HackerBox 0032: Locksport: 16 koraka

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-01-30 09:36

Ovog mjeseca HackerBox Hakeri istražuju fizičke brave i elemente sigurnosnih alarmnih sustava. Ovaj Instructable sadrži informacije za rad s HackerBox -om #0032, koje možete preuzeti ovdje dok traju zalihe. Također, ako želite svakog mjeseca primati ovakav HackerBox u poštanski sandučić, pretplatite se na HackerBoxes.com i pridružite se revoluciji!

Teme i ciljevi učenja za HackerBox 0032:

• Vježbajte alate i vještine modernog Locksporta
• Konfigurirajte Arduino UNO i Arduino IDE
• Istražite NFC i RFID tehnologiju
• Razviti demonstracijski sigurnosni alarmni sustav
• Uvedite senzore pokreta za alarmni sustav
• Uvedite laserske spojne žice za alarmni sustav
• Provedite blizinske prekidače za alarmni sustav
• Kodirajte kontroler državnog stroja za alarmni sustav
• Shvatite rad i ograničenja Plavih kutija

HackerBoxes je mjesečna pretplatnička usluga za DIY elektroniku i računalnu tehnologiju. Mi smo hobisti, stvaratelji i eksperimentatori. Mi smo sanjari snova. HAKNI PLANETU!

Korak 1: HackerBox 0032: Sadržaj kutije

• HackerBoxes #0032 Kolekciona referentna kartica
• Arduino UNO R3 s MicroUSB -om
• Katanac s transparentnim vježbama
• Lockpick Set
• PN532 RFID modul V3 s dvije oznake
• HC-SR501 PIR modul senzora pokreta
• Dva laserska modula
• Modul senzora svjetlosti fotootpornika
• Komponente senzora fotootpornika
• Magnetni kontaktni prekidač
• Matrična tipkovnica sa 16 tipki
• Okrugla 8 mm APA106 RGB LED
• Piezo zujalica
• 9V kopča za bateriju s UNO priključkom za bačvu
• Mikro USB kabel
• Dupont majice za žene
• TOOOL Decal
• Ekskluzivna INFOSEC igla za revere

Još neke stvari koje će vam biti od pomoći:

• Lemilica, lemljenje i osnovni alati za lemljenje
• Računalo za pokretanje softverskih alata
• Oplata za spajanje i žice za spajanje (opcionalno)
• Jedna baterija od 9 V (opcionalno)

Ono što je najvažnije, trebat će vam osjećaj avanture, DIY duh i hakerska znatiželja. Hardcore DIY elektronika nije trivijalna potraga, a HackerBox -i nisu razvodnjeni. Cilj je napredak, a ne savršenstvo. Kad ustrajete i uživate u avanturi, veliko zadovoljstvo može se steći učenjem nove tehnologije i nadamo se uspješnim nekim projektima. Predlažemo da svaki korak napravite polako, vodeći računa o pojedinostima, i nemojte se bojati zatražiti pomoć.

U FAQ -u o HackerBoxima postoji mnoštvo informacija za trenutne i buduće članove.

Korak 2: Locksport

Locksport je sport ili rekreacija pobjeđivanja brava. Entuzijasti uče razne vještine, uključujući branje brave, udaranje brave i druge tehnike koje tradicionalno koriste bravari i drugi sigurnosni stručnjaci. Ljubitelji Locksporta uživaju u izazovu i uzbuđenju naučivši pobijediti sve oblike brava te se često okupljaju u sportskim skupinama kako bi razmijenili znanje, razmjenili ideje i sudjelovali u raznim rekreacijskim aktivnostima i natjecanjima. Za dobar uvod, predlažemo MIT -ov vodič za odabir brave.

TOOOL (Otvorena organizacija zaključavatelja) je organizacija pojedinaca koji se bave hobijem Locksporta, te educiraju njegove članove i javnost o sigurnosti (ili njenom nedostatku) koju pružaju zajedničke brave. "Misija TOOOL -a je unaprijediti znanje opće javnosti o bravama i otključavanju. Ispitivanjem brava, sefova i drugog takvog hardvera te javnom raspravom o našim saznanjima nadamo se da ćemo razotkriti misterij kojim su prožeti mnogi od ovih proizvoda."

Provjera kalendara na web stranici TOOOL pokazuje da ćete se ovog ljeta moći susresti s ljudima iz TOOOL -a u HOPE -u u New Yorku i DEF CON -u u Las Vegasu. Pokušajte pronaći TOOOL gdje god možete na svojim putovanjima, pokažite im ljubav i pokupite neko korisno Locksport znanje i ohrabrenje.

