Custom Firmware (qCFW) na PS3 Super Slim? Przegląd modyfikacji BadWDSD z wykorzystaniem Raspberry Pi Pico / RP2040
W świecie modyfikacji konsol PlayStation 3 wiele osób przez lata napotykało na nieprzekraczalną granicę — brak możliwości instalacji Custom Firmware (CFW) na modelach Slim oraz Super Slim, które nie posiadają podatności znanych z wcześniejszych rewizji. Sytuacja ta zmieniła się diametralnie dzięki projektowi BadWDSD, który otwiera zupełnie nowe drzwi dla właścicieli tych wersji konsoli.
Geneza problemu – Root Key i konsekwencje dla PS3
Historia zabezpieczeń PlayStation 3 to doskonały przykład walki między producentem a społecznością skupioną wokół inżynierii wstecznej i modyfikacji konsol. Sony od samego początku projektowało PS3 jako zamkniętą platformę, która miała być odporna na wszelkie próby złamania zabezpieczeń i uruchamiania nieautoryzowanego oprogramowania. Jednak sytuacja ta uległa radykalnej zmianie na początku 2011 roku, kiedy haker George Hotz – znany pod pseudonimem GeoHot – opublikował publicznie tak zwany Root Key konsoli PlayStation 3.
Ten klucz kryptograficzny, noszący nazwę Metldr, był wykorzystywany przez system PS3 do weryfikowania autentyczności oprogramowania. Jego ujawnienie sprawiło, że każdy użytkownik mógł samodzielnie podpisywać i uruchamiać dowolny kod jako „zaufany” przez konsolę. W praktyce oznaczało to otwarcie systemu na Custom Firmware (CFW), aplikacje homebrew, narzędzia diagnostyczne oraz, niestety, także na pirackie kopie gier. Sony, które przez lata budowało hermetyczny system zabezpieczeń, znalazło się w sytuacji kryzysowej.
Warto zaznaczyć, że problem zaczął się znacznie wcześniej. Już w marcu 2010 roku, wraz z wydaniem aktualizacji firmware oznaczonej numerem 3.21, Sony zdecydowało się usunąć funkcję OtherOS. Pozwalała ona wcześniej na zainstalowanie systemu Linux obok standardowego oprogramowania konsoli. Choć funkcja była oficjalna, japoński producent uznał ją za potencjalne zagrożenie, ponieważ dawała dostęp do niskopoziomowych struktur sprzętowych, co mogło ułatwiać badanie zabezpieczeń konsoli. Usunięcie tej funkcji wywołało falę niezadowolenia wśród użytkowników, ale także otworzyło kolejny etap walki między deweloperami sceny homebrew a Sony.
Kiedy Metldr został złamany, okazało się, że Sony nie może zdalnie unieważnić tego klucza ani go zmienić w już sprzedanych konsolach. System został zaprojektowany w taki sposób, że Root Key był zapisany na stałe w strukturze sprzętowej urządzenia i nie podlegał aktualizacji. Jedynym rozwiązaniem było wdrożenie zupełnie nowych zabezpieczeń w przyszłych modelach. Tak powstała rewizja Metldr 2, wprowadzona w późniejszych modelach Slim oraz we wszystkich egzemplarzach PlayStation 3 Super Slim. Wraz z nią pojawiły się dodatkowe zabezpieczenia sprzętowe, które skutecznie uniemożliwiały zainstalowanie pełnoprawnego CFW.
Dla posiadaczy tych nowszych modeli Sony przewidziało alternatywne, znacznie bardziej ograniczone rozwiązanie w postaci HEN (Homebrew Enabler). HEN to forma tymczasowego dostępu do funkcji homebrew, która jednak nie zapewnia pełnej kontroli nad systemem operacyjnym konsoli. Nie pozwala na ingerencję w niskopoziomowe funkcje, uruchamianie obrazów ISO bezpośrednio z dysku twardego czy zmianę firmware’u na wersje zmodyfikowane. Choć HEN umożliwia instalację i uruchamianie aplikacji homebrew oraz prostszych modyfikacji, to wciąż pozostaje jedynie „namiastką” prawdziwego Custom Firmware.
Ograniczenia te przez lata pozostawały nie do przeskoczenia, a scena modderska traktowała konsole Super Slim jako niemożliwe do pełnej modyfikacji. Właśnie w tym kontekście należy rozumieć przełomowy charakter projektu BadWDSD – jako próbę obejścia zabezpieczeń sprzętowych bez potrzeby posiadania oryginalnego Root Key. Choć nadal nie daje on dostępu do wszystkich funkcji znanych z klasycznego CFW, otwiera przed użytkownikami niedostępne wcześniej możliwości, w tym uruchamianie kodu podczas bootowania systemu, co było zarezerwowane wyłącznie dla modeli kompatybilnych z CFW.
