HackerBox 0032: Locksport: 16 pași

2024 Autor: John Day | [email protected]. Modificat ultima dată: 2024-01-30 11:45

Luna aceasta, HackerBox Hackers explorează încuietori fizice și elemente ale sistemelor de alarmă de securitate. Acest instructable conține informații despre lucrul cu HackerBox # 0032, pe care le puteți ridica aici până la epuizarea stocurilor. De asemenea, dacă doriți să primiți un HackerBox de acest fel chiar în cutia poștală în fiecare lună, vă rugăm să vă abonați la HackerBoxes.com și să vă alăturați revoluției!

Subiecte și obiective de învățare pentru HackerBox 0032:

• Practicați instrumentele și abilitățile moderne Locksport
• Configurați Arduino UNO și Arduino IDE
• Explorează tehnologia NFC și RFID
• Elaborați un sistem demonstrativ de alarmă de securitate
• Implementați senzori de mișcare pentru sistemul de alarmă
• Implementați fire de declanșare laser pentru sistemul de alarmă
• Implementați comutatoare de proximitate pentru sistemul de alarmă
• Codificați un controler de mașină de stat pentru sistemul de alarmă
• Înțelegeți funcționarea și limitările Boxelor albastre

HackerBoxes este serviciul de cutie de abonament lunar pentru electronice DIY și tehnologie computerizată. Suntem pasionați, creatori și experimentatori. Suntem visătorii viselor. HACK PLANETA!

Pasul 1: HackerBox 0032: Conținutul cutiei

• HackerBoxes # 0032 Card de referință de colecționat
• Arduino UNO R3 cu MicroUSB
• Lacăt de practică transparent
• Set Lockpick
• PN532 Modulul RFID V3 cu două etichete
• HC-SR501 Modul senzor de mișcare PIR
• Două module laser
• Modul senzor de lumină fotorezistor
• Componente ale senzorului fotorezistor
• Comutator de contact de proximitate magnetică
• Tastatură Matrix cu 16 taste
• LED rotund APA106 RGB de 8 mm
• Piezo Buzzer
• Clemă de baterie de 9V cu conector baril UNO
• Cablu micro USB
• Jumperi Dupont de la femeie la bărbat
• TOOOL Decal
• Pin exclusiv INFOSEC

Câteva alte lucruri care vă vor fi de ajutor:

• Instrument de lipit, lipit și instrumente de lipit de bază
• Computer pentru rularea instrumentelor software
• Fireboard fără sudură și fire jumper (opțional)
• O baterie de 9V (opțional)

Cel mai important, veți avea nevoie de un sentiment de aventură, de spiritul DIY și de curiozitatea hackerilor. Electronica DIY hardcore nu este o urmărire banală, iar HackerBoxes nu sunt umezite. Scopul este progresul, nu perfecțiunea. Când persistați și vă bucurați de aventură, o mulțime de satisfacții pot fi obținute din învățarea de noi tehnologii și, sperăm, că unele proiecte funcționează. Vă sugerăm să faceți fiecare pas încet, luând în considerare detaliile și să nu vă fie frică să cereți ajutor.

Există o mulțime de informații pentru membrii actuali și potențiali din FAQ-ul HackerBoxes.

Pasul 2: Locksport

Locksport este sportul sau recreerea înfrângerii încuietorilor. Entuziaștii învață o varietate de abilități, inclusiv alegerea încuietorii, lovirea încuietoare și alte tehnici utilizate în mod tradițional de lăcătuși și alți profesioniști în securitate. Pasionații de Locksport se bucură de provocarea și entuziasmul de a învăța să învingă toate formele de ecluze și se adună adesea în grupuri sportive pentru a împărtăși cunoștințe, a face schimb de idei și a participa la o varietate de activități recreative și concursuri. Pentru o introducere bună, vă sugerăm Ghidul MIT pentru selectarea blocării.

TOOOL (The Open Organization Of Lockpickers) este o organizație de persoane care se angajează în hobby-ul Locksport, precum și care îi educă membrii și publicul despre securitatea (sau lipsa acestora) asigurată de încuietorile comune. „Misiunea TOOOL este de a avansa cunoștințele publicului general despre încuietori și blocare. Prin examinarea încuietorilor, seifurilor și altor astfel de echipamente și prin discutarea publică a descoperirilor noastre, sperăm să eliminăm misterul cu care atât de multe dintre aceste produse sunt impregnate."

Verificarea calendarului pe site-ul TOOOL arată că veți putea întâlni oameni din TOOOL în această vară atât la HOPE în New York, cât și la DEF CON din Las Vegas. Încercați să găsiți TOOOL oriunde puteți în călătoriile voastre, arătați-le ceva dragoste și ridicați cunoștințe și încurajări utile despre Locksport.

