背景#

网易云音乐 App 里有两百多个「音效」：超重低音、演唱会、迷幻电音这类场景音效，以及按耳机品牌型号适配的「适配耳机」。这些音效在客户端里不是明文下发的，而是一种私有格式 NCAE（NetEase Cloud Audio Effect）——加密压缩的二进制文件，App 内置解密逻辑后加载生效。

本文以 迷幻电音.ncae（125 字节）为例，把整条逆向链路拆开看：文件结构 → 密钥提取 → 流密码 → 解压 → 参数解读。用到的开源实现见文末参考。

先说结论：NCAE 解密后的明文有两种形态——

• JSON 参数型：一段 JSON，声明 eq（均衡器）、bt（低音/高音）、rvb（混响）、se（空间音效）四个模块的开关和参数，场景音效基本都是这种；
• WAV 卷积型：解密后直接是一个 WAV 脉冲响应（IR），用卷积套用，耳机适配类音效是这种。

迷幻电音属于前者。

文件结构#

迷幻电音.ncae 全文 125 字节，头部按大端序解读：

对照验证：4 + 4 + 8 + 1 + 13 + 95 = 125，和文件大小严丝合缝。

结构本身没什么花活，有意思的都在后面两步。

密钥提取#

key0 是 13 字节，但真正参与解密的 key 只有 12 字节，提取方式是把 key0 的第 5 个字节抽出来当异或掩码，剩下的字节逐个与它异或：

1
key = np.array(key0[:4] + key0[5:]) ^ key0[4]

注意切片是 key0[:4] + key0[5:]——去掉的正是下标 4（第 5 字节）。也就是说头部里存的密钥自带一层轻度混淆：单看 key0 猜不出实际密钥，必须知道「去掉第 5 字节再异或」这条规则。迷幻电音.ncae 提取出的 12 字节密钥实际是 [100, 75, 57, 80, 69, 124, 218, 113, 101, 98, 136, 82]。

这层混淆挡不住有心人（逆向 App 就能拿到规则），但对格式分析者是一块绊脚石——你直接拿 key0 去跑标准解密，得到的是乱码。

流密码：一个不换牌的 RC4#

解密器是一个 RC4 变体。熟悉 RC4 的知道它分两阶段：

KSA（密钥调度）——这部分和标准 RC4 完全一致：初始化 0~255 的 S 盒，然后用密钥反复打乱：

1
table = np.arange(0x100, dtype=np.uint8)
2
byte = 0
3
for i in range(0x100):
4
    byte = (table[i] + key[i % len(key)] + byte) & 0xFF
5
    table[i], table[byte] = table[byte], table[i]

PRGA（密钥流生成）——这里和标准 RC4 不一样了。标准 RC4 每生成一个字节都要交换 S 盒里的两个元素，S 盒持续自演化；而这个实现完全不交换，S 盒经 KSA 打乱后就冻结，密钥流直接从静态表里双索引导出：

1
for j in range(len(data)):
2
    byte = table[(j + 1) & 0xFF]
3
    data[j] ^= table[(table[(byte + j + 1) & 0xFF] + byte) & 0xFF]

逐项解释关键变量：

• j 是密文字节下标，直接充当序号；
• byte = table[(j+1) & 0xFF] 取第一层索引值；
• 密钥流字节为 table[(table[(byte+j+1) & 0xFF] + byte) & 0xFF]——用第一层的值再查一次表，双重索引；
• 明文 = 密文 XOR 密钥流，逐字节异或。

「无置换」意味着这个变体的密钥流周期性和统计特性都比标准 RC4 更弱，安全性进一步下降——不过对音效参数这种低价值数据，设计目标本来也只是「格式不透明」，不是真正的安全防线。

解压#

流密码解出的 95 字节还不是明文，而是 zlib raw deflate 流（无 zlib 头、无 gzip 头的纯 deflate 数据），对应参数 -zlib.MAX_WBITS：

1
zlib.decompress(data, -zlib.MAX_WBITS)

解压后得到 136 字节的 UTF-8 JSON。136 字节的明文被压到 95 字节密文，压缩率约 70%。

参数解读#

解密出的完整 JSON：

1
{
2
  "eq": {
3
    "on": true,
4
    "eqs": [5, 6.09, 2.2, 0, -1.6, 1.5, 0, 1, 2.57, 3.77]
5
  },
6
  "bt": {
7
    "on": true,
8
    "bass": 3,
9
    "treble": 2
10
  },
11
  "rvb": { "on": false },
12
  "se": { "on": false }
13
}

