HackerBox 0032: Locksport: 16 trin

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:29

I denne måned udforsker HackerBox Hackers fysiske låse og elementer i sikkerhedsalarmsystemer. Denne instruktion indeholder oplysninger om arbejde med HackerBox #0032, som du kan hente her, så længe lager haves. Hvis du også gerne vil modtage en HackerBox som denne direkte i din postkasse hver måned, skal du abonnere på HackerBoxes.com og deltage i revolutionen!

Emner og læringsmål for HackerBox 0032:

• Øv værktøjerne og færdighederne i moderne Locksport
• Konfigurer Arduino UNO og Arduino IDE
• Udforsk NFC- og RFID -teknologi
• Udvikle et demonstrationssikkerhedssystem
• Implementér bevægelsessensorer til alarmsystemet
• Implementere laser tripwires til alarmsystemet
• Implementere nærhedskontakter til alarmsystemet
• Kode en statsmaskine controller til alarmsystemet
• Forstå driften og begrænsningerne for Blue Boxes

HackerBoxes er den månedlige abonnementskassetjeneste til DIY -elektronik og computerteknologi. Vi er hobbyfolk, producenter og eksperimenterende. Vi er drømmernes drømmere. HACK PLANET!

Trin 1: HackerBox 0032: Indhold i boksen

• HackerBoxes #0032 Samlbart referencekort
• Arduino UNO R3 med MicroUSB
• Gennemsigtig praksis hængelås
• Lockpick sæt
• PN532 RFID -modul V3 med to mærker
• HC-SR501 PIR bevægelsessensormodul
• To lasermoduler
• Fotoresistor lyssensormodul
• Fotoresistorsensorkomponenter
• Magnetisk nærhedskontakt
• Matrix -tastatur med 16 taster
• Rund 8 mm APA106 RGB LED
• Piezo summer
• 9V batteriklemme med UNO tønde -stik
• Micro USB -kabel
• Kvinde-til-mand Dupont-jumpere
• TOOOL mærkat
• Eksklusiv INFOSEC Lapel Pin

Nogle andre ting, der vil være nyttige:

• Loddejern, lodde og grundlæggende loddeværktøjer
• Computer til at køre softwareværktøjer
• Loddefri brødbræt og jumperwires (valgfri)
• Et 9V batteri (valgfrit)

Vigtigst af alt har du brug for en følelse af eventyr, DIY -ånd og hacker -nysgerrighed. Hardcore DIY -elektronik er ikke en triviel forfølgelse, og HackerBoxes er ikke udvandet. Målet er fremskridt, ikke perfektion. Når du vedvarer og nyder eventyret, kan stor tilfredshed udledes af at lære ny teknologi og forhåbentlig få nogle projekter til at fungere. Vi foreslår at tage hvert trin langsomt, tænke på detaljerne, og vær ikke bange for at bede om hjælp.

Der er et væld af oplysninger til nuværende og potentielle medlemmer i HackerBoxes ofte stillede spørgsmål.

Trin 2: Låsesport

Locksport er sport eller rekreation af at besejre låse. Entusiaster lærer en række forskellige færdigheder, herunder låseplukning, låsestød og andre teknikker, der traditionelt bruges af låsesmede og andre sikkerhedsprofessionelle. Locksport -entusiaster nyder udfordringen og spændingen ved at lære at besejre alle former for låse og samles ofte i sportsgrupper for at dele viden, udveksle ideer og deltage i en række fritidsaktiviteter og konkurrencer. For en god introduktion foreslår vi MIT Guide til Lock Picking.

TOOOL (The Open Organization Of Lockpickers) er en organisation af enkeltpersoner, der beskæftiger sig med Locksports hobby, samt uddanner dets medlemmer og offentligheden om den sikkerhed (eller mangel på det), som fælles låse giver. "TOOOL's mission er at fremme den almene viden om låse og låsning. Ved at undersøge låse, pengeskabe og andet sådant hardware og ved offentligt at diskutere vores fund håber vi at fjerne mysteriet, som så mange af disse produkter er gennemsyret af."

Tjekning af kalenderen på TOOOL -webstedet viser, at du vil kunne møde folk fra TOOOL til sommer på både HOPE i New York og DEF CON i Las Vegas. Prøv at finde TOOOL, uanset hvor du kan på dine rejser, vis dem lidt kærlighed, og hent noget nyttig Locksport -viden og opmuntring.

