Difference between revisions of "闪存文件系统"

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N3DS的NAND闪存芯片容量为1GB。
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3DS使用了容量为1GB的一片NAND闪存芯片。
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从NCSD的头部来看,NAND实际使用的大小为0x3AF00000.
  
 
=== 格式 ===
 
=== 格式 ===
任天堂3DS的闪存文件格式目前尚未公开,闪存芯片可以通过主板上的输出针脚进行内容提取,这已经成功了。然而提取出来的数据被加密了,不解密无法理解。
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通过主板上的输出针脚提取闪存芯片内容是可行的,并且已经取得成功。但由于数据是加密过的,不经解密无法理解。
  
===文件系统===
+
===加密===
 
+
NAND文件系统使用[[AES|AES-CTR]]加密。NAND中TWL region使用TWL NAND的[[AES|keyslot]],而CTR region使用CTR NAND的[[AES|keyslots]]。CTR NAND分区的 keyslot 是由NCSD分区的磁盘文件系统类型所决定的。每个分区表的NCSD分区加密标志位(TWL keyslot 或 CTR keyslots)这样表示: 0x01=TWL, 0x02=CTR。TWL/CTR NAND region在NCSD头部指定。NAND的前 0x0B100000 byte使用TWL  keyslot加密,在0x00012E00之前则只有MBR分区表使用TWL  keyslot(那个region包括下表所示的TWL分区)。
每个NAND分区皆为FAT文件系统。
 
  
===加密===
+
切记,一台3DS重加密的NAND镜像,不能直接给另一台3DS使用,“NAND”分区的某些文件也需要修改/更换。
NAND文件系统使用AES-CTR加密。NAND中TWL区域使用TWL的NAND[[AES|密码键]],而CTR区域使用CTR的NAND密码键。用于CTR-NAND扇区的密码键是由NCSD扇区的文件系统类型决定的。TWL/CTR的NAND区域在NCSD头中指定。NAND的最开始0x0B100000字节使用TWL密码键,在0x00012E00之前则只有MBR分区表使用TWL密码键(那个区域包括如下所示的TWL扇区)。
 
  
===分区===
+
===NAND结构===
 
{| class="wikitable" border="1"
 
{| class="wikitable" border="1"
 
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名称
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分区名
 
!  偏移
 
!  偏移
 
!  长度
 
!  长度
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!  NCSD分区文件系统类型
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!  NCSD分区索引(index)
 
!  注释
 
!  注释
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|  0x200
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|  NCSD头, 包括了后续CTR-NAND的偏移/大小信息. 这个块也包含了 TWL-NAND MBR分区表.
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|  0x00000000
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|  0x0B100000
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|  0x1
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|  0x00
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|  TWL NAND region
 
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|  twln
 
|  twln
 
|  0x00012E00
 
|  0x00012E00
 
|  0x08FB5200
 
|  0x08FB5200
|  TWL-NAND的FAT16文件系统(DSi)
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|  TWL-NAND FAT16. (DSi)
 
|-
 
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|  twlp
 
|  twlp
 
|  0x09011A00
 
|  0x09011A00
 
|  0x020B6600
 
|  0x020B6600
|  TWL-NAND照片的FAT12文件系统(DSi)
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|  TWL-NAND PHOTO FAT12. (DSi)
 
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|  0x0B100000
 
|  0x0B100000
 
|  0x00030000
 
|  0x00030000
一般在这段全部是零
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0x04
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|  0x01
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|  默认为全空填充此分区(只有 0x00/0xFF byte,并且从不写入). AGB_FIRM was never launched. 包含 AGB_FIRM GBA游戏.
 
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|  firm0
 
|  firm0
 
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|  0x0B130000
 
|  0x00400000
 
|  0x00400000
|  [[FIRM|固件]]分区
+
|  0x03
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|  0x02
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|  [[FIRM|Firmware]] 分区.
 