Nowa nadzieja – BadWDSD jako hardware’owe obejście zabezpieczeń PS3
Wobec ograniczeń modeli Slim i Super Slim, których nie dało się objąć klasycznym procesem instalacji Custom Firmware, społeczność skupiona wokół sceny modyfikacji PlayStation 3 przez długi czas poszukiwała alternatywnych metod umożliwiających dostęp do zaawansowanych funkcji systemu. Tradycyjne podejścia, takie jak HEN, choć użyteczne, były rozwiązaniami tymczasowymi i ograniczonymi w możliwościach. Prawdziwy przełom nastąpił jednak wraz z pojawieniem się projektu BadWDSD – modchipu, który w praktyce przywraca wiele możliwości, jakie oferuje CFW, na wcześniej „zablokowanych” konsolach.
BadWDSD bazuje na mikrokontrolerze z rodziny RP2040 – w tym na popularnym Raspberry Pi Pico, RP2040 Zero lub RP2040 Tiny. Są to układy niezwykle tanie, szeroko dostępne i proste w programowaniu, co czyni je idealną podstawą do tego rodzaju projektów. Kluczem do działania BadWDSD jest wykorzystanie wewnętrznej właściwości pamięci XDR RAM zastosowanej w PS3. Projekt bazuje na możliwości manipulacji rejestrem WDSD (Write Data/Status Delay), co pozwala na wstrzyknięcie kodu wykonywanego podczas procesu uruchamiania konsoli. Dzięki temu możliwe staje się czasowe nadpisywanie danych, które normalnie byłyby zabezpieczone przed jakąkolwiek modyfikacją.
Choć projekt nie oferuje pełnego Custom Firmware w klasycznym rozumieniu – nie modyfikuje trwałych sektorów pamięci flash i nie nadpisuje firmware’u systemowego – funkcjonalnie zbliża się do tego, co oferują rozwiązania typu CFW. Właśnie dlatego określany jest mianem Quazi Custom Firmware (qCFW). W praktyce daje to użytkownikom PS3 Super Slim dostęp do szeregu funkcji, które dotąd pozostawały całkowicie niedostępne:
- Instalacja systemu Linux (OtherOS) – jedna z najczęściej oczekiwanych funkcji powraca na konsolach, z których została usunięta już w 2010 roku,
- Overclocking RSX – zwiększenie częstotliwości taktowania układu graficznego pozwala na uzyskanie lepszej wydajności w niektórych grach i aplikacjach homebrew,
- Downgrade firmware’u – możliwość przywrócenia wcześniejszych wersji systemu w celu np. wykorzystania bardziej stabilnych exploitów lub narzędzi,
- Wyjście z trybu Factory Service Mode (FSM) – wiele konsol pozostało uwięzionych w tym stanie z powodu nieudanych prób modyfikacji, BadWDSD oferuje realną szansę na ich odzyskanie,
- Uruchamianie obrazów ISO gier z PS2 – funkcja ta działa bez potrzeby wcześniejszego dekodowania czy konwersji plików, co znacząco upraszcza proces i rozszerza kompatybilność.
Należy przy tym podkreślić, że BadWDSD działa na zasadzie tymczasowej modyfikacji pamięci RAM podczas rozruchu. Nie jest to exploit software’owy, a ingerencja fizyczna – modchip komunikuje się bezpośrednio z układami konsoli, przejmując kontrolę nad jej startem. Co istotne, z technicznego punktu widzenia Sony nie ma możliwości zdalnego załatania tego typu luki przy pomocy aktualizacji firmware, ponieważ exploit nie wykorzystuje błędu w kodzie systemowym, lecz zachowanie sprzętu.
W porównaniu do klasycznego HEN, którego stabilność bywa zawodna, a aktywacja bywa problematyczna, BadWDSD oferuje znacznie bardziej przewidywalne działanie. Czas bootowania konsoli wydłuża się co prawda do około 30 sekund, ponieważ tyle potrzebuje modchip na inicjalizację i wstrzyknięcie kodu, ale w zamian otrzymujemy funkcjonalność niedostępną do tej pory dla ogromnej grupy użytkowników PS3.
Warto dodać, że projekt nadal znajduje się w fazie testów i nie jest jeszcze oficjalnie uznawany za finalną wersję. Wiele funkcji dostępnych po jego aktywacji jest oznaczonych jako „eksperymentalne”, a korzystanie z nich wymaga ostrożności. Niemniej jednak, kierunek rozwoju tej modyfikacji jest jasny – umożliwić pełne odblokowanie potencjału konsol Super Slim, które przez lata były skazane wyłącznie na kompromisowe rozwiązania.
