Использование стандарта eMMC для доступа к данным в мобильных устройствах

Получение доступа к памяти ­­­­­­— важный этап при исследовании информации, находящейся в мобильном устройстве. Именно поэтому специалист должен владеть всеми способами и методами получения доступа к информации. В статье описано использование стандарта eMMC для получения доступа к памяти мобильного устройства. Приведена сравнительная таблица основных достоинств и недостатков способов получения информации, рассмотренных ранее.  

1. Введение

2. Стандарт eMMC

3. Служебная информация

4. Выводы

Введение

В прошлых статьях серии мы рассмотрели методы и способы извлечения информации из памяти мобильного устройства.

• Снятие дампа памяти с мобильных устройств на Android
• Получение данных с мобильных устройств с помощью интерфейса отладки JTAG
• Метод Chip-off для получения информации с мобильных устройств

Рассмотрим один из вариантов нестандартного извлечения данных из мобильных устройств, являющийся наиболее перспективным среди остальных ранее рассмотренных, — с использованием стандарта eMMC.

Заключается этот метод в следующем: мобильное устройство с которого непосредственно требуется извлечь данные, необходимо подключить, использовав стандартные разъемы, к карте памяти (например, MMC), поддерживающей стандарт eMMC. После этого карта подключается к картридеру, и специалист может просматривать информацию в исходном виде.

Плюсы метода:

• Значительно меньшие затраты на дополнительные устройства и ПО, в сравнении с рассмотренными ранее методами;
• доступность полученных данных;
• простота реализации;
• высокая скорость получения данных;
• возможность получения данных с устройства, у которого поврежден контроллер, так как в данном методе управляющим является контроллер карты памяти, при помощи которой выполнено подключение.

Минусы:

• Не все модули памяти мобильных устройств поддерживают стандарт eMMC;
• в некоторых случаях требуется полная разборка мобильного устройства для получения доступа к его сервисным разъемам.

Стандарт eMMC

В декабре 2006 года организации MultiMediaCard Association (MMCA) и JEDEC Solid State Technology Association (JEDEC) объявили о принятии стандарта на встраиваемую флеш-память. Этот вид продукции выделен в отдельную товарную категорию, за которой закреплена торговая марка eMMC.

eMMC-память по подключению мало отличается от простой MMC-карты, известны даже случаи успешной подмены чипа eMMC обычной SD-MMC-картой.

Рисунок 1. Общая структура eMMC/MMC-чипа

Основные выводы карты памяти:

GND / VSS — «земля» для сигналов и питания.

VCC — питание карточки (ядро контроллера, внутренний RAM и NAND). Минимальное напряжение 2.8V, максимальное — 3.6V.

VCCQ — питание IO-линий (опорное напряжение на транзисторах линий; D0..D7 CMD CLK). Допустимые значения 1.8 ... 3.3V.

CLK — сигнал тактования карты.

CMD —  двунаправленная линия передачи команд.

D0..D7 — трехрежимная шина передачи данных; режимы передачи — 1 бит, 4 бита, 8 бит (чем шире, тем быстрее).

nRST — линия сброса карты — не обязательная, но используется в системах с NVIDIA TEGRA.

Замена eMMC-карты микро-SD-картой возможна только в случае корректной поддержки процессором режима передачи данных по одной линии. Вернее, с автоматическим распознаванием такой конфигурации, а также при отсутствии SDRAM в корпусе вместе с eMMC.

Рисунок 2. Организация данных в eMMC-карте

По стандарту eMMC содержит следующие разделы:

• BOOT 1,2 — раздел, который хранит boot (загрузчик) и его копию (1-2 Мб). Чаще всего носит название boot-сектор.
• RMP — шифрованный раздел, доступ к нему возможен только с ключом.
• USER AREA — пользовательский раздел — занимает основную долю eMMC, в свою очередь USER AREA делится на 4 раздела — GP0, GP1, GP2, GP3. Данный раздел создается в соответствии со стандартами MBR или GPT, а также по собственному стандарту — NVIDIA.

Служебная информация

Состоит из четырех блоков данных, не входящих в логические разделы, — хотя они находятся в внутреннем NAND-накопителе.

Большая часть значений расположены в служебной области ReadOnly, и только несколько параметров разрешено править в период жизни eMMC-карты.

CID (Card identification data): содержит данные, по которым можно идентифицировать карту памяти (серийный номер, ID производителя, дату изготовления и т. д.).

CSD (Card specific data): содержит всевозможную информацию о карте памяти (от размера сектора карты памяти до потребления в режиме чтения/записи).

Важными областями в CSD являются PERM_WRITE_PROTECT — постоянная защита от записи и стирания.

TMP_WRITE_PROTECT — защита от записи и стирания до перезагрузки карты.

OCR (Operation conditions register) — содержит данные о напряжении питания карты памяти, тип питания карты памяти, статус процесса инициализации карты.

extCSD (Extended card specificdata) — содержит всевозможную информацию о карте памяти, которая не вошла в CSD. Длина — 512 байт.

extCSD — регистр, основная его часть ReadOnly — никогда не меняется и прописана еще на заводе.

Таблица 1. Конфигурация загрузки MMC-карты

• BOOT_CONFIG 1 R/W 0x0 — конфигурация загрузки (какой физический раздел отвечает за загрузку мобильного устройства).
• BOOT_BUS_WIDTH 1 R/W 0x0 — ширина шины данных во время загрузки.

Если данные регистры не прописаны должным образом, телефон не сможет загрузиться с eMMC.

Выводы    

Эта статья завершает цикл материалов, где подробно рассмотрены способы и методы получения информации из памяти мобильного устройства. Чтобы обобщить информацию, мы составили сравнительную таблицу, где описали плюсы и минусы этих самых способов.

Таблица 2. Сравнение разных методов получения информации из памяти мобильных устройств