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|  firm1
 
|  firm1
 
|  0x0B530000
 
|  0x0B530000
 
|  0x00400000
 
|  0x00400000
|  [[FIRM|固件]]分区(是备份,和上面一样)
+
|  0x03
 +
|  0x03
 +
|  [[FIRM|Firmware]] 分区.(备份分区, 同上)
 
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|   
 
|   
 
|  0x0B930000
 
|  0x0B930000
 
|  0x2F5D0000
 
|  0x2F5D0000
|  CTR-NAND分区(3DS)
+
|  0x01
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|  0x04
 +
|  CTR-NAND partition. (3DS)
 
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|  nand
 
|  nand
 
|  0x0B95CA00
 
|  0x0B95CA00
 
|  0x2F3E3600
 
|  0x2F3E3600
|  CTR-NAND的FAT16文件系统
+
 +
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|  CTR-NAND FAT16文件系统.
 
|}
 
|}
3DS中NAND的TWL的FAT分区FAT卷标名"TWL",而CTR的FAT分区则是"CTR"。TWL分区的偏移和长度存在MBR分区表,而CTR分区表信息存在NAND的NCSD头。CTR-NAND分区的扇面0有一个MBR分区表,而MBR的签名在+0x1fe位置。在这个分区表中只有一个分区就是CTR-NAND的FAT16分区。
 
  
以上除过TWLP,没有一个NAND物理分区可以使用ARM11直接读取。CTR/TWL的NAND文件系统只能当exheader访问控制描述符启用时候访问。对于零售版机器中的[[NCCH#CXI|CXI]]进程,CTR/TWL的NAND描述符一般都是未启用的状态。ARM11只能将"nand:/rw/"挂载为"nandrw"的[[FS:OpenArchive|归档]],而"nand:/ro/"则挂载为如下的nandro归档。
+
3DS中NAND TWL FAT分区的卷标为"TWL",CTR FAT分区为"CTR"。TWL分区的偏移和大小存储在MBR分区表中,而CTR分区表信息存在NAND NCSD头部。CTR-NAND分区的0扇面包含一个TWL-NAND分区的MBR分区表,而MBR的签名在+0x1fe位置。
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NAND扇面未被写入前,只包含明文的0x00或0xFF byte.
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除TWLP,以上NAND物理分区均不能使用ARM11直接读取。CTR/TWL NAND文件系统只能当exheader访问控制描述符启用时候访问。对于零售版机器中的[[NCCH#CXI|CXI]]进程,CTR/TWL的NAND描述符一般都是未启用的状态。ARM11只能将"nand:/rw/"挂载为"nandrw"的[[FS:OpenArchive|档案]],而"nand:/ro/"则挂载为如下的nandro档案。
 +
 
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==== 0x4000 ====
 +
某些3DS系统(比如3DS XL),有一个明文的FAT16引导记录在NAND偏移的0x4000位置。这个块在launch-day 3DS的系统里是不存在的。在这个“分区”内只有明文的块。
  
 
=CTR分区=
 
=CTR分区=
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  ├── [[nandrw/shared|shared]]
 
  ├── [[nandrw/shared|shared]]
 
  └── [[nandrw/sys|sys]]
 
  └── [[nandrw/sys|sys]]
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    ├── [[nandrw/sys/lgy.log|lgy.log]] (发生错误时由[[FIRM|TWL_FIRM]]记录,是与native.log等效的)
 
     ├── [[nandrw/sys/LocalFriendCodeSeed_B|LocalFriendCodeSeed_B]]
 
     ├── [[nandrw/sys/LocalFriendCodeSeed_B|LocalFriendCodeSeed_B]]
     ├── [[nandrw/sys/native.log|native.log]]
+
     ├── [[nandrw/sys/native.log|native.log]] (This is written to by [[ErrDisp]])
 
     ├── [[nandrw/sys/rand_seed|rand_seed]]
 
     ├── [[nandrw/sys/rand_seed|rand_seed]]
 
     ├── [[nandrw/sys/SecureInfo_A|SecureInfo_A]]
 
     ├── [[nandrw/sys/SecureInfo_A|SecureInfo_A]]
 
     └── [[nandrw/sys/updater.log|updater.log]]
 
     └── [[nandrw/sys/updater.log|updater.log]]
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  nand
 
  nand
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  │  └── <ID0>
 
  │  └── <ID0>
 
  │      ├── [[Extdata|extdata]]           
 
