[科普向] 一文带你了解折腾 Nintendo 3DS / 任天堂3DS

「地上秽的纯化」
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Nintendo 3DS（ニンテンドー 3DS）是任天堂公司于 2011 年推出的掌机系列，也是博主最喜欢的掌机系列之一。它是 Nintendo DS（NDS）的后续机型，继承了 “Dual Screen” 的外形设计，有着裸眼 3D 功能（虽然没啥大用）、无缝兼容 NDS 卡带、相比 NDS 更强的处理器以及更大的屏幕等等。

博主作为任天堂系列的粉丝，自己就持有两台 3DS 系列掌机，分别是一台高中买的用到现在的老小三，和一台今年年初刚入的二手新大二（下面会细说这些型号）。作为一款十多年前的机器，破解技术和模拟器技术早已十分成熟，现在想要体验 3DS 游戏的很多人也会去选择破解。本篇博客的 “折腾” 值得主要就是破解、刷机等方面的内容。当然先套个盾，我并不鼓励破解，我自己也入了很多正版。不过对于像 3DS 这种已经停止服务的老机器而言，为了怀旧等等原因，很多时候也不得不破解，比如像汉化、备份存档等需求，还有随着应用商店关闭已经下不到的游戏等等。

在买老小三的时候，我并不是完全明白这方面的内容，所以直接买的那种厂家破解好的、刷好中文系统装满游戏的那种机器就开始玩了。在入手这台新大二的时候，我从头走了一遍从拿到机器，到折腾到一个能玩的状态，需要干什么活，因此就以此为蓝本写点经验总结。

基础硬件知识

型号纵览

3DS 全系列共有 $2 \times 2 \times 2 - 2 = 6$ 种型号，即将 “老与新”、”小与大”、”三与二” 排列组合后，再扣去不存在的老大二、新小二；以及还有一个 “神游版” iQue 3DS XL，通常神游版不在我们折腾的讨论范围里。这里面除了老小二是一种特殊的“直板机”以外，其他均为翻盖式。并且不同型号的翻盖设计也有点不同。带 LL/XL 的即为 “大”（日本地区 / 非日本地区两种叫法）。

  • Nintendo 3DS（老小三）
  • 3DS LL/XL（老大三）
  • New 3DS（新小三）
  • New 3DS LL/XL（新大三）
  • 2DS（老小二）
  • New 2DS LL/XL（新大二）
  • iQue 3DS XL（神游版，暂未发现有非 XL 的）

（附几张图）

这三个维度的区别主要是：

  • 新老：算是世代小升级，有很多区别，不过大部分游戏和操作系统没有区别。
  • 大小：大屏并不提高分辨率，所以有 “大果粒” 的吐槽。不过除了屏幕变大外，续航方面也变强了不少。
  • 二三：2DS 是 3DS 去掉裸眼 3D 功能的特供版，同时注意老小二是直板机。

这里主要展开讲讲新老的区别。

  • 硬件上，屏幕进一步放大（而机身没有变大，相当于屏占比增加）；裸眼 3D 加上了眼球追踪，不用再特地对好角度；增加了 NFC 功能（主要是给 Amiibo 用）；增加 ZL，ZR，C摇杆；SD 卡槽改 micro-SD；CPU 和 RAM 均有提高等。还有一些细节会在后面讲。
  • 软件上，New 3DS 具有 22 款独占游戏（老三上无法玩），包括《异度之刃 3D》、《以撒的结合》和《我的世界》等等。不过这些游戏大多是第三方，在 3DS 上体验也不是很好。

价格上，通常是老小三 < 老大三 ~= 老小二 < 新大二 < 新小三 ~= 新大三，现在二手市场价大概老小三是 350R 左右，新大二是 700R 左右，新小 / 新大三再贵个 100R。一个很重要的消息是，3DS 在前两年莫名被炒起来了，导致价格有一个小突增（类似 CCD 卡片机那种情况），所以现在溢价还是比较高的，推荐谨慎购买。同时这里的价格不考虑箱说全、限定机等情况，并且受成色浮动影响很大，读者选择性参考即可。

