PunkBuster funktioniert nach dem Client-Server-Prinzip. Der PunkBuster-Client läuft auf dem Computer des Spielers und überwacht, ähnlich einem Virenscanner, den PC und scannt dabei den Arbeitsspeicher und einige Spieledateien auf der Festplatte nach Cheats. Der Server fragt in regelmäßigen Abständen bei den verbundenen Clients nach, ob der Spielerechner noch cheatfrei ist. Der Spieler wird aus dem Spiel ausgeschlossen, sobald ein bekannter Cheat gefunden wird.
Da der Spieler gewöhnlich vollen Zugriff auf seinen Computer hat, kann dieser mit ausreichend Erfahrung die Funktionsweise eines Programms manipulieren, also auch den Anti-Cheat-Client wirkungslos machen. Even Balance versucht dies zu verhindern, indem es PunkBuster zum Beispiel Prüfsummen abgleichen lässt, um die Echtheit des Programms zu verifizieren. Zudem müssen Spiele, und somit auch Punkbuster, unter dem Betriebssystem Windows mit Administratorrechten gestartet werden. Ab dem PB Client v1.700 (Veröffentlichung im August 2007) ist es Nutzern mit eingeschränkten Rechten erlaubt, Spiele mit PunkBuster zu spielen, indem dieser als Windows-Systemdienst installiert wird.
PunkBuster ist mit einem Aktualisierungssystem ausgestattet, das Server und Client automatisch auf den neuesten Stand bringen soll. Eine manuelle Aktualisierung ist ebenfalls möglich. Durch ständiges Aktualisieren der Software sollen so schnell neue Cheats gesperrt werden, sofern sie dem Entwickler bekannt sind. Ein weiteres Merkmal ist zudem die Möglichkeit für den Serverbetreiber, Bildschirmfotos von allen zum Server verbundenen Spielen zu machen, um nachzuprüfen, ob ein Spieler die Darstellung manipuliert hat.
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