闪存文件系统

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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。

0x4000[edit]

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