狠狠撸

? KLab Inc. 2022
モバイルオンラインゲームでの大規模観
戦とチート対策

? KLab Inc. 2022
自社製リアルタイム通信システム
「WSNet2」
OSSとして公開しました
https://github.com/KLab/wsnet2
告知

? KLab Inc. 2022
今日のお話
● 自己紹介?会社紹介
● WSNet2の紹介
● なぜ自社開発したか
● 数万人規模の観戦への対応
● チート対策の工夫

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自己紹介
牧内大輔
KLab株式会社エンジニアリング本部サーバサイドG
対外発表
● Go Conference
? 「型パラメータが使えるようになったのでLINQを実装してみた」他
OSS
● EMLauncher (https://github.com/KLab/emlauncher)
● gozxing (https://github.com/makiuchi-d/gozixing) 他

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ミッション：「世界と自分をワクワクさせろ」
ビジョン：「エンターテインメントで、世界中のユーザーをひとつにつなげる」
社会に感動と喜びを提供できるような、サービス?技術を創造しています。
設立 2000年8月1日
資本金 53億6364万円（2022年10月末現在）
株式公開市場東京証券取引所?プライム市場（3656）
代表者
代表取締役社長CEO 森田英克
代表取締役副会長五十嵐洋介
所在地
本社（東京都港区、六本木ヒルズ森タワー）
大阪事業所、福岡事業所、仙台事業所
主要関連会社株式会社BLOCKSMITH&Co. 株式会社グローバルギア
海外拠点可来软件开发（上海）有限公司（KLab China Inc.）
グループ従業員数正社員 553名(2022年9月末時点)
主力：ゲーム事業
アニメ、コミック、ゲームなど、世界中で
人気の高いIPを原作とした
モバイルオンラインゲームを国内外に展開。
現在155の国と地域で配信
その他：
スマートフォン関連のアプリケーション、
サービス及びサーバーインフラの企画、
開発、提供、新規事業開拓など
会社紹介：KLab株式会社（クラブ）

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WSNet2の紹介

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● 常時接続、クライアント同士が双方向通信
● 同じステージ（部屋）を同時に遊ぶ
? オンライン対戦、協力プレイなど
リアルタイム通信とは
ステージ

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※PhotonはExit Gamesの製品です
?久保帯人／集英社?テレビ東京?ｄｅｎｔｓｕ?ぴえろ ?高橋陽一／集英社 ?高橋陽一／集英社?テレビ東京?エノキフィルム ?KLabGames
リアルタイム通信の利用
Photon (PUN)※
その他自社製
WSNet
(WSNet2の前身)

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● サーバを介してメッセージを同期
● 特徴
○ WebSocketベース
○ C#クライアントライブラリ
■ （Unity/.NET）
○ 自動再接続、メッセージ再送
○ 柔軟な部屋検索
○ 数十万人規模の観戦
WSNet2について

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● 向いているゲーム
○ パズルゲーム、戦略ゲームなど
■ メッセージの順序や整合性を重視するもの
● 向いていないゲーム
○ アクションゲームなど
■ 処理順序よりもリアルタイム性を重視するもの
WSNet2について

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なぜ自社開発したか

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なぜ自社開発したか
● 技術的な挑戦
? 自社でも技術をもっておきたい
● モバイルオンラインゲームでの課題
? 一時的な切断への対応
? 複雑な検索条件での入室

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● モバイル端末では一時的な切断がよくある
○ WiFi?モバイル回線の切り替わり
○ トンネル?地下鉄などの一時的な圏外
課題：一時的な切断

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● モバイル端末では一時的な切断がよくある
○ WiFi?モバイル回線の切り替わり
○ トンネル?地下鉄などの一時的な圏外
課題：一時的な切断
ネットワークから切断しました
この試合は敗北になります
通信エラー
OK

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接続で入室、切断したら退室
● サーバの実装がシンプル
● 一時的な切断で退室してしまう
? 再入室できたとしても退室中のメッセージが欠落
よくある実装
入室退室再入室退室

