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CODE BATTLER を支える技術

Ohkubo KOHEI
2025/06/13に公開
JavaScript
Deno
Model Context Protocol
Deno Deploy
tech
https://code-battler.heartrails.com/
本記事では、Javascript コードでバトルする戦略対戦ゲーム CODE BATTLER の実装に使用した技術をご紹介していきます。似たような仕組みのゲームを自分でも作ってみたい！という方はご参考ください。
CODE BATTLER の紹介、プレイヤー向けの記事はこちらをどうぞ。

https://techblog.heartrails.com/ja/articles/code-battler

 ユーザの Javascript を安全に実行するCODE BATTLER では、ユーザー入力の Javascript をブラウザ上で実行します。

eval に文字列を渡せば簡単に実行できるのですが、画面をぐちゃぐちゃに書き換えられでもしたらゲームが成立しませんし、もっと悪意のあるユーザの手によって自社ドメインを悪用される危険もあります。

eval を使わないでください!

何らかの方法で、「安全に」実行しなければなりません。

 Web Worker を使うhttps://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/API/Worker

Worker 内で実行することで DOM へのアクセスを抑止することができます。 CODE BATTLER では red, blue の2チームをそれぞれ別の Worker に入れることで、お互いに相手のコードや変数へアクセスできないようにもなっています。

通常、ブラウザの Javascript は async/await などを使ってもシングルスレッドなので、一方のチームが無限ループに入ったりするとゲーム自体が停止してしまいますが、 Worker は別スレッドで動作するため、タイムアウトを仕込むことができます。
しかし、まだ不十分です。 fetch などで外部サーバとのやり取りが可能だと、他人のマシンを使って暗号通貨をマイニングするなどの悪事に使われる恐れがあります。

 SES を使うhttps://github.com/endojs/endo/tree/master/packages/ses#readme

https://www.npmjs.com/package/ses

SESは、安全に Javascript を実行することを目的としたパッケージです。

npm ですが、ブラウザ上でも実行可能です。
ses が用意する Compartment にユーザーコードを渡して初期化すると、 fetch はじめほとんどの組み込みメソッドやオブジェクトを使えない状態でユーザーの Javascript を実行できます。

 wasm を使うCODE BATTLER では採用しませんでしたが、 wasm で動作する Javascript エンジンでユーザーコードを実行すれば完璧なサンドボックスとなります。

https://github.com/mbbill/JSC.js

https://github.com/boa-dev/boa

 console を差し替える前述の SES Compartment を使うことで、標準APIの一部を改変した状態でユーザーコードを実行することができます。

red / blue は基本的に全く同じ条件で実行します。ユーザーがコードを編集するのは常に blue team であり、 red 側の console が出てしまうと邪魔になるので、ダミーの console を渡しています。
const dummyConsole = new Proxy(console, {
  get: (target, prop) => {
    if (target[prop]) return () => {};
  },
});
また、 blue 側の console はスマホでもみられるようにキャプチャし、ゲームエンジンが html で表示できるようにしてあります。

 Math.random を seed 対応に差し替えるCODE BATTLER では運要素を排除し、「何度実行しても結果が変わらない」ようにしたいと考えました。しかし、標準で提供される Math.random では seed 値を指定できず、実行ごとに異なる乱数が生成されます。そこで Math.random を Xorshift で差し替え、 seed 値を固定することで毎回同じ乱数が出力されるようにしています。
class Xorshift128 {
  constructor(seed) {
    this.state = new Uint32Array(4);
    for (let i = 0; i < 4; i++) {
      seed = (seed ^ (seed >>> 30)) + 0x6C078965 + i;
      this.state[i] = seed >>> 0;
    }
  }
  nextUint32() {
    let [x, y, z, w] = this.state;

    const t = x ^ (x << 11);
    [x, y, z, w] = [y, z, w, w ^ (w >>> 19) ^ t ^ (t >>> 8)];

    this.state[0] = x;
    this.state[1] = y;
    this.state[2] = z;
    this.state[3] = w;

    return w >>> 0;
  }

  // Math.random() 相当：53bit 精度の [0, 1)
  random() {
    // 32bit 乱数を2回生成し、上位26bit + 下位27bit = 53bit
    const high = this.nextUint32() >>> 5; // 上位 27bit
    const low = this.nextUint32() >>> 6; // 下位 26bit
    return (high * 67108864 + low) / 9007199254740992;
  }
}
const rng = new Xorshift128(123456789);
Math.random = () => rng.random();

