在 Linux 上挂载 System357 硬盘

按:4月份的时候这篇文档的西班牙语版就已经出现在国外论坛上,但其实方法早就流传很多年了。 System357 硬盘比起家用 PS3 来说,省略了安装自制系统-导出 eid_root_key 的步骤,使用了同一套密钥组。这次的文章翻译会省略一部分提取 eid_root_key 的步骤。PS3 的系统研究,包括本文,都大量参考了 PSDev Wiki 的相关内容(https://www.psdevwiki.com/ps3/),在这里也一并感谢。

前言

本文主要描述的内容是将 System357/369 的硬盘挂载到 Linux 电脑中。在本翻译中,所有的操作环境是基于 Linux Mint 20.1 x64 的 Cinnamon desktop 标准版进行的。对于中国的用户来说,这个发行版镜像可以从境内镜像站快速获得:

https://mirrors.bfsu.edu.cn/linuxmint-cd/stable/20.1/linuxmint-20.1-cinnamon-64bit.iso

而在本文中,我们使用太鼓达人绿板(太鼓の達人 グリーンVer),S357C-11E,ST4100-1-NA-HDD0-A 作为解密源硬盘。

已知的研究已经对于 PS3内置硬盘(英文) 的加密情况有了大致的了解。每个家用版型号(即除所有街机基板型号)都有独有的一套密钥。在解密后,PS3 的系统有特有的分区表,以及在某些型号上高达10个的分区。其实并不太需要知道所有分区的功能,只需要关注几个特定分区即可。比如说, dev_hdd0 是用户数据、系统分区、配置和 swap 区域,dev_flash2 是在一些有 NOR flash 的型号上保存终端和其登录用户数据的区域。

上图是 PS3 硬盘逻辑分区布局图,可以在下面的链接查看原文
https://www.psdevwiki.com/ps3/Talk:Harddrive

开工前的准备工作

1)首先,安装(我推荐安装,因为大陆众所周知的原因,部署编译环境非常蛋疼)或以 LiveCD 的模式启动 Linux Mint ,在用户(本文默认为 woodu)目录下创建如下目录:

/home/woodu/ps3
/home/woodu/ps3/dev_hdd0
/home/woodu/ps3/dev_hdd1
/home/woodu/ps3/dev_hdd2
/home/woodu/ps3/dev_flash1
/home/woodu/ps3/dev_flash2
/home/woodu/ps3/dev_flash3

2)下载 PS3 HDD Keygen.sh 脚本并解压到 /home/woodu/ps3 执行或从这里手动从hex值生成 ata_key.binflash_key.bin,这些key 就是解开 ps3 硬盘的加密的密钥。

灵魂的5

3)安装必须的编译工具(apt install build-essential gcc linux内核header 等),并下载 bswap16.ko 的压缩包(此压缩包包含了针对 4.15.0-54-generic kernel in Linux Mint 19.2 的编译成品,在本文中将重新编译适合当前内核的版本)。

下载后直接进到 source 目录中,并 make 即可。之后将成品 bswap16.ko 也移动到 ps3 目录下。

获得素材:bswap16.ko

4)完成以上两步后,你的 ps3 目录应该是这样的,除 ata_key.binflash_key.bin 之外,其他的 key 可以帮你解开其他的分区,根据需要使用即可。

是这样的

开工

接下来需要在 Terminal(终端)里执行一系列指令,以正确的将硬盘挂载为可读写的分区。

为了防止将原版硬盘破坏,你可以使用 dd 命令或在 windows 下为硬盘制作整盘镜像,持有整盘镜像的你可以将它挂载为虚拟设备,比如使用下面的指令把你放在 /path/to/your.img 的文件挂载到 /dev/loop1

losetup loop1 /path/to/your.img

相反,如果你胆子大(像我一样买了好几台357c),可以尝试直接用移动硬盘盒或直接连接 SATA 到设备上,此时,使用的设备盘符就是 /dev/sdx (取决于你的实际情况,你需要使用一些系统指令确定 x 在你电脑上的真实值)。

1)打开 Terminal 并 sudo su 进入 root 下,因为设备操作一直需要 root 权限。

2)安装在准备工作时编译的 bswap16.ko ,它承担了将 Big Endian 到 Little Endian 的转换工作。

insmod /home/woodu/ps3/bswap16.ko

3)将镜像/物理设备进行挂载。

使用镜像:

cryptsetup create -c bswap16-ecb -d /dev/zero ps3hdd-bs /dev/loop1

使用物理磁盘:

cryptsetup create -c bswap16-ecb -d /dev/zero ps3hdd-bs /dev/sdx

4)使用准备工作获得的 ata_key.bin 和 357 使用的对应算法进行解密挂载:

cryptsetup create -c aes-xts-plain64 -d /home/woodu/ps3/ata_key.bin -s 256 ps3hdd /dev/mapper/ps3hdd-bs

