BareMetal RAM Dumpa — フロントエンドの x86 ツールです。コールドブート攻撃の実験に使用されます。

2026/07/05 2:37

BareMetal RAM Dumpa — フロントエンドの x86 ツールです。コールドブート攻撃の実験に使用されます。

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要約

Japanese Translation:

この x86 ベアメタルアセンブリツールは、レガシーBIOS/CSM を介して USB ドライブから直接起動し、コールドブート攻撃の実験のために設計されています:ノート PC の RAM をフリーズさせた後に再起動することで、暗号化キーなどの揮発性内容物が劣化する前にそれらをダンプできます。これは BIOS インタープライントを活用しており、1 MB 以上のメモリにアクセスするためにアンリアルモードに入り、INT 0x15 E820 を使用して有効な RAM リージョンをマッピングし、LBA 64 から始まる INT 0x13 AH=0x43 で生データを記述します。ブートローダーは、LBA 1 からメモリ上の 0x8000 にセカンドステージを読み込む 512 バイトのステージ 1 と、EDD サポートを照会し、最大 RAM を計算し、32 KB チャンク単位で RAM をループして進捗を表示するステージ 2 で構成されています。ツールはブートメディア上のデータを書き換えるため、セクター 64 以降から書き始める専用空の USB ドライブが必要です。コンパイルするには NASM をインストールし、

nasm -f bin
stage1.asm
stage2.asm
を実行してそれらを結合して
boot.bin
にします。そして
boot.bin
をターゲットの USB ドライブに書き込み(例:
sudo dd if=boot.bin of=/dev/sdX bs=512
)、CSM が有効化されたレガシーBIOSマシンを起動します。

本文

x86 バース・メタルツール:RAM の直接ダンプについて

はじめに

簡易的な x86 バース・メタル ツール です。このツールは、ディスクまたは USB ドライブからブートし、システム上の RAM を直接ブート媒体にダンプします。

  • BIOS インター럽トを利用してブートおよびディスク操作を処理します。
  • 1 MB 以上のメモリ領域へのアクセスのために、リアルモードからアンリアルモードへと移行します。

背景:コールドブーツ攻撃 ❄️

本ツールは当初、コールドブーツ攻撃の実験目的で開発され、成功裏にテストされました。

  • ラップトップの RAM を冷凍庫(約 -60°C)で凍結します。
  • このツールの入った USB ドライブから直ちに再起動します。
  • データの劣化が始まる前に、凍結されたメモリ内容をディスク上にダンプします。
  • これにより、暗号鍵などの機密情報を抽出することが可能です。

主な特徴

  • カスタムブートローダー: BIOS(レガシー CSM)から直接ブート可能です。OS は不要です。
  • アンリアルモード: 一時的にアンリアルモードへ切り替えることで、32 ビット物理メモリアドレスへのアクセス・読み出しを行います。
  • メモリマップの解析: BIOS INT 0x15 E820を利用して、有効な RAM リージョンを検出します。これにより予約済み領域やメモリマップト I/O がダンプ対象から除外されます。
  • 直書きディスク操作: BIOS INT 0x13 AH=0x43(拡張書込み)を利用して、メモリの内容を直接ブートドライブに書き戻し、開始位置を LBA 64 に設定します。

動作原理

Stage 1 (
stage1.asm
)

512 バイトのブートセクタで以下の処理を行います:

  • セグメントレジスタを初期化します。
  • スタックを設定します。
  • 拡張読み込み(INT 0x13 AH=0x42)を使用して、LBA 1 のステージ 2 をメモリ上の
    0x8000
    へロードし、そこにジャンプします。

Stage 2 (
stage2.asm
)

メインロジックを実行します:

  • BIOS に EDD(Enhanced Disk Drive)サポートの有無を照会します。
  • INT 0x15 E820を用いてメモリマップを取得します。
  • 最大 RAM サイズを計算します。
  • RAM を 32 KB のチャンク単位で巡回処理します。
  • 各チャンクについて、アンリアルモードへ切り替えを行い、高アドレス領域のデータを低地址バッファ(
    0x90000
    )にコピーします。
  • コピーされた 32 KB チャンクを拡張書込み機能によりディスクに書き込みます(開始位置 LBA 64)。
  • スクリーン上に進行状況(%)を表示します。

⚠️ 注意事項

本ツールは、セクタ 64 から直ちにブートドライブの生データを上書きして書き込みます!

  • 重要なデータが保存された USB ドライブに適用すると、RAM ダンプによる操作でLBA 64 以降の内容が破損する可能性があります。
  • 必ず専用の空フラッシュメモリーを使用してください。

ビルド方法

本プロジェクトをコンパイルするには、NASM がインストールされている必要があります。

Windows

Provided のビルドスクリプトを実行してください。

Linux

以下のコマンドを実行してください:

nasm -f bin stage1.asm -o stage1.bin
nasm -f bin stage2.asm -o stage2.bin
cat stage1.bin stage2.bin > boot.bin

使用方法

  1. プロジェクトをビルドし、

    boot.bin
    を生成します。

  2. boot.bin
    を USB ドライブに書き込みます。

    • Linux/macOS:
      dd
      コマンドを使用。
    • Windows: Rufus または Win32DiskImager を使用。

    注意: USB ドライブにはシステム全体の RAM 容量分以上の空き領域が必要です。

    例(Linux):

    sudo dd if=boot.bin of=/dev/sdX bs=512
    
  3. ターゲット PC を USB ドライブからブートします。

    • レガシー BIOS / CSM ブートが有効になっていることを確認してください。
  4. ダンプが完了するまで待機します(進行状況として 100% が表示されます)。

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