HackerBox 0032: Locksport: 16 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:07

Ta mesec hekerji HackerBox raziskujejo fizične ključavnice in elemente varnostnih alarmnih sistemov. Ta navodila vsebujejo informacije za delo s HackerBox #0032, ki jih lahko prevzamete tukaj, ko so zaloge na voljo. Če želite vsak mesec v svoj nabiralnik prejemati takšen HackerBox, se naročite na HackerBoxes.com in se pridružite revoluciji!

Teme in učni cilji za HackerBox 0032:

• Vadite orodja in veščine sodobnega Locksporta
• Konfigurirajte Arduino UNO in Arduino IDE
• Raziščite tehnologijo NFC in RFID
• Razviti demonstracijski varnostni alarmni sistem
• Izvedite senzorje gibanja za alarmni sistem
• Izvedite laserske spojke za alarmni sistem
• Izvedite bližinska stikala za alarmni sistem
• Kodirajte krmilnik državnega stroja za alarmni sistem
• Razumeti delovanje in omejitve modrih škatel

HackerBoxes je storitev mesečne naročnine na elektroniko in računalniško tehnologijo DIY. Smo ljubitelji, ustvarjalci in eksperimentatorji. Mi smo sanjači sanj. ZDRUŽITE PLANETO!

1. korak: HackerBox 0032: Vsebina škatle

• HackerBoxes #0032 Zbirateljska referenčna kartica
• Arduino UNO R3 z MicroUSB
• Prozorna ključavnica za vadbo
• Lockpick Set
• PN532 RFID modul V3 z dvema oznakama
• Modul senzorja gibanja HC-SR501 PIR
• Dva laserska modula
• Modul senzorja svetlobe fotootpornika
• Komponente senzorja fotorezistorja
• Stikalo za magnetno bližino
• Matrična tipkovnica s 16 tipkami
• Okrogla 8 mm APA106 RGB LED
• Piezo Buzzer
• 9V sponka za akumulator z UNO sodom
• Kabel mikro USB
• Dupont skakalci za ženske
• TOOOL Nalepka
• Ekskluzivni zatič za rever INFOSEC

Nekaj drugih stvari, ki vam bodo v pomoč:

• Spajkalnik, spajkalnik in osnovna orodja za spajkanje
• Računalnik za izvajanje programskih orodij
• Spajkalne žice in mostične žice (neobvezno)
• Ena 9V baterija (neobvezno)

Najpomembneje je, da boste potrebovali občutek pustolovščine, DIY duha in hekersko radovednost. Hardcore DIY elektronika ni trivialno zasledovanje in HackerBoxes ni razvodnjen. Cilj je napredek in ne popolnost. Ko vztrajate in uživate v pustolovščini, lahko veliko znanja pridobite z učenjem nove tehnologije in upajmo, da bodo nekateri projekti uspeli. Predlagamo, da vsak korak naredite počasi, pri tem pazite na podrobnosti in ne bojte se prositi za pomoč.

V pogostih vprašanjih o HackerBoxes je veliko informacij za sedanje in bodoče člane.

2. korak: Locksport

Locksport je šport ali rekreacija premagovanja ključavnic. Navdušenci se naučijo različnih veščin, vključno z nabiranjem ključavnic, udarjanjem ključavnic in drugimi tehnikami, ki jih tradicionalno uporabljajo ključavničarji in drugi varnostni delavci. Navdušenci nad ključavnico uživajo v izzivu in navdušenju nad učenjem premagovanja vseh oblik ključavnic in se pogosto zbirajo skupaj v športnih skupinah, da delijo znanje, izmenjujejo ideje in sodelujejo v različnih rekreativnih dejavnostih in tekmovanjih. Za dober uvod predlagamo MIT -ov vodič po izbiri ključavnic.

TOOOL (Odprta organizacija zaklepavcev) je organizacija posameznikov, ki se ukvarjajo s hobijem Locksporta, hkrati pa člane in javnost izobražujejo o varnosti (ali pomanjkanju le -te), ki jo zagotavljajo skupne ključavnice. "Poslanstvo podjetja TOOOL je izboljšati splošno javnost o ključavnicah in odklepanju ključavnic. S pregledom ključavnic, sefov in druge takšne strojne opreme ter javno razpravo o naših ugotovitvah upamo, da bomo odstranili skrivnost, s katero je prežeto toliko teh izdelkov."

Preverjanje koledarja na spletnem mestu TOOOL pokaže, da se boste to poletje lahko srečali z ljudmi iz TOOOL v obeh HOPE v New Yorku in DEF CON v Las Vegasu. Na svojih potovanjih poskusite najti TOOOL, kjer koli lahko, jim pokažite nekaj ljubezni in pridobite nekaj uporabnega znanja in spodbude za Locksport.