硬件组成

由于题主没有拆过机，所以主要按我自己看到的文章视频、在华强北旁观得到的经验 为准。

  • 除了老小二是直板机（也是两个屏幕，但是放在一块平面上），其它均为翻盖机。
  • 3DS 上下各有一个屏幕，左边是十字键和摇杆，右边是 X Y A B 键。New 系列在右边还会有个 C 摇杆（摇起来很硬，基本不会动）。下屏下方是 Select、Start、Home 三键，以及电源键（新大二在侧面）。除了老小二是导电胶，其它系列按钮均为锅仔片。
  • 侧面有一个 3.5mm耳机接口，一个卡带插槽（与 NDS 卡带通用），一个 SD 卡槽。L，R 两肩键以及 New 系列的 ZL ZR 位于下平板的上侧，刚好让手握持着下平板。还有触控笔与其收纳槽，以及红外传感器模块。
  • 充电接口需要特制的充电线，功率最好是 5V 1A 的。注意日本的用电规范与我国不同，如果用头充的话主要注意一下功率。充电口与 NDSi 是通用的，与 NDSL 不通用。
  • 所有系列都有前置摄像头，一般位于上屏上方或者转轴处（新大二）。后置摄像头只有三有，并且是两颗（为了拍 3D 视频），二没有。

拆开后盖，可以看到 3DS 就是一块主板，大大的卡槽占在上方，然后分别有对应各个按键的部分（换摇杆按键时有用！），以及 CPU、内存、电池等。3DS 是双处理器架构，包括一颗双核 ARM11 MPCore CPU 作为主处理器，和一个 ARM9 CPU 作为辅助处理器；GPU 为一个日本公司 DMP 设计的 PICA200，不是很懂。详细参数可以看3dsbrew。总之内存大概是100～200MB，显存是几MB。

储存

3DS 本体上有一部分空间，此外则主要靠 SD/TF 卡提供外部空间。这点可以从设置里看到。任天堂为了方便小朋友理解，采用 “格子数” 作为内存单位，而其等价于 MBit（注：我们平常说的 MB 是 MByte），也就是你把它除以 8192 就得到多少 GB 了。

SD 卡（Secure Digital card）也叫做大卡，面积大概是邮票这么大；TF 卡（Trans-Flash card）后面正式更名为 micro-SD 卡，通常只有食指指甲盖大。老三系列支持的是 SD 插槽，新三系列改为 micro-SD 槽。不过现在通常我们也是用 SD adapter 来在老三上用 micro-SD（大卡套小卡）。用大卡还有个可能的优势是，很多游戏本是有 SD 槽的，这样就不需要读卡器了。

值得一提的是，新三的 SD 卡槽需要打开背板，对于频繁操作的情况可能有点麻烦；其它系列基本都在侧边。新大二还别出心裁地把卡带槽和 SD 卡槽都收纳在一起，统一用盖子盖上防尘，赞。

这里要区分一下卡带的插槽和 SD 卡槽。卡带一直是传统的掌机玩游戏的方法，在游戏机没有操作系统的时代，游戏完全等同于卡带，因此也没有外置储存卡的说法。而在有了操作系统以及 eshop 后，游戏就氛围了卡带版和电子版，其中电子版需要安装在机器上（也即 SD 卡上）。对于一般的掌机来说，你可以同时下载很多电子版（只要你的 SD 卡空间够），但是同时只能插入一个卡带。3DS 的桌面会留一个空图标，当插入卡带时会在这里显示卡带的游戏。3DS 的卡带插槽是完全兼容 NDS 卡带的，直接插就可以玩。（除非 DS 固件部分坏了？）