Zaronivši dublje, ovaj video ima neke dobre smjernice. Svakako potražite PDF "Lockpicking Detail Overkill" preporučen u videu.

ETIČKA RAZMATRANJA: Pažljivo pregledajte i uzmite ozbiljnu inspiraciju iz strogog etičkog kodeksa TOOOL -a koji je sažet u sljedeća tri pravila:

1. Nikada nemojte birati ili manipulirati s ciljem otvaranja brave koja ne pripada vama, osim ako vam je zakoniti vlasnik brave dao izričito dopuštenje.
2. Nikada nemojte širiti znanje ili alate zaključavanja osobama za koje poznajete ili za koje imate razloga sumnjati da bi pokušali upotrijebiti takve vještine ili opremu na kriminalni način.
3. Imajte na umu relevantne zakone koji se odnose na zaključavanje brave i srodnu opremu u bilo kojoj zemlji, državi ili općini u kojoj se želite baviti hobističkim zaključavanjem ili rekreativnim zaključavanjem.

Korak 3: Arduino UNO R3

Ovaj Arduino UNO R3 dizajniran je s namjerom da se lako koristi. Priključak za sučelje MicroUSB kompatibilan je s istim MicroUSB kabelima koji se koriste s mnogim mobilnim telefonima i tabletima.

Specifikacija:

• Mikrokontroler: ATmega328P (podatkovna tablica)
• USB serijski most: CH340G (podatkovna tablica)
• Radni napon: 5V
• Ulazni napon (preporučeno): 7-12V
• Ulazni napon (ograničenja): 6-20V
• Digitalni I/O pinovi: 14 (od kojih 6 pruža PWM izlaz)
• Pinovi za analogni ulaz: 6
• Istosmjerna struja po U/I pinu: 40 mA
• Istosmjerna struja za 3.3V Pin: 50 mA
• Flash memorija: 32 KB, od čega 0,5 KB koristi bootloader
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Radni takt: 16 MHz

Arduino UNO ploče imaju ugrađeni USB/serijski most čip. U ovoj varijanti, čip za most je CH340G. Imajte na umu da se na raznim vrstama Arduino ploča koriste razne druge vrste USB/serijskih čipova. Ovi čipovi omogućuju vam USB priključak računala za komunikaciju sa serijskim sučeljem na Arduinovom procesorskom čipu.

Operacijski sustav računala zahtijeva upravljački program za komunikaciju s USB/serijskim čipom. Upravljački program omogućuje IDE -u komunikaciju s Arduino pločom. Specifični upravljački program koji je potreban ovisi o verziji OS -a i vrsti USB/serijskog čipa. Za USB/serijske čipove CH340 dostupni su upravljački programi za mnoge operativne sustave (UNIX, Mac OS X ili Windows). Proizvođač CH340 opskrbljuje te upravljačke programe ovdje.

Kada prvi put priključite Arduino UNO u USB priključak vašeg računala, uključit će se crveno svjetlo za napajanje (LED). Gotovo odmah nakon toga, crvena korisnička LED dioda će početi brzo treptati. To se događa jer je procesor unaprijed učitan programom BLINK, koji je sada pokrenut na ploči.

Korak 4: Arduino integrirano razvojno okruženje (IDE)

Ako još nemate instaliran Arduino IDE, možete ga preuzeti s Arduino.cc

Ako želite dodatne uvodne informacije za rad u ekosustavu Arduino, predlažemo da provjerite upute za početnu radionicu HackerBoxes.

Priključite UNO u MicroUSB kabel, drugi kraj kabela u USB priključak na računalu i pokrenite Arduino IDE softver. U izborniku IDE odaberite "Arduino UNO" u odjeljku alati> ploča. Također, odaberite odgovarajući USB port u IDE -u pod Tools> port (vjerojatno naziv s "wchusb" u njemu).

Na kraju, učitajte dio primjera koda:

Datoteka-> Primjeri-> Osnove-> Treptanje

Ovo je zapravo kôd koji je unaprijed učitan na UNO i trebao bi se pokrenuti upravo sada kako bi brzo trepnuo crvenu korisničku LED. Međutim, BLINK kôd u IDE -u trepće LED malo sporije, pa ćete nakon učitavanja na ploču primijetiti da se treptanje LED -a promijenilo iz brzog u sporo. Učitajte BLINK kôd u UNO klikom na gumb UPLOAD (ikona strelice) neposredno iznad izmijenjenog koda. Pod kodom potražite informacije o statusu: "sastavljanje", a zatim "učitavanje". Na kraju bi IDE trebao pokazati "Uploading Complete", a LED bi trebao sporije treptati.

