Merge branch 'master' into Mario/race_cts_mutators
[xonotic/xonotic-data.pk3dir.git] / qcsrc / server / anticheat.qc
1 .float anticheat_jointime;
2
3 void mean_accumulate(entity e, .float a, .float c, float mean, float value, float weight)
4 {
5         if(weight == 0)
6                 return;
7         if(mean == 0)
8                 e.a *= pow(value, weight);
9         else
10                 e.a += pow(value, mean) * weight;
11         e.c += weight;
12 }
13
14 float mean_evaluate(entity e, .float a, .float c, float mean)
15 {
16         if(e.c == 0)
17                 return 0;
18         if(mean == 0)
19                 return pow(e.a, 1.0 / e.c);
20         else
21                 return pow(e.a / e.c, 1.0 / mean);
22 }
23
24 #define MEAN_ACCUMULATE(prefix,v,w) mean_accumulate(self,prefix##_accumulator,prefix##_count,prefix##_mean,v,w)
25 #define MEAN_EVALUATE(prefix) mean_evaluate(self,prefix##_accumulator,prefix##_count,prefix##_mean)
26 #define MEAN_DECLARE(prefix,m) float prefix##_mean = m; .float prefix##_count, prefix##_accumulator
27
28 .float anticheat_fixangle_endtime;
29
30 float anticheat_div0_evade_evasion_delta;
31 .float anticheat_div0_evade_offset;
32 .vector anticheat_div0_evade_v_angle;
33 .vector anticheat_div0_evade_forward_initial;
34 MEAN_DECLARE(anticheat_div0_evade, 5);
35
36 .vector anticheat_div0_strafebot_movement_prev;
37 MEAN_DECLARE(anticheat_div0_strafebot_old, 5);
38
39 .vector anticheat_div0_strafebot_forward_prev;
40 MEAN_DECLARE(anticheat_div0_strafebot_new, 5);
41
42 // Snap-aim detection: we track the average angular speed of aiming over time, in "radians per second".
43 // Signal: a high-power mean. Cheaters will have high "signal" here.
44 // Noise: a low-power mean. Active/shivery players will have high "noise" here.
45 // Note one can always artificially add noise - so very high values of both signal and noise need to be checked too.
46 MEAN_DECLARE(anticheat_idle_snapaim_signal, 5);
47 MEAN_DECLARE(anticheat_idle_snapaim_noise, 1);
48
49 // TEMP DEBUG STUFF.
50 MEAN_DECLARE(anticheat_idle_snapaim_m2, 2);
51 MEAN_DECLARE(anticheat_idle_snapaim_m3, 3);
52 MEAN_DECLARE(anticheat_idle_snapaim_m4, 4);
53 MEAN_DECLARE(anticheat_idle_snapaim_m7, 7);
54 MEAN_DECLARE(anticheat_idle_snapaim_m10, 10);
55
56 .float anticheat_speedhack_offset;
57 .float anticheat_speedhack_movetime, anticheat_speedhack_movetime_count, anticheat_speedhack_movetime_frac;
58 MEAN_DECLARE(anticheat_speedhack, 5);
59
60 .float anticheat_speedhack_accu;
61 .float anticheat_speedhack_lasttime;
62 MEAN_DECLARE(anticheat_speedhack_m1, 1);
63 MEAN_DECLARE(anticheat_speedhack_m2, 2);
64 MEAN_DECLARE(anticheat_speedhack_m3, 3);
65 MEAN_DECLARE(anticheat_speedhack_m4, 4);
66 MEAN_DECLARE(anticheat_speedhack_m5, 5);
67
68 float movement_oddity(vector m0, vector m1)
69 {
70         float cosangle = normalize(m0) * normalize(m1);
71         if(cosangle >= 0)
72                 return 0;
73         return 0.5 - 0.5 * cos(cosangle * cosangle * 4 * M_PI);
74                 // returns 0 for: -1, -sqrt(0.5), 0 (angles that commonly happen with kbd)
75 }
76
77 void anticheat_physics()
78 {
79         float f;
80
81         // div0_evade -> SPECTATORS
82         makevectors(self.v_angle);
83         if(self.anticheat_div0_evade_offset == 0)
84         {
85                 f = fabs(anticheat_div0_evade_evasion_delta - floor(anticheat_div0_evade_evasion_delta) - 0.5) * 2; // triangle function
86                 self.anticheat_div0_evade_offset = servertime + sys_frametime * (3 * f - 1);
87                 self.anticheat_div0_evade_v_angle = self.v_angle;
88                 self.anticheat_div0_evade_forward_initial = v_forward;
89                 MEAN_ACCUMULATE(anticheat_div0_evade, 0, 1);
90         }
91         else
92         {
93                 if(time < self.anticheat_div0_evade_offset)
94                         self.anticheat_div0_evade_v_angle = self.v_angle;
95                 MEAN_ACCUMULATE(anticheat_div0_evade, 0.5 - 0.5 * (self.anticheat_div0_evade_forward_initial * v_forward), 1);
96         }
97
98         MEAN_ACCUMULATE(anticheat_div0_strafebot_old, movement_oddity(self.movement, self.anticheat_div0_strafebot_movement_prev), 1);
99         self.anticheat_div0_strafebot_movement_prev = self.movement;
100
101         // Note: this actually tries to detect snap-aim.