Ved at dykke dybere har denne video nogle gode tips. Kig helt sikkert efter PDF'en "Lockpicking Detail Overkill", der anbefales i videoen.

ETISKE BEMÆRKNINGER: Gennemgå og tag alvorlig inspiration fra TOOOLs strenge etiske kodeks, der er opsummeret i følgende tre regler:

1. Vælg aldrig eller manipuler aldrig med det formål at åbne en lås, der ikke tilhører dig, medmindre du har fået udtrykkelig tilladelse fra låsens retmæssige ejer.
2. Spred aldrig viden eller værktøjer til lockpicking til personer, som du kender, eller som har grund til at formode, ville søge at anvende sådanne færdigheder eller udstyr på en kriminel måde.
3. Vær opmærksom på de relevante love vedrørende låsepinde og tilhørende udstyr i ethvert land, stat eller kommune, hvor du søger at deltage i hobbylåsning eller fritids -låsesport.

Trin 3: Arduino UNO R3

Denne Arduino UNO R3 er designet med let at bruge i tankerne. MicroUSB -interfaceporten er kompatibel med de samme MicroUSB -kabler, der bruges til mange mobiltelefoner og tablets.

Specifikation:

• Mikrocontroller: ATmega328P (datablad)
• USB Serial Bridge: CH340G (datablad)
• Driftsspænding: 5V
• Indgangsspænding (anbefalet): 7-12V
• Indgangsspænding (grænser): 6-20V
• Digitale I/O -ben: 14 (heraf 6 med PWM -output)
• Analoge indgangsstifter: 6
• Jævnstrøm pr. I/O Pin: 40 mA
• Jævnstrøm til 3,3V Pin: 50 mA
• Flash -hukommelse: 32 KB, hvoraf 0,5 KB bruges af bootloader
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Urhastighed: 16 MHz

Arduino UNO-kort har en indbygget USB/seriel brochip. På denne særlige variant er brochippen CH340G. Bemærk, at der er forskellige andre typer USB/Serial bridge -chips, der bruges på de forskellige typer Arduino -kort. Disse chips gør det muligt for din computers USB -port at kommunikere med det serielle interface på Arduinos processorchip.

En computers operativsystem kræver, at en enhedsdriver kommunikerer med USB/seriel chip. Driveren tillader IDE at kommunikere med Arduino -kortet. Den specifikke enhedsdriver, der er nødvendig, afhænger af både OS -versionen og også typen af USB/seriel chip. Til CH340 USB/Serial -chips er der tilgængelige drivere til mange operativsystemer (UNIX, Mac OS X eller Windows). Producenten af CH340 leverer disse chauffører her.

Når du først tilslutter Arduino UNO til en USB -port på din computer, tændes en rød strømindikator (LED). Næsten umiddelbart efter begynder en rød bruger -LED at blinke hurtigt. Dette sker, fordi processoren er forudindlæst med BLINK-programmet, som nu kører på tavlen.

Trin 4: Arduino Integrated Development Environment (IDE)

Hvis du endnu ikke har Arduino IDE installeret, kan du downloade den fra Arduino.cc

Hvis du ønsker yderligere introduktionsoplysninger til arbejde i Arduino -økosystemet, foreslår vi, at du læser instruktionerne for HackerBoxes Starter Workshop.

Sæt UNO'en i MicroUSB -kablet, sæt den anden ende af kablet i en USB -port på computeren, og start Arduino IDE -softwaren. Vælg "Arduino UNO" i IDE -menuen under værktøjer> bord. Vælg også den relevante USB -port i IDE under værktøjer> port (sandsynligvis et navn med "wchusb" i den).

Endelig skal du indlæse et stykke eksempelkode:

Fil-> Eksempler-> Grundlæggende-> Blink

Dette er faktisk koden, der var forudindlæst på UNO og skulle køre lige nu for hurtigt at blinke den røde bruger -LED. BLINK -koden i IDE'en blinker dog LED'en lidt langsommere, så efter at have lagt den på tavlen, vil du bemærke, at LED'ens blink har ændret sig fra hurtigt til langsomt. Indlæs BLINK -koden i UNO ved at klikke på UPLOAD -knappen (pilikonet) lige over din ændrede kode. Se nedenfor koden for statusoplysninger: "kompilering" og derefter "upload". Til sidst skal IDE angive "Upload fuldført", og din LED skal blinke langsommere.

