Amazon Eero 6作为一款广受欢迎的第三代无线网络设备,因其智能化管理和强大的网络功能受到诸多用户青睐。然而,安全研究人员和硬件爱好者对其内部固件结构和硬件安全性保持着高度关注。深入研究这类智能设备的固件不仅有助于发现潜在的安全漏洞,也推动了技术交流与创新。本文聚焦于破解Amazon Eero 6的第二部分,着重讲解如何通过非破坏性和破坏性手段读取BGA153封装的eMMC闪存芯片,提取固件镜像,并对文件系统与内核组件进行分析,以期为相关领域的研究人员提供实践经验与参考。 在开始实际拆解与分析之前,采取非破坏性的方法尝试读取固件是理想选择。作者尝试了多种技术路线,包括进入设备恢复模式,尝试通过UART中断启动过程,利用逻辑分析仪追踪eMMC数据线信号,以及试图利用设备测试点产生故障让设备进入调试状态。
这些方法虽然未能成功,但体现了在固件安全研究中合理规避硬件破坏风险的良好思维方式。 因无果而转向更具侵入性的方案,作者最终将设备送往专业的手机修理店完成eMMC芯片的焊接下板。考虑到专业的热风焊台价格较高且操作复杂,选择外包拆焊不仅节约成本也增强了实践的可行性。获得了装载原始固件的Kingston BGA153 eMMC芯片,但随之而来的是对于读取接口和物理连接的全新挑战。 由于eMMC与常见的microSD卡在通信协议上存在共性,它们在硬件层面的接口设计也相似,主控制器通过MMC或SDIO协议访问存储单元。作者对比了相关硬件文献和芯片数据表,详细确认了电源引脚、命令线、时钟线以及多路数据线的分布。
基础的连续性测量帮助确认了焊盘与接口针脚的对应关系。作者发现,使用仅激活单数据线(1-bit模式)读取芯片时,固件访问失败,推断至少需要4-bit模式才能顺利建立通信,这与eMMC芯片内置控制器对并行数据通道的支持密不可分。 实验中,作者尝试多种自制和低价方案来连接和读取芯片,包括手工焊接细铜线至焊盘,采用拆解的microSD读卡器以及各种低功耗eMMC转SD卡适配器。尽管这些手段在理论上具备可行性,但实际操作受限于引脚极细、信号完整性差及接触不良等问题而频频失效。为此,作者转向中国电子产品集市 - - Aliexpress,采购了支持BGA153封装的专业eMMC适配器,并配合使用MKS eMMC适配器,这是一款常见于3D打印机固件升级的设备,具备USB 3.0接口与20针eMMC扩展模块座。 通过精密测量与对比芯片与适配器的引脚定义,作者规划了CMD、CLK、DAT0至DAT3以及电源和地线的连接方案。
利用多功能焊台与极细焊线,最终完成了适配器与eMMC芯片之间的物理接线。连接完成后,将整个套装通过USB接口接入搭载Linux虚拟机的主机系统,可通过系统日志(dmesg)确认新USB存储设备的识别与挂载。成功读出容量约为4GB的存储设备,验证了连接方案的正确性与信号传输的稳定性。 读取芯片后使用dd工具执行原始固件镜像的转存操作,28MB/s的读写速度在多次尝试中保持稳定。随后,作者借助7z归档工具识别固件内多个逻辑分区,对提取出的.img文件进行挂载与访问。固件包含23个独立逻辑分区,涵盖根文件系统、日志缓存、启动配置以及固件缓存等多项模块,呈现出Eero 6固件的完整结构视图。
文件系统分析揭示了两个独立的rootfs分区,其中含有针对不同Python版本的nodelib设备管理组件和自定义二进制文件,为设备管理和网络服务提供支持。日志分区内存储调试信息,显示尝试访问云端固件更新服务器时由于权限验证失败而终止。缓存分区保管着身份验证证书,推测用于安全通信的后台云服务以及移动应用。启动配置分区则包含了Qualcomm专有固件与驱动。 研究系统服务,作者归纳了多个systemd单元文件,涉及HomeKit服务、DNS服务、设备分析、安全认证及智能家居相关通信服务,这些服务共同驱动设备的网络管理与智能应用。目录下的库文件与可执行文件涵盖多种功能模块,从授权库、安全组件到设备管理服务,展现了固件的软件架构复杂性和供应商的生态布局。
作者坦言因法律风险考量并不会公开固件原始文件,只作为技术分享探讨。整个项目从拆解、连接、读取到分析遭遇了诸多技术困难 - - 包括接口协议解析、精密焊接、多线路接触问题及数据传输校验。然而,采用合理的硬件适配器和细致的接口研究,使得芯片数据的访问成为可能。 作者强调非破坏性提取固件的尝试虽未取得成功,但依旧是安全研究中首选策略,能够减少设备损坏与潜在法律纠纷。工具选择和接口模式的正确理解也极大提升了成功率。未来,深入研究此类智能硬件的系统脆弱点与安全隐患,将有助于推动安全生态建设,并可能带来漏洞赏金等激励。
通过本次固件提取体验,也能深刻理解嵌入式设备存储的物理属性与软件层次结构,进而增强对智能物联网设备整体安全性的认知和把控。尽管该过程耗时且技术门槛较高,但对技术爱好者、硬件黑客及安全研究人员均具有示范和借鉴意义。未来,借助更先进的非接触式接口和硬件分析技术,设备安全的检测和验证流程有望更加高效且安全。 此次深入拆解和固件分析为探索Amazon Eero 6的系统架构和潜在漏洞提供了宝贵数据基础,为智能家居设备的安全审计树立了典范。新兴硬件安全领域的研究者和爱好者可以参考此经验,结合现代工具和技术,推动设备安全向更完善的方向发展,助力智能生活环境更加安全。 。