Scufundându-vă mai adânc, acest videoclip are câteva indicii bune. Căutați cu siguranță PDF-ul „Lockpicking Detail Overkill” recomandat în videoclip.

CONSIDERAȚII ETICE: Revizuiți cu atenție și inspirați-vă serios din codul etic strict al TOOOL, care este rezumat în următoarele trei reguli:

1. Nu alegeți și nu manipulați niciodată cu scopul de a deschide orice încuietoare care nu vă aparține, decât dacă vi s-a acordat permisiunea explicită de către proprietarul de drept al încuietorii.
2. Nu răspândiți niciodată cunoștințele sau instrumentele de selectare a persoanelor pe care le cunoașteți sau care au motive să suspecteze că ar căuta să folosească astfel de abilități sau echipamente într-un mod penal.
3. Țineți cont de legile relevante referitoare la dispozitivele de blocare și echipamentele conexe din orice țară, stat sau municipalitate în care căutați să vă angajați în activități de tip hobbyist sau în sporturi sportive de agrement.

Pasul 3: Arduino UNO R3

Acest Arduino UNO R3 este proiectat cu ușurință în utilizare. Portul de interfață MicroUSB este compatibil cu aceleași cabluri MicroUSB utilizate cu multe telefoane mobile și tablete.

Specificație:

• Microcontroler: ATmega328P (foaie de date)
• USB Serial Bridge: CH340G (foaie de date)
• Tensiune de funcționare: 5V
• Tensiunea de intrare (recomandată): 7-12V
• Tensiunea de intrare (limite): 6-20V
• Pinii I / O digitale: 14 (din care 6 furnizează ieșire PWM)
• Pinii de intrare analogici: 6
• Curent continuu per I / O Pin: 40 mA
• Curent continuu pentru 3,3V Pin: 50 mA
• Memorie flash: 32 KB din care 0,5 KB utilizată de bootloader
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Viteza ceasului: 16 MHz

Plăcile Arduino UNO au un cip bridge USB / Serial încorporat. Pe această variantă specială, cipul bridge este CH340G. Rețineți că există diferite alte tipuri de cipuri USB / Serial bridge utilizate pe diferitele tipuri de plăci Arduino. Aceste cipuri vă permit portul USB al computerului să comunice cu interfața serială de pe cipul procesorului Arduino.

Sistemul de operare al unui computer necesită un driver de dispozitiv pentru a comunica cu cipul USB / Serial. Driverul permite IDE-ului să comunice cu placa Arduino. Driverul de dispozitiv specific care este necesar depinde atât de versiunea sistemului de operare, cât și de tipul de cip USB / Serial. Pentru cipurile CH340 USB / Serial, există drivere disponibile pentru multe sisteme de operare (UNIX, Mac OS X sau Windows). Producătorul CH340 furnizează acele drivere aici.

Când conectați prima dată Arduino UNO la un port USB al computerului, se va aprinde o lumină roșie de alimentare (LED). Aproape imediat după, un LED de utilizator roșu va începe să clipească rapid. Acest lucru se întâmplă deoarece procesorul este preîncărcat cu programul BLINK, care rulează acum pe placă.

Pasul 4: Mediul de dezvoltare integrat Arduino (IDE)

Dacă nu aveți încă ID-ul Arduino instalat, îl puteți descărca de pe Arduino.cc

Dacă doriți informații introductive suplimentare pentru lucrul în ecosistemul Arduino, vă sugerăm să consultați instrucțiunile pentru HackerBoxes Starter Workshop.

Conectați UNO la cablul MicroUSB, conectați celălalt capăt al cablului la un port USB de pe computer și lansați software-ul Arduino IDE. În meniul IDE, selectați „Arduino UNO” în sub instrumente> bord. De asemenea, selectați portul USB corespunzător din IDE sub instrumente> port (probabil un nume cu „wchusb” în el).

În cele din urmă, încărcați o bucată de exemplu de cod:

Fișier-> Exemple-> Noțiuni de bază-> Clipește

Acesta este de fapt codul care a fost preîncărcat pe UNO și ar trebui să ruleze chiar acum pentru a clipi rapid LED-ul roșu al utilizatorului. Cu toate acestea, codul BLINK din IDE clipește LED-ul puțin mai încet, astfel încât după ce îl încărcați pe placă, veți observa că clipirea LED-ului se va schimba de la rapid la lent. Încărcați codul BLINK în UNO făcând clic pe butonul UPLOAD (pictograma săgeată) chiar deasupra codului modificat. Urmăriți mai jos codul pentru informațiile despre stare: „compilare” și apoi „încărcare”. În cele din urmă, IDE ar trebui să indice „Încărcare finalizată”, iar LED-ul dvs. ar trebui să clipească mai lent.