另外，我们通常也会使用一种叫烧录卡的东西。它在接口上和 DS、GBA 等卡带是一样的，但是可以读写，通常也是像 SD adapter 那样大卡里插着一个 micro-SD。通常我们会在烧录卡中刷入内核以及许多 ROM，实现一卡爽玩的效果。也有的产家会特制一些只能玩一种游戏的烧录卡，比如一堆国产宝可梦卡（绿宝石 386，”漆黑的魅影” 实体卡带….），本质就是把 ROM 刷进去的烧录卡。对于 3DS 而言，一个很经典的方式是买一张 R4 烧录卡来玩 NDS 游戏，然后将 3DS 游戏以电子版形式下在机子中，这样烧录卡管 NDS，SD 卡管 3DS，互不影响。

购买建议上，TF 卡买 sandisk 的就可以了。R4 烧录卡由于内部商业纠纷而分裂成了很多型号，比较好的有 dsone，dstwo，hk 等，存世量大的则是 com 和 wood 两种。其中 dsone 的风评较好，现在也不贵；com 和 wood 算是最便宜的，我多年使用起来其实也感觉没啥毛病。至于金卡银卡啥的，都是坑人的，不要信（我高中时候就傻傻加钱买了所谓的金卡）。

还有个比较坑的地方。com 版插进去是一个炸弹人游戏的图标，意思是 “时间炸弹“ —— 当你的系统时间超过某个值时，打开烧录卡就会看到黑底红字的提醒。这是早年为了让玩家刷新版固件的手段，是写在内核里的逻辑。

屏幕

3DS 上下屏均为液晶显示屏（LCD），与之相对应的是最新一代的 Switch OLED 采用的 OLED（有机发光二极管）屏幕。这里简单介绍一下这两个的区别：

  • LCD 是玻璃中间夹液晶材料，然后统一打一个背光，液晶材料在通电时会决定光透不透过来产生图像。因此 3DS 屏幕存在漏光的问题。
  • OLED 每个像素都是有机化合物，在通电时会自发光。需要显示黑色时，关闭该像素即可；这也是为什么说 OLED 屏用黑壁纸省电，而 LCD 用白壁纸省电（背光是白）。
  • 一般认为 OLED 显示效果好一点，但是存在烧屏的问题，并且也有 LCD 对眼睛更好的说法。

其中上屏不可触控，下屏可触控，为电阻式触控屏（需要给一定压力，比如用笔触）。

LCD屏也有几种不同的制作技术，在 3DS 这里出现了两种：IPS（In-Plane Switching）屏和 TN（Twisted Nematic）屏。老 3DS 都是 TN 屏，而新 3DS 在生产的过程中遇到了 TN 屏产能不够的问题，因此混入了一部分 IPS 屏（随机组合，可能买到上屏 IPS 下屏 TN 的）。我自己不太介意这个，但是有的人比较在意，也有不怀好意之人用这个来炒价格。简单来说，IPS 和 TN 屏的区别主要有：

  • TN 比 IPS 便宜，因此有的二手卖家会把上下双 IPS 的机器卖得比较贵。
  • IPS 色彩好，视角广，可以认为显示效果好一些。
  • TN 刷新率高，响应快，可以认为在游戏、视频方面等需要快速更新图像的应用场景下好一些。

序列号

序列号相当于一台 3DS 的身份证号，它通常被我们用来判断一台机器是否正版、原装（一般不太可能是盗版，所以主要是看是不是原装）。最箱说全的情况下，正版机器可以做到 “四码合一”：包装盒码，说明书码，机身码，系统内部的码。机身码根据型号的不同位置也略有不同。系统内部的码则可以通过 eShop 购买记录的机器番号（正版）或者 3DSident（破解）查看。

操作系统

在 NDS Lite 之后，任天堂的掌机逐渐也有了操作系统的概念。3DS 的各个型号使用同一套操作系统，包括桌面逻辑、一些系统内置应用、可更换的主题（到 Switch 怎么又没了，差评！）。由于有系统，不可避免地就会有漏洞的存在，从而达到破解系统的效果。