Če se poglobite, ima ta video nekaj dobrih napotkov. Vsekakor poiščite PDF v obliki »Lockpicking Detail Overkill«, priporočenega v videoposnetku.

ETIČNA POMEMBNA: Previdno preglejte strogi etični kodeks TOOOL, ki ga povzemajo naslednja tri pravila:

1. Nikoli ne izbirajte in ne manipulirajte z namenom odpiranja ključavnice, ki vam ne pripada, razen če ste od zakonitega lastnika ključavnice dobili izrecno dovoljenje.
2. Nikoli ne razširjajte znanja ali orodij za odklepanje ključavnic posameznikom, za katere poznate ali za katere obstaja sum, da bi si prizadevali uporabiti takšne sposobnosti ali opremo na kriminalni način.
3. Upoštevajte ustrezne zakone o ključavnicah in pripadajoči opremi v kateri koli državi, državi ali občini, kjer se želite ukvarjati z izbiranjem ključavnic ali rekreacijskim poročanjem o ključavnici.

3. korak: Arduino UNO R3

Ta Arduino UNO R3 je zasnovan z mislijo na preprosto uporabo. Vmesnik MicroUSB je združljiv z istimi kabli MicroUSB, ki se uporabljajo pri številnih mobilnih telefonih in tabličnih računalnikih.

Specifikacija:

• Mikrokrmilnik: ATmega328P (podatkovni list)
• Serijski most USB: CH340G (podatkovni list)
• Delovna napetost: 5V
• Vhodna napetost (priporočeno): 7-12V
• Vhodna napetost (meje): 6-20V
• Digitalni V/I zatiči: 14 (od tega 6 zagotavlja PWM izhod)
• Analogni vhodni zatiči: 6
• Enosmerni tok na V/I pin: 40 mA
• DC tok za 3.3V Pin: 50 mA
• Flash pomnilnik: 32 KB, od tega 0,5 KB, ki jih uporablja zagonski nalagalnik
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Taktna hitrost: 16 MHz

Arduino UNO plošče imajo vgrajen čip USB/serijski most. Pri tej različici je mostni čip CH340G. Upoštevajte, da se na različnih vrstah plošč Arduino uporabljajo različne vrste USB/serijskih mostov. Ti čipi vam omogočajo, da vrata USB računalnika komunicirajo s serijskim vmesnikom na čipu procesorja Arduino.

Operacijski sistem računalnika potrebuje gonilnik naprave za komunikacijo z USB/serijskim čipom. Gonilnik omogoča IDE -ju komunikacijo s ploščo Arduino. Potreben poseben gonilnik naprave je odvisen od različice operacijskega sistema in vrste USB/serijskega čipa. Za USB/serijske čipe CH340 so na voljo gonilniki za številne operacijske sisteme (UNIX, Mac OS X ali Windows). Proizvajalec CH340 oskrbuje te gonilnike tukaj.

Ko prvič priključite Arduino UNO v vrata USB računalnika, se prižge rdeča lučka za napajanje (LED). Skoraj takoj za tem bo rdeča uporabniška LED -dioda začela hitro utripati. To se zgodi, ker je v procesor vnaprej naložen program BLINK, ki se zdaj izvaja na plošči.

4. korak: Arduino integrirano razvojno okolje (IDE)

Če še nimate nameščenega Arduino IDE, ga lahko prenesete s spletnega mesta Arduino.cc

Če želite dodatne uvodne informacije za delo v ekosistemu Arduino, predlagamo, da si ogledate navodila za začetno delavnico HackerBoxes.

Priključite UNO v kabel MicroUSB, drugi konec kabla priključite v vrata USB na računalniku in zaženite programsko opremo Arduino IDE. V meniju IDE izberite "Arduino UNO" v razdelku Tools> board. Prav tako izberite ustrezna vrata USB v IDE pod orodja> vrata (verjetno ime z "wchusb" v njem).

Nazadnje naložite del vzorčne kode:

Datoteka-> Primeri-> Osnove-> Utripaj

To je pravzaprav koda, ki je bila vnaprej naložena na UNO in bi se morala trenutno izvajati, da hitro utripa rdeča uporabniška LED. Koda BLINK v IDE pa utripa LED nekoliko počasneje, zato boste po nalaganju na ploščo opazili, da se bo utripanje LED spremenilo iz hitrega v počasno. Kodo BLINK naložite v UNO s klikom na gumb UPLOAD (ikona puščice) tik nad spremenjeno kodo. Pod kodo si oglejte informacije o stanju: "sestavljanje" in nato "nalaganje". Na koncu mora IDE označiti "Nalaganje je končano", LED pa naj utripa počasneje.