Odată ce puteți descărca codul original BLINK și verificați modificarea vitezei LED-ului. Aruncați o privire atentă asupra codului. Puteți vedea că programul aprinde LED-ul, așteaptă 1000 de milisecunde (o secundă), stinge LED-ul, așteaptă încă o secundă și apoi face totul din nou - pentru totdeauna.

Modificați codul schimbând ambele instrucțiuni „delay (1000)” în „delay (100)”. Această modificare va face ca LED-ul să clipească de zece ori mai repede, nu? Încărcați codul modificat în UNO și LED-ul dvs. ar trebui să clipească mai repede.

Dacă da, felicitări! Tocmai ați spart prima bucată de cod încorporat.

Odată ce versiunea dvs. de clipire rapidă este încărcată și rulează, de ce să nu vedeți dacă puteți schimba codul din nou pentru a face LED-ul să clipească rapid de două ori și apoi să așteptați câteva secunde înainte de a repeta? Incearca! Ce zici de alte tipare? Odată ce ați reușit să vizualizați rezultatul dorit, să îl codificați și să-l observați pentru a funcționa conform planificării, ați făcut un pas enorm către a deveni un hacker hardware competent.

Pasul 5: Tehnologia sistemului de alarmă de securitate

Arduino UNO poate fi folosit ca controler pentru demonstrarea experimentală a unui sistem de alarmă de securitate.

Senzorul (cum ar fi senzorii de mișcare, întrerupătoarele magnetice ale ușii sau cablurile de declanșare cu laser) poate fi utilizat pentru a declanșa sistemul de alarmă de securitate.

Intrările utilizatorului, cum ar fi tastaturile sau cardurile RFID, pot asigura controlul utilizatorului pentru sistemul de alarmă de securitate.

Indicatorii (cum ar fi buzzerele, LED-urile și monitoarele seriale) pot oferi utilizatorilor ieșire și stare din sistemul de alarmă de securitate.

Pasul 6: Tehnologie NFC și RFID

RFID (Radio-Frequency IDentification) este un proces prin care elementele pot fi identificate folosind unde radio. NFC (Near Field Communication) este un subset specializat din familia tehnologiei RFID. Mai exact, NFC este o ramură a RFID HF (High-Frequency) RFID și ambele funcționează la frecvența de 13,56 MHz. NFC este conceput pentru a fi o formă sigură de schimb de date, iar un dispozitiv NFC este capabil să fie atât un cititor NFC, cât și o etichetă NFC. Această caracteristică unică permite dispozitivelor NFC să comunice de la egal la egal.

Cel puțin, un sistem RFID cuprinde o etichetă, un cititor și o antenă. Cititorul trimite un semnal de interogare către etichetă prin antenă, iar eticheta răspunde cu informațiile sale unice. Etichetele RFID sunt active sau pasive.

Etichetele RFID active conțin propria sursă de alimentare, oferindu-le posibilitatea de a transmite cu o rază de citire de până la 100 de metri. Gama lor lungă de citire face ca etichetele RFID active să fie ideale pentru multe industrii în care locația activelor și alte îmbunătățiri logistice sunt importante.

Etichetele RFID pasive nu au propria sursă de alimentare. În schimb, acestea sunt alimentate de energia electromagnetică transmisă de cititorul RFID. Deoarece undele radio trebuie să fie suficient de puternice pentru a alimenta etichetele, etichetele RFID pasive au o gamă de citire de la contact aproape și până la 25 de metri.

Etichetele RFID pasive sunt de toate formele și dimensiunile. Acestea funcționează în principal la trei intervale de frecvență:

• Frecvență joasă (LF) 125-134 kHz
• Frecvență înaltă (HF) 13,56 MHz
• Ultra High Frequency (UHF) 856 MHz la 960 MHz

Dispozitivele de comunicații în câmp aproape funcționează la aceeași frecvență (13,56 MHz) ca cititoarele și etichetele RF RF. Ca versiune a HF RFID, dispozitivele de comunicații în câmpul apropiat au profitat de limitările de rază scurtă ale frecvenței sale radio. Deoarece dispozitivele NFC trebuie să fie foarte apropiate unele de altele, de obicei nu mai mult de câțiva centimetri, a devenit o alegere populară pentru comunicarea sigură între dispozitivele de consum, cum ar fi smartphone-urile.