系统与固件

当我们在谈论 3DS 系统时，我们在谈论什么？前文说过，虽然大部分软件安装在 SD 卡，但是 3DS 本身也有自己的存储空间。同时，按照我们的常识，操作系统中与硬件关系最密切、最底层的部分往往不可能放在 SD 卡这样的外界媒质中，而是放在 ROM（Read-Only Memory）里。这部分就是所谓的固件（Firmware），它们负责系统启动的引导（Bootloader）和基础运行。举个例子，计算机的 BIOS 也是一种固件。不过相比于计算机，3DS 更加简单；实际上，3DS 大部分的系统都被放在了 ROM 里（包括 kernel），作为固件的一部分，所以也可以说 3DS 的系统约等于 3DS 固件。一个例子就是，3DS 是可以无 SD 卡开机的。

特别地，3DS 使用 NAND（一种闪存，属于一种非易失性存储设备）作为上文中的 ROM，据说大约有 1G，然后把系统大部分文件都放在 NAND 文件系统中。因此我们常常会看到有备份 3DS 的 NAND 的说法，这就是为了在不小心变砖后仍有办法起死回生，备份 NAND 有时也直接说备份系统。

3DS 的 bootload 是一个把系统固件从 NAND memory 加载出来的过程。

我们通常用 GodMode9（GM9）来访问 NAND 文件系统。不难想到，这个文件浏览器具有极高的权限——事实也确实是这样，稍微操作不当就能把机子直接变砖。GM9 通常在刷系统一开始和 luma 一起就放入 SD 卡中。可以通过开机时长按 Start 进入。

系统版本与地区

笔者用的 3DS 系统在写作时版本是 11.17（最新版本）。更准确来讲，是 11.17.0-50J，其中 J 代表着日版。3DS 是严格锁区的，除了像宝可梦这样的多语言游戏外，大部分都是遵循锁区规则：日版机器只能运行日版卡带，并且也只能使用日版系统。当然这种锁区应该是软件层面的，即日版系统决定了它只能运行日版卡带。因此，可以说系统的地区就是这个机器的地区，当你把机器从日版系统刷成美版系统时，它和原生的美版机器就我观察似乎是没有差别的。想要看一个机器的原始地区到底是哪，可以通过序列号来推断，像这位B站老哥说的那样。

不过破解的机器大多使用 Luma3DS（待会儿会讲这是啥），天生支持区域模拟，因此现在的破解机几乎不受锁区的困扰。那么地区在这个语境下，影响最大的可能也就是系统默认语言和自己的心理感受了。不过仍然不是很推荐刷中文系统。

标识与加密

3DS 有许多写在 NAND 里的内容，用于各种不同的标识。除了设备序列号外，还有一个叫 friend code 的12 位数字，它在每台 3DS 创建用户时便会生成，与该 3DS 的设备 ID 绑定。我们平时可以使用 friend code 加好友（3DS 里那个黄色方形笑脸）。

随之而来的，是一个叫做 movable.sed 的文件，它的目的是创造一个每个 3DS 唯一的密钥。它用了一些复杂的算法，将 local friend seed 和一些其它部分换算成了一个独一无二的 key。这个 key 会用于 Nintendo/<ID0>/<ID1>/ 下所有数据的加密，这是主要的软件安装与存档位置。这样的设计可能是出于反编译等安全考虑，也让存档分享迁移变得困难。不过也有一些工具（例如 3ds-save-tool）在知道必要信息之后可以对相关文件进行解密/再加密。需要注意的是，由于 movable 的某些 bit 在用户从设置上进行系统重置（Reformatting）或者系统迁移等行为时，会发生变化，因此之前的文件直接复制粘贴到新的地方也会失效。

说到这个 <ID0>，它也是一个 3DS 的独特标识，并且它是直接由 movable.sed 用 SHA256 哈希取前 0x10 位得到的。通常你可以直接在 SD 卡的 Nintendo 3DS 文件夹下立刻看到这个 ID0。而 ID1 则是通过 SD 卡的 CID 换算得到。

