元气骑士双人远程联机指南

一、导语

元气骑士是一个可以局域网联机的手机游戏，我觉得还挺好玩的。希望能够和远方的好基友一起玩，在网络上没有找到对应的方法。就自己研究了一下，目前可以实现双人联机，3人及以上联机没有试过，需要的话可以看下面的分析过程自己改看看udp_proxy，应该问题不大。注意：本指南要一定的电脑基础。嗯，就这样，如果其中有不懂的请自行搜索。
简单介绍下我的方法，首先基础还是两台设备都需要接入。而我的办法是解决下无法建连的问题的。

二、准备工作

要进行远程联机有几点你需要准备，而我并不会告诉你怎么弄，请自行google：
1.
用来让两台android设备直接通讯，或者你可以用其他手段，只要你能让两台设备互相发送udp包就可以。我的方法是在自己的阿里云服务器上搭了一个open。
2.一台获得root权限的android设备
由于元气骑士建连实现方式的原因，无法直接通过连接成功，需要进行一个建连数据包的转发动作。目前我的方法是直接在内核层写了一个C程序进行数据包的转发。我不想把日常手机root，而有权限的旧手机也太久没用了，所以最后用的是夜神模拟器。

三、操作步骤

1.打开虚拟机并连接

这个没什么好说的，连上你的后看看自己的地址。
再要到对端的地址就行。

2.adb连接

夜神有自带的adb工具，虽然比正常的adb难用一些，不过如果你没有什么深入玩android中Linux层的东西的话，能够将就着先用。
①找到你的夜神安装路径，我的路径为：D:\Program Files\Nox\bin
②在cmd中进入这个路径，输入以下指令（PS:我截图中由于我有配置环境变量所以没有进入该路径）：

	adb connect 127.0.0.1:62001
	adb shell

记得adb shell的指令还需要敲入一个回车键。
回车完之后如果出现上图的root@android:/ #证明成功，已经进入android系统的调试模式。
注意，前面要是root才是开启root成功。

3.拷入并执行转发程序

先退出来，在上面的cmd命令栏中输入“exit”退出adb，或者新开一个cmd。

输入下面指令,将转发文件导入系统。前面的是转发程序所在的路径，后面的是放入android里的路径。

adb push C:\Users\lyn\Desktop\yuanqi_bin\udp_proxy_x86 /data/local

出现下图中的输出代表成功。
注：这里用Push命令的时候要注意一点，我的proxy文件的路径中存在中文的话造成了传输的异常，好像不是一个必现的问题，但是最好还是不要让文件路径存在中文。

夜神里面用的是x86的版本，普通手机可以试试这个arm版本的。
arm版本我只在genymotion上面测试可以，如果可以手机上可以用的话请告诉我一下。
下面是下载链接，好吧，还挺无语的，我本来想直接当做附件放在这里，好像没有这个选项。
而且资源最少也是要设置1分。
https://download.csdn.net/download/u013113491/10838355
没分数的朋友也不用纠结，下面是百度盘地址。
链接：https://pan.baidu.com/s/1-9asWzAE7rdh1o4UDMCm4w
提取码：iiu2

然后进入该路径

授予程序执行和权限 “chmod 777 udp_proxy_x86”
下面一行是启动指令，-d代表debug模式，23333是监听和目标端口，"10.8.0.10"地方请输入你要联机的对方的的Ip地址。

 ./udp_proxy_x86 -d 23333 10.8.0.10//对方地址

4.打开游戏，建立主机

注意：一定要在上面的转发程序启动后再开启主机，否则转发程序会启动失败。
这个就不用我教你了吧。一切顺利的话adb里面会输出以下信息（当然，ip地址会不一样），这是接收到了建连广播包的信号。

这时候让对方在多人游戏里面加入游戏，就可以看到你的主机信息了，开心的联机吧。（说机不说吧，罪过罪过。）

四、具体原理

接下来的部分如果你联机遇到问题或者是你想多了解一些，可以继续往下看。
我们设定C1和C2之间的关系是下面这样的，如果你说C2可以连到你家的WIFI请右上角，不用继续往下看。

你需要知道的两个基本原理有：
①udp广播机制。
②没了，就这一个。

其实在我们建立好通道之后，其实两个手机之间已经可以直(间？)接通过分配的ip地址进行通信了。
在一般的游戏联机模式中，我们在搜索的主机地址中填下的ip地址后就可以建连了。
可能是出于自身为手机游戏的考虑，元气骑士在建连过程中没有使用PC游戏常见的直联IP联机的方式。
而是使用了udp广播的机制。在udp广播中，程序会向路由器的广播地址发送数据包。该数据包随后会被广播给这个局域网段内的所有机器。虽然我不知道数据包里面包含了什么东西，但应该是主机的基本信息之类的数据。后续收到主机数据包的机子在打算加入房间时会通过这个包的一些ip数据之类的和主机进行P2P连接。

再说回元气，下图是我测试的时候用wireshark抓到的广播数据包。可以看出他会发给同一网段内的255这个地址，23333端口。
下面这些数据包，只要是同一个网段中的打开了23333端口的设备都能收到。

不过udp广播网段在元气的远程联机中存在两个问题：
第一：不知道是VPN的原因还是元气骑士的设置原因，在我测试的过程中，他发过eth1网卡和wlan0网卡所在网段的广播包，没有发过tun0网段的广播包。可以参考我下图中的网卡信息对照我udp_proxy的输出截图，有192.168.50网段和172.17.99网段的广播包，却没有这个10.8.0网段的。
第二：由于android系统上面open无法通过普通手段使用TAP模式，而我们使用的TUN模式没有办法转发广播数据包。

