HackerBox 0031: эфир: 10 шагов

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:53

В этом месяце хакеры HackerBox исследуют Ethernet, операционные системы маршрутизаторов, мониторинг сети и анализ сети. Это руководство содержит информацию по работе с HackerBox # 0031, которую вы можете получить здесь, пока расходные материалы есть в наличии. Кроме того, если вы хотите получать такой HackerBox каждый месяц прямо в свой почтовый ящик, пожалуйста, подпишитесь на HackerBoxes.com и присоединяйтесь к революции!

Темы и цели обучения для HackerBox 0031:

• Настройте маршрутизатор Ethernet WT3020
• Установите операционную систему OpenWrt на роутер WT3020
• Соберите комплект HackerBoxes EtherTap
• Разверните EtherTap для пассивного мониторинга сетевого трафика
• Настройте IDE Arduino для использования с Arduino Nano
• Подключите Ethernet-контроллер ENC28J60 к Arduino Nano.
• Передача и получение пакетов Ethernet от Arduino Nano

HackerBoxes - это ежемесячный абонентский ящик для электроники и компьютерной техники своими руками. Мы любители, творцы и экспериментаторы. Мы мечтатели мечты. ВЗЛОМАЙТЕ ПЛАНЕТУ!

Шаг 1: HackerBox 0031: Содержимое коробки

• Коллекционная справочная карточка HackerBoxes # 0031
• Маршрутизатор Ethernet Nexx WT3020F
• Эксклюзивный комплект HackerBox EtherTap
• Arduino Nano 5 В, 16 МГц
• Модуль Ethernet ENC28J60
• Красный переходник кроссовера
• Джемперы Dupont от женщины к женщине
• Эксклюзивная декаль OpenWrt

Еще кое-что, что будет полезно:

• Паяльник, припой и основные паяльные инструменты
• Компьютер для запуска программных средств

Самое главное, вам понадобится чувство приключений, дух DIY и хакерское любопытство. Хардкорная электроника DIY - нетривиальное занятие, и HackerBox не разбавляется. Цель - прогресс, а не совершенство. Когда вы упорствуете и получаете удовольствие от приключений, большое удовлетворение можно получить, изучая новые технологии и, надеюсь, заставляя некоторые проекты работать. Мы предлагаем делать каждый шаг медленно, обращая внимание на детали, и не бояться просить о помощи.

В FAQ по HackerBoxes есть масса информации для нынешних и потенциальных участников.

Шаг 2: эфир

«Единственное, что меня действительно беспокоило, - это эфир. Нет ничего на свете более беспомощного, безответственного и развратного, чем человек в пучине эфирного пьянства, и я знал, что мы очень скоро попадем в эту гниль». - Хантер С. Томпсон, «Страх и ненависть в Лас-Вегасе»

Ethernet (Википедия) - это семейство компьютерных сетевых технологий, обычно используемых в локальных сетях (LAN). Ethernet был коммерчески представлен в 1980 году и впервые стандартизирован в 1983 году, и с тех пор был усовершенствован для поддержки более высоких скоростей передачи данных и больших расстояний между линиями связи. Связанное видео "Ethernet Hacks", хотя в остальном неплохое, делает абсурдное заявление о том, что проводной Ethernet становится устаревшим из-за беспроводных технологий.

В оригинальном 10BASE5 Ethernet в качестве среды общего доступа используется большой толстый коаксиальный кабель. В более новых вариантах Ethernet используются витая пара и оптоволоконные каналы в сочетании с концентраторами или коммутаторами. За время своего существования скорость передачи данных Ethernet была увеличена с исходных 2,94 Мбит / с до сотен Гбит / с.

Ethernet предоставляет услуги, включая два нижних уровня модели OSI (физический уровень и уровень канала передачи данных). Если вы хотите узнать больше о семиуровневой сетевой модели OSI (да), посмотрите Википедию и / или это видео.

Шаг 3: Ethernet-маршрутизатор Nexx WT3020F и OpenWrt

Серия Ethernet-маршрутизаторов Nexx WT3020 основана на MediaTek MT7620N (технические характеристики). Эти маршрутизаторы включают два порта UTP Ethernet и беспроводной интерфейс 802.11n 300 Мбит / с, работающий на частоте 2,4 ГГц.

OpenWrt - это проект с открытым исходным кодом для встроенной операционной системы на основе Linux, в основном используемой во встроенных маршрутизаторах. Все компоненты оптимизированы, чтобы быть достаточно маленькими, чтобы поместиться в ограниченное хранилище и память, доступную в домашних маршрутизаторах. OpenWrt можно настроить с помощью интерфейса командной строки (пепельная оболочка) или веб-интерфейса (LuCI).

Есть несколько тысяч пакетов, доступных для установки через систему управления пакетами opkg, чтобы расширить функциональность вашего устройства. Эти пакеты включают межсетевые экраны, телефонию, виртуальные частные сети, хранилище, обмен сообщениями, маршрутизацию и почтовые службы, а также многие другие.