  │      ├── [[Extdata|extdata]]           
  │      └── [[System SaveData|sysdata]] (NAND存档存在本目录下的"<SaveID-Low>/<SaveID-High>",<SaveID-High>的"High"是文件名)
+
  │      └── [[System SaveData|sysdata]]
 
  ├── [[Title Database|dbs]]
 
  ├── [[Title Database|dbs]]
 +
├── [[nand/fixdata|fixdata]]
 +
│  └── [[nand/fixdata/sysdata|sysdata]]
 
  ├── private
 
  ├── private
 
  │  └── [[nand/private/movable.sed|movable.sed]]
 
  │  └── [[nand/private/movable.sed|movable.sed]]
 
  ├── [[nand/ro|ro]]
 
  ├── [[nand/ro|ro]]
 
  ├── [[nand/rw|rw]]
 
  ├── [[nand/rw|rw]]
  ├── [[nand/ticket|ticket]]
+
  ├── [[nand/ticket|ticket]] (自ticket存放到[[Title Database|ticket.db]]后,这个目录就是空的了)
 
  ├── [[Title Data Structure|title]]
 
  ├── [[Title Data Structure|title]]
  └── [[nand/tmp|tmp]]
+
  └── [[nand/tmp|tmp]] (这个通常是空的, even when installation for a system update still needs [[AMNet:FinishInstallToMedia|finalized]])
 +
 
  
 
=TWL分区=
 
=TWL分区=
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  twln
 
  twln
 
  ├── [[twln/import/|import]]
 
  ├── [[twln/import/|import]]
├── [[twln/log/|log]]
 
│  ├── [[twln/log/inspect.log|inspect.log]]
 
│  └── [[twln/log/product.log|product.log]]
 
 
  ├── [[twln/shared1/|shared1]]
 
  ├── [[twln/shared1/|shared1]]
 
  ├── [[twln/shared2/|shared2]]
 
  ├── [[twln/shared2/|shared2]]
 
  │  └── [[twln/shared2/0000|0000]]
 
  │  └── [[twln/shared2/0000|0000]]
 
  ├── [[twln/sys|sys]]
 
  ├── [[twln/sys|sys]]
  │  └── [[twln/sys/TWLFontTable.dat|TWLFontTable.dat]]
+
  │  ├── [[twln/sys/TWLFontTable.dat|TWLFontTable.dat]]
 +
│  └── [[twln/sys/log/|log]]
 +
│      ├── [[twln/sys/log/inspect.log|inspect.log]]
 +
│      └── [[twln/sys/log/product.log|product.log]]
 
  ├── [[twln/ticket/|ticket]]
 
  ├── [[twln/ticket/|ticket]]
 
  ├── [[twln/title/|title]]
 
  ├── [[twln/title/|title]]

Latest revision as of 08:19, 1 February 2014

3DS使用了容量为1GB的一片NAND闪存芯片。 从NCSD的头部来看,NAND实际使用的大小为0x3AF00000.

格式Edit

通过主板上的输出针脚提取闪存芯片内容是可行的,并且已经取得成功。但由于数据是加密过的,不经解密无法理解。

加密Edit

NAND文件系统使用AES-CTR加密。NAND中TWL region使用TWL NAND的keyslot,而CTR region使用CTR NAND的keyslots。CTR NAND分区的 keyslot 是由NCSD分区的磁盘文件系统类型所决定的。每个分区表的NCSD分区加密标志位(TWL keyslot 或 CTR keyslots)这样表示: 0x01=TWL, 0x02=CTR。TWL/CTR NAND region在NCSD头部指定。NAND的前 0x0B100000 byte使用TWL keyslot加密,在0x00012E00之前则只有MBR分区表使用TWL keyslot(那个region包括下表所示的TWL分区)。