Ko boste lahko prenesli izvirno kodo BLINK in preverili spremembo hitrosti LED. Podrobno si oglejte kodo. Vidite lahko, da program vklopi LED, počaka 1000 milisekund (eno sekundo), izklopi LED, počaka še eno sekundo in nato vse ponovi - za vedno.

Kodo spremenite tako, da obe izjavi "delay (1000)" spremenite v "delay (100)". Ta sprememba bo povzročila, da LED utripa desetkrat hitreje, kajne? Spremenjeno kodo naložite v UNO in vaša LED dioda naj bi utripala hitreje.

Če je tako, čestitam! Pravkar ste vdrli v svoj prvi del vdelane kode.

Ko se vaša različica s hitrim utripanjem naloži in zažene, zakaj ne bi preverili, ali lahko znova spremenite kodo, da LED utripa dvakrat hitro, nato pa počakajte nekaj sekund, preden se ponovi? Poskusi! Kaj pa drugi vzorci? Ko si uspete vizualizirati želeni rezultat, ga kodirati in opazovati, da deluje po načrtih, ste naredili ogromen korak k temu, da postanete kompetenten heker strojne opreme.

5. korak: Tehnologija varnostnega alarmnega sistema

Arduino UNO se lahko uporablja kot krmilnik za eksperimentalno predstavitev varnostnega alarmnega sistema.

Senzor (na primer senzorji gibanja, magnetna stikala na vratih ali laserske spojke) se lahko uporabi za sprožitev varnostnega alarmnega sistema.

Uporabniški vnosi, kot so tipkovnice ali kartice RFID, lahko uporabniku nudijo nadzor nad varnostnim alarmnim sistemom.

Indikatorji (kot so zvočniki, LED in serijski monitorji) lahko uporabnikom zagotovijo izhod in stanje iz varnostnega alarmnega sistema.

6. korak: NFC in RFID tehnologija

RFID (Radio-Frequency IDentification) je postopek, s katerim je mogoče predmete identificirati z radijskimi valovi. NFC (Near Field Communication) je specializirana podskupina v družini tehnologije RFID. Natančneje, NFC je veja HF (visokofrekvenčnega) RFID in oba delujeta na frekvenci 13,56 MHz. NFC je zasnovan kot varna oblika izmenjave podatkov, naprava NFC pa je lahko hkrati bralnik NFC in oznaka NFC. Ta edinstvena funkcija omogoča napravam NFC, da komunicirajo medsebojno.

Sistem RFID vsebuje vsaj oznako, bralnik in anteno. Bralec pošlje vprašalni signal oznaki prek antene, oznaka pa se odzove s svojimi edinstvenimi informacijami. Oznake RFID so aktivne ali pasivne.

Aktivne oznake RFID vsebujejo lasten vir napajanja, ki jim omogoča oddajanje z dosegom branja do 100 metrov. Zaradi dolgega obsega branja so aktivne oznake RFID idealne za številne panoge, kjer so pomembna lokacija premoženja in druge izboljšave v logistiki.

Pasivne oznake RFID nimajo lastnega vira napajanja. Namesto tega jih napaja elektromagnetna energija, ki jo oddaja bralnik RFID. Ker morajo biti radijski valovi dovolj močni, da napajajo oznake, imajo pasivne oznake RFID odčitavanje od blizu stika do 25 metrov.

Pasivne oznake RFID so vseh oblik in velikosti. Delujejo predvsem v treh frekvenčnih območjih:

• Nizke frekvence (LF) 125 -134 kHz
• Visokofrekvenčni (HF) 13,56 MHz
• Ultra visoke frekvence (UHF) 856 MHz do 960 MHz

Komunikacijske naprave v bližnjem polju delujejo na isti frekvenci (13,56 MHz) kot čitalniki in oznake HF RFID. Kot različica VF RFID so komunikacijske naprave v bližnjem polju izkoristile omejitve radijskih frekvenc kratkega dosega. Ker morajo biti naprave NFC v neposredni bližini, običajno največ nekaj centimetrov, je postala priljubljena izbira za varno komunikacijo med potrošniškimi napravami, kot so pametni telefoni.