所以我们需要自行转发建连数据包。

关于解决UDP包转发问题，可以参考以下的链接：
https://codeday.me/bug/20181119/401579.html
上面连接中的最佳答案中给出的链接就是下面这个链接，下面这个链接提供了一个udp_proxy程序能够进行udp包的转发操作。
我完全使用了下面链接中的程序，做的只是进行了android x86、arm平台下的交叉编译工作。
http://www.vttoth.com/CMS/index.php/technical-notes/63#Appendix

我原本的打算是如下图计划一这样，做一个中转手来转发数据包。

没想到我的一个误操作外打正着，实现了一个更简单的结构：
正常的联机过程中，C2在需要连接到主机的时候，会往主机的23333端口发送连接数据，完成连接。如下图中这三个包。

而我在测试中误用了一个原版，未修改的udp_proxy进行测试。上文原版的udp_proxy会把发包源地址的端口设置的和目标地址的端口一样。我们想要将数据包发往C2的23333端口，udp_proxy原本的实现却会把本机的23333端口也进行注册，这个端口原本应该是由元气骑士进行注册的。我们使用23333端口之后，会收到元气骑士发出的UDP广播包，所以我们也不需要上图计划一中的转发机充当二传手。而23333端口被我们的udp_proxy占用之后，元气骑士似乎会自行换一个端口，并且将这个端口的信息放在主机信息数据包里面一起发送给C2，所以不用担心元气骑士的建连问题。这也是为什么上面步骤中强调要先启动转发程序的原因。

建连完成后转发程序就没什么用了，因为两个客户端会直接通讯。所以你可以关掉，不过最好是留着。省的有时候掉出房间需要重新连接。

五、结语

还是挺好玩的，不管是游戏还是找寻建连解决方法。其实VPN已经处理了游戏连接基本问题。不过由于这个游戏的特殊性，需要再多做一个动作。希望以后手游也能多多出一些这样可以联机的独立游戏啊。
拖拖拉拉终于把这件事情搞定了，如果以后有什么好玩又有网络相关问题的游戏，可以告诉我，说不定我还能瞎猫碰到死耗子呢~
我是llsxily，兴趣是人最好的老师，你可以叫我橘子。
PS：最后附上一些小东西。

六、附件

1.udp_proxy源码

下面是udp_proxy源码，当然你也可以去上面那个链接里面的地址里面下载。

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#include 

void main(int argc, char *argv[])
{
    struct sockaddr_in saSRC, saDST, saRCV;
    char cBuf[1<<16];
    int sSRC, sDST;
    struct hostent *ph;
    int nLen;
    int bDebug = 0;
    int on = 1;
    pid_t pid;
    int nAS;
    unsigned long aRCV, aDST;
    int i;

    char *pszApp = *argv++;

    if (argc > 1 && !strcmp(*argv, "-d"))
    {
        printf("Debug mode.\n");
        bDebug = 1;
        argc--;
        argv++;
    }

    if (argc != 3)
    {
        printf(" LYN:charge Usage: %s [-d] port-number ip-address\n", pszApp);
        exit(1);
    }

    ph = gethostbyname(argv[1]);
    if (ph == NULL)
    {
        printf("Invalid address\n");
        exit(1);
    }
	
	//设置接收数据ip地址配置数据
    saDST.sin_family = AF_INET;
    saDST.sin_port = htons(atoi(argv[0]));
    saDST.sin_addr.s_addr = *((unsigned long *)ph->h_addr);

	//设置发出放数据ip地址配置数据
    saSRC.sin_family = AF_INET;
    saSRC.sin_port = saDST.sin_port;
	//modify by lyn
	//设置接收端口
    //saSRC.sin_port = 32147;
    saSRC.sin_addr.s_addr = 0;

    sSRC = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);
    sDST = socket(AF_INET, SOCK_DGRAM, 0);

	//绑定端口
    if (bind(sSRC, (struct sockaddr *)&saSRC, sizeof(saSRC)))
    {
        printf("Unable to bind to socket\n");
        exit(1);
    }

    setsockopt(sDST, SOL_SOCKET, SO_BROADCAST, &on, sizeof(on));

    if (!bDebug)
    {
        close(0);
        close(1);
        close(2);
        pid = fork();
        if (pid < 0) syslog(LOG_ERR, "Could not go into background.");
        if (pid > 0) exit(0);
    }

    aDST = htonl(saDST.sin_addr.s_addr);

    while (1)
    {
        nAS = sizeof(saRCV);
        nLen = recvfrom(sSRC, cBuf, sizeof(cBuf), 0, (struct sockaddr *)&saRCV, &nAS);

        // Imperfect method for filtering loopback of broadcast packets;
        // it may also filter packets from certain hosts on the local
        // network, but for our purposes, that's irrelevant.
        aRCV = htonl(saRCV.sin_addr.s_addr);
        for (i = 0; i < 32; i++)
        {
            if (!(aDST & (1 << i))) break;
            aRCV |= (1 << i);
        }

        if (nLen > 0 && aRCV != aDST)
        {
            if (bDebug)
                printf("Relaying a packet of length %d from %d.%d.%d.%d.\n",
                       nLen,
                       ((unsigned char *)&saRCV.sin_addr.s_addr)[0],
                       ((unsigned char *)&saRCV.sin_addr.s_addr)[1],
                       ((unsigned char *)&saRCV.sin_addr.s_addr)[2],
                       ((unsigned char *)&saRCV.sin_addr.s_addr)[3]);
             sendto(sDST, cBuf, nLen, 0, (struct sockaddr *)&saDST, sizeof(saDST));
        }
    }
}

2.建连过程抓包截图

我本来想把整个建连流程的pcap文件放上来的，但是这个附件真的是有点坑，我就截取其中的重要部分传上来好了。