Nakon što preuzmete izvorni BLINK kôd i provjerite promjenu brzine LED -a. Pažljivo pogledajte kod. Možete vidjeti da program uključuje LED diodu, čeka 1000 milisekundi (jedna sekunda), isključuje LED, čeka još jednu sekundu, a zatim sve to radi - zauvijek.

Izmijenite kôd mijenjanjem oba izraza "delay (1000)" u "delay (100)". Ova će izmjena uzrokovati da LED dioda treperi deset puta brže, zar ne? Umetnite izmijenjeni kôd u UNO i vaša LED dioda bi trebala brže treptati.

Ako je tako, čestitamo! Upravo ste hakirali svoj prvi komad ugrađenog koda.

Nakon što se učita i pokrene vaša verzija s brzim treptajem, zašto ne provjerite možete li ponovo promijeniti kôd kako bi LED dioda brzo trepnula dvaput, a zatim pričekati nekoliko sekundi prije nego što ponovite? Pokušati! Što kažete na neke druge uzorke? Nakon što uspijete vizualizirati željeni ishod, kodirati ga i promatrati kako radi kako je planirano, napravili ste ogroman korak prema tome da postanete kompetentan haker hardvera.

Korak 5: Tehnologija sigurnosnog alarmnog sustava

Arduino UNO može se koristiti kao kontroler za eksperimentalnu demonstraciju sigurnosnog alarmnog sustava.

Senzor (poput senzora pokreta, magnetskih prekidača na vratima ili laserskih spojnih žica) može se koristiti za aktiviranje sigurnosnog alarmnog sustava.

Korisnički ulazi, poput tipkovnica ili RFID kartica, mogu pružiti korisničku kontrolu sigurnosnom alarmnom sustavu.

Pokazatelji (poput zujalica, LED dioda i serijskih monitora) mogu pružiti izlaz i status korisnicima iz sigurnosnog alarmnog sustava.

Korak 6: NFC i RFID tehnologija

RFID (Radio-Frequency IDentification) je proces kojim se stavke mogu identificirati pomoću radio valova. NFC (Near Field Communication) je specijalizirani podskup unutar obitelji RFID tehnologije. Konkretno, NFC je grana HF (visokofrekventnog) RFID-a, a oba rade na frekvenciji od 13,56 MHz. NFC je zamišljen kao siguran oblik razmjene podataka, a NFC uređaj može biti i NFC čitač i NFC oznaka. Ova jedinstvena značajka omogućuje NFC uređajima komunikaciju peer-to-peer.

RFID sustav se sastoji najmanje od oznake, čitača i antene. Čitač šalje upitni signal oznaci putem antene, a oznaka odgovara svojim jedinstvenim podacima. RFID oznake su aktivne ili pasivne.

Aktivne RFID oznake sadrže vlastiti izvor napajanja koji im daje mogućnost emitiranja s rasponom čitanja do 100 metara. Njihov dugi raspon čitanja čini aktivne RFID oznake idealnim za mnoge industrije u kojima su važni položaj imovine i druga poboljšanja u logistici.

Pasivne RFID oznake nemaju vlastiti izvor napajanja. Umjesto toga, napaja ih elektromagnetska energija koja se prenosi iz RFID čitača. Budući da radio valovi moraju biti dovoljno jaki da napajaju oznake, pasivne RFID oznake imaju raspon čitanja od bliskog kontakta do 25 metara.

Pasivne RFID oznake dolaze u svim oblicima i veličinama. Oni prvenstveno rade na tri frekvencijska raspona:

• Niske frekvencije (LF) 125 -134 kHz
• Visoka frekvencija (HF) 13,56 MHz
• Ultra visoke frekvencije (UHF) 856 MHz do 960 MHz

Komunikacijski uređaji za blisko polje rade na istoj frekvenciji (13,56 MHz) kao i VF RFID čitači i oznake. Kao verzija HF RFID-a, komunikacijski uređaji bliskog polja iskoristili su ograničenja radio frekvencije kratkog dometa. Budući da NFC uređaji moraju biti u neposrednoj blizini, obično ne više od nekoliko centimetara, postao je popularan izbor za sigurnu komunikaciju između potrošačkih uređaja, poput pametnih telefona.

