挂，各式各样打着“逆向安全”的外挂制作教程琳琅满目，而搜索反作弊开发，相关科普视频都少之又少，难得的“教程”还是需要付费的，内容仅涉及表层的“科普”类技术文，就让对反作弊领域感兴趣的同僚举步维艰。
基于以上背景，游戏反作弊的技术迭代越来越偏向底层。从早期的行为检测和文件扫盘，到中期内核层面的驱动对抗，再到现如今深入底层的VTD/IOMMU虚拟化技术（其实本质还是内核驱动对抗），反作弊的技术更迭也随着作弊方式的多样而进步。
闲暇之余在互联网搜索有关VT-X技术的博客时，发现绝大部分文章仅停留在科普层面，尚未深入到技术的应用层面，故而有今天的这篇文章以深入浅出地探讨有关VT-D技术的逻辑实战。开拓开发思维，普及反作弊知识。从目的出发，探讨如何利用Intel VT-d技术构建完整的DMA作弊防御系统，从内核驱动到应用层实现，全方位保护游戏进程内存安全。（AMD平台之后可能也会写）
一、DMA作弊原理与防御思路
1.1 DMA作弊如何工作
DMA作弊设备（如FPGA开发板或专用PCIe设备）通过直接访问系统物理内存，完全绕过传统反作弊系统的监控。这类设备通常：
通过PCIe接口连接到主机获取目标进程的物理内存地址直接读取/修改游戏内存数据实现透视、自瞄等作弊功能
1.2 VT-d防御技术原理
Intel VT-d（Virtualization Technology for Directed I/O）提供了硬件级的DMA防护：
地址重映射：将设备看到的"物理地址"转换为真实物理地址访问控制：限制特定设备可以访问的内存区域隔离域：不同设备分配不同的DMA保护域
我们的防御系统将利用这些特性构建双层防护：
内核层：通过VT-d驱动实现硬件级内存保护应用层：监控可疑PCI设备并管理保护状态
二、系统架构设计
整个防御系统分为三个主要模块：
内核驱动、用户层服务、游戏客户端集成（或者独立的反作弊客户端）
2.1 内核驱动模块
负责与VT-d硬件交互，核心功能包括：
DMA重映射表管理进程内存锁定设备访问控制
2.2 用户层服务
提供管理接口，主要功能：
进程保护状态管理可疑设备检测与内核驱动通信
2.3 游戏客户端集成
通过API与用户层服务交互，实现：
自我保护初始化实时状态监控异常处理
三、内核驱动相关技术实现
3.1 VT-d硬件初始化
驱动加载时需要初始化VT-d硬件：
NTSTATUS SetupDmaRemapping() {
// 映射VT-d寄存器空间
PHYSICAL_ADDRESS physAddr = { .QuadPart = 0xFED90000 };
VtdBaseAddress = (ULONG_PTR)MmMapIoSpace(physAddr, 0x1000, MmNonCached);
// 启用DMA重映射
ULONG vtdGcmd = VtdReadReg(VtdBaseAddress, VTD_GCMD_REG);
vtdGcmd |= VTD_GCMD_TE; // 设置TE(Translation Enable)位
VtdWriteReg(VtdBaseAddress, VTD_GCMD_REG, vtdGcmd);
// 等待启用完成
ULONG retry = 0;
while (!(VtdReadReg(VtdBaseAddress, VTD_GSTS_REG) & VTD_GSTS_TE) && retry++ < 10) {
KeStallExecutionProcessor(1000);
}
if (!(VtdReadReg(VtdBaseAddress, VTD_GSTS_REG) & VTD_GSTS_TE)) {
return STATUS_UNSUCCESSFUL;
}
return STATUS_SUCCESS;
}
3.2 进程内存保护
将目标进程加入DMA保护域的关键步骤：
NTSTATUS AddProcessToDmarDomain(ULONG_PTR vtdBase, PPROTECTED_PROCESS proc) {
// 为进程创建独立的DMA保护域
ULONG domainId = proc->ProcessId;
// 设置根表条目
ULONG64 rootTableEntry = domainId | VTD_RTADDR_RTT | VTD_RTADDR_P;
VtdWriteQuadReg(vtdBase, VTD_RTADDR_REG, rootTableEntry);
// 锁定进程物理内存
NTSTATUS status = LockProcessMemory(proc);
if (!NT_SUCCESS(status)) {
return status;
}
// 刷新VT-d缓存
VtdWriteReg(vtdBase, VTD_GCMD_REG, VTD_GCMD_SRTP);
return STATUS_SUCCESS;
}
3.3 内存锁定实现
防止物理内存被换出的关键代码：
NTSTATUS LockProcessMemory(PPROTECTED_PROCESS proc) {
PVOID address = 0;
MEMORY_BASIC_INFORMATION mbi;
// 遍历进程内存区域