Peer-to-peer komunikacija je funkcija, ki ločuje NFC od običajnih naprav RFID. Naprava NFC lahko deluje kot bralnik in kot oznaka. Zaradi te edinstvene sposobnosti je NFC postala priljubljena izbira za brezstično plačevanje, ki je ključni dejavnik pri odločitvi vplivnih igralcev v mobilni industriji, da NFC vključijo v novejše pametne telefone. Pametni telefoni NFC prenašajo informacije z enega pametnega telefona na drugega, tako da se skupaj dotakneta obe napravi, kar izmenjavo podatkov, kot so kontaktni podatki ali fotografije, spremeni v preprosto nalogo.

Če imate pametni telefon, lahko verjetno bere in piše čipe NFC. Obstaja veliko kul aplikacij, vključno z nekaterimi, ki omogočajo uporabo čipov NFC za zagon drugih aplikacij, sprožanje dogodkov v koledarju, nastavitev alarmov in shranjevanje različnih kosov informacij. Tukaj je tabela, katere vrste oznak NFC so združljive s katerimi mobilnimi napravami.

Kar zadeva vključene vrste oznak NFC, bela kartica in modri obesek za ključe vsebujeta čipe Mifare S50 (podatkovni list).

7. korak: RFID modul PN532

Ta modul RFID NFC temelji na funkciji NXP PN532 (podatkovni list). Modul prelomi skoraj vse IO zatiče čipa NXP PN532. Zasnova modula vsebuje podroben priročnik.

Za uporabo modula bomo spajkali v štirinožni glavi.

DIP stikalo je prekrito s trakom Kapton, ki ga je treba odlepiti. Nato lahko stikala nastavite na način I2C, kot je prikazano.

Za povezavo glave z zatiči Arduino UNO se uporabljajo štiri žice.

V IDE Arduino za modul PN532 morata biti nameščeni dve knjižnici.

Namestite knjižnico NDEF za Arduino

Namestite knjižnico PN532 za Arduino

Ko se pet map razširi v mapo Knjižnice, zaprite in znova zaženite Arduino IDE, da "namestite" knjižnice.

Naložite ta del kode Arduino:

Datoteke-> Primeri-> NDEF-> ReadTag

Nastavite serijski monitor na 9600 baud in naložite skico.

Skeniranje dveh žetonov RFID (bele kartice in modrega obeska za ključe) bo podalo podatke skeniranja na serijski monitor tako:

Neoblikovana oznaka NFC - klasični UID Mifare AA AA AA AA

UID (edinstven identifikator) se lahko uporablja kot mehanizem za nadzor dostopa, ki za dostop zahteva posebno kartico - na primer za odklepanje vrat, odpiranje vrat ali razorožitev alarmnega sistema.

8. korak: Tipkovnica z geslom

S tipkovnico lahko vnesete geslo za dostop - na primer za odklepanje vrat, odpiranje vrat ali razorožitev alarmnega sistema.

Ko priključite tipkovnico na Arduino, kot je prikazano, prenesite knjižnico tipkovnice s te strani.

Naložite skico:

Datoteka-> Primeri-> Tipkovnica-> HelloKeypad

Nato spremenite te vrstice kode:

const bajt ROWS = 4; const bajt COLS = 4; tipke char [ROWS] [COLS] = {{"1", "2", "3", "A"}, {"4", "5", "6", "B"}, {"7", '8', '9', 'C'}, {'*', '0', '#', 'D'}}; byte rowPins [ROWS] = {6, 7, 8, 9}; bajt colPins [COLS] = {2, 3, 4, 5};

S serijskim monitorjem opazujte, katere tipke na tipkovnici so pritisnjene.

9. korak: Sirena z uporabo Piezo Buzzerja

Kateri alarmni sistem ne potrebuje alarmne sirene?

Priključite zvočni signal Piezo, kot je prikazano. Upoštevajte indikator "+" na zvočniku.

Preizkusite priloženo kodo v datoteki siren.ino

Korak 10: Premik registra RGB LED

APA106 (podatkovni list) so tri LED (rdeča, zelena in modra), pakirane skupaj z gonilnikom registra za premik za podporo vnosa podatkov z enim pinom. Neuporabljeni pin je izhod podatkov, ki bi omogočil, da so enote APA106 povezane v verigo, če uporabljamo več kot eno.

Časovni razpored APA106 je podoben WS2812 ali razredu naprav, ki se na splošno imenujejo NeoPixels. Za nadzor APA106 bomo uporabili knjižnico FastLED.

Preizkusite priloženo skico onepixel.ino, ki uporablja FastLED za kroženje barv na APA106, ožičenem na pin 11 Arduino UNO.