102         if(vlen(self.anticheat_div0_strafebot_forward_prev) && time > self.anticheat_fixangle_endtime) {
103                 float cosangle = self.anticheat_div0_strafebot_forward_prev * v_forward;
104                 float angle = cosangle < -1 ? M_PI : cosangle > 1 ? 0 : acos(cosangle);
105                 /*
106                 if (angle >= 10 * M_PI / 180)
107                         printf("SNAP %s: %f for %f, %f since fixangle\n", self.netname, angle * 180 / M_PI, cosangle, time - self.anticheat_fixangle_endtime);
108                 */
109                 MEAN_ACCUMULATE(anticheat_div0_strafebot_new, angle / M_PI, 1);
110
111                 if (autocvar_slowmo > 0) {
112                         // Technically this is a NOP, as the engine should be ensuring
113                         // this in the first place. Let's guard against dividing by
114                         // zero anyway.
115                         float dt = max(0.001, frametime) / autocvar_slowmo;
116
117                         float anglespeed = angle / dt;
118                         MEAN_ACCUMULATE(anticheat_idle_snapaim_signal, anglespeed, dt);
119                         MEAN_ACCUMULATE(anticheat_idle_snapaim_noise, anglespeed, dt);
120                         MEAN_ACCUMULATE(anticheat_idle_snapaim_m2, anglespeed, dt);
121                         MEAN_ACCUMULATE(anticheat_idle_snapaim_m3, anglespeed, dt);
122                         MEAN_ACCUMULATE(anticheat_idle_snapaim_m4, anglespeed, dt);
123                         MEAN_ACCUMULATE(anticheat_idle_snapaim_m7, anglespeed, dt);
124                         MEAN_ACCUMULATE(anticheat_idle_snapaim_m10, anglespeed, dt);
125                 }
126         }
127         self.anticheat_div0_strafebot_forward_prev = v_forward;
128
129         // generic speedhack detection: correlate anticheat_speedhack_movetime (UPDATED BEFORE THIS) and server time
130         self.anticheat_speedhack_movetime_frac += frametime;
131         f = floor(self.anticheat_speedhack_movetime_frac);
132         self.anticheat_speedhack_movetime_frac -= f;
133         self.anticheat_speedhack_movetime_count += f;
134         self.anticheat_speedhack_movetime = self.anticheat_speedhack_movetime_frac + self.anticheat_speedhack_movetime_count;
135         f = self.anticheat_speedhack_movetime - servertime;
136         if(self.anticheat_speedhack_offset == 0)
137                 self.anticheat_speedhack_offset = f;
138         else
139         {
140                 MEAN_ACCUMULATE(anticheat_speedhack, max(0, f - self.anticheat_speedhack_offset), 1);
141                 self.anticheat_speedhack_offset += (f - self.anticheat_speedhack_offset) * frametime * 0.1;
142         }
143
144         // new generic speedhack detection
145         if (self.anticheat_speedhack_lasttime > 0) {
146                 float dt = servertime - self.anticheat_speedhack_lasttime;
147                 const float falloff = 0.2;
148                 self.anticheat_speedhack_accu *= exp(-dt * falloff);
149                 self.anticheat_speedhack_accu += frametime * falloff;
150                 // NOTE: at cl_netfps x, this actually averages not to 1, but to 1/x * falloff / (1 - exp(-1/x * falloff))
151                 // For 15 netfps (absolute minimum bearable), and 0.2 falloff, this is: 1.0067
152                 self.anticheat_speedhack_lasttime = servertime;
153                 MEAN_ACCUMULATE(anticheat_speedhack_m1, self.anticheat_speedhack_accu, frametime);
154                 MEAN_ACCUMULATE(anticheat_speedhack_m2, self.anticheat_speedhack_accu, frametime);
155                 MEAN_ACCUMULATE(anticheat_speedhack_m3, self.anticheat_speedhack_accu, frametime);
156                 MEAN_ACCUMULATE(anticheat_speedhack_m4, self.anticheat_speedhack_accu, frametime);
157                 MEAN_ACCUMULATE(anticheat_speedhack_m5, self.anticheat_speedhack_accu, frametime);
158         } else {
159                 self.anticheat_speedhack_accu = 1;
160                 self.anticheat_speedhack_lasttime = servertime;
161         }
162 }
163
164 void anticheat_spectatecopy(entity spectatee)
165 {
166         // div0_evade -> SPECTATORS
167         self.angles = spectatee.anticheat_div0_evade_v_angle;
168 }
169
170 void anticheat_prethink()
171 {
172         // div0_evade -> SPECTATORS
173         self.anticheat_div0_evade_offset = 0;
174 }
175
176 string anticheat_display(float f, float tmin, float mi, float ma)
177 {
178         string s;
179         s = ftos(f);
180         if(f <= mi)
181                 return strcat(s, ":N");
182         if(f >= ma)
183                 return strcat(s, ":Y");
184         return strcat(s, ":-");
185 }
186
187 void anticheat_report()
188 {
189         if(!autocvar_sv_eventlog)
190                 return;
191         // TODO(divVerent): Use xonstat to acquire good thresholds.
