『FEZ』のセーブファイル逆エンジニアリング：ImHex パターンによる完全な解析ガイド

序論

長年、ディスコード上で特定のファイル形式の逆エンジニアリング（リバースエンジニアリング）を求めて支援を求める声を多く受けてきました。通常は「デコンパイルされたソースコードを見て遡上する」といった一般的なアドバイスしか与えられませんでした。本記事では、ゲーム『FEZ』のカスタムバイナリセーブファイルを題材に、数年かけて開発を進めてきたオープンソースヘキエディタImHexのパターン言語（Pattern Language）を用いた完全な解析プロセスを紹介します。

• ImHex の特徴: 無料のオープンソースソフトウェア。Windows/macOS/Linux またはブラウザ（ImHex Web）から利用可能。
• バージョンについて: 記事で使用される一部機能は正式リリース版より**ナイトリービルド（Nightly build）**のみ対応しています。v1.38.1 以下でお困りの場合は、最新版のビルドへのアップgrade を推奨します。

はじめに

スロワー警告

• 注意: 『FEZ』は 2012 年リリースのため体験済みの方のみ閲覧推奨です。
• リスク: 本文中に含まれるコードの一部には、ゲーム内の**スロイーヤー（重要ネタバレ）**が含まれています。未プレイの方は spoilers を避けたい場合は、記事の末尾から逆参照して「デコンパイル」および「まとめ」のセクションをご参照ください。

ファイルの入手方法

1. Steam から最新版を入手: 2016 年 12 月 2 日リリースのバージョンを使用しました。
2. セーブファイルの場所:
   • Linux:

     /home/werwolv/.local/share/FEZ/SaveSlot2

   • Windows: ユーザー設定フォルダ内の異なる場所（Steam の「ローカルファイルの参照」から確認推奨）。
3. ImHex での初期確認:
   • ファイルを開くと、ヘキサデシマール表示と ASCII 文字列が見えます。

   • DOT_LOCKED_D

     や

     DOT_NUT_NV_A

     などの明確な文字列が含まれており、暗号化も圧縮も行われていないことがわかります。
   • しかしファイルマジック（先頭識別子）がないため、ImHex は標準形式として直接認識しません。

ゲームのデコンパイル

逆エンジニアリングの第一歩は、ファイルを生成するソースコードを見つけることです。

正しいファイルの見つけ方

• Steam の「ローカルファイルの参照」:
  • Steam ページのギアアイコン → 「管理」→「ローカルファイルの参照」。
  • ゲームの実行バイナリ（

    .exe

    ）と依存ライブラリ（

    .dll

    ）へのパスへ到達します。
• ターゲットとなる DLL:
  • 以下のファイルをアセンブリエクスプローラーで表示します。

    • FEZ.exe

    • FezEngine.dll

    • Common.dll

    • ContentSerialization.dll

    • EasyStorage.dll

      （重要: セーブ処理の主要部分が含まれているため）

正しい関数の見つけ方

• 対象クラス:

  EasyStorage -> PCSaveDevice

• 保存ロジックの特定:
  • コンストラクターでファイル名

    "SaveSlot" + (object) index

    が構築されるのを確認。

  • BinaryWriter

    を用いたデータ書き込み関数

    Save

    を発見。

生成コード例（C#）

public virtual bool Save(string fileName, SaveAction saveAction){  
    // ...  
    byte[] buffer = new byte[40960 /*0xA000*/];  
    using (MemoryStream output = new MemoryStream(buffer))  {    
        using (BinaryWriter writer = new BinaryWriter((Stream) output))    
        {      
            // Windows FILETIME タイムスタンプ（1601 年からの経過時間）の書き込み
            writer.Write(DateTime.Now.ToFileTime());      
            
            saveAction(writer);      
            
            // 固定サイズ（0xA000 バイト）へのパディング処理
            if (output.Length < 40960L /*0xA000*/)      
            {        
                long length = 40960L /*0xA000*/ - output.Length;        
                writer.Write(new byte[length]);      
            }      
        }  
    }  
}