Эта статья OpenWrt Wiki описывает установку OpenWrt на маршрутизатор WT3020. Под заголовком «Установка» находится таблица двоичных файлов. Не используйте их. Вместо этого щелкните ссылку «Загрузка прошивки LEDE» под этой таблицей. Это последние версии. Вот хороший учебник по перепрошивке прошивки роутера. HOWTO по OpenWrt также могут быть весьма полезными.

Шаг 4: комплект EtherTap

EtherTap - это пассивный разветвитель Ethernet. Он «пассивен» в том смысле, что EtherTap выглядит как кусок кабеля Ethernet, ведущего к сети, в которой он развернут. Сквозные порты подключаются к сети Ethernet для мониторинга. Два проходных канала (по одному в каждом направлении) физически «отстукиваются» в прослеживаемой печатной плате. Отводные сигналы подаются на два отводных порта. Два порта ответвления имеют только свои каналы приема. Согласно этому механизму безопасности, ни один из портов ответвления не может передавать данные в проходной канал.

В комплект EtherTap входят:

• Эксклюзивная печатная плата EtherTap для HackerBoxes
• Два черных разъема RJ45
• Два желтых разъема RJ45
• Два керамических конденсатора 220 пФ

Сборка комплекта EtherTap довольно проста. Два разъема RJ45 разного цвета на самом деле идентичны и могут быть размещены как угодно. Обычно мы размещаем черные гнезда RJ45 на сквозных портах, а желтые гнезда - на портах ответвлений. Два конденсатора не поляризованы и могут быть вставлены любым способом.

Работа EtherTap включает в себя подключение транзитного канала, а затем подключение одного из портов ответвления (в зависимости от того, какое направление трафика вы отслеживаете) к компьютеру, на котором запущена программа захвата / анализа пакетов, такая как Wireshark.

Shout Out: EtherTap был вдохновлен проектом Майкла Оссманна Throwing Star LAN Tap, поэтому на его сайте Great Scott Gadgets есть много важных деталей и истории. Майкл делает еще несколько классных игрушек, которые стоит попробовать, пока вы там.

Шаг 5: Платформа микроконтроллеров Arduino Nano

Входящий в комплект модуль Arduino Nano поставляется с контактами заголовка, но они не припаяны к модулю. Пока оставьте булавки отключенными. Выполните эти начальные тесты модуля Arduino Nano отдельно от платы BioSense и ПЕРЕД пайкой контактов разъема Arduino Nano. Все, что потребуется для следующих нескольких шагов, - это кабель microUSB и модуль Nano в том виде, в котором он достается из сумки.

Arduino Nano - это миниатюрная плата Arduino для поверхностного монтажа, удобная для макетирования, со встроенным USB. Это потрясающе полнофункциональная программа, которую легко взломать.

Функции:

• Микроконтроллер: Atmel ATmega328P
• Напряжение: 5 В
• Цифровые контакты ввода / вывода: 14 (6 ШИМ)
• Аналоговые входные контакты: 8
• Постоянный ток на контакт ввода / вывода: 40 мА
• Флэш-память: 32 КБ (2 КБ для загрузчика)
• SRAM: 2 КБ
• EEPROM: 1 КБ
• Тактовая частота: 16 МГц
• Размеры: 17 мм x 43 мм

Этот конкретный вариант Arduino Nano - это черный дизайн Robotdyn. Интерфейс представляет собой встроенный порт MicroUSB, совместимый с теми же кабелями MicroUSB, которые используются во многих мобильных телефонах и планшетах.

Arduino Nanos имеет встроенный чип USB / последовательного моста. В этом конкретном варианте микросхемой моста является CH340G. Обратите внимание, что существуют различные другие типы микросхем USB / последовательного моста, используемые на различных типах плат Arduino. Эти микросхемы позволяют USB-порту компьютера взаимодействовать с последовательным интерфейсом процессора Arduino.

Операционная система компьютера требует наличия драйвера устройства для связи с микросхемой USB / последовательного интерфейса. Драйвер позволяет IDE взаимодействовать с платой Arduino. Необходимый конкретный драйвер устройства зависит как от версии ОС, так и от типа USB / последовательного чипа. Для микросхем CH340 USB / Serial доступны драйверы для многих операционных систем (UNIX, Mac OS X или Windows). Эти драйверы поставляет производитель CH340.

Когда вы впервые подключаете Arduino Nano к USB-порту компьютера, должен загореться зеленый индикатор питания, а вскоре после этого синий индикатор должен начать медленно мигать. Это происходит потому, что в Nano предварительно загружена программа BLINK, которая работает на новом Arduino Nano.

Шаг 6: интегрированная среда разработки Arduino (IDE)

Если у вас еще не установлена Arduino IDE, вы можете загрузить ее с Arduino.cc

Если вам нужна дополнительная вводная информация для работы в экосистеме Arduino, мы предлагаем ознакомиться с инструкциями для HackerBoxes Starter Workshop.