192         GameLogEcho(strcat(":anticheat:_time:", ftos(self.playerid), ":", ftos(servertime - self.anticheat_jointime)));
193         GameLogEcho(strcat(":anticheat:speedhack:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack), 240, 0, 9999))); // Actually this one seems broken.
194         GameLogEcho(strcat(":anticheat:speedhack_m1:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m1), 240, 1.01, 1.25)));
195         GameLogEcho(strcat(":anticheat:speedhack_m2:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m2), 240, 1.01, 1.25)));
196         GameLogEcho(strcat(":anticheat:speedhack_m3:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m3), 240, 1.01, 1.25)));
197         GameLogEcho(strcat(":anticheat:speedhack_m4:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m4), 240, 1.01, 1.25)));
198         GameLogEcho(strcat(":anticheat:speedhack_m5:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m5), 240, 1.01, 1.25)));
199         GameLogEcho(strcat(":anticheat:div0_strafebot_old:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_div0_strafebot_old), 120, 0.15, 0.4)));
200         GameLogEcho(strcat(":anticheat:div0_strafebot_new:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_div0_strafebot_new), 120, 0.25, 0.8)));
201         GameLogEcho(strcat(":anticheat:div0_evade:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_div0_evade), 120, 0.2, 0.5)));
202         GameLogEcho(strcat(":anticheat:idle_snapaim:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_signal) - MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_noise), 120, 0, 9999)));
203         GameLogEcho(strcat(":anticheat:idle_snapaim_signal:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_signal), 120, 0, 9999)));
204         GameLogEcho(strcat(":anticheat:idle_snapaim_noise:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_noise), 120, 0, 9999)));
205         GameLogEcho(strcat(":anticheat:idle_snapaim_m2:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m2), 120, 0, 9999)));
206         GameLogEcho(strcat(":anticheat:idle_snapaim_m3:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m3), 120, 0, 9999)));
207         GameLogEcho(strcat(":anticheat:idle_snapaim_m4:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m4), 120, 0, 9999)));
208         GameLogEcho(strcat(":anticheat:idle_snapaim_m7:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m7), 120, 0, 9999)));
209         GameLogEcho(strcat(":anticheat:idle_snapaim_m10:", ftos(self.playerid), ":", anticheat_display(MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m10), 120, 0, 9999)));
210 }
211
212 float anticheat_getvalue(string id)
213 {
214         switch(id) {
215                 case "_time": return servertime - self.anticheat_jointime;
216                 case "speedhack": return MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack);
217                 case "speedhack_m1": return MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m1);
218                 case "speedhack_m2": return MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m2);
219                 case "speedhack_m3": return MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m3);
220                 case "speedhack_m4": return MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m4);
221                 case "speedhack_m5": return MEAN_EVALUATE(anticheat_speedhack_m5);
222                 case "div0_strafebot_old": return MEAN_EVALUATE(anticheat_div0_strafebot_old);
223                 case "div0_strafebot_new": return MEAN_EVALUATE(anticheat_div0_strafebot_new);
224                 case "div0_evade": return MEAN_EVALUATE(anticheat_div0_evade);
225                 case "idle_snapaim": return MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_signal) - MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_noise);
226                 case "idle_snapaim_signal": return MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_signal);
227                 case "idle_snapaim_noise": return MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_noise);
228                 case "idle_snapaim_m2": return MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m2);
229                 case "idle_snapaim_m3": return MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m3);
230                 case "idle_snapaim_m4": return MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m4);
231                 case "idle_snapaim_m7": return MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m7);
232                 case "idle_snapaim_m10": return MEAN_EVALUATE(anticheat_idle_snapaim_m10);
233         }
234         return -1;
235 }
236
237 void anticheat_startframe()
238 {
239         anticheat_div0_evade_evasion_delta += frametime * (0.5 + random());
240 }
241
242 void anticheat_fixangle()
243 {
244         self.anticheat_fixangle_endtime = servertime + ANTILAG_LATENCY(self) + 0.2;
245 }
246
247 void anticheat_endframe()
248 {
249         entity oldself = self;
250         FOR_EACH_CLIENT(self)
251                 if (self.fixangle)
252                         anticheat_fixangle();
253         self = oldself;
254         anticheat_div0_evade_evasion_delta += frametime * (0.5 + random());
255 }
256
257 void anticheat_init()
258 {
259         self.anticheat_speedhack_offset = 0;
260         self.anticheat_jointime = servertime;
261 }
262
263 void anticheat_shutdown()
264 {
265 }