ImHex パターンの作成

始まりの小さな一歩

1. 構造体の定義:

   @

   プリフィックスを用いて、パターンをファイルアドレスに配置します。
2. 初期実装: ファイルヘッダー（FILETIME タイムスタンプ）を読み取るための型を追加します。

struct FezSaveFile {  
    long fileTime; // Windows FILETIME (s64)
};
FezSaveFile saveFile @ 0x00;

標準ライブラリの活用

• ImHex の標準ライブラリには

  type.time

  が存在します。これを使用することで、生の 64 ビット数ではなく人間が読みやすい時刻値として自動変換されます。

  import type.time;
  
  struct FezSaveFile {  
      type::FILETIME fileTime;
  };
  FezSaveFile saveFile @ 0x00;
  

[[fixed_size]]

属性の追加

• ソースコード（

  Save()

  関数）から確認できる通り、ファイルは常に

  0xA000

  (40960) バイトで固定されます。
• ImHex パターンにはサイズを強制する属性が存在します。

  struct FezSaveFile {  
      type::FILETIME fileTime;
  }; // 実際の実装では固定サイズ属性が付与される場合があるが、ここでは簡略化して記述
  

実際のセーブデータ（Deep Dive）

DoSave()

関数の分析

• セーブ処理の中核となるのは

  saveAction

  パラメータに渡されたラムダ式です。
• JetBrains Riderなどでの「Ctrl クリック」により定義元 (

  GameStateManager.cs

  ) にジャンプし、以下のロジックを追跡します。

private void SaveInternal(bool ngpBackup){  
    this.ActiveSaveDevice.Save(      
        "SaveSlot" + (object) this.SaveSlot,      
        new SaveAction(this.DoSave)    
    );  
}

• 実際のデータダンプは

  DoSave()

  →

  SaveFileOperations.Write()

  で処理されます。

データフィールドの特定

生成されたバイナリを解析するために、C# コード上で定義されているフィールドと型を確認します。

type::FILETIME

DateTime.Now.ToFileTime()

long version

6L

long creationTime

bool

HasFPView

IsNewGamePlus

アサートによる互換性検証

• 古いバージョンのセーブファイルを読み込もうとするとエラーになります。パターン内に型定義内でアサートを行うことで、サポートされているバージョンのみを解析できる仕様にします。

import std.sys; // sys モジュールから assert をインポート

struct FezSaveFile {  
    type::FILETIME fileTime;  
    long version;  
    // 非対応のファイルは読み込めないようにチェック
    std::assert(version == 6, "Unsupported Save File Version. Only Version 6 is supported");
    long creationTime;  
    bool finished32;  
    bool finished64;  
    bool hasFpView;  
    bool hasStereo3d;  
    bool canNewGamePlus;  
    bool isNewGamePlus;
};

オブジェクトと文字列の解析

セーブファイルには、キートップ（Key-Value ペア）や文字列が含まれます。これらは可変長であるため複雑な処理が必要です。

キー・バリューペア (

KeyValuePair

)

• C# コード:

  w.WriteObject(oneTimeTutorial.Key); w.Write(oneTimeTutorial.Value);

• ImHex では、存在するかどうかのフラグ (

  isValid

  ) と、有効なら値を入れるという構造を定義します。

struct Object<T> {  
    bool isValid; // オブジェクトが存在するか
    if (isValid)    
        T value;  // 存在する場合にのみ値を配置
};

文字列の符号化 (

String

)

• 実装:

  Write7BitEncodedInt

  を使用して、文字列の長さを可変長符号化（7 ビットエンコーディング）で書き出しています。
• 仕組み: 各バイトの最上位ビット（MSB）が「次のバイトがあるか」を示します。