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● 入室状態と接続状態を別々に管理
? 切断しても退室にしない
? 切断中のメッセージは再接続時に再送
? ゲームアプリは切断?再接続を感知しない
WSNet2の実装
接続切断再接続切断
入室退室
再送
退室リクエスト
入室成功

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● 柔軟なマッチメイキング
? ゲーム仕様に合わせた条件指定
○ 例：パラメータが近い（範囲指定）
○ 例：募集開始1分以内はフレンドのみ、以降は誰でも
● 観戦のための検索
? すでにマッチング済みの部屋の検索
課題：複雑な検索条件での入室

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部屋一覧を取得してクライアント側で選択
● クライアントの負荷が高い
● 通信量が多い
● 2回リクエストが必要
よくある実装その1
Real
time
Room 入室

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部屋の状態をAPIサーバに同期
APIサーバで部屋を決定
● 構成が複雑
● 同期のタイムラグ
● 2回リクエストが必要
API
Room 入室
Real
time
Room

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回線速度?端末スペックによる有利不利
● 椅子取りゲームなマッチング
? 報酬の良いステージなど
● 早い端末が埋めてしまう
? 遅い端末は入れない
2回リクエストの弊害
Room
Room
Room
Room

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Room
Room
Room

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Room

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● なぜ2回必要だったか
? 複雑な検索条件を実現するため
● 複雑な検索と入室を1リクエストで完結したい
? 公平なマッチメイキング

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● 1リクエストで検索から入室まで可能に
? 接続を待たずに入室確定
? 複雑な条件での検索に対応
○ 「KLabTechBook Vol.9」で少し紹介
○ https://www.klab.com/jp/blog/tech/2022/tbf12.html
○ 電子版無料頒布中
WSNet2の実装

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モバイルオンラインゲームでの課題
● 一時的な切断への対応
? 自動再接続とメッセージの再送
● 複雑な検索条件での入室
? 複雑な条件の指定に対応
? 1リクエストで検索から入室まで可能に
まとめ：なぜ自社開発したか

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大規模観戦への対応

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eスポーツへの取り組み
キャプテン翼?たたかえドリームチーム?
世界大会「Dream Championship」
● 2019年より毎年開催
● 2022年
? 12/10（土)?11(日）
? 決勝トーナメント開催予定
?高橋陽一／集英社 ?高橋陽一／集英社?テレビ東京?エノキフィルム ?KLabGames

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● eスポーツでは観戦も重要
● 数万?数十万人規模の観戦を実現したい
よくある実現方法
● 動画配信サービスの利用
● 観戦クライアントも部屋に接続
大規模観戦

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● メリット
? 百万人を越える同時視聴が可能
? 様々な環境で観戦できる
● デメリット
? 遅延がある
? 一方向の配信
動画配信サービスの利用
Room

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● メリット
? 双方向通信
? 遅延なし
● デメリット
? 接続数が限られる
○ 数百人が限度
? アプリからしか接続できない
観戦クライアントも部屋に接続
Room

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● 観戦クライアントも部屋に接続
● Hubサーバ経由の接続もサポート
? 部屋への接続数を抑制
? 双方向通信
WSNet2での大規模観戦
Hub
Hub
Room

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部屋とクライアントで特別処理なし
● 部屋サーバとの接続
? 観戦クライアントとして入室
● クライアントとの接続
? 部屋サーバのように待ち受け
? クライアントは部屋同様に観戦入室
Hubサーバの仕組み
Hub
観戦入室
観戦入室観戦入室
Room

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● 同時1万部屋20万観戦を達成
? 部屋サーバ
○ c5.xlarge 5台（vCPU 4論理コア@3GHz、メモリ 8GiB)
? 約2000部屋/台（3クライアント/部屋）
? 約6000クライアント/台
? Hubサーバ
○ c5.xlarge 35台
? 約5800クライアント/台
負荷試験結果

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Hubサーバ経由の接続もサポート
● 双方向通信を維持
● 数十万人規模にも対応
● 部屋とクライアントはシンプルなまま
まとめ：大規模観戦への対応

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チート対策の工夫

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今日紹介する工夫
● ユーザ認証
● サーバサイドゲームロジック
チート対策の工夫