切记,一台3DS重加密的NAND镜像,不能直接给另一台3DS使用,“NAND”分区的某些文件也需要修改/更换。

NAND结构Edit

分区名 偏移 长度 NCSD分区文件系统类型 NCSD分区索引(index) 注释
0x0 0x200 NCSD头, 包括了后续CTR-NAND的偏移/大小信息. 这个块也包含了 TWL-NAND MBR分区表.
0x00000000 0x0B100000 0x1 0x00 TWL NAND region
twln 0x00012E00 0x08FB5200 TWL-NAND FAT16. (DSi)
twlp 0x09011A00 0x020B6600 TWL-NAND PHOTO FAT12. (DSi)
0x0B100000 0x00030000 0x04 0x01 默认为全空填充此分区(只有 0x00/0xFF byte,并且从不写入). AGB_FIRM was never launched. 包含 AGB_FIRM GBA游戏.
firm0 0x0B130000 0x00400000 0x03 0x02 Firmware 分区.
firm1 0x0B530000 0x00400000 0x03 0x03 Firmware 分区.(备份分区, 同上)
0x0B930000 0x2F5D0000 0x01 0x04 CTR-NAND partition. (3DS)
nand 0x0B95CA00 0x2F3E3600 CTR-NAND FAT16文件系统.

3DS中NAND TWL FAT分区的卷标为"TWL",CTR FAT分区为"CTR"。TWL分区的偏移和大小存储在MBR分区表中,而CTR分区表信息存在NAND NCSD头部。CTR-NAND分区的0扇面包含一个TWL-NAND分区的MBR分区表,而MBR的签名在+0x1fe位置。

NAND扇面未被写入前,只包含明文的0x00或0xFF byte.

除TWLP,以上NAND物理分区均不能使用ARM11直接读取。CTR/TWL NAND文件系统只能当exheader访问控制描述符启用时候访问。对于零售版机器中的CXI进程,CTR/TWL的NAND描述符一般都是未启用的状态。ARM11只能将"nand:/rw/"挂载为"nandrw"的档案,而"nand:/ro/"则挂载为如下的nandro档案。

0x4000Edit

某些3DS系统(比如3DS XL),有一个明文的FAT16引导记录在NAND偏移的0x4000位置。这个块在launch-day 3DS的系统里是不存在的。在这个“分区”内只有明文的块。

CTR分区Edit

nand/title的结构似乎和SD卡系统的完全相似,除了存档保存在nand/data/<ID0>/sysdata目录。

nand/data之下的子目录名是movable.sed的SHA256散列。这个NAND的nand/data/<ID0>目录和"sdmc/Nintendo 3DS/<ID0>/<ID1>",只是里面的数据是明文。movable.sed keyY只用于nand/data/<ID0>的AES MACs(AES加密+MAC绑定?)。nand/data/<ID0>/extdata保存的是公用的extdata,结构和SD卡的extdata完全一致。

"nandrw"归档会挂载到"nand:/rw/",而"nandro"归档会挂载到"nand:/ro/"。


nandro
├── private
├── shared
└── sys
    ├── HWCAL0.dat
    └── HWCAL1.dat
nandrw
├── shared
└── sys
    ├── lgy.log (发生错误时由TWL_FIRM记录,是与native.log等效的)
    ├── LocalFriendCodeSeed_B
    ├── native.log (This is written to by ErrDisp)
    ├── rand_seed
    ├── SecureInfo_A
    └── updater.log


nand
├── __journal.nn_
├── data
│   └── <ID0>
│       ├── extdata          
│       └── sysdata
├── dbs
├── fixdata
│   └── sysdata
├── private
│   └── movable.sed
├── ro
├── rw
├── ticket (自ticket存放到ticket.db后,这个目录就是空的了)
├── title
└── tmp (这个通常是空的, even when installation for a system update still needs finalized)


TWL分区Edit

TWL分区的结构和DSi的几乎一样,除了Tickets存在CTR的FAT文件系统。TWLP分区则是和DSi完全一致。

twln/title的结构和CTR的NAND/SD一致,除了.cmd是明文(好像是虚假文件)。在系统Title的/title目录下的data目录并不存在,似乎只有DSiWare的才有。

twln/title下名为titleID-High的目录是DSi的。

twln
├── import
├── shared1
├── shared2
│   └── 0000
├── sys
│   ├── TWLFontTable.dat
│   └── log
│       ├── inspect.log
│       └── product.log
├── ticket
├── title
└── tmp
twlp
└── photo