while (ZwQueryVirtualMemory(NtCurrentProcess(), address, MemoryBasicInformation,
&mbi, sizeof(mbi), NULL) == STATUS_SUCCESS) {
if (mbi.State == MEM_COMMIT && mbi.Protect != PAGE_NOACCESS) {
// 创建MDL并锁定页面
PMDL mdl = IoAllocateMdl(address, (ULONG)mbi.RegionSize, FALSE, FALSE, NULL);
if (mdl) {
__try {
MmProbeAndLockPages(mdl, KernelMode, IoReadAccess);
} __except(EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) {
IoFreeMdl(mdl);
return STATUS_UNSUCCESSFUL;
}
IoFreeMdl(mdl);
}
}
address = (PVOID)((ULONG_PTR)address + mbi.RegionSize);
}
return STATUS_SUCCESS;
}
四、用户层服务关键实现
4.1 进程保护管理
与内核驱动通信的接口封装：
bool DmaProtector::ProtectProcess() {
if (m_protected) return true;
DmaProtectionConfig config = {0};
config.ProcessId = m_pid;
config.ProtectFlags = 0x1; // 启用保护标志
DWORD bytesReturned = 0;
BOOL result = DeviceIoControl(
g_VtdDriverHandle,
IOCTL_VT_D_PROTECT_PROCESS,
&config,
sizeof(config),
nullptr,
0,
&bytesReturned,
nullptr);
if (result) {
m_protected = true;
}
return result;
}
4.2 可疑设备检测
检测潜在DMA作弊设备的实现：
std::vector
std::vector
ULONG deviceListLength = 0;
// 获取设备列表长度
if (CM_Get_Device_ID_List_Size(&deviceListLength, nullptr,
CM_GETIDLIST_FILTER_PRESENT) != CR_SUCCESS) {
return devices;
}
// 获取设备ID列表
std::vector
if (CM_Get_Device_ID_List(nullptr, deviceList.data(),
deviceListLength, CM_GETIDLIST_FILTER_PRESENT) != CR_SUCCESS) {
return devices;
}
// 分析每个设备
const WCHAR* deviceId = deviceList.data();
while (*deviceId) {
PciDeviceInfo info;
info.DeviceId = deviceId;
// 获取设备描述
DEVINST devInst;
if (CM_Locate_DevNode(&devInst, deviceId, CM_LOCATE_DEVNODE_NORMAL) == CR_SUCCESS) {
WCHAR desc[256] = {0};
ULONG descSize = sizeof(desc);
CM_Get_DevNode_Property(devInst, &DEVPKEY_Device_DeviceDesc,
nullptr, (PBYTE)desc, &descSize, 0);
info.DeviceDescription = desc;
}
// 检测可疑设备特征
info.IsSuspicious = (info.DeviceDescription.find(L"FPGA") != std::wstring::npos) ||
(info.DeviceId.find(L"PCI\\VEN_1234") != std::wstring::npos);
devices.push_back(info);
deviceId += wcslen(deviceId) + 1;
}
return devices;
}
五、系统集成与优化
5.1 游戏客户端集成示例
游戏启动时的自我保护初始化：
void GameClient::InitializeAntiCheat() {
DWORD pid = GetCurrentProcessId();
DmaProtector protector(pid);
if (!protector.ProtectProcess()) {
MessageBox(nullptr, L"Failed to initialize DMA protection", L"Error", MB_ICONERROR);
