UE4 Pak 文件格式

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UE4 Pak 文件格式

jashwang ? 收錄于 Unreal engine4

2019-01-10? 約 1735 字? 預計閱讀 4 分鐘?

UE4 打包過程中，會調用 UnrealPak 將 Cook 后的文件資源打包成一整個 Pak 文件，這個 Pak 中的內容可以分為三大塊，按寫入順序分別為：文件內容區 + 文件索引信息區 + Pak文件信息區

• 文件內容區: 依次存儲每個文件的 FPakEntry + 文件內容

• 文件索引信息區: 依次存儲每個文件的 文件名 + FPakEntry

• Pak文件信息區: 存儲整個 Pak 文件的信息

  注意: 文件內容區 和 文件索引信息區 FPakEntry 部分除了 Offset 外是冗余存儲的，文件內容區域的 FPakEntry 序列化時 Offset 的8字節內容全為 0，如圖

Pak文件信息區: FPakInfo

這個結構體序列化后，寫到pak文件的最后的地方，固定 45 字節，格式如下，代碼見 FPakFile::Initialize

• bEncryptedIndex: 1 字節，表示pak的索引部分是否被加密

  Pak 文件加密的基本過程：編譯時，TargetRules.cs 文件中會添加一個宏定義 IMPLEMENT_ENCRYPTION_KEY_REGISTRATION()，這個宏展開成 UE_REGISTER_ENCRYPTION_KEY(YourAESKeyCode)，這個宏里會聲明一個全局結構體實例 GEncryptionKeyRegistration，在構造函數里調用 RegisterEncryptionKeyCallback 注冊一個回調，這個回調就是返回 YourAESKeyCode，RegisterEncryptionKeyCallback 這個函數里其實就是向FCoreDelegates::GetPakEncryptionKeyDelegate 里綁定了一個 lambda，lambda里調用回調函數獲取密鑰。完整的宏展開流程 IMPLEMENT_APPLICATION -> IMPLEMENT_ENCRYPTION_KEY_REGISTRATION -> UE_REGISTER_ENCRYPTION_KEY。也就是說，默認 Pak 加密的 AES 密鑰是硬編碼在代碼里的

• Magic: 4 字節，值必須為 0x5A6F12E1，否則是非法pak

• Version: 4 字節，pak文件格式的版本號

  每個版本的區別如下：

  • 1：初始版本號
  • 2: 移除了 FPakEntry 中的時間戳
  • 3：增加文件加密功能和分塊壓縮功能，FPakEntry 中多了分塊信息數據和是否加密的標志位
  • 4：增加索引加密功能，FPakInfo 中多了索引是否加密的標志位
  • 5：壓縮分塊信息中的起始和結束位置是相對于 FPakEntry.Offset 的偏移，之前的版本是相對于 Pak 文件起始位置(即0)的偏移

• IndexOffset: 8 字節，Pak 文件索引信息區的起始位置

• IndexSize: 8 字節，Pak 文件索引信息區的大小

• IndexHash: 20 字節，文件索引信息的SHA1值

文件索引信息區

從上面的結構體中根據索引的起始偏移和大小定位索引內容，并且根據 bEncryptedIndex 來判斷是否要對索引內容進行解密，格式如下，代碼見 FPakFile::LoadIndex

• MountPoint: 默認掛載點，類型是字符串，長度不定。字符串序列化格式為：4字節(內容為字符串長度) + 字符串內容(字符串以0結尾)

• NumEntries: 4 字節，序列化的文件數量

• 接下來就是依次存儲每個文件的 Filename(文件路徑) 和對應的 FPakEntry，有 NumEntries 個

Filename

FPakEntry

FPakEntry 記錄的是每一個文件序列化到 Pak 中的文件頭信息，序列化格式如下

• Offset: 8 字節，文件實際內容區域起始位置在 Pak 文件中的偏移，第一個文件就是 0

• Size：8 字節，文件壓縮后的大小

• UncompressedSize：8 字節，文件原始大小

• CompressionMethod: 4 字節，文件壓縮方式，見 ECompressionFlags

• Timestamp: 8 字節，時間戳，這個數據只在老版本的pak(Version <= 1) 中才有，Version >= 2 中的 pak 已經廢棄不序列化了

• Hash: 20 字節，文件的SHA1哈希值

• CompressionBlocks: 分塊信息列表，每一個分塊信息為 16 字節(兩個 uint64，分別是塊內容起始位置偏移和結束位置偏移)。分塊信息數據只有在 Version >= 3，并且開啟了壓縮的情況下才會序列化。TArray 的序列化格式為: 4 字節(內容為Array長度) + 每一個 Array項 的序列化。所以這部分數據大小為: 4 + 16 * 分塊數量，下面的圖中只有一個分塊

• bEncrypted: 1 字節，文件塊內容是否加密，這部分數據只有在 Version >= 3 才有

• CompressionBlockSize: 4 字節，每一個壓縮分塊的大小，這部分數據只有在 Version >= 3 才有。序列化時，每個文件會按這個值進行分塊，然后每個分塊再進行壓縮加密，默認值是 64K，如果文件大小小于這個值，則CompressionBlockSize 就是文件實際大小。反序列化時，讀取每個分塊，進行解密，然后再分配CompressionBlockSize 大小的內存進行解壓，所有的內存塊合起來就是真正的文件內容，下圖的分塊大小是 1055

文件內容區

這個區域位于 Pak 文件的起始位置，依次存儲每一個文件的 FPakEntry 和實際文件內容，如果開啟了壓縮，則文件內容需要進行分塊壓縮，如果開啟了加密，則壓縮過的文件內容還要進行加密

本文于 2019-01-10 更新

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總結

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