Peer-to-peer komunikacija značajka je koja razlikuje NFC od tipičnih RFID uređaja. NFC uređaj može djelovati i kao čitač i kao oznaka. Ova jedinstvena sposobnost učinila je NFC popularnim izborom za beskontaktno plaćanje, ključnim pokretačem u odluci utjecajnih igrača u mobilnoj industriji da uključe NFC u novije pametne telefone. Također, NFC pametni telefoni prosljeđuju informacije s jednog pametnog telefona na drugi dodirivanjem dva uređaja, što pretvara dijeljenje podataka poput podataka o kontaktu ili fotografija u jednostavan zadatak.

Ako imate pametni telefon, vjerojatno može čitati i pisati NFC čipove. Postoji mnogo zanimljivih aplikacija, uključujući i neke koje vam omogućuju korištenje NFC čipova za pokretanje drugih aplikacija, pokretanje događaja u kalendaru, postavljanje alarma i spremanje različitih dijelova informacija. Evo tablice koje su vrste NFC oznaka kompatibilne s kojim mobilnim uređajima.

S obzirom na uključene vrste NFC oznaka, bijela kartica i plavi privjesak sadrže čipove Mifare S50 (podatkovni list).

Korak 7: PN532 RFID modul

Ovaj NFC RFID modul temelji se na značajkama bogatom NXP PN532 (podatkovna tablica). Modul izbija gotovo sve IO pinove NXP PN532 čipa. Dizajn modula daje detaljan priručnik.

Za korištenje modula lemit ćemo u četveropolno zaglavlje.

DIP prekidač prekriven je Kapton trakom koju treba odlijepiti. Tada se prekidači mogu postaviti u I2C način rada kao što je prikazano.

Četiri žice se koriste za spajanje zaglavlja na pinove Arduino UNO -a.

Dvije biblioteke moraju biti instalirane u Arduino IDE za PN532 modul.

Instalirajte NDEF knjižnicu za Arduino

Instalirajte knjižnicu PN532 za Arduino

Nakon što se pet mapa proširi u mapu Knjižnice, zatvorite i ponovno pokrenite Arduino IDE da biste "instalirali" knjižnice.

Učitajte ovaj dio Arduino koda:

Datoteke-> Primjeri-> NDEF-> ReadTag

Postavite serijski monitor na 9600 bauda i prenesite skicu.

Skeniranje dva RFID tokena (bijela kartica i plavi privjesak za ključeve) prikazat će podatke skeniranja na serijskom monitoru na sljedeći način:

Nije formatiranaNFC oznaka - Mifare Classic UID AA AA AA AA

UID (jedinstveni identifikator) može se koristiti kao mehanizam za kontrolu pristupa koji zahtijeva tu određenu karticu za pristup - kao što je otključavanje vrata, otvaranje vrata ili deaktiviranje alarmnog sustava.

Korak 8: Tipkovnica zaporke

Tipkovnica se može koristiti za unos šifre za pristup - na primjer za otključavanje vrata, otvaranje vrata ili deaktiviranje alarmnog sustava.

Nakon povezivanja tipkovnice s Arduinom, kao što je prikazano, preuzmite knjižnicu tipkovnice s ove stranice.

Učitajte skicu:

Datoteka-> Primjeri-> Tipkovnica-> HelloKeypad

A zatim izmijenite ove retke koda:

const bajt ROWS = 4; const bajt COLS = 4; ključevi 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};

Pomoću serijskog monitora promatrajte koje tipke na tipkovnici su pritisnute.

Korak 9: Sirena pomoću Piezo zujalice

Za koji alarmni sustav nije potrebna alarmna sirena?

Povežite Piezo zujalicu kao što je prikazano. Obratite pažnju na indikator "+" na zujalici.

Isprobajte priloženi kôd u datoteci siren.ino

Korak 10: Pomaknite RGB LED diodu registra

APA106 (podatkovni list) sastoji se od tri LED diode (crvena, zelena i plava) pakirane zajedno s upravljačkim programom registra pomaka za podršku unosa podataka s jednim pinom. Neiskorišteni pin je izlaz podataka koji bi omogućio povezivanje jedinica APA106 ako koristimo više od jedne.

Vrijeme APA106 slično je WS2812 ili klasi uređaja koji se općenito nazivaju NeoPixels. Za kontrolu APA106 koristit ćemo FastLED knjižnicu.

Isprobajte priloženu skicu onepixel.ino koja koristi FastLED za izmjenjivanje boja na APA106 ožičenom na pin 11 Arduino UNO -a.

Korak 11: Magnetni prekidač za blizinu

Magnetni prekidač (ili kontaktni prekidač) često se koristi u alarmnim sustavima za otkrivanje otvorenog ili zatvorenog stanja prozora ili vrata. Magnet s jedne strane zatvara (ili otvara) prekidač s druge strane dok su u blizini. Ovdje prikazani krug i kôd pokazuju koliko se lako mogu koristiti ti "prox prekidači".