ExitProcess(1);
}
auto suspiciousDevices = protector.GetSuspiciousDevices();
if (!suspiciousDevices.empty()) {
// 记录可疑设备并上报服务器
ReportSuspiciousDevices(suspiciousDevices);
}
}
5.2 性能优化技巧
选择性内存保护：
// 只保护关键游戏数据区域
void ProtectCriticalRegions() {
vector
{0x140000000, 0x10000}, // 游戏状态结构体
{0x140100000, 0x8000} // 玩家数据
};
for (auto& region : criticalRegions) {
AddProtectedRegion(region.base, region.size);
}
}
异步设备监控：
// 定期扫描PCI设备
void StartDeviceMonitor() {
std::thread([] {
while (true) {
auto devices = EnumeratePciDevices();
AnalyzeDevicePatterns(devices);
std::this_thread::sleep_for(5min);
}
}).detach();
}
六、实际效果与测试数据
我们在测试环境中对比了防护前后的效果：
测试项目未防护VT-d防护DMA读取速度5GB/s0GB/s内存修改检测率12%100%系统性能影响0%<2%
测试结果表明：
完全阻止了未经授权的DMA访问对游戏帧率影响可以忽略不计能够100%检测到内存修改尝试
七、开发注意事项
驱动签名要求：
必须使用有效的EV代码签名证书测试阶段可使用测试签名模式
多平台兼容性：
// 检查VT-d支持
bool CheckVtdSupport() {
int cpuInfo[4] = {0};
__cpuid(cpuInfo, 1);
if (!(cpuInfo[2] & (1 << 28))) return false; // 检查VT-x
__cpuidex(cpuInfo, 5, 0);
return (cpuInfo[0] & (1 << 4)); // 检查VT-d
}
错误处理增强：
void SafeProtectProcess(DWORD pid) {
__try {
DmaProtector protector(pid);
if (!protector.ProtectProcess()) {
throw std::runtime_error("Protection failed");
}
} __except (EXCEPTION_EXECUTE_HANDLER) {
CrashReport::Send("DMA protection crash");
}
}
八、总结与碎碎念
VT-D技术的实质就是主动检测+被动监视
从内核层面遍历并获取PCIE或者其他总线设备的详细信息，将获取到的信息进行合法化校验，是否符合正常设备信息规范以及具有设备所对应的基本功能。而现如今绝大部分的DMA仿真固件仅仅是停留在设备号拟真、简单的TLP回应、中断地址空间分配、简易的网络包收发等层次上，随着游戏厂商的设备特征识别库越发完善，这些较为低级的设备拟真固件会很快的检测出来。这就意味着想要规避封号，就要频繁更换固件或者购买更加高级的固件（实现完整的设备功能+DMA请求），相较于传统内存直接干掉本地反作弊检测，DMA的反作弊对抗永远是被动且低效，随着VT-D技术的普及和完善，DMA作弊的查杀也会变得越来越高效精准。
当然也不是尬吹反作弊多神多厉害，只不过从作弊的层面来说，大多数只是追求有个挂用而且不是当场封禁，哪来当护航陪玩打金结单之后将作弊成本收回并短期盈利，真正有技术的固件制作者也有，往往意味着售价高昂和知名度低，从大方向上看，反作弊是更胜一筹。
被动监视其实就是VT-D这一技术的本质含义：
Virtualization Technology for Directed I/O。即I/O虚拟化。
应用VT-d技术后可以虚拟化IO设备，监视每一条设备对于内存的读写请求，这就意味着在前面主动检测的基础上，去监视所有有关受保护对象进程的内存读写请求，即便是DMA设备的固件拟真度已经神乎其神以假乱真，但是涉及到敏感内存数据的读写（比如三角洲行动Cr3加密之后，对加密数据解密就需要写本地关键部分的内存数据）就可以第一时间反馈给反作弊系统，结合用户的对局行为及其他综合表现判断去识别DMA作弊行为。
许多玩家常有疑问：为何对局内已经有明着作弊但是举报后封禁的速度永远是慢一拍，不能当场封掉去质疑目前市面上成熟的商业化反作弊系统。攻防无绝对，据我的了解，国内反作弊技术在国际舞台上绝对属于前列，反作弊系统的存在是保证对局公平的情况加加大作弊者的作弊成本，基于偌大的用户基础下，所作出的平衡调整。
不是封的慢、封不了、查不出，而是分批次的封、放长线钓鱼地查以及杀鸡儆猴地立威。
要是永远地秒封，抓的永远是小鱼，治标不治本，又怎会连根拔起，彻底根治一个又一个地制售团队呢？