Firebase如何保护用户操纵数字数据,例如.比赛得分

Question

我正在使用Firebase开发多人游戏.每场比赛后,玩家得分记录在火力基础中,并且玩家总得分字段也会使用新总数进行更新.我的问题:是否有可能使用firebase安全规则来保护playerTotalScore字段免受用户的任意操纵？如果是这样,怎么样？

我已详细阅读了firebase网站上的firebase安全信息.虽然我理解可以在安全规则中实现一些复杂的逻辑(按照给定的数量增加一个数字,例如这个要点,或者只使用字段插入(".write": "!data.exists()"),但在这种情况下,没有任何信息似乎有帮助. - 仅仅规则是不够的,因为分数可以通过多次递增来操纵.仅插入似乎是totalScore的一个选项,因为它在每次游戏后更新.

更新

根据加藤的要求,这是具体的用例.

我正在开发的游戏是一个问答游戏,其中玩家回答问题,并且玩家得分实时显示.

在游戏过程中,通过以下声明在每个问题之后更新该特定游戏的得分:

gameRef.child('players').child(UserId).child('score').set(gameScore)

游戏结束后,totalScore=totalScore+gameScore玩家的总分数(所有游戏玩法)计算为,然后使用以下语句在Firebase中更新玩家总分:

leaderboardRef.child(userId).setWithPriority({userName:userName, totalScore:totalScore}, totalScore)

Update2:Kato请求的数据结构

这是我目前具体的具体结构.这不是一成不变的,所以我愿意根据建议的方法来保护数据,无论如何需要更改它.

用户(玩家)所玩的每个游戏的得分存储在以下结构中

<firebase_root>/app/games/<gameId>/players/<userId>/score/

<gameId>是firebase生成的密钥,作为调用firebase push()方法的结果. <UserId>是firebase simplelogin uid.

每个用户(玩家)的总分数(所有游戏的所有分数的总和)存储在以下数据结构中

<firebase_root>/app/leaderboard/<userId>/totalScore/

出于查询目的,总分数的排行榜数据使用totalScore作为优先级进行设置

leaderboardRef.child(userId).setWithPriority({userName:userName, totalScore:totalScore}, totalScore)

得分和总分数都是数字整数值.这就是我能想到的当前数据结构的所有细节.

Answer 1

你的问题在技术上是如何使用安全规则来完成的,但由于这是一个XY问题,而且没有其他可能性被排除在外,我也会在这里解决其中的一些问题.

我将做出很多假设,因为回答这个问题实际上需要一套完整指定的规则需要遵循,而且实际上是一个实现整个应用程序的问题(增加分数是游戏逻辑规则的结果) ,不是一个简单的数学问题).

总分在客户端

对这个难题最简单的答案可能就是没有总分.只需抓住玩家列表并手动累计.

如果这可能有用:

• 球员名单是数百或更少
• 玩家数据适当小(不是每个500k)

怎么做:

var ref = new Firebase(URL);
function getTotalScore(gameId, callback) {
   ref.child('app/games/' + gameId + '/players').once('value', function(playerListSnap) {
      var total = 0;
      playerListSnap.forEach(function(playerSnap) {
         var data = playerSnap.val();
         total += data.totalScore || 0;
      });
      callback(gameId, total);
   });
}

使用特权工作者更新分数

一种非常复杂且简单的方法(因为它只需要将安全规则设置为类似的".write": "auth.uid === 'SERVER_PROCESS'")将使用仅监视游戏并累积总数的服务器进程.这可能是获得正确和最容易维护的最简单的解决方案,但却有需要另一个工作部分的缺点.

如果这可能有用:

• 您可以启动Heroku服务或将.js文件部署到webscript.io
• 5美元至30美元范围内的额外每月订阅不是一个交易破坏者

怎么做:

显然,这涉及大量的应用程序设计,并且必须实现各种级别.让我们只关注结束游戏并统计排行榜,因为这是一个很好的例子.