Når du er i stand til at downloade den originale BLINK -kode og kontrollere ændringen i LED -hastigheden. Se nærmere på koden. Du kan se, at programmet tænder LED'en, venter 1000 millisekunder (et sekund), slukker LED'en, venter endnu et sekund og derefter gør det hele igen - for evigt.

Rediger koden ved at ændre begge "forsinkelser (1000)" udsagn til "forsinkelse (100)". Denne ændring får LED'en til at blinke ti gange hurtigere, ikke? Indlæs den ændrede kode i UNO'en, og din LED skal blinke hurtigere.

Hvis ja, tillykke! Du har lige hacket dit første stykke indlejret kode.

Når din hurtigblink-version er indlæst og kører, hvorfor så ikke se, om du kan ændre koden igen for at få LED'en til at blinke hurtigt to gange og derefter vente et par sekunder, før du gentager? Prøv det! Hvad med nogle andre mønstre? Når det lykkes dig at visualisere et ønsket resultat, kode det og observere det til at fungere som planlagt, har du taget et enormt skridt mod at blive en kompetent hardwarehacker.

Trin 5: Sikkerhedsalarmsystemteknologi

Arduino UNO kan bruges som controller til eksperimentel demonstration af et sikkerhedsalarmsystem.

Sensor (f.eks. Bevægelsessensorer, magnetiske dørkontakter eller laser tripwires) kan bruges til at udløse sikkerhedsalarmsystemet.

Brugerindgange, såsom tastaturer eller RFID -kort, kan give brugerkontrol til sikkerhedslarmsystemet.

Indikatorer (f.eks. Summer, lysdioder og serielle skærme) kan levere output og status til brugere fra sikkerhedsalarmsystemet.

Trin 6: NFC- og RFID -teknologi

RFID (Radio-Frequency IDentification) er en proces, ved hvilken elementer kan identificeres ved hjælp af radiobølger. NFC (Near Field Communication) er et specialiseret undersæt inden for familien af RFID -teknologi. NFC er specifikt en gren af HF (højfrekvent) RFID, og begge fungerer ved 13,56 MHz frekvensen. NFC er designet til at være en sikker form for dataudveksling, og en NFC -enhed kan både være en NFC -læser og et NFC -tag. Denne unikke funktion gør det muligt for NFC-enheder at kommunikere peer-to-peer.

Et RFID -system omfatter i det mindste et mærke, en læser og en antenne. Læseren sender et forhørssignal til mærket via antennen, og mærket reagerer med sine unikke oplysninger. RFID -tags er enten aktive eller passive.

Aktive RFID -tags indeholder deres egen strømkilde, der giver dem mulighed for at udsende med et læseområde på op til 100 meter. Deres lange læserække gør aktive RFID -tags ideelle til mange brancher, hvor aktivplacering og andre forbedringer i logistik er vigtige.

Passive RFID -tags har ikke deres egen strømkilde. I stedet drives de af den elektromagnetiske energi, der transmitteres fra RFID -læseren. Fordi radiobølgerne skal være stærke nok til at drive mærkerne, har passive RFID -tags et læseområde fra nærkontakt og op til 25 meter.

Passive RFID -tags findes i alle former og størrelser. De fungerer primært på tre frekvensområder:

• Lavfrekvens (LF) 125 -134 kHz
• Høj frekvens (HF) 13,56 MHz
• Ultrahøj frekvens (UHF) 856 MHz til 960 MHz

Nærfeltkommunikationsenheder fungerer på samme frekvens (13,56 MHz) som HF RFID-læsere og tags. Som en version af HF RFID har nærfeltkommunikationsenheder udnyttet fordelene ved radiofrekvensens korte rækkevidde. Fordi NFC -enheder skal være i nærheden af hinanden, normalt ikke mere end et par centimeter, er det blevet et populært valg for sikker kommunikation mellem forbrugerenheder som smartphones.