11. korak: Stikalo za magnetno bližino

Magnetno stikalo (ali stikalo) se pogosto uporablja v alarmnih sistemih za zaznavanje odprtega ali zaprtega stanja oken ali vrat. Magnet na eni strani zapre (ali odpre) stikalo na drugi strani, ko sta v bližini. Vezje in koda tukaj prikazujeta, kako enostavno je mogoče uporabiti ta "prox stikala".

Upoštevajte, da je priloženo stikalo prox "N. C." ali normalno zaprto. To pomeni, da je stikalo zaprto (ali prevodno), ko magnet ni blizu stikala. Ko je magnet blizu stikala, se odpre ali preneha voditi.

Korak: PIR senzorji gibanja

HC-SR501 (tutorial) je detektor gibanja, ki temelji na pasivnem infrardečem (PIR) senzorju. Senzorji PIR merijo infrardeče (IR) sevanje predmetov v njihovem vidnem polju. Vsi predmeti (pri normalnih temperaturah) oddajajo toplotno energijo v obliki sevanja. To sevanje ni vidno človeškemu očesu, ker je večinoma pri infrardečih valovnih dolžinah. Lahko pa ga zaznajo elektronske naprave, kot so senzorji PIR.

Povežite komponente, kot je prikazano, in naložite primer kode, da si ogledate preprosto predstavitev LED osvetlitve z aktiviranjem gibanja. Aktiviranje gibanja povzroči, da primer kode preklopi obarvanje LED RGB.

Korak: Laserski tripwire

Laser v kombinaciji z modulom svetlobnega senzorja naredi lepo lasersko žico za odkrivanje vsiljivcev.

Modul svetlobnega senzorja vključuje potenciometer za nastavitev praga izklopa in primerjalnik za sprožitev digitalnega signala ob prestopu praga. Rezultat je robustna rešitev na ključ.

Druga možnost je, da poskusite z lastnim laserskim detektorjem, tako da razporedite goli LDR in 10K upor kot delilnik napetosti, ki napaja analogni (ne digitalni) vhod. V tem primeru se prag izvede znotraj krmilnika. Oglejte si ta primer.

Korak 14: Stanje varnostnega alarmnega sistema

Prikazane elemente je mogoče združiti v osnovni, eksperimentalni alarmni sistem. En tak primer izvaja preprost stroj stanja s štirimi stanji:

STATE1 - oboroženo

• LED zasveti rumeno
• Preberite senzorje
• Sproženi senzorji -> STATE2
• Vnesena pravilna koda tipkovnice -> STATE3
• Pravilno branje RFID -> STANJE3

STATE2 - ALARM

• LED zasveti v RDEČO
• Zvočna sirena na zvočniku
• Izhodna tipka "D" pritisnjena -> STATE3

STANJE3 - RAZOROŽENO

• LED zasveti v ZELENO
• Izklopite sireno na Buzzerju
• Ročni gumb "A" pritisnjen -> STANJE1
• NewRFID Gumb "B" pritisnjen -> STANJE4

STATE4 - NEWRFID

• LED zasveti v MODRO
• Skenirana kartica (DODAJ) -> STATE3
• Gumb za izhod "D" -> STATE3

Korak 15: Razbijanje modre škatle

Blue Box je bila naprava za elektronsko vdiranje (phreaking) elektronskih telefonov, ki ponavlja tone, ki so bili uporabljeni za preklapljanje telefonskih klicev na dolge razdalje. Dovolili so usmerjanje lastnih klicev in mimo običajnega preklapljanja in zaračunavanja telefona. Modre škatle v večini držav ne delujejo več, vendar z Arduino UNO, tipkovnico, zvočnikom in LED RGB lahko sestavite kul repliko Blue Box. Oglejte si tudi ta podoben projekt.

Med Blue Boxes in Apple Computer je zelo zanimiva zgodovinska povezava.

Projekt MF ima nekaj kul informacij o živi, dihalni simulaciji analogne SF/MF telefonske signalizacije, tako kot so jo uporabljali v telefonskem omrežju od petdesetih do osemdesetih let. Omogoča vam telefonske klice "modre škatle" tako kot prejšnje telefonske govorice.

16. korak: ZDRUŽITE PLANET

Če ste uživali v tem Instrucableu in bi radi vsak mesec na vaš nabiralnik prišli kul škatla z elektroniko in projekti računalniške tehnologije, se pridružite revoluciji tako, da brskate po naslovu HackerBoxes.com in se naročite na mesečno škatlo presenečenj.

Dosezite in delite svoj uspeh v spodnjih komentarjih ali na Facebook strani HackerBoxes. Vsekakor nam sporočite, če imate kakršna koli vprašanja ali potrebujete pomoč pri čem. Hvala, ker ste del HackerBoxes!