 Deno で Remote MCP サーバを実装するご紹介が遅くなりましたが CODE BATTLER は deno fresh で開発されており、 Deno Deploy へリリースしています。

https://deno.com/

https://fresh.deno.dev/

https://deno.com/deploy
MCP の実装には言わずと知れた公式 typescript-sdk を使用しています。

https://github.com/modelcontextprotocol/typescript-sdk

MCP の remote transport には 2025年6月時点で SSE と streamableHTTP の2種類があります。先に SSE が策定されたのですが、これは http GET で接続してコネクションをキープし、 POST で input を受け取り、キープしてる GET のコネクションから output を返す、というような仕様になっています。MCPのセッションの数だけ http connection が維持される上に input と output の対応を取るために session_id の管理が必要になる、といった点が問題点として指摘され、 streamableHTTP が新たに追加されました。今後は SSE 方式は obsolete となりますが、現時点で新方式に対応していないクライアントも多いため、 CODE BATTLER は両方式へ対応しております。
ここでは実装の簡単な stateless streamableHTTP についてのみご紹介します。

https://github.com/modelcontextprotocol/typescript-sdk?tab=readme-ov-file#without-session-management-stateless

node で express を使う場合はこんな感じになります
app.post('/mcp', async (req: Request, res: Response) => {  
  try {
    const server = getServer(); 
    const transport: StreamableHTTPServerTransport = new StreamableHTTPServerTransport({
      sessionIdGenerator: undefined,
    });
    res.on('close', () => {
      console.log('Request closed');
      transport.close();
      server.close();
    });
    await server.connect(transport);
    await transport.handleRequest(req, res, req.body);
  } catch (error) {
    if (!res.headersSent) {
      res.status(500).json({
        jsonrpc: '2.0',
        error: {
          code: -32603,
          message: 'Internal server error',
        },
        id: null,
      });
    }
  }
});
ここに登場している Request Response は nodejs の独自仕様のものです。

https://nodejs.org/api/http.html#class-httpincomingmessage

https://nodejs.org/api/http.html#class-httpserverresponse
Deno では通常、これらの代わりに標準化された Request Response を使用します。

https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/API/Request

https://developer.mozilla.org/ja/docs/Web/API/Response
Deno には node 互換モードが用意されており、 http.createServer で http サーバを立てたり express　を使用したりすれば nodejs 仕様の reqest/response をそのまま使用できるのですが、今回は deno fresh でサーバを立ち上げており、そのルーティングの1つで mcp server を立ち上げたいので、何らかの方法で双方の request/response を変換する必要があります。
そんなの絶対誰か作ってるに違いないとは思ったもののなかなか自力で発見することができなかったのですが、 参加している deno-ja.slack で質問を投げたところ、 @yusukebe さんに fetch-to-node を教えてもらい、ずばっと解決しました。
接続部分のコードはこんな感じになります。
import { getServer } from "../lib/mcp/server.ts"
import { StreamableHTTPServerTransport } from "@modelcontextprotocol/sdk/server/streamableHttp.js";
import { toFetchResponse, toReqRes } from "fetch-to-node";
import type { Handlers } from "$fresh/server.ts";

const methodNotAllowed = () =>
  Response.json({
    jsonrpc: "2.0",
    error: { code: -32000, message: "Method not allowed."},
    id: null,
  }, { status: 405 });

export const handler: Handlers = {
  async POST(req: Request): Promise<Response> {
    const transport = new StreamableHTTPServerTransport({
      sessionIdGenerator: undefined,
    });
    const server = getServer();
    await server.connect(transport);
    const { req: nodeReq, res } = toReqRes(req);
    res.on("close", () => {
      transport.close();
      server.close();
    });
    transport.handleRequest(nodeReq, res);

    return toFetchResponse(res);
  },
  GET: methodNotAllowed,
  DELETE: methodNotAllowed,
};