Wymagania sprzętowe i przygotowanie do instalacji PS3 Super Slim
Instalacja BadWDSD to procedura, która może wydawać się złożona, jednak przy odpowiednim przygotowaniu jest w pełni wykonalna nawet dla osób z podstawowym doświadczeniem w elektronice. Kluczową kwestią jest świadomość ograniczeń sprzętowych oraz zrozumienie struktury konsol PlayStation 3, ponieważ nie wszystkie modele nadają się do modyfikacji przy użyciu tego modchipu. Projekt BadWDSD został stworzony z myślą o konsolach wyposażonych w pamięć NOR, a więc już na wstępie należy wykluczyć wszystkie rewizje posiadające pamięć eMMC, takie jak PS3 Super Slim CECH-4000A. Tego typu modele, posiadające fabrycznie zainstalowane 12 GB pamięci wewnętrznej, nie są kompatybilne z żadną wersją modchipa BadWDSD i nie powinny być wykorzystywane do prób instalacji.
W prezentowanym przykładzie wykorzystana została konsola PS3 Super Slim CECH-4004C – model, który pomimo późnej daty produkcji nadal korzysta z układu NOR i tym samym umożliwia zastosowanie modyfikacji. To właśnie ten egzemplarz został użyty jako referencyjny w celu zademonstrowania wszystkich etapów instalacji oraz testów. Oczywiście, istnieją również inne wersje PlayStation 3 Slim (na przykład CECH-2500 lub CECH-3000), które także posiadają pamięć NOR i teoretycznie mogą być obsługiwane przez BadWDSD, jednak brak oficjalnie dostępnych schematów połączeń i punktów lutowniczych dla tych płyt głównych czyni proces ich modyfikacji trudniejszym i obecnie słabo udokumentowanym.
Z technicznego punktu widzenia modyfikacja opiera się na montażu prostego mikrokontrolera z rodziny RP2040, do którego zalicza się Raspberry Pi Pico oraz jego odpowiedniki RP2040 Zero i RP2040 Tiny. Wybór konkretnej wersji układu zależy od preferencji użytkownika, choć warto zaznaczyć, że tylko Pico posiada wbudowaną diodę LED umożliwiającą obserwację stanu pracy modchipa bez konieczności przeprowadzania dodatkowych modyfikacji. Modele Zero i Tiny są mniejsze i bardziej kompaktowe, co ułatwia ich fizyczne umieszczenie wewnątrz obudowy PS3, jednak wymagają dolutowania zewnętrznej diody LED w odpowiednim miejscu, ponieważ ich konstrukcja nie pozwala na wykorzystanie wbudowanej sygnalizacji.
Poza mikrokontrolerem konieczne będzie również przygotowanie podstawowych narzędzi. Pendrive USB pełni tutaj rolę nośnika plików instalacyjnych oraz miejsca do zapisu kopii pamięci NOR, dlatego musi być sprawny, odpowiednio sformatowany i mieć co najmniej kilka wolnych megabajtów. Do lutowania wymagane będą cienkie, giętkie przewody oraz lutownica z drobną końcówką, umożliwiającą precyzyjne połączenia w niewielkich punktach na płycie głównej konsoli. Dla wielu użytkowników pomocny okaże się również mikroskop serwisowy lub przynajmniej lupa, ponieważ niektóre z punktów lutowniczych znajdują się w bardzo ciasnych lokalizacjach i bez odpowiedniego powiększenia praca może być ryzykowna.
Komputer z dostępem do Internetu jest niezbędny zarówno do pobrania paczek z plikami narzędziowymi, jak i do obsługi dodatkowych aplikacji takich jak PyPS3Checker. To właśnie z jego pomocą sprawdzana będzie integralność kopii pamięci NOR oraz programowany będzie mikrokontroler. Należy również posiadać kabel USB zgodny z portem wybranego modelu RP2040, który umożliwi komunikację komputera z mikrokontrolerem podczas ładowania oprogramowania.
Nie można zapominać o kwestiach czysto programowych. Przed rozpoczęciem jakiejkolwiek modyfikacji niezbędne jest zainstalowanie na konsoli środowiska HEN (Homebrew Enabler), które umożliwia uruchamianie aplikacji homebrew i instalatorów PKG. Bez aktywnego HEN nie będzie możliwe rozpoczęcie procedury instalacyjnej, ponieważ konsola nie zaakceptuje nieoficjalnych pakietów instalacyjnych ani nie uruchomi dedykowanych exploitów potrzebnych do wygenerowania plików startowych BadWDSD.
Na koniec warto zaznaczyć, że instalacja modchipa, choć nieskomplikowana pod względem elektronicznym, wymaga od użytkownika podstawowej wiedzy z zakresu działania Custom Firmware, struktury systemu plików PS3, a także umiejętności manualnych. Osoby całkowicie początkujące powinny wcześniej zapoznać się z dokumentacją projektu oraz materiałami wideo omawiającymi przebieg instalacji krok po kroku. Świadomość możliwych konsekwencji, takich jak uszkodzenie konsoli w wyniku błędu lutowniczego lub niewłaściwego podłączenia przewodów, jest istotnym elementem odpowiedzialnego podejścia do modyfikacji.
Game Box Serwis