ImHex で実装する 7 ビット符号化整数

struct SevenBitEncodedIntByte {  
    u8 byte;  
    if ((byte & 0x80) == 0x00)    
        break; // MSB が 0 の場合は最後のバイト
};

struct SevenBitEncodedInt {  
    SevenBitEncodedIntByte bytes[while(true)]; // ループで読み取り続ける
} 
[[format("transformSevenBitEncodedInt"), transform("transformSevenBitEncodedInt")]];

fn transformSevenBitEncodedInt(ref auto encodedInt) {  
    u64 result = 0;  
    for (u32 i = 0, i < std::core::member_count(encodedInt.bytes), i += 1) {      
        // ビット操作で値を再構築
        result |= (encodedInt.bytes[i].byte & 0x7F) << (i * 7);  
    }  
    return result;}

最終的な文字列型

struct String {  
    SevenBitEncodedInt size; // 可変長の長さプレフィックス
    char string[size];      // 実際に読み取った文字数分の配列
} 
[[format("formatString")]];

fn formatString(ref auto string) {  
    return string.string;}

リスト（List）の定義

C# の

Count

foreach

struct List<T> {  
    int count;     // アイテム数（int 32 ビット）
    T items[count]; // 宣言された数のアイテムを格納
};

struct KeyValuePair<Key, Value> {  
    Key key;  
    Value value;}

複合構造の構築

最終的なセーブファイル構造は、ネストされたリストとペアで表現されます。

struct FezSaveFile {  
    // ... (前段の定義) ...  
    
    // OneTimeTutorials の解析
    List<KeyValuePair<
        Object<String>,      // キー: 文字列（チュートリアル名）
        bool                 // 値: 真偽値（チュートリアル完了）
    > > oneTimeTutorials;

    // World (レベルデータ) の解析
    List<KeyValuePair<Object<String>, LevelSaveData>> world;
    
    // ... (他のフィールド) ...
};

エンューム（列挙型）の処理

ActorType

• C# コード:

  w.Write((int) artifact);

• ImHex 対応: エンューム定義をそのままコピー＆ペースト可能。

public enum ActorType : int {  
    None,  Ladder,  Bouncer,  Sign,  GoldenCube,  // ...
};
// ImHex ではこの型が自動変換され、数値ではなく名前として表示されます

より多くのサブタイプ（ネスト構造）

解析はさらに深く続きます。

World

LevelSaveData

struct LevelSaveData {  
    // ... (レベル固有のデータ) ...
};

これにより、形式の残りを自分でデコードする必要があるものすべてがカバーされます。試してみてください！

我々の労働の実果（成果）

パターンを完成させたところ、「ヘキエディタビュー」ではすべてのバイトが色分けされてハイライト表示され、**「パターンデータビュー」**では値の意味を確認したり、ダブルクリックして編集したりできます。

• [My Pattern]: 完全な ImHex パターンファイルをダウンロード可能（※本文中のリンク参照）。
  • デコピエートされたセーブファイルの解析結果が視覚的に理解可能です。

まとめ

本記事を通じて、バイナリファイル形式の逆エンジニアリングの基本フローを学ぶことができます。すべてのプログラムがこのほどスムーズにデコンパイルできるわけではありませんが、以下の 4 ステップは普遍的なアプローチです。

1. ファイル形式の確認:
   • ImHex のマジック検出や

     binwalk

     を利用し、既存の形式かどうかを確認します。
2. 生成コードの特定:
   • ソースコードがある場合は該当箇所を検索します。ない場合はデコンパイル（JetBrains Rider, Ghidra, IDA など）を行います。
   • 検索キーワード: ファイル入出力ライブラリ、ファイル名文字列など。
3. データの構成要素の抽出:
   • 整数、ブール値、文字列、構造体など、ファイルに格納されるデータ型を特定します。
4. パターンの作成と検証:
   • ImHex パターンで発見を文書化し、互換性を検証します。一度デコードするだけでなく、プロセスの各段階で理解を深めることができます。

ImHex やパターン言語に関するご質問は、ImHex Discord サーバー、DM

@werwolv