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〜

1. © 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

2. © 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

3. © 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

4. © KLab Inc. 2022 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

5. © KLab Inc. 2022 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）

6. © KLab Inc. 2022 WSNet2の紹介

7. © KLab Inc. 2022 ● 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

8. © KLab Inc. 2022 ※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)

9. © KLab Inc. 2022 ● 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

10. © KLab Inc. 2022 ● 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

11. © KLab Inc. 2022 なぜ自社開発したか

12. © KLab Inc. 2022 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

13. © KLab Inc. 2022 ● 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

14. © KLab Inc. 2022 ● 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

15. © KLab Inc. 2022 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

16. © KLab Inc. 2022 ● 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

17. © KLab Inc. 2022 ● 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

18. © KLab Inc. 2022 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

19. © KLab Inc. 2022 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よくある実装その2 API Room 入室 Real time Room

20. © KLab Inc. 2022 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

21. © KLab Inc. 2022 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

22. © KLab Inc. 2022 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

23. © KLab Inc. 2022 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

24. © KLab Inc. 2022 ● 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 2回リクエストの弊害

25. © KLab Inc. 2022 ● 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

26. © KLab Inc. 2022 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

27. © KLab Inc. 2022 大規模観戦への対応

28. © KLab Inc. 2022 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

29. © KLab Inc. 2022 ● 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

30. © KLab Inc. 2022 ● 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

31. © KLab Inc. 2022 ● 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

32. © KLab Inc. 2022 ● 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

33. © KLab Inc. 2022 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

34. © KLab Inc. 2022 ● 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

35. © KLab Inc. 2022 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

36. © KLab Inc. 2022 チート対策の工夫

37. © KLab Inc. 2022 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

38. © KLab Inc. 2022 ● 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

39. © KLab Inc. 2022 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よくある実装その1 API Real time Login User

40. © KLab Inc. 2022 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よくある実装その1 API 入室 Real time User

41. © KLab Inc. 2022 APIサーバからユーザ情報を同期 ● 問題点￭ユーザ情報の保存が必要よくある実装その1 API 入室 Real time User

45. © KLab Inc. 2022 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 Auth Data

46. © KLab Inc. 2022 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 入室 Auth Data

52. © KLab Inc. 2022 ● 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

54. © KLab Inc. 2022 ● 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

57. © KLab Inc. 2022 ● 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

58. © KLab Inc. 2022 ● .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

61. © KLab Inc. 2022 ● 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

62. © 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

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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