Comunicarea de la egal la egal este o caracteristică care diferențiază NFC de dispozitivele RFID tipice. Un dispozitiv NFC poate acționa atât ca cititor, cât și ca etichetă. Această capacitate unică a făcut din NFC o alegere populară pentru plata fără contact, un factor cheie în decizia jucătorilor influenți din industria de telefonie mobilă de a include NFC în smartphone-urile mai noi. De asemenea, smartphone-urile NFC transmit informații de la un smartphone la altul atingând cele două dispozitive împreună, ceea ce transformă partajarea datelor precum informații de contact sau fotografii într-o sarcină simplă.

Dacă aveți un smartphone, acesta poate citi și scrie cipuri NFC. Există o mulțime de aplicații interesante, inclusiv unele care vă permit să utilizați cipuri NFC pentru a lansa alte aplicații, a declanșa evenimente din calendar, a seta alarme și a stoca diverse informații. Iată un tabel cu ce tip de etichete NFC sunt compatibile cu ce dispozitive mobile.

În ceea ce privește tipurile de etichete NFC incluse, cardul alb și cheia albastră conțin ambele cipuri Mifare S50 (foaie tehnică).

Pasul 7: Modulul RFID PN532

Acest modul RFID NFC se bazează pe NXP PN532 bogat în caracteristici (foaie tehnică). Modulul rupe aproape toți pinii IO ai cipului NXP PN532. Proiectarea modulului oferă un manual detaliat.

Pentru a utiliza modulul, vom lipi în antetul cu patru pini.

Comutatorul DIP este acoperit cu bandă Kapton, care ar trebui decupată. Apoi comutatoarele pot fi setate la modul I2C așa cum se arată.

Patru fire sunt utilizate pentru a conecta antetul la pinii Arduino UNO.

Două biblioteci trebuie să fie instalate în Arduino IDE pentru modulul PN532.

Instalați biblioteca NDEF pentru Arduino

Instalați biblioteca PN532 pentru Arduino

Odată ce cele cinci foldere sunt extinse în folderul Biblioteci, închideți și reporniți Arduino IDE pentru a „instala” bibliotecile.

Încărcați acest bit de cod Arduino:

Fișiere-> Exemple-> NDEF-> ReadTag

Setați monitorul serial la 9600 baud și încărcați schița.

Scanarea celor două jetoane RFID (cartela albă și butonul cu cheie albastră) vor scoate datele de scanare pe monitorul serial astfel:

Etichetă NFC fără format - Mifare Classic UID AA AA AA AA

UID-ul (identificator unic) poate fi utilizat ca un mecanism de control al accesului care necesită acel card special pentru acces - cum ar fi deblocarea unei uși, deschiderea unei porți sau dezarmarea unui sistem de alarmă.

Pasul 8: Tastatura cu cod de acces

O tastatură poate fi utilizată pentru a introduce o parolă pentru obținerea accesului - cum ar fi deblocarea unei uși, deschiderea unei porți sau dezarmarea unui sistem de alarmă.

După ce ați conectat tastatura la Arduino așa cum se arată, descărcați Biblioteca tastaturii de pe această pagină.

Încărcați schița:

Fișier-> Exemple-> Tastatură-> HelloKeypad

Și apoi modificați aceste linii de cod:

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

Utilizați monitorul serial pentru a observa ce taste ale tastaturii sunt apăsate.

Pasul 9: Sirena folosind Piezo Buzzer

Ce sistem de alarmă nu are nevoie de o sirenă de alarmă?

Conectați Piezo Buzzer așa cum se arată. Rețineți indicatorul „+” de pe buzzer.

Încercați codul atașat în fișierul siren.ino

Pasul 10: Shift Register LED RGB

APA106 (foaie de date) este format din trei LED-uri (roșu, verde și albastru) ambalate împreună cu un driver de registru de schimbare pentru a suporta o intrare de date cu un singur pin. Pinul neutilizat este o ieșire de date care ar permite unităților APA106 să fie înlănțuite împreună dacă am folosi mai multe.

Momentul APA106 este similar cu WS2812 sau clasa de dispozitive denumită în general NeoPixels. Pentru a controla APA106, vom folosi biblioteca FastLED.

Încercați schița atașată onepixel.ino care utilizează FastLED pentru a cicla culorile pe un APA106 conectat la pinul 11 al Arduino UNO.

Pasul 11: Comutator de proximitate magnetică

Un comutator magnetic de proximitate (sau comutator de contact) este adesea utilizat în sistemele de alarmă pentru a detecta starea deschisă sau închisă a ferestrelor sau ușilor. Un magnet pe o parte închide (sau deschide) un comutator pe cealaltă parte atunci când acestea sunt în apropiere. Circuitul și codul de aici arată cât de ușor pot fi utilizate aceste „comutatoare prox”.