 URL ベースのアクセス管理CODE BATTLER にはログイン機能を実装していません。

実装したコードを保存する際にランダム文字列を ID として付与しますが、その ID の所有者であることの証明として secret を使用します。
閲覧専用のURL
https://code-battler.heartrails.com/code/01JWWA0GWT3KGD4X0CQX68RXXH

更新、削除権限付きのURL
https://code-battler.heartrails.com/code/01JWWA0GWT3KGD4X0CQX68RXXH?secret=xxxxxG9aqTnPVQRsxxxxxfc39RmcDoE_ddbEgcxxxxxZak-JMC2YxPMxxxxxlJLnJ2_tM-j--jrgxxxxxk5vEg

URL ベースの権限管理とすることで、 リモートMCP サーバの実装もシンプルに出来ました。
code id から secret を算出するのには HMAC を使用しています。
crypto.tsimport { decodeBase64Url, encodeBase64Url } from "@std/encoding/base64url";
import { ulid } from "@std/ulid";

const algorithm = {
  name: "HMAC",
  hash: { name: "SHA-512" },
  length: 256,
};
async function generateHmacKey() {
  const key = await crypto.subtle.generateKey(
    algorithm,
    true,
    ["sign", "verify"],
  );
  const exportedKey = await crypto.subtle.exportKey("raw", key);
  return encodeBase64Url(exportedKey);
}

const HMAC_KEY = Deno.env.get("HMAC_KEY")!

export type Pair = { key: string; secret: string };
export async function generate(
  keyStr = HMAC_KEY,
): Promise<Pair> {
  const key = ulid();
  const secretRaw = await crypto.subtle.sign(
    { name: "HMAC" },
    await getHmacKey(keyStr),
    new TextEncoder().encode(key),
  );
  const secret = encodeBase64Url(secretRaw);
  return { key, secret };
}
export async function verify(
  pair: { key: string; secret?: string },
  keyStr = HMAC_KEY,
): Promise<"invalid" | "readable" | "writable"> {
  if (!pair.secret) return "readable";
  const keyRaw = new TextEncoder().encode(pair.key);
  let secretRaw;
  try {
    secretRaw = decodeBase64Url(pair.secret || "");
  } catch {
    return "invalid";
  }
  const verified = await crypto.subtle.verify(
    { name: "HMAC" },
    await getHmacKey(keyStr),
    secretRaw,
    keyRaw,
  );
  return verified ? "writable" : "invalid";
}

async function getHmacKey(str = HMAC_KEY) {
  if (!str) {
    throw new Error("HMAC_KEY not set");
  }
  const decoded = decodeBase64Url(str);
  const key = await crypto.subtle.importKey(
    "raw",
    decoded,
    algorithm,
    false,
    ["sign", "verify"],
  );
  return key;
}

if (import.meta.main) {
  const key = await generateHmacKey();
  console.log(`HMAC_KEY=${key}`);
}

export const test = { generateHmacKey };
crypt.subtle は標準化されており、Deno で使用可能です。

https://developer.mozilla.org/en-US/docs/Web/API/SubtleCrypto
crypto.subtle.sign を HMAC でコールすると、共通鍵方式の電子署名を実行できます。鍵の所有者だけが key から secret を生成できます。正しい secret であることの検証にも鍵が必要です。

 おわりに今回ご紹介した内容が、皆さんのゲーム作りの参考になれば幸いです。

もし「CODE BATTLER」に少しでも興味を持っていただけたら、ぜひ一度遊んでみてください。
https://code-battler.heartrails.com/
ハートレイルズPublication
ハートレイルズは、新規事業の立ち上げに伴うウェブサービス、スマホアプリの企画、開発、運用に特化した開発会社です。
ユーザの Javascript を安全に実行する

Web Worker を使う

SES を使う

wasm を使う

console を差し替える

Math.random を seed 対応に差し替える

Deno で Remote MCP サーバを実装する

URL ベースのアクセス管理

おわりに

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