삼성 EVO Plus로 산 SD 카드가 1TB로 잡혔는데, 실제로 기록되는 용량은 67GB였습니다 - macOS에서 가짜 용량 판별하기

#!/usr/bin/env python3
"""SD 카드 가짜 용량 검사 (원시 장치에 직접 쓰므로 카드 내용이 모두 지워집니다).

동작 순서
  1. 카드 전체에서 1GiB 간격으로 검사 지점을 고릅니다.
  2. 지점마다 서로 다른 1MiB 난수 데이터를 씁니다. (뒤쪽 지점부터 앞쪽으로)
  3. 모든 지점을 다시 읽어 처음 쓴 데이터가 그대로 있는지 확인합니다.
  4. 처음으로 데이터가 달라진 지점을 실제 용량의 끝으로 보고합니다.
  5. 카드를 ExFAT 'Untitled' 로 다시 포맷합니다.

사용법: sudo python3 probe.py /dev/rdisk4
"""
import os
import random
import subprocess
import sys
import time

BLOCK_SIZE = 1024 * 1024         # 지점마다 쓰는 데이터 크기 (1MiB)
STEP = 1024 * 1024 * 1024        # 검사 지점 사이 간격 (1GiB)
GB = 1e9                         # 출력용 단위 (10진 GB, 카드 표기와 같은 기준)


def make_pattern(offset):
    """지점 위치를 시드로 1MiB 난수를 만든다.

    같은 위치를 넣으면 언제나 같은 값이 나오므로,
    읽을 때 다시 만들어서 비교할 수 있다.
    """
    seed = offset * 7919 + 12345
    return random.Random(seed).randbytes(BLOCK_SIZE)


def get_device_size(raw_device):
    """diskutil info 출력에서 장치 전체 크기(바이트)를 읽는다."""
    disk = raw_device.replace("rdisk", "disk")    # /dev/rdisk4 -> /dev/disk4
    info = subprocess.run(["diskutil", "info", disk],
                          capture_output=True, text=True, check=True).stdout
    for line in info.splitlines():
        # 예: "Disk Size: 1.1 TB (1073741824000 Bytes) ..."
        if "Disk Size" in line:
            return int(line.split("(")[1].split()[0])
    sys.exit("장치 크기를 읽지 못했습니다")


def choose_points(device_size):
    """0부터 장치 끝까지 STEP 간격의 지점 목록을 만든다. 마지막 블록도 포함한다."""
    last_block = (device_size - BLOCK_SIZE) // BLOCK_SIZE * BLOCK_SIZE
    points = list(range(0, last_block, STEP))
    points.append(last_block)
    return sorted(set(points))


def write_markers(fd, points):
    """모든 지점에 패턴을 쓴다.

    뒤쪽부터 쓰는 이유: 가짜 카드 중에는 실제 용량을 넘는 주소를
    앞쪽 주소에 덮어쓰는 종류가 있다. 앞쪽 지점을 마지막에 쓰면
    실제 영역의 표식이 덮이지 않고 남는다.
    """
    for offset in reversed(points):
        os.pwrite(fd, make_pattern(offset), offset)
    os.fsync(fd)    # 캐시에 남지 않고 카드에 실제로 기록되게 한다


def describe_bad_data(data, owner_of):
    """틀린 데이터가 어떤 종류인지 한 줄로 설명한다."""
    source = owner_of.get(data[:64])
    if source is not None:
        # 다른 지점에 쓴 데이터가 여기서 읽힌다 = 주소를 돌려 쓰는 카드
        return f"holds data of {source / GB:.1f} GB"
    if data.count(0) == BLOCK_SIZE:
        return "zeros"      # 쓰기를 버리고 0만 돌려주는 카드
    return "garbage"        # 쓴 값과 무관한 값


def check_markers(fd, points):
    """모든 지점을 읽어 패턴과 비교하고, 틀린 지점 목록을 돌려준다."""
    # 패턴 앞 64바이트로 "어느 지점의 데이터인지" 찾는 표
    owner_of = {make_pattern(p)[:64]: p for p in points}

    bad_points = []     # (위치, 설명) 목록
    for offset in points:
        data = os.pread(fd, BLOCK_SIZE, offset)
        if data != make_pattern(offset):
            bad_points.append((offset, describe_bad_data(data, owner_of)))
    return bad_points


def print_report(points, bad_points, device_size):
    """검사 결과를 출력한다."""
    good_count = len(points) - len(bad_points)
    print(f"good {good_count}/{len(points)}  bad {len(bad_points)}")

    for offset, kind in bad_points[:10]:            # 처음 10개만 보여 준다
        print(f"  bad @ {offset / GB:.1f} GB: {kind}")

    if not bad_points:
        print(f"RESULT: GENUINE - all {len(points)} points across "
              f"{device_size / GB:.1f} GB read back intact")
        return

    first_bad = bad_points[0][0]
    last_good = first_bad - STEP
    print(f"RESULT: FAKE - real capacity about {first_bad / GB:.1f} GB "
          f"(last good point {last_good / GB:.1f} GB)")


def main():
    if len(sys.argv) != 2:
        sys.exit("사용법: sudo python3 probe.py /dev/rdiskN")

    raw_device = sys.argv[1]
    disk = raw_device.replace("rdisk", "disk")

    device_size = get_device_size(raw_device)
    points = choose_points(device_size)
    print(f"device {raw_device}  size {device_size} bytes "
          f"({device_size / GB:.1f} GB)  points {len(points)}")

    # 마운트된 상태로는 원시 장치에 쓸 수 없으므로 먼저 언마운트한다
    subprocess.run(["diskutil", "unmountDisk", disk], check=True)

    fd = os.open(raw_device, os.O_RDWR)
    try:
        started = time.time()
        write_markers(fd, points)
        print(f"write done {time.time() - started:.0f}s")

        bad_points = check_markers(fd, points)
    finally:
        os.close(fd)

    print_report(points, bad_points, device_size)

    # 검사로 파일 시스템이 지워졌으므로 다시 포맷한다
    print("reformatting as ExFAT 'Untitled' ...")
    subprocess.run(["diskutil", "eraseDisk", "ExFAT", "Untitled", "MBR", disk],
                   check=True)


if __name__ == "__main__":
    main()