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東方紅魔郷AI
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- 2. 自己紹介 • 大阪大学工学部電子情報学科一回 • バイナリ読んだり –x86限定 • SECCON CTF 2013本戦 – 観光勢 – ！！！竹田氏！！！
- 3. 目標 • 紅魔郷Exのノーショットノーボムノーミスクリア する – 回避特化 –スコアタックなどアイテムの処理は組み込んでい ない
- 4. 処理の介入 • 全体的な処理の把握 – 気合 •毎フレーム呼ばれる関数を見つけ出してAIの 関数に書き換える – Dllinjectionを用いる
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- 6. STGのフローチャート • 正確にはキー入力処理の後にシーン評価 （e.g タイトルシーン、ゲームシーン） –先の図はゲームシーン時の処理 • キー入力処理はシーンに依らず必ず行われ る – これを乗っ取る
- 7. Dllinjection • Dllをターゲットのプロセスに読み込ませて介 入 – Attach/Detachの処理でメモリアドレスの書き換え など •CreateRemoteThreadを用いる方法 – 参考 O’REILLY アナライジングマルウェア
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- 9. Dllinjection（読み込ませる側） • ASLRが有効であれば先の方法は用いることが出 来ない – 自プロセスと対象プロセスのLoadLibraryA()のアドレ スが必ずしも一致しない –IMAGE_DLLCHARACTERISTICS_DINAMIC_BASEをoffに • PEheader内のIAT（Import Address Table)から解 決することが出来る • LoadLibraryA()と同様にFreeLibrary()でDllの detachを実装出来る
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- 11. Dllinjection（Dll側） • キーの評価関数（以下getKeyState()）の上書 き – Attach •ラッパー関数（以下wrapper()）を宣言してgetKeyState() をwapper()で上書き、内部でgetKeyState()を呼び出す – Detach • 関数アドレスの復帰 • 書き換えが少ない（関数アドレスの4byteの み）
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- 14. 敵、敵弾の解析 • 敵弾には速度ベクトルが入っている – 基本的には不変なので誤差なく予測できる •敵、レーザーには速度ベクトルが入っていな い – しかもランダム性が高い – メモリ上の解析からは限界がある
- 15. nフレーム後の予測 • 真面目にやるには敵弾を動かす関数を読むしか 無い？？ – 解析コストがヤバイ •知りたいのは関数の結果であって処理ではない – 敵、敵弾の更新をする関数（以下 refreshEnemyState()）を見つけ出して実行するといい – 変更されたデータを復帰する必要がある
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- 17. nフレーム後の予測 • 敵弾等のデータはグローバル変数として宣言 されていた – PEheaderからグローバル変数の領域を知れる –memcpyでまるごと退避、refreshEnemyState()を 実行、最後に復帰
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- 19. nフレーム後の予測 • 自機狙い弾（自機の変位で速度情報が変化 する弾）の予測は出来ない – 処理系から外す –自機の位置を変えてシミュレーション ステータス が変わった弾を除く • 弾の回避は予測が完全であることを前提
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- 25. 弾の回避 • フレームの先のほうから現在に向かってDP 的に更新するだけ • 計算量はO(FE) – F:フレーム数 – E:区間の最大数（弾の最大数）
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- 28. 弾の回避 • 一般にbool値のDPは効率が悪いことが多い （らしい） • 中心からの距離の二乗をその点の基本コスト とする –被覆された点はコストINFとする – 次のフレームの移動出来る点がすべてINFであれ ばその点のコストはINF – 次のフレームで移動出来る点の中で最もコストの 小さい点のコストを基本コストに加算して更新
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- 34. 弾の回避 • 縦横の移動しか考えない – 初期化O(F ^ 3) – 通常弾（回転のない矩形）の被覆 O(F E H W) • H, W : 弾の高さ、幅 • E : 弾の最大数 – レーザーの被覆 O(L F ^ 3) • L : レーザーの最大数 – 被覆の更新O(F ^ 3) • 総計算量はO(L F ^ 3)的 • ナナメ移動を考慮するとO((E+L) F ^ 5) – 弾の被覆を独立して考えるのが難しい
- 35. 弾の回避 • 1フレームに掛けられる時間は1/60sec – 10^7〜 10^8手数 • およそ60F先の計算なら処理落ちしないはず – 実際は30fpsほどしか出なかった memcpy周りが 重い？
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- 38. 弾の回避 • 「そして誰もいなくなるか」の難しさ – 弾が自機狙いではなく、弾の発生位置が自機狙 い –弾が大量 – 速度が遅い（弾抜けが出来ない）
- 39. 弾の回避 • 1Fだけ全探索する – 1F先の場面は自機狙いも含めて誤差がない –完全ではないがナナメ対応が出来る！！！ – 単純に17倍の処理時間が掛かる – 30Fの先読み • おおよそ20 〜 30F先読みで紅魔郷Exはすべ て回避出来るらしい
- 40. 弾の回避 • 死ななくなった • 【AIリプレイ】紅魔郷Exノーショットノーボムノー ミスクリア1/2 –http://www.nicovideo.jp/watch/sm23043946
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