说了这么多，其实就是老任在安全方面下了大功夫（可惜还是没防住破解），但这也给我们普通用户带来了很大麻烦。一个我亲身体验的例子就是，Nintendo 3DS 下找到的存档文件 0000001.sav 是经过 movable.sed 加密的，因此你直接把存档粘贴过去很容易失效。一个 workaround 是，你在把存档贴过去的时候用像 SaveDataFilter 这种软件把里面的 Secure Value 删掉（亲测，实现了在同一台机器上的存档转换。但是不知道为啥不同机器还是失败，可能到处都是加密…）。

还有一个值得提到的东西是 NNID（Nintendo Network ID），这个东西是任天堂账户的前身，作为 3DS 时代上你在 eshop 的凭证。某种意义上它也是一种标识。当你刚将 3DS 拿到手后，你就有权在这个 3DS 上用你的邮箱注册一个 NNID。不过 NNID 并不锁死在一个机器上，它可以换绑。同时 WiiU 也采用这套 NNID 机制。不过破解玩家基本不需要关心这个，除了部分洁癖用户希望洗掉前任机主的 NNID 以外（这部分自然是写在 NAND 里的，所以 GM9 请）。

破解

破解机器通常指的是允许我们在机器上安装未经授权的软件，以及进行其它不被允许的行为（其实主要是前者，试想如果啥软件都能安装，那一切都将成为可能）。一般可以从硬件或者软件两种思路来破解。硬件上，可以暴力改线改主板，但是一是麻烦，二是没有保障，说不定哪天就变砖了；还有烧录卡的方案，不过问题也不少。相比之下，软件的方案更加稳定一些。软件方案主要就是通过漏洞，想办法介入系统启动过程，实现植入自制的固件（Custom Firmware，CFW），相当于用全力先安装上 “第一个未授权的软件”，再让它撕开一道口子，所以它必须是固件这种系统层级的位置。

3DS 历史上稳定的软破方案主要有两种，分别是 Arm9LoaderHax（A9LH）和 Boot9Strap（B9S）。前文说过，3DS 的副处理器是一颗 Arm9，它在 bootloading 过程中参与的还是比较多的。这俩利用的都是 Arm9 在启动时的漏洞，将 CFW 直接写到系统里。我们不用详细了解太多，只要知道它们都是破解方式（即把 CFW 写到系统里的方式即可）。

而 Luma3DS 则是一种 CFW，即 “我们用 B9S 来把 Luma 写到我们的系统里”。成功刷进 Luma 后，3DS 的防线就被彻底打开了，也就真正意义上被我们破解了。Luma 作为固件本身也有版本号，开机时长按 Select 可以进到 Luma 页面，博主是 v13.0.2。

如何确定自己的机器是否是破解机？鉴于市面上绝大部分是刷 Luma，只要试一下能不能开机进 Luma 即可。

文件系统

文件系统分为 NAND 里的 Flash 文件系统，以及 SD 卡里的文件系统。我们只需要知道 NAND 里存放着很多重要的文件（比如你可以直接从 NAND 里拿到 movable.sed），以及很多都是明文存放的即可。

SD 卡的文件系统在折腾多了之后接触得就比较多了。这里从 3dbrew 拿一张图来讲讲：

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sdmc
├── DCIM
├── Nintendo 3DS
│   ├── <ID0>
│   │   └── <ID1>
│   │       ├── backups
│   │       ├── dbs
│   │       ├── extdata
│   │       ├── title
│   │       └── Nintendo DSiWare
│   └── Private
  • DCIM 是 3DS 相机存放照片和视频的地方。
  • Nintendo 3DS 是核心的文件夹，甚至其实你要迁移数据，只迁它也不是不行，软件和存档都在里面。不过注意，<ID0>/<ID1> 下面的内容都经过加密，直接迁有可能会寄！（同一台机子应该是没啥关系的）。在这下面，backups 是你在 3DS 里选择备份数据时，会放的位置；dbs 是安装在 3DS 上的 titles 的索引数据库；extdata 是一些补充数据，不过有些软件（比如怪猎）的存档也有可能放这；title 是软件本体和存档的位置，DSiWare 则是 DSi 软件的位置。
  • 这里解释一下， title 在 3DS 里的意思就是一个软件。在 title 文件夹下，各个软件会按自己的 title id 排列在下面。Title id 可以在 3DS db 里找到。在 NAND 里也有一个明文存储的 title 目录。
  • 还有一些偏私人的软件信息会不经加密地，按照 title 分文件夹地放在 Private 下。