Rețineți că comutatorul prox inclus este „N. C.” sau În mod normal închis. Aceasta înseamnă că atunci când magnetul nu se află în apropierea comutatorului, comutatorul este închis (sau conducător). Când magnetul se află în apropierea comutatorului, acesta se deschide sau nu mai conduce.

Pasul 12: Senzori de mișcare PIR

HC-SR501 (tutorial) este un detector de mișcare bazat pe un senzor infraroșu pasiv (PIR). Senzorii PIR măsoară radiația infraroșie (IR) de la obiectele din câmpul lor vizual. Toate obiectele (la temperaturi normale) emit energie termică sub formă de radiații. Această radiație nu este vizibilă pentru ochiul uman, deoarece este în mare parte la lungimi de undă în infraroșu. Cu toate acestea, poate fi detectat de dispozitive electronice, cum ar fi senzorii PIR.

Conectați componentele așa cum se arată și încărcați codul de exemplu pentru a vă bucura de ochi printr-o demonstrație simplă a iluminării cu LED activate de mișcare. Mișcarea de activare face ca exemplul de cod să comute colorarea LED-ului RGB.

Pasul 13: Laser Tripwire

Un laser combinat cu un modul de senzor de lumină face ca un cablu laser frumos să detecteze intrușii.

Modulul senzorului de lumină include un potențiometru pentru a seta un prag de declanșare și un comparator pentru a declanșa un semnal digital la trecerea pragului. Rezultatul este o soluție robustă, la cheie.

Alternativ, poate doriți să încercați să vă rotiți propriul detector laser aranjând un LDR gol și un rezistor de 10K ca divizor de tensiune care alimentează o intrare analogică (nu digitală). În acest caz, pragul se face în interiorul controlerului. Consultați acest exemplu.

Pasul 14: o mașină de stare a sistemului de alarmă de securitate

Elementele demonstrate pot fi combinate într-un sistem de alarmă de bază, experimental. Un astfel de exemplu implementează o mașină de stare simplă cu patru stări:

STATE1 - ARMAT

• Iluminează LED-ul la GALBEN
• Citiți senzorii
• Senzori declanșați -> STATE2
• Codul tastaturii corect introdus -> STATE3
• Citiți corect RFID -> STATE3

STATE2 - ALARMĂ

• Iluminează LED-ul la ROȘU
• Sirenă sonoră pe buzzer
• Butonul de ieșire „D” apăsat -> STATE3

STATE3 - DEZARMAT

• Iluminează LED-ul la VERDE
• Dezactivează Siren on Buzzer
• Butonul de armare „A” apăsat -> STATE1
• Nou Butonul RFID „B” apăsat -> STATE4

STATE4 - NEWRFID

• Iluminează LED-ul la ALBASTRU
• Card scanat (ADĂUGAȚI) -> STATE3
• Butonul de ieșire „D” -> STATE3

Pasul 15: Blue Box Phreaking

Blue Box a fost un dispozitiv de hacking (phreaking) al telefonului electronic care reproduce tonurile care au fost folosite pentru a comuta apelurile telefonice la distanță. Au permis direcționarea propriilor apeluri și ocolirea comutării și facturării telefonice normale. Blue Box-urile nu mai funcționează în majoritatea țărilor, dar cu un Arduino UNO, tastatură, buzzer și LED RGB, puteți construi o replică rece Blue Box. Verificați și acest proiect similar.

Există o conexiune istorică foarte interesantă între Blue Boxes și Apple Computer.

Proiectul MF are câteva informații interesante despre o simulare vie, respiratorie a semnalizării telefonice analogice SF / MF, așa cum a fost utilizată în rețeaua telefonică din anii 1950 până în anii 1980. Vă permite să faceți apeluri telefonice „la casetă albastră”, la fel ca frapele telefonice de altădată.

Pasul 16: HACK PLANETA

Dacă v-a plăcut acest Instrucable și doriți să aveți o cutie grozavă de electronice hackabile și proiecte de tehnologie computerizată să coboare în cutia poștală în fiecare lună, vă rugăm să vă alăturați revoluției navigând pe HackerBoxes.com și abonându-vă la caseta surpriză lunară.

Intindeți-vă și împărtășiți-vă succesul în comentariile de mai jos sau pe pagina de Facebook HackerBoxes. Cu siguranță, anunțați-ne dacă aveți întrebări sau aveți nevoie de ajutor cu ceva. Vă mulțumim că faceți parte din HackerBoxes!