Imajte na umu da je uključeni prox prekidač "N. C." ili normalno zatvoreno. To znači da kada magnet nije u blizini prekidača, prekidač je zatvoren (ili provodi). Kad je magnet blizu prekidača, otvara se ili prestaje provoditi.

Korak 12: PIR senzori pokreta

HC-SR501 (tutorial) je detektor pokreta temeljen na pasivnom infracrvenom (PIR) senzoru. PIR senzori mjere infracrveno (IR) zračenje od objekata u njihovom vidnom polju. Svi objekti (pri normalnim temperaturama) emitiraju toplinsku energiju u obliku zračenja. Ovo zračenje nije vidljivo ljudskom oku jer je uglavnom na infracrvenim valnim duljinama. Međutim, mogu ga otkriti elektronički uređaji poput PIR senzora.

Spojite komponente kao što je prikazano i učitajte primjer koda kako biste uživali u jednostavnoj demonstraciji LED osvjetljenja pokretom. Aktivirajuće kretanje uzrokuje da primjer koda prebaci boju RGB LED diode.

Korak 13: Laserski tripwire

Laser u kombinaciji s modulom svjetlosnog senzora čini lijepu lasersku spojnicu za otkrivanje uljeza.

Modul svjetlosnog senzora uključuje potenciometar za postavljanje praga okidanja i usporednik za pokretanje digitalnog signala nakon prelaska praga. Rezultat je robusno rješenje po principu ključ u ruke.

Alternativno, možda ćete poželjeti pokrenuti vlastiti laserski detektor tako što ćete postaviti goli LDR i 10K otpornik kao razdjelnik napona koji napaja analogni (ne digitalni) ulaz. U tom slučaju prag se vrši unutar kontrolera. Pogledajte ovaj primjer.

Korak 14: Stroj stanja sigurnosnog alarmnog sustava

Prikazani elementi mogu se kombinirati u osnovni, eksperimentalni alarmni sustav. Jedan takav primjer implementira jednostavan stroj stanja s četiri stanja:

STATE1 - NAoružani

• Svijetli LED na ŽUTU
• Čitajte senzore
• Sklopljeni senzori -> STATE2
• Unesen ispravan kôd tipkovnice -> STATE3
• Ispravno RFID čitanje -> STANJE3

STATE2 - ALARM

• Svijetli LED do CRVENO
• Zvučna sirena na zujalici
• Pritisnite tipku za izlaz "D" -> STATE3

DRŽAVA3 - RAZoružana

• Svijetlite LED na ZELENO
• Isključite sirenu na zujalici
• Pritisnuto dugme za aktiviranje "A" -> STATE1
• NewRFID tipka "B" pritisnuta -> STATE4

STATE4 - NEWRFID

• Svijetli LED na PLAVO
• Skenirana kartica (DODAJ IT) -> STATE3
• Tipka za izlaz "D" -> STATE3

Korak 15: Razbijanje plave kutije

Blue Box je bio elektronički uređaj za hakiranje (phreaking) koji replicira tonove koji su korišteni za prebacivanje telefonskih poziva na daljinu. Dopuštali su usmjeravanje vlastitih poziva i zaobilaženje uobičajenog telefonskog prebacivanja i naplate. Plave kutije više ne rade u većini zemalja, ali s Arduino UNO -om, tipkovnicom, zujalicom i RGB LED -om možete izgraditi hladnu repliku Plave kutije. Također pogledajte ovaj sličan projekt.

Postoji vrlo zanimljiva povijesna veza između Blue Boxes -a i Apple Computer -a.

Projekt MF ima neke zanimljive informacije o simulaciji analognog SF/MF telefonskog signaliziranja, koja diše, poput disanja koja se koristila u telefonskoj mreži 1950 -ih do 1980 -ih. Omogućuje vam telefonske pozive u "plavoj kutiji", poput telefonskih čudaka iz prošlosti.

Korak 16: HAKNITE PLANETU

Ako ste uživali u ovom Instrucable -u i želite da vam svaki mjesec na sandučić padne cool kutija hakirane elektronike i projekata računalne tehnologije, pridružite se revoluciji surfanjem na HackerBoxes.com i pretplatom na mjesečnu kutiju iznenađenja.

Javite se i podijelite svoj uspjeh u komentarima ispod ili na Facebook stranici HackerBoxes. Svakako nas obavijestite ako imate pitanja ili trebate pomoć oko bilo čega. Hvala vam što ste dio HackerBox -a!