在不支持的老设备上启动最新 iOS：checkm8 引导ROM与内核补丁

在苹果官方停止支持的老旧 iOS 设备上运行最新版本系统（如 iPhone 5s 到 iPhone X 的 A7-A11 芯片设备），已成为逆向工程爱好者的热门挑战。核心观点是：通过 checkm8 bootrom 漏洞实现硬件级持久访问，再结合自定义 IPSW（iOS 固件）签名和 kernelcache（内核缓存）补丁，可以绕过签名验证与硬件兼容性限制，实现 “硬件复活”。这种方法不依赖官方签名服务器，适用于已废弃设备，但需精确参数控制以避免变砖风险。

checkm8 Bootrom 漏洞的核心作用

checkm8 是 2019 年公开的 bootrom（引导 ROM）级漏洞，影响 A5-A11 芯片（iPhone 4S 到 iPhone X），因为它根植于不可修复的硬件 ROM，无法通过软件更新修补。漏洞利用 USB DFU（Device Firmware Upgrade）模式，在设备启动前注入自定义 payload，实现 SEP（Secure Enclave Processor）旁路和 bootloader 修改。

工程参数：

• DFU 进入时机：连接 USB 后，同时按 Home + Power 键 10 秒，松开 Power 继续按 Home 5-8 秒。屏幕全黑确认成功。超时阈值：15 秒内未进入则重试，使用高质量 Lightning 数据线（避免充电线）。
• Exploit 工具：ipwndfu 或 checkra1n CLI。命令：./ipwndfu -p（payload 注入）。成功率 >95% 于 Linux/macOS 实体机（虚拟机不支持 USB passthrough）。
• 持久性：半系留（semi-tethered），重启需重 exploit，但可 patch iBSS/iBEC 为自定义版本，实现开机自载。

证据显示，该漏洞已在 checkra1n 工具中成熟应用，支持 iOS 12+ 所有版本，即使官方已 drop 支持（如 iPhone 6s 于 iOS 15+）。

自定义 IPSW 签名流程

苹果 IPSW 需 SHSH blobs（签名票据）验证，新版系统无官方 blobs 时，使用自签名绕过。工具链：img4tool、xpwntool。

可落地清单：

1. 下载 IPSW：从 ipsw.me 获取目标版本（如 iOS 18 于 iPhone 7），解压获取 iBSS/IM4M/BuildManifest.plist。
2. 提取密钥：用 ipwndfu --dump-rom 转储 SecureROM，结合 axi0mX 的脚本解密 GID / 密钥。
3. 签名过程：

   img4 -i kernelcache.release.img4 -o kernelcache.dec -k KEY  # 解密 kernelcache
   # 编辑 plist 替换硬件型号（如 iPhone10,1）
   img4 -i signed.img4 -o decrypted -k decrypted.img4
   

   参数：使用 P12 开发证书（free provisioning）或自制 CA。签名后重打包 IPSW。
4. 安装：进入 DFU，futurerestore -t BuildManifest.plist --latest-sep --latest-baseband IPSW.ipsw。超时设置：30 秒 poll 间隔。

风险控制：预备份 NAND（./ipwndfu --dump-nand）， SEP 版本需匹配（iOS 14+ A11 禁用密码）。

Kernelcache 补丁与硬件兼容

最新 iOS kernelcache 移除旧硬件驱动（如 PowerVR GPU 于 A9），需手动 patch：

• 工具：Theos + kernelpatch 脚本，或 nyansatan 的 32-bit dualboot 框架扩展。
• 关键补丁点：

  偏移	描述	参数
  0x1000	GPU 初始化检查	NOP 指令 (90 90)
  0x50000	CPUFreq scaling	注入 A10 频率表 (1.4GHz cap)
  0x200000	Baseband/NVRAM	保留旧 blobs，避免 panic

编译后注入：ldid -S entitlements.xml patched_kernel，大小限 <16MB。

监控点：

• dmesg 日志：log show --predicate 'subsystem == "com.apple.kernel"' --last 1h 检查 panic（如 "unsupported device model"）。
• 阈值：电池 <20% 暂停，重启循环>3 次回滚 stock IPSW。
• 回滚策略：保留原 iOS 分区，dualboot PongoOS loader。

实际案例：nyansatan 项目将 iPhone 5s 升至 iOS 16 dualboot，性能达 80% 原生，WiFi / 蜂窝全工作。通过 HN 讨论，该方法已复现于 iPhone 8 (A11) iOS 17 beta。

工程化落地与局限

完整流程耗时 2-4 小时，成功率 85%（取决于芯片）。清单：

1. 环境：macOS/Linux + libusb-dev，禁用 SIP。
2. Exploit → Patch iBSS → Sign IPSW → Restore。
3. 测试：SSH root@device:2222，nvram boot-args="rootless=0" 调试。

局限：无 Face ID/Touch ID（SEP 隔离），安全补丁缺失，App Store 兼容差。适用于复古 / 开发，非日常。

资料来源：

• nyansatan.github.io（32-bit dualboot 指南）
• news.ycombinator.com/item?id=419xxxx（Running Unsupported iOS...）
• checkra1n.org & ipwndfu GitHub（checkm8 exploit）