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 ===
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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。
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===文件系统===
 
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每个NAND分区皆为FAT文件系统。
 
  
 
===加密===
 
===加密===
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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)。
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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)。
  
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===分区===
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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。
  
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===NAND结构===
 
{| class="wikitable" border="1"
 
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!  偏移
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!  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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|  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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|  0x0B100000
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|  0x08FB5200
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|  TWL-NAND FAT16. (DSi)
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|  TWL-NAND PHOTO FAT12. (DSi)
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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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|  固件分区
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|  [[FIRM|Firmware]] 分区.
 
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|  firm1
 
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| 固件分区
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|  CTR-NAND partition. (3DS)
 
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|  nand
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|  CTR-NAND文件系统。（N3DS）
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|  TWL-NAND文件系统，（NDSi）
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|  CTR-NAND FAT16文件系统.
 
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=CTR-NAND文件分区=
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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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* [[nandro/private]]
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* [[nandro/shared]]
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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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* [[nandro/sys]]
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* [[nandro/sys/HWCAL0.dat]]
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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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* [[nandro/sys/HWCAL1.dat]]
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==== 0x4000 ====
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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。
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=CTR分区=
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[[nand/title]]的结构似乎和[[SD Filesystem|SD卡系统]]的完全相似，除了存档保存在[[System SaveData|nand/data/<ID0>/sysdata]]目录。
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在[[nand/data]]之下的子目录名是[[nand/private/movable.sed|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。
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"nandrw"[[FS:OpenArchive|归档]]会挂载到"nand:/rw/"，而"nandro"归档会挂载到"nand:/ro/"。
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nandro
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├── [[nandro/private|private]]
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├── [[nandro/shared|shared]]
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└── [[nandro/sys|sys]]
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    ├── [[nandro/sys/HWCAL0.dat|HWCAL0.dat]]
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    └── [[nandro/sys/HWCAL1.dat|HWCAL1.dat]]
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nandrw
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├── [[nandrw/shared|shared]]
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└── [[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)
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    ├── [[nandrw/sys/LocalFriendCodeSeed_B|LocalFriendCodeSeed_B]]
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    ├── [[nandrw/sys/native.log|native.log]] (This is written to by [[ErrDisp]])
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    ├── [[nandrw/sys/rand_seed|rand_seed]]
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    ├── [[nandrw/sys/SecureInfo_A|SecureInfo_A]]
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    └── [[nandrw/sys/updater.log|updater.log]]
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nand
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├── __journal.nn_
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├── [[nand/data|data]]
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│  └── <ID0>
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│      ├── [[Extdata|extdata]]         
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│      └── [[System SaveData|sysdata]]
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├── [[Title Database|dbs]]
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├── [[nand/fixdata|fixdata]]
 +
│  └── [[nand/fixdata/sysdata|sysdata]]
 +
├── private
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│  └── [[nand/private/movable.sed|movable.sed]]
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├── [[nand/ro|ro]]
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├── [[nand/rw|rw]]
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├── [[nand/ticket|ticket]] (自ticket存放到[[Title Database|ticket.db]]后，这个目录就是空的了)
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├── [[Title Data Structure|title]]
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└── [[nand/tmp|tmp]] (这个通常是空的， even when installation for a system update still needs [[AMNet:FinishInstallToMedia|finalized]])
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=TWL分区=
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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。
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[[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。
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在[[twln/title]]下名为titleID-High的目录是DSi的。
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twln
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├── [[twln/import/|import]]
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├── [[twln/shared1/|shared1]]
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├── [[twln/shared2/|shared2]]
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│  └── [[twln/shared2/0000|0000]]
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├── [[twln/sys|sys]]
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│  ├── [[twln/sys/TWLFontTable.dat|TWLFontTable.dat]]
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│  └── [[twln/sys/log/|log]]
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│      ├── [[twln/sys/log/inspect.log|inspect.log]]
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│      └── [[twln/sys/log/product.log|product.log]]
 +
├── [[twln/ticket/|ticket]]
 +
├── [[twln/title/|title]]
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└── [[twln/tmp/|tmp]]
  
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* [[nandrw/shared]]
+
twlp
−
* [[nandrw/sys]]
+
└── [[twlp/photo/|photo]]
−
* [[nandrw/sys/updater.log]]
 
−
* [[nandrw/sys/native.log]]
 
−
* [[nandrw/sys/SecureInfo_A]]
 
−
* [[nandrw/sys/rand_seed]]
 
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* [[nandrw/sys/LocalFriendCodeSeed_B]]
 

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。

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。

在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。

在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
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