Подключите Nano к кабелю MicroUSB, а другой конец кабеля к USB-порту на компьютере, запустите программное обеспечение Arduino IDE, выберите соответствующий USB-порт в среде IDE в разделе инструменты> порт (вероятно, имя с «wchusb» в нем.). Также выберите «Arduino Nano» в среде IDE в разделе «Инструменты»> «Плата».

Наконец, загрузите фрагмент кода примера:

Файл-> Примеры-> Основы-> Blink

На самом деле это код, который был предварительно загружен в Nano и должен работать прямо сейчас, чтобы медленно мигать синим светодиодом. Соответственно, если мы загрузим этот пример кода, ничего не изменится. Вместо этого давайте немного изменим код.

Присмотревшись, вы можете увидеть, что программа включает светодиод, ждет 1000 миллисекунд (одну секунду), выключает светодиод, ждет еще секунду, а затем делает все это снова - навсегда.

Измените код, изменив оба оператора «delay (1000)» на «delay (100)». Эта модификация заставит светодиод мигать в десять раз быстрее, не так ли?

Давайте загрузим измененный код в Nano, нажав кнопку ЗАГРУЗИТЬ (значок стрелки) прямо над измененным кодом. Посмотрите ниже код для информации о статусе: «компиляция», а затем «загрузка». В конце концов, в среде IDE должно появиться сообщение «Загрузка завершена», а светодиодный индикатор должен мигать быстрее.

Если да, то поздравляю! Вы только что взломали свой первый фрагмент встроенного кода.

После того, как ваша версия с быстрым миганием загружена и запущена, почему бы не посмотреть, можете ли вы снова изменить код, чтобы светодиод быстро мигал дважды, а затем подождал пару секунд перед повторением? Попробуйте! Как насчет других шаблонов? Как только вам удастся визуализировать желаемый результат, закодировать его и наблюдать, как он работает, как запланировано, вы сделали огромный шаг к тому, чтобы стать компетентным хакером оборудования.

Шаг 7: контакты заголовка Arduino Nano

Теперь, когда ваш компьютер разработки настроен для загрузки кода в Arduino Nano, а Nano протестирован, отсоедините USB-кабель от Nano и приготовьтесь к пайке.

Если вы новичок в пайке, в Интернете есть много отличных руководств и видео по пайке. Вот один пример. Если вы чувствуете, что вам нужна дополнительная помощь, попробуйте найти группу местных производителей или место для хакеров в вашем районе. Кроме того, радиолюбительские клубы всегда являются отличным источником опыта в области электроники.

Припаяйте два однорядных заголовка (по пятнадцать контактов каждый) к модулю Arduino Nano. Шестиконтактный разъем ICSP (внутрисхемное последовательное программирование) не будет использоваться в этом проекте, поэтому просто оставьте эти контакты отключенными.

После завершения пайки внимательно проверьте наличие паяных перемычек и / или холодных паяных соединений. Наконец, снова подключите Arduino Nano к USB-кабелю и убедитесь, что все по-прежнему работает правильно.

Шаг 8: Ethernet-модуль ENC28J60

ENC28J60 (техническое описание) - это микросхема контроллера Ethernet. Благодаря интерфейсу SPI его достаточно легко использовать даже с простейшими микроконтроллерами.

Обратите внимание, что в некоторых версиях этого модуля есть стабилизатор напряжения LDO, позволяющий управлять напряжением 5 В, даже если на микросхеме ENC28J60 напряжение 3,3 В. Эта версия модуля НЕ имеет регулятора напряжения и требует внешнего источника питания 3,3 В.

Библиотека EtherCard Arduino выполняет низкоуровневое взаимодействие вашего кода Arduino с сетью. В библиотеке есть несколько примеров. Хорошим вариантом для начала является backSoon.ino, который позволит вам получить доступ к эскизу на Arduino Nano из любого веб-браузера в той же локальной сети.

Шаг 9: переходник кроссовера

Кроссовер Ethernet (Википедия) - это кабель или переходник, используемый для прямого соединения вычислительных устройств. Чаще всего используется для подключения двух устройств одного типа, например. два компьютера (через их контроллеры сетевого интерфейса) или два коммутатора друг к другу. Напротив, соединительные кабели или прямые кабели используются для подключения устройств разных типов, таких как компьютер, к сетевому коммутатору или концентратору Ethernet.

Проводка внутри кроссовера намеренно пересекается, чтобы соединить сигналы передачи на одном конце с сигналами приема на другом конце и наоборот.

Шаг 10: взломайте планету

Если вам понравился этот Instrucable, и вы хотите, чтобы ящик с электронными и компьютерными проектами, подобными этому, доставлялся прямо в ваш почтовый ящик каждый месяц, пожалуйста, присоединяйтесь к революции HackerBox, ПОДПИСавшись ЗДЕСЬ.

Сообщите о своем успехе в комментариях ниже или на странице HackerBoxes в Facebook. Обязательно дайте нам знать, если у вас возникнут какие-либо вопросы или вам понадобится помощь. Спасибо за то, что вы являетесь частью HackerBoxes. Пожалуйста, продолжайте присылать ваши предложения и отзывы. HackerBoxes - это ВАШИ коробки. Сделаем что-нибудь отличное!