yuzu模拟器游戏存档加密：AES加密与密钥管理的实现

yuzu模拟器游戏存档加密：AES加密与密钥管理的实现

【免费下载链接】yuzu 任天堂 Switch 模拟器 项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/yu/yuzu

存档加密的重要性

游戏存档包含玩家的进度数据，加密保护可防止存档被篡改或盗用。yuzu作为任天堂Switch模拟器，采用AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）算法保障存档安全，其实现位于src/core/crypto/aes_util.cpp和src/core/crypto/aes_util.h。

AES加密实现

AES加密模块提供了ECB（Electronic Codebook）和CBC（Cipher Block Chaining）两种模式。核心实现如下：

void AESCipher::EncryptECB(const u8* input, u8* output, size_t size) const {
    AES_ECB_encrypt(input, output, &aes_context);
}

void AESCipher::DecryptCBC(const u8* input, u8* output, size_t size, const u8* iv) const {
    AES_CBC_decrypt_buffer(output, input, size, &aes_context, iv);
}

代码中使用的AES上下文初始化逻辑位于AESCipher构造函数，支持128位、192位和256位密钥长度。

密钥管理系统

yuzu的密钥管理通过src/core/frontend/key_manager.cpp实现，支持从文件加载主密钥和标题密钥：

bool KeyManager::LoadKeys(const std::string& path) {
    // 加载prod.keys格式文件
    FileUtil::IOFile file(path, "rb");
    if (!file.IsOpen()) return false;
    
    std::string line;
    while (file.ReadLine(line)) {
        if (line.empty() || line[0] == '#') continue;
        // 解析密钥并存储
        ParseKeyLine(line);
    }
    return true;
}

密钥存储采用内存保护机制，避免明文泄露，相关实现见src/core/crypto/key_manager.h中的安全容器设计。

存档加密流程

1. 密钥获取：从密钥数据库读取对应游戏的标题密钥，如src/core/file_sys/nca_metadata.cpp所示
2. IV生成：使用存档唯一标识符生成初始化向量(IV)，代码位于src/core/file_sys/save_data.cpp
3. 数据加密：调用AES-CBC模式加密存档数据块，实现见src/core/file_sys/save_file_system.cpp

安全加固措施

• 内存锁定：密钥使用mlock系统调用防止换出到磁盘，实现位于src/common/host_memory.cpp
• 密钥隔离：不同游戏密钥使用独立内存区域存储，见src/core/crypto/key_manager.cpp
• 完整性校验：存档附加HMAC-SHA256校验码，验证逻辑在src/core/crypto/hmac.cpp

配置与使用

用户可通过UI配置密钥路径，相关设置界面代码位于src/yuzu/configuration/configure_system.cpp，默认密钥文件路径为~/.local/share/yuzu/keys/。

实现流程图

总结

yuzu通过分层设计实现了安全的存档加密系统：底层采用AES算法提供加密原语，中层通过密钥管理器实现安全存储，上层结合文件系统完成透明加密。相关实现代码遵循NS加密规范，确保与官方系统的兼容性。开发者可参考src/core/crypto目录下的代码进一步了解实现细节。

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