Neo Geo — это знаковая игровая платформа 90-х годов, оставившая заметный след в истории видеоигр благодаря качеству своих аркадных игр и современному на тот момент аппаратному обеспечению. Однако в эпоху расцвета Neo Geo разработчики столкнулись с массовой проблемой пиратства, что подтолкнуло их к внедрению различных методов защиты и шифрования игровых данных. Одним из таких решений стала шифровка P ROM — программной памяти, хранящей основной код игры. В частности, игра The King of Fighters 99 стала одним из первых проектов, где была применена уникальная технология шифрования с использованием чипа NEO-SMA. Рассмотрим, как это работало, а также какие сложности и методы связаны с взломом таких ROM.
P ROM и важность их защиты Neo Geo-игры состоят из нескольких типов ROM: P ROM содержит программный код, выполняемый процессором Motorola 68k; C ROM хранит спрайты и графику; V ROM предназначен для звуковых данных и музыки. Благодаря сочетанию этих элементов игры обеспечивали высокое качество и комфорт игрового процесса. Основная опасность, с которой столкнулась платформа, заключалась в простоте копирования и распространения игр. Многие ранние версии Neo Geo не имели значимых средств защиты, что привело к распространению множества пиратских копий в среде аркад и домашних приставок. В условиях конкуренции и защитных мер других консолей SNK решила внедрить собственные методы шифрования для сохранения прибыли и защиты интеллектуальной собственности.
Что представляет собой шифрование P ROM в KOF99 Начав с King of Fighters 98, SNK внедрила первые технологии шифрования данных. Для KOF99 они были усложнены, сочетая битовые перестановки и адресную псевдослучайную перестановку данных. В отличие от более мощных и сложных методов шифрования, применяемых, к примеру, компанией Capcom с хранением ключей в энергонезависимой памяти, SNK выбрала достаточно простую, но эффективную для тех времен технику, позволяющую усложнить жизнь пиратам. Шифрование, использованное в KOF99, можно назвать скорее обфускацией, чем настоящим шифрованием. Оно базируется на двух основных понятий — битовом переставлении внутри 16-битных слов и адресном перемешивании данных в памяти.
Битовое переставление подразумевает, что биты в каждом 16-битном слове меняются местами по определённой схеме. К примеру, число 20 000 (0x4e20) превратится в 2 588 путём перестановки бит, что значительно изменяет внутреннюю структуру кода. Адресное переставление представляет собой процесс «перемешивания» целых слов по всему объёму памяти, вследствие чего их физическое расположение в ROM больше не соответствует логическому порядку выполнения. Можно сравнить это с перестановкой слов в предложении, чтобы смысл полностью потерялся. Роль чипа NEO-SMA Поначалу может показаться, что при таком сильном перемешивании код был бы нечитаем ни для процессора, ни для какой-либо логики игры.
Однако ключом к правильному исполнению стал специальный аппаратный компонент — чип NEO-SMA, встроенный в плату PROG картриджа KOF99. Его основная задача заключалась в расшифровке данных и обеспечении корректного чтения кода процессором. Когда игровая система делает запрос на чтение конкретного адреса в P ROM, данные не считываются напрямую с памяти. Вместо этого запрос переадресовывается на NEO-SMA, который, используя сохранённый в себе алгоритм перестановок и битовых сдвигов, преобразует зашифрованные данные в читаемый процессором вид. Таким образом, внутренняя логика Neo Geo остаётся непрозрачной для потенциальных пиратов, а игра работает без сбоев.
Защита NEO-SMA оказалась достаточно эффективной. Было необходимо не только вывести зашифрованные данные на консоль, но и полностью воспроизвести логику аппаратного компонента. В случаях с другими платформами или разработчиками, например, с Capcom, шифрование реализовывалось с ключами, недоступными для извлечения вследствие батарейного питания RAM, что усложняло процесс взлома ещё больше. Особенности взлома и дешифровки С появлением эмуляторов, таких как MAME, многие игры Neo Geo с шифрованием смогли быть запущены без особых проблем. Эмуляторы содержат встроенные функции дешифровки, симулирующие работу NEO-SMA, что даёт разработчикам и исследователям возможность изучать внутренние механики игр.
Однако при работе с ROM для создания пользовательских модификаций или хаков возникают трудности. После внесения изменений в уже расшифрованный код его нужно повторно зашифровать, иначе игра не сможет работать на реальном оборудовании или эмуляторе без встроенной поддержки шифрования. Некоторые энтузиасты, в частности под ником iq-132, создали открытые инструменты, реализующие функции как расшифровки, так и обратного шифрования P ROM. Такие инструменты позволяют объединить файлы P1, P2 и данные с ROM SMA, чтобы работать с ними как с единым массивом, а затем корректно возвращать их в зашифрованный формат. Технология расшифровки состоит из нескольких этапов: сначала происходит битовое переставление слов, далее адресная перестановка — слова по памяти передвигаются в правильном порядке, восстанавливая структуру программы.
Необходимо отметить, что даже при известных алгоритмах, внедрение полной поддержки шифрования в инструменты требует тщательной отладки. Например, одна из трудностей заключалась в корректном обработке первого мегабайта данных, который содержит специальный не шифрованный SMA блок и перемещённую память. Неразгаданная природа SMA данных В составе ROM поставляется файл ka.neo-sma, содержащий 0x40000 байт данных, который не подвергается шифрованию. Он занимает область памяти с 0xc0000 до 0xfffff и занимает важную часть первого мегабайта PROM.
Вопрос о его роли до сих пор остаётся открытым: возможно, это сам программный код, вызывающийся в процессе работы, или внутренняя память, необходимая для работы NEO-SMA. Исследование его функций продолжается, что добавляет ещё один уровень загадочности процессу взлома. Перспективы взлома и сложности хакерских проектов King of Fighters 99 — большой и сложный проект. Он занимает несколько мегабайт памяти и требует использования не только шифрования, но и механизма банк-свитчинга (переключения банков памяти), что усложняет приспособление ROM для модификаций. Для успешного взлома необходимо понять структуру банков и алгоритмы управления ими.
Кроме того, зашифрованные C ROM тоже представляют вызов, ведь они содержат графику и требуют аналогичной обработки. Несмотря на сложности, современный опыт позволяет энтузиастам создавать инструменты для расшифровки, реверсинга и повторного шифрования данных. Это открывает путь к созданию пользовательских модификаций, перевода игр, улучшения баланса и прочих творческих проектов. Заключение Шифрование P ROM в Neo Geo играх, а особенно в таком крупном проекте, как King of Fighters 99, является ярким примером того, как аппаратные ограничения и необходимость защиты от пиратства стимулировали разработку уникальных технических решений. Чип NEO-SMA демонстрирует интересный подход к аппаратному шифрованию, основанному на битовых и адресных перестановках, который усложняет прямое копирование и изменение кода.
Взлом и модификация таких игр требуют глубокого понимания архитектуры платформы, техники шифрования и механики работы аппаратных компонентов. Но благодаря усилиям сообщества, исследователей и энтузиастов, процесс постепенно становится более доступным, что способствует сохранению классических игр и развитию их новых версий. В будущем ожидается увеличение интереса к изучению C ROM и других компонентов, а также улучшение инструментов для работы с шифрованными Neo Geo ROM. Всё это расширит возможности поклонников платформы и позволит создавать уникальные проекты, которые сохранят и приумножат наследие одной из самых значимых игровых систем своего времени.