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● 防ぎたいチート
? 他ユーザへのなりすまし
? botによる接続
● 実装の課題
? WSNet2は独立したシステム
? APIサーバと同じユーザ認証をしたい
ユーザ認証

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APIサーバからユーザ情報を同期
1. ログインAPI呼び出し
? ユーザ情報を伝える
2. 入室リクエスト
? ユーザ情報を使って認証
API
Real
time
Login
User

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1. ログインAPI呼び出し
? ユーザ情報を伝える
? ユーザ情報を使って認証
API
入室
Real
time
User

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● 問題点
? ユーザ情報の保存が必要
API
入室
Real
time
User

? KLab Inc. 2022
アクセス時にAPIサーバに問い合わせ
2. APIサーバに問い合わせ
? APIサーバが認証
API
Real
time
入室
問い合わせ

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アクセス時にAPIサーバに問い合わせ
● 問題点
? 入室に時間がかかる
API
Real
time
入室
問い合わせ

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APIサーバと通信しない方法
1. 事前に共通鍵を配置
2. 認証情報要求
? 鍵でハッシュを付加
3. 認証情報を付けて入室
? 鍵で認証情報を検証
WSNet2での実装
API
Real
time

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WSNet2での実装
API
Real
time
Auth
Data

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WSNet2での実装
API
Real
time
入室
Auth
Data

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● 認証情報が正しいかで判定
? APIサーバで生成したもの
? APIサーバで認証済み
WSNet2での実装
API
Real
time
入室
Auth
Data

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● ユーザ情報の保存が不要
● 入室時にAPI通信も不要
● APIサーバで認証されたことを確認できる
WSNet2での認証

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● クライアントのロジック改ざん
? 他のプレイヤーにも影響
● サーバサイドは改ざんされない
アプリ改ざんによるチート
Logic

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● クライアントのロジック改ざん
? 他のプレイヤーにも影響
● サーバサイドは改ざんされない
アプリ改ざんによるチート
Logic
？

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● 防ぎたいチート
? アプリ改ざんによるゲームロジック改ざん
● 実装の課題
? ロジックコードの二重管理を避けたい
○ オフラインプレイと同じ実装を使いたい
? 独自サーバの実装は大変
サーバサイドゲームロジック

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● ロジックプログラムが直接接続を受け付ける
課題
● 実装が大変
? 接続管理を自前実装
○ WSNet2等が解決している部分
よくある実装：独自サーバ
Logic

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● ロジックプログラムもクライアント
? ゲームマスター役のクライアント
? プレイヤーと同様に入室
処理の流れ
1. プレイヤーは入力をマスターに送信
2. 処理結果を全プレイヤーに送信
マスタークライアント方式
Master
Room

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● リアルタイム通信システムを利用できる
? 接続管理?通信まわりを任せられる
● クライアントアプリと同じコードを使いやすい
? 通信の実装方法はクライアントアプリと同じ
? 同じ言語、同じライブラリが使える
マスタークライアント方式の利点

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● .NETアプリとして実装できる
○ Unityヘッドレスモードより省オーバーヘッド
○ C#なのでUnityと同一のコードを利用できる
● 通信遅延を減らせる
○ WSNet2と近い場所で実行できる
■ AWSの同一リージョンなど
WSNet2での利点

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● ユーザ認証
? APIサーバと通信しない方法
● サーバサイドゲームロジック
? マスタークライアント方式
まとめ：チート対策の工夫

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● なぜ自社開発したか
? 自動再接続による一時的な切断への対応
? 複雑な検索条件でも1リクエストで入室
● 大規模観戦への対応
? Hubサーバ経由の接続のサポート
● チート対策の工夫
? APIサーバと通信しないユーザ認証
? マスタークライアント方式のサーバサイドゲームロジック
まとめ

? KLab Inc. 2022
● 話せなかったこと
○ WSNet2サーバの内部実装、負荷対策
○ C#クライアントライブラリの工夫
○ 独自シリアライズフォーマット
○ 通信改ざん対策
○ ロギング
○ 部屋情報閲覧ツール
まとめ

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モバイルオンラインゲームでの大規模観戦とチート対策 ?自社製リアルタイム通信システム「WSNet2」の事例?

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