首先将评分代码拆分为自己的路径,例如

/scores_entries/$gameid/$scoreid = < player: ..., score: ... >
/game_scores/$gameid/$playerid = <integer>

现在监控游戏以查看它们何时关闭:

var rootRef = new Firebase(URL);
var gamesRef = rootRef.child('app/games');
var lbRef = rootRef.child('leaderboards');

gamesRef.on('child_added', watchGame);
gamesRef.child('app/games').on('child_remove', unwatchGame);

function watchGame(snap) {
    snap.ref().child('status').on('value', gameStatusChanged);
}

function unwatchGame(snap) {
    snap.ref().child('status').off('value', gameStatusChanged);
}

function gameStatusChanged(snap) {
    if( snap.val() === 'CLOSED' ) {
        unwatchGame(snap);
        calculateScores(snap.name());
    }
}

function calculateScores(gameId) {
    gamesRef.child(gameId).child('users').once('value', function(snap) {
        var userScores = {};
        snap.forEach(function(ss) {
            var score = ss.val() || 0;
            userScores[ss.name()] = score;
        });
        updateLeaderboards(userScores);
    });
}

function updateLeaderboards(userScores) {
    for(var userId in userScores) {
        var score = userScores[userId];
        lbRef.child(userId).transaction(function(currentValue) {
            return (currentValue||0) + score;
        });
    }
}

使用审计路径和安全规则

当然,这将是可用选择中最复杂和最困难的.

如果这可能有用:

• 当我们拒绝使用涉及服务器进程的任何其他策略时
• 当可怕的担心球员作弊时
• 当我们有更多的额外时间来燃烧

显然,我对这种方法有偏见.主要是因为很难做到正确,需要大量的能源,可以用小额的货币投资取而代之.

要做到这一点,需要仔细检查每个单独的写入请求.有几个明显的要点可以保证(可能更多):

1. 编写包含分数增量的任何游戏事件
2. 为每个用户编写游戏总数
3. 将游戏总数写入排行榜
4. 编写每个审计记录
5. 确保无法动态创建和修改多余的游戏只是为了提高分数

以下是确保这些要点的一些基本原则:

• 使用审计跟踪,用户只能添加(不更新或删除)条目
• 验证每个审核条目的优先级等于当前时间戳
• 根据当前游戏状态验证每个审核条目是否包含有效数据
• 在尝试增加运行总计时使用审计条目

举个例子,我们可以安全地更新排行榜.我们假设以下内容:

• 用户在游戏中的得分是有效的
• 用户创建了一个审计条目,例如,leaderboard_audit/$ userid/$ gameid,当前时间戳为优先级,分数为值
• 每个用户记录都提前存在于排行榜中
• 只有用户可以更新自己的分数

所以这是我们假设的数据结构:

/games/$gameid/users/$userid/score
/leaderboard_audit/$userid/$gameid/score
/leaderboard/$userid = { last_game: $gameid, score: <int> }

以下是我们逻辑的工作原理:

1. 比赛得分设定为 /games/$gameid/users/$userid/score
2. 审计记录创建于 /leaderboard_audit/$userid/games_played/$gameid
3. /leaderboard_audit/$userid/last_game更新值以匹配$gameid
4. 排行榜的更新量完全等于last_game审计记录

这是实际的规则:

{
    "rules": {
        "leaderboard_audit": {
            "$userid": {
                "$gameid": {
                   // newData.exists() ensures records cannot be deleted
                    ".write": "auth.uid === $userid && newData.exists()",

                    ".validate": "
                        // can only create new records
                        !data.exists()
                        // references a valid game
                        && root.child('games/' + $gameid).exists()
                        // has the correct score as the value
                        && newData.val() === root.child('games/' + $gameid + '/users/' + auth.uid + '/score').val()
                        // has a priority equal to the current timestamp
                        && newData.getPriority() === now
                        // is created after the previous last_game or there isn't a last_game
                        (
                            !root.child('leaderboard/' + auth.uid + '/last_game').exists() || 
                            newData.getPriority() > data.parent().child(root.child('leaderboard/' + auth.uid + '/last_game').val()).getPriority()
                        )

                    "
                }
            }
        },
        "leaderboard": {
            "$userid": {
                ".write": "auth.uid === $userid && newData.exists()",
                ".validate": "newData.hasChildren(['last_game', 'score'])",
                "last_game": {
                    ".validate": "
                        // must match the last_game entry
                        newData.val() === root.child('leaderboard_audit/' + auth.uid + '/last_game').val()
                        // must not be a duplicate
                        newData.val() !== data.val()
                        // must be a game created after the current last_game timestamp
                        (
                            !data.exists() ||
                            root.child('leaderboard_audit/' + auth.uid + '/' + data.val()).getPriority() 
                            < root.child('leaderboard_audit/' + auth.uid + '/' + newData.val()).getPriority()
                        )
                    "
                },
                "score": {
                    ".validate": "
                        // new score is equal to the old score plus the last_game's score
                        newData.val() === data.val() + 
                        root.child('games/' + newData.parent().child('last_game').val() + '/users/' + auth.uid + '/score').val()
                    "
                }
            }
        }
    }
}