トレーナー（ゲーム）

ゲーム トレーナーは、コンピュータ ゲームのメモリを変更して、アドレスと値を使用して動作を変更し、不正行為を可能にするために作成されたプログラムです。メモリ アドレスを「フリーズ」して、ゲームがそのメモリ アドレスに保存されている情報 (ヘルス メーター、弾薬カウンターなど) を減らしたり変更したりできないようにしたり、ゲームで 不正行為をする人のニーズに合わせて指定されたメモリ アドレスのデータを操作したりすることができます。

1980 年代と 1990 年代には、トレーナーはクラッキング グループによって実際のゲームに直接統合されることが一般的でした。ゲームが初めて起動すると、トレーナーが最初に読み込まれ、プレイヤーにチートを行うかどうか、どのチートを有効にするかを尋ねます。その後、コードは実際のゲームに進みます。これらの組み込みトレーナーには、ゲームをリリースするグループの紹介が付属しており、トレーナーはクラッキング グループのデモコーディング スキルを披露するためによく使用されます。^[1]これらのグループの中には、現在デモシーンに完全に集中しているものもあります。^[2]クラッカー グループのリリース リストと紹介では、トレーニングされたゲームの後に 1 つ以上のプラス記号が付けられ、トレーナー内の各オプションまたはチートに対して 1 つずつ付けられます。たとえば、「the Mega Krew presents: Ms. Astro Chicken++」などです。最近のトレーナーは、タイトルに 1 つの + を追加するか、「プラス」と数字を記述します。これは、多くのトレーナーが複数の機能を持っているためです。使用される数字は、トレーナーが使用できる変更の数を表します (例: 'infinite health' または 'one hit kills')。もう一つの違いは、ゲームのバージョンやゲームのデジタルダウンロードソースが含まれているかどうかです。例：「Hitman: Absolution Steam +11 Trainer」、「FEAR 3 v 1.3 PLUS 9 Trainer」など。^{[4] [ 5]}

最新のトレーナーは、別途ダウンロードできるプログラムとしても提供されています。ゲームのプログラミングを直接変更するのではなく、メモリに保存されている値を変更します。実際、これは非常に一般的になったため、今日のトレーナーは定義上、メモリのみを変更します。ゲームの実行可能ファイルへの変更は好ましくなく、そのようなプログラムは真のトレーナーではなくパッチと見なされます。

オブジェクト指向プログラミングでは、メモリオブジェクトはヒープ上に動的に格納されることが多いですが、最新のオペレーティング システムではアドレス空間レイアウトのランダム化 (ASLR)が使用されています。したがって、再現可能な方法でこのようなメモリを変更する唯一の方法は、ゲーム プロセス内から情報を取得することです。これには、malloc()およびfree()のAPI フック、コード インジェクション、または静的アクセス ポインターの検索などのリバースエンジニアリングメソッドが必要です。トレーナーは、オブジェクトが割り当てられるとアクティブになり、オブジェクトが解放されると再び非アクティブになります。

現代のオペレーティングシステムには、セキュリティのために位置独立実行ファイル (PIE)も付属しています。ASLR と併せて、バイナリはコード実行ごとに異なる仮想メモリ アドレスにロードされます。これにより、静的メモリ値の確実な変更がより複雑になります。ロード アドレスを決定し、見つかったメモリ アドレスから減算して、静的メモリ オフセットを取得する必要があります。このオフセットは、多くの場合、PIE バイナリ内の静的変数のアドレスとまったく同じです。たとえば、Linuxツール scanmem は、この方法で PIE をサポートしています。^[6]構成されたメモリ オフセットに対して、ゲーム トレーナーはロード アドレスも決定し、実行時にそれを追加し直します。同じ方法は、動的ライブラリにも使用できます。

静的メモリ上のポインターの逆アクセス ポインターを検索して追跡するのは面倒な場合があります。オブジェクトのサイズは提供されず、同じクラスのオブジェクトが複数ある場合は、ヒープ上にベクターやリストなどが存在する可能性があるため、これらを正しく処理できないことがよくあります。ただし、この方法の利点は、動作する場合は、すでに実行中のプロセスにアタッチできることです。Cheat Engineの DMA (Dynamic Memory Allocation) サポートはその一例です。

API フックの動作はまったく異なります。プリローダーは、ゲーム プロセスを起動するときにライブラリをロードします。ライブラリは動的なメモリ割り当てを監視し、そのすべてを記録することから検出が始まります。並列の静的メモリ検索により、見つかった値のアドレスを一意のメモリ割り当てに一致させることができます。アイデアは、値が見つかり、オブジェクトがまだ存在する場合、ゲーム プロセスを直接閉じることです。次に、最後に一致したメモリ割り当てが正しいものになります。したがって、逆順に一致させる方法が最適です。オブジェクト サイズとその内部の値オフセットが検出され、ゲーム バイナリ内のジャンプバック コード アドレスはバックトレースによって決定できます。多くの場合、コンストラクターが見つかり、それによって割り当てられるすべてのメモリ オブジェクトを追跡できます。ゲーム プロセス内のライブラリとゲーム トレーナーは、プロセス間通信 (IPC) を介して相互に通信する必要があります。欠点は、これがマルウェアとして検出される可能性があることです。ただし、ダンプして比較することで、オブジェクト内のより多くの値を見つけることができます。また、他のゲームやコンパイラのバージョンへの適応も簡単になります。逆アセンブリ内で既知のパラメータ (オブジェクト サイズ) を持つライブラリ関数呼び出しを探すだけです。たとえば、フリーでオープン ソース (FOSS) のユニバーサル ゲーム トレーナー「ugtrain」では、 FOSSゲームを例にこのメソッドが完全に合法であることが示されています。^[7]

過去には、トレーナーはアセンブリ言語や当時利用可能な高級言語でコーディングされることが多かった。今日では、トレーナーは自動トレーナー作成ツールで作成することもできる。このツールでは、アドレスやインジェクションコードなどのチートに関する基本情報のみが必要で、プログラムは定義済みの値と設定を使用してトレーナーをコンパイルするため、エンドユーザーにプログラミングスキルは必要ない。今日使用されている最も人気のあるトレーナー作成ツールは、さまざまなインジェクションタイプとポインターをサポートするCheat Engineである。過去に使用されていたが現在は使用されていない他のツールには、Trainer Maker Kit、Game Trainer Studio、Trainer Creation Kitなどがある。^[8] Cheat Engineトレーナーがサポートする高度な技術には、コードインジェクション、コードシフト、Luaスクリプトによって提供される柔軟性と汎用性などがあり^{、[9] [10]}これらの機能の一部をサポートしていない他のトレーナー作成ツールは段階的に廃止されている。 ^[11]