Peer-to-peer-kommunikation er en funktion, der adskiller NFC fra typiske RFID-enheder. En NFC -enhed kan fungere både som en læser og som et tag. Denne unikke evne har gjort NFC til et populært valg for kontaktløs betaling, en vigtig drivkraft i beslutningen fra indflydelsesrige spillere i mobilindustrien om at inkludere NFC i nyere smartphones. NFC -smartphones videregiver også oplysninger fra den ene smartphone til den anden ved at trykke på de to enheder sammen, hvilket gør deling af data såsom kontaktoplysninger eller fotografier til en simpel opgave.

Hvis du har en smartphone, kan den sandsynligvis læse og skrive NFC -chips. Der er mange fede apps, herunder nogle, der lader dig bruge NFC -chips til at starte andre apps, udløse kalenderhændelser, indstille alarmer og gemme forskellige informationer. Her er en tabel over, hvilken type NFC -tags der er kompatible med hvilke mobile enheder.

Med hensyn til de inkluderede NFC -tagtyper indeholder det hvide kort og den blå nøglefob begge Mifare S50 -chips (datablad).

Trin 7: PN532 RFID -modul

Dette NFC RFID-modul er baseret på den funktionsrige NXP PN532 (datablad). Modulet bryder næsten alle IO -benene af NXP PN532 -chippen ud. Modulets design giver en detaljeret manual.

For at bruge modulet lodder vi i fire -benet header.

DIP -kontakten er dækket med Kapton -tape, som skal pilles af. Derefter kan kontakterne indstilles til I2C -tilstand som vist.

Fire ledninger bruges til at forbinde overskriften til stifter på Arduino UNO.

To biblioteker skal installeres i Arduino IDE for PN532 -modulet.

Installer NDEF -biblioteket til Arduino

Installer PN532 -biblioteket til Arduino

Når de fem mapper er udvidet til bibliotekerne, skal du lukke og genstarte Arduino IDE for at "installere" bibliotekerne.

Indlæs denne bit af Arduino -kode:

Filer-> Eksempler-> NDEF-> ReadTag

Indstil Serial Monitor til 9600 baud, og upload skitsen.

Scanning af de to RFID -tokens (det hvide kort og den blå nøglefob) sender scanningsdata til den serielle skærm på følgende måde:

Ikke formateret NFC -tag - Mifare Classic UID AA AA AA AA

UID (unik identifikator) kan bruges som en adgangskontrolmekanisme, der kræver det pågældende kort for adgang - f.eks. For at låse en dør op, åbne en port eller frakoble et alarmsystem.

Trin 8: Tastatur til adgangskode

Et tastatur kan bruges til at indtaste en adgangskode for at få adgang - f.eks. For at låse en dør op, åbne en port eller frakoble et alarmsystem.

Efter tilslutning af tastaturet til Arduino som vist, skal du downloade tastaturbiblioteket fra denne side.

Indlæs skitsen:

Fil-> Eksempler-> Tastatur-> HelloKeypad

Og rediger derefter disse kodelinjer:

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

Brug den serielle skærm til at se, hvilke taster på tastaturet der trykkes på.

Trin 9: Sirene ved hjælp af Piezo Buzzer

Hvilket alarmsystem har ikke brug for en alarmsirene?

Tilslut Piezo -summeren som vist. Bemærk "+" - indikatoren på summeren.

Prøv den vedhæftede kode i filen siren.ino

Trin 10: Skift Registrer RGB LED

APA106 (datablad) er tre lysdioder (rød, grøn og blå) pakket sammen med en skiftregisterdriver for at understøtte en enkelt pin dataindgang. Den ubrugte pin er en dataudgang, der ville gøre det muligt at kæde APA106 -enhederne sammen, hvis vi brugte mere end en.

APA106 -timingen ligner WS2812 eller klassen af enheder, der generelt kaldes NeoPixels. For at styre APA106 bruger vi FastLED -biblioteket.

Prøv den vedhæftede skitse onepixel.ino, der bruger FastLED til at cykle farverne på en APA106, der er forbundet til pin 11 på Arduino UNO.

Trin 11: Magnetisk nærhedsafbryder

En magnetisk nærhedsafbryder (eller kontaktafbryder) bruges ofte i alarmsystemer til at detektere åbne eller lukkede tilstand af vinduer eller døre. En magnet på den ene side lukker (eller åbner) en kontakt på den anden side, når de er i nærheden. Kredsløbet og koden her viser, hvor let disse "prox switches" kan bruges.