虚拟系统

虚拟系统是一部分 3DS 破解思路的产物（主题破解，414破解，早期 A9 等），大概思路就是让系统启动时绕开真实系统去读虚拟系统。现在一般建议直接用真实系统，换卡也方便。虚拟系统会多出一个叫 EmuNAND 的东西（在 NAND 划一个区给虚拟系统用），以及在各种刷来刷去时有时候会有一些情况要处理。如果要判断自己是哪种，可以去设置 - 看右下角的版本号开头是啥，

  • Sys / Ver：真实系统，这俩区别不大，并且可以通过改 Luma 选项来改变。
  • Emu：虚拟系统。

说了这么多，该怎么折腾

现在假设你是一个在某平台低价收到一台 3DS 的幸运儿（也就是怎么挑怎么还价就先略了），那么首先拿到手你要确定这是否是一个适合用来折腾的机器。一般限定机、成色很好的未破解可以考虑留着收藏，其它情况如果自己需要的话，还是折腾出来当战斗机吧。

一般情况下二手买来也是破解好的，甚至往往是开箱即玩的。但是仍然会有些问题：

  • 赛博洁癖，想清理掉原机主留的痕迹；
  • 系统版本或者 Luma 版本太老了；
  • 是中文系统，想刷成日文系统；
  • 本身就是砖，看看能不能救一下…
  • 本身没破解

这里推荐跟着一只火狐大佬的教程或者3DS Hacks Guide一步步做，基本啥情况都帮我们考虑好了，非常良心。这里列一些名词和常用的软件，供诸君快速查阅：

  • A9 / B9：两种破解技术（把 CFW 刷进机器的方法），B9（也就是 B9S）更新一点。
  • Luma：一种 CFW，最常用来刷入以破解 3DS 的自制固件。
  • CTRTransfer：CTR 是 3DS 内部的神秘前缀，指代的可能就是 3DS（比如系统的 NAND 在目录里一般叫 CTRNAND）。这一步骤说的就是刷系统，如果知识格式化 SD 卡的话 NAND 那边就没处理干净，刷掉比较好。CTRTransfer 的用处很多，可以刷不同版本、不同地域的系统。
  • Homebrew：自制软件，意思就是非官方的民间的妙妙软件（苹果的 homebrew）。有个 Homebrew Launcher 可以让我们在啥都没有的情况下启动若干基础软件，白手起家。

下面是一堆常用的 homebrew：

  • G9：GodMode9，NAND 的文件浏览器。
  • FBI：SD 卡文件管理器，也是很常用的 CIA 安装器。3DS 的游戏文件有很多后缀，.cia 是数字版软件常规后缀，.3ds 是卡带导出的形式，还有 .cci 等等。这些之间的转换也有工具可以完成。
  • Checkpoint：很好用的存档管理软件。上面说过直接暴力拿存档会面临动态加密问题，而用这个就没这方面烦恼，只是要记得自己定期去手动存一下。
  • 3DSident：一个快速可以看系统软硬件信息（序列号、屏幕）的软件。
  • Anemone3DS：主题管理软件。
  • ACG Shared Font：字库软件，有的游戏汉化需要。
  • mGBA、TwiLightMenu++：模拟器们，前者是 GBA 模拟器，后者比较多平台，偏重 NDS 一些。
  • SaveDataFilter：存档编辑软件。
  • BootNTR，NTR CFW：小火箭，让你能在 3DS 上运行 CFW（相当于一个启动件）；而 NTR CFW 则是一个集合了很多功能的 CFW，能做到例如串流（仅新三）这样的花活。

引用