四个模块，迷幻电音开了两个：EQ 和低音/高音，混响（rvb）与空间音效（se）关闭。

eq.eqs 是 10 段图形 EQ 的各段增益（dB），频点为标准倍频程分布：

这里有一点 NCAE 格式本身没有交代：Q 值在协议里没有定义，完全由客户端实现决定，一般取的是固定值 Q ≈ 1.41（即 √2）。这个数不是随便挑的——对图形 EQ 里常见的 peak（钟形）滤波器，Q 与带宽（octave，倍频程）近似满足

$Q = \frac{\sqrt{2^{BW}}}{2^{BW} - 1}$

代入 BW = 1（即每段控制 1 个倍频程，也正好对应上表里相邻频点之间的间隔）算出来 Q ≈ 1.414，正好是 √2。也就是说客户端选 √2 不是巧合，而是「让每一段 EQ 的作用范围大致覆盖一个倍频程、彼此邻段之间平滑衔接、既不过窄产生突兀的尖峰也不过宽互相严重重叠」这个工程目标下的标准解，10 段图形 EQ、吉他效果器等场景里 Q=1.41 是很常见的经验值/近似值。

一眼就是「V 型曲线加超低频强化」：62Hz 顶到 +6.09dB、31Hz +5dB 拉满低频下盘，8k/16kHz 分别 +2.57/+3.77 提亮高频，只在 500Hz 轻微 -1.6dB 收一下中低频的浑浊感——典型的电子乐调音取向。

实现上每段是一个 peak 滤波器（scipy SOS 级联），增益非零的段才参与滤波；此外还有一个防削波细节：preamp = -max(最大正增益, 0)，迷幻电音最大增益是 6.09dB，所以整体先预放 -6.09dB，保证 EQ 抬升后不会爆音。

bt 是低架/高架两个 shelf 滤波器，数值直接就是 dB 增益：

• bass: 3 → 120Hz 低架 +3dB（RBJ shelf，S=1）
• treble: 2 → 8kHz 高架 +2dB

同样有 preamp = -max(bass, treble, 0) = -3dB 的防削波预放。也就是说迷幻电音的最终效果是「10 段 EQ 曲线 + 两端 shelf 再叠一层」，低频实际叠加到了 +9dB 上下的量级（62Hz 段 +6.09 与 120Hz 低架 +3 在频响上部分叠加）。

rvb 与 se 虽然在这例里关闭，参数结构也已被还原：rvb 有 er/il/ol/rl/rvb/tc 六组（早期反射、各级延迟、房间列表、衰减时间等），se 有 ambience/presence/sshapper/stereoizer 四组（氛围、现场感、瞬态塑形、立体声扩展）——开了这两个模块的音效（如「演唱会」「livehouse」）参数量会大得多。

复现#

脚本见 Github：

1
python main.py 歌曲.flac -e bass        # 用仓库自带预设
2
python main.py 歌曲.flac -e 迷幻电音     # 用自己解密出的预设（需重命名为 .ncae 放入 presets/）

-n 开启输出响度归一化，-o 指定输出路径。也可以直接用仓库里的 _decrypt_all.py 批量把所有 .ncae 解成可读的 JSON / WAV。

整条链路总结：魔数校验 → 头部取密钥块 → 去位异或提 key → RC4 变体（标准 KSA + 无置换 PRGA）流解密 → raw deflate 解压 → JSON 参数（或 WAV 脉冲响应）。加密强度不高，但「私有格式 + 客户端解密」这一层窗户纸，对于防止普通用户直接拿走参数文件来说，够用了。

相关资料#

频域脉冲响应#

部分参数表#

只列了部分数据，SE（Presence / Stereoizer / SShaper / Ambience）、RVB（OL / ER / RVB / TC）等其余场景与全部参数详见：param_table.html

参考#

AllenHeartcore/audioeffect-ncm

版权声明#

本文仅用于技术研究与学习交流，禁止用于商业用途，也不鼓励绕开客户端限制批量获取或分发音效文件。文中涉及的密钥提取与解密方式仅为格式分析所需的最小复现，版权属于网易公司（NetEase, Inc.）。