Bemærk, at den medfølgende prox -switch er "N. C." eller normalt lukket. Dette betyder, at når magneten ikke er i nærheden af kontakten, er kontakten lukket (eller ledende). Når magneten er i nærheden af kontakten, åbner den sig eller holder op med at lede.

Trin 12: PIR -bevægelsessensorer

HC-SR501 (tutorial) er en bevægelsesdetektor baseret på en passiv infrarød (PIR) sensor. PIR -sensorer måler infrarød (IR) stråling fra objekter i deres synsfelt. Alle objekter (ved normale temperaturer) udsender varmeenergi i form af stråling. Denne stråling er ikke synlig for det menneskelige øje, fordi den for det meste er ved infrarøde bølgelængder. Det kan dog detekteres af elektroniske enheder såsom PIR -sensorer.

Tilslut komponenterne som vist, og indlæs eksempelkoden for at feste dine øjne på en simpel demonstration af bevægelsesaktiverede LED -belysninger. Den aktiverende bevægelse får eksempelkoden til at skifte farve på RGB LED.

Trin 13: Laser Tripwire

En laser kombineret med et lyssensormodul laver en god lasertripwire til at detektere ubudne gæster.

Lyssensormodulet indeholder et potentiometer til indstilling af en tærskelgrænse og en komparator til at udløse et digitalt signal ved passage af tærsklen. Resultatet er en robust, nøglefærdig løsning.

Alternativt kan du prøve at rulle din egen laserdetektor ved at arrangere en bar LDR og en 10K modstand som en spændingsdeler, der fodrer en analog (ikke digital) indgang. I dette tilfælde udføres tærsklen inden i controlleren. Tjek dette eksempel.

Trin 14: En sikkerhedsalarmsystem -tilstandsmaskine

De demonstrerede elementer kan kombineres til et grundlæggende, eksperimentelt alarmsystem. Et sådant eksempel implementerer en simpel tilstandsmaskine med fire tilstande:

STAT1 - VÆBNET

• Lys LED til GUL
• Læs sensorer
• Sensorer Tripped -> STATE2
• Korrekt tastaturkode indtastet -> STATE3
• Korrekt RFID -læsning -> STATE3

STATE2 - ALARM

• Lys LED til RØD
• Lyd sirene på summer
• Exit Button "D" Pressed -> STATE3

STATE3 - FRAKOBLET

• Lys LED til GRØN
• Sluk Siren på Buzzer
• Armknap "A" trykket -> STATE1
• NyRFID -knap "B" trykket -> STATE4

STATE4 - NEWRFID

• Lys LED til BLÅ
• Kort scannet (ADD IT) -> STATE3
• Afslut -knap "D" -> STATE3

Trin 15: Blue Box Phreaking

The Blue Box var en elektronisk telefonhacking (fræk), der replikerer de toner, der blev brugt til at skifte langdistanceopkald. De tillod at dirigere dine egne opkald og omgå normalt telefonskift og fakturering. Blue Boxes fungerer ikke længere i de fleste lande, men med en Arduino UNO, tastatur, summer og RGB LED kan du bygge en sej Blue Box Replica. Tjek også dette lignende projekt.

Der er en meget interessant historisk forbindelse mellem Blue Boxes og Apple Computer.

Projekt MF har nogle fede oplysninger om en levende, vejrtrækningssimulering af analog SF/MF telefonsignalering, ligesom den blev brugt i telefonnetværket i 1950'erne gennem 1980'erne. Det lader dig "blå boks" telefonopkald ligesom telefonens frygter fra før.

Trin 16: HACK PLANET

Hvis du har nydt denne Instrucable og gerne vil have en cool æske med hackbar elektronik og computerteknologiske projekter ned på din postkasse hver måned, kan du deltage i revolutionen ved at surfe over til HackerBoxes.com og abonnere på den månedlige overraskelsesboks.

Nå ud og del din succes i kommentarerne herunder eller på HackerBoxes Facebook -side. Lad os bestemt vide det, hvis du har spørgsmål eller har brug for hjælp til noget. Tak fordi du var en del af HackerBoxes!