并识别它的分区:

kpartx -a /dev/mapper/ps3hdd

5)稍事休息,确认磁盘已经正确解密:

ls -la /dev/mapper/

如果正确的话,应该可以看到 ps3hdd ps3hdd1 ps3hdd2 ps3hdd3 等一系列分区,分别指向 /dev/dm-* 。

其中 ps3hdd1 VFLASH ps3hdd2 dev_hdd0 ps3hdd3 dev_hdd1

6)继续挂载 VFLASH 吧。 VFLASH 是在第一层加密后又有第二层加密的双层结构,所以要把刚刚解密的指令再来一次。先挂载 VFLASH 容器:

cryptsetup create -c aes-xts-plain64 -d /home/woodu/ps3/vflash_key.bin -s 256 -p 8 ps3vflash /dev/mapper/ps3hdd1

并分区:

kpartx -a /dev/mapper/ps3vflash

7)上面的这一切都做完以后,应该就可以映射分区了。

首先,挂载主分区(如果需要写入的话,你需要安装可写 ufs2 的内核模块,并把指令里面的 ro 替换为 rw):

mount -t ufs -o ufstype=ufs2,ro /dev/mapper/ps3hdd2 /home/woodu/ps3/dev_hdd0

接下来是一些 FAT12 FAT16 FAT32 的分区,这些分区系统会自动识别,但自动挂载的分区可能会有问题,因此还是建议通过命令行手动挂载:

mount -t vfat /dev/mapper/ps3hdd3 /home/woodu/ps3/dev_hdd1
mount -t vfat /dev/mapper/ps3vflash2 /home/woodu/ps3/dev_flash1
mount -t vfat /dev/mapper/ps3vflash3 /home/woodu/ps3/dev_flash2
mount -t vfat /dev/mapper/ps3vflash4 /home/woodu/ps3/dev_flash3

有一些尺寸上的注意:dev_flash1 往往大概 200Mb 左右大,dev_flash2 往往在16Mb 左右, dev_flash3 往往只有约 512Kb

8)全部做完之后,就可以在系统里确认整个硬盘的挂载情况了。

lsblk -b /dev/sdx

9)挂载完毕之后,就获得了对 System357 硬盘的完全控制权。但请注意,千万不要修改对于此硬盘的任何权限和所有者的信息。如果要修改数据,请使用 root 用户,但你可以在普通用户的文件管理器内经过授权后浏览文件。

10)请记得,浏览/使用结束后卸载掉分区,尤其是你修改了内容的情况下。

umount -l /home/woodu/ps3/dev_hdd0
umount -l /home/woodu/ps3/dev_hdd1
umount -l /home/woodu/ps3/dev_flash1
umount -l /home/woodu/ps3/dev_flash2
umount -l /home/woodu/ps3/dev_flash3
kpartx -d /dev/mapper/ps3vflash && cryptsetup remove ps3vflash
kpartx -d /dev/mapper/ps3hdd && cryptsetup remove ps3hdd
cryptsetup remove ps3hdd-bs

常见问题(略)

我看了眼,感觉没什么特别的。

主要是如果需要确认是否解密成功(每一个调用 cryptsetup 的地方),需要看下已挂载节点的内容是否大部分填0,填0就问题不大。

致谢

感谢 graf_chokolo 在 PS3 逆向工程中卓有成效的贡献,并提供了 Linux 上的支持,没有他,kpartx 就不能支持 PS3 的分区表。

感谢 3141card 对于 PS3 硬盘的加密算法和读取方式的研究。

感谢 guerrini97 修复了作者原来旧脚本中的问题,并重构了 bswap16 模块,并为 nbd-client 提供能力。

感谢 Decaf Code 重构 bswap16 模块并兼容现有内核。

感谢 einsteinx2 指引解锁了 PS3 硬盘的 8% 空间,并为本文提供灵感。

感谢 Yugonibblit dump了 CECHG01 型号的分区表,并确认了该型号及衍生型号的加解密钥和对应算法。

感谢 mlody95pl 指出了本文的错误并编译了 UFS 模块。

后记

从我获得太鼓旧框开始的 2020 年下半年,真的是太精彩了,尤其是太鼓达人在中国国内的圈子里。现在,虹版在中国的代理也已经有官方暗示了,而官方框体也通过各种形式进到了国内。希望中国的太鼓达人有个美好的明天。

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