HackerBox 0031: l'etere: 10 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:04

Questo mese, gli hacker di HackerBox stanno approfondendo Ethernet, sistemi operativi del router, monitoraggio della rete e analisi della rete. Questo Instructable contiene informazioni per lavorare con HackerBox #0031, che puoi raccogliere qui fino ad esaurimento scorte. Inoltre, se desideri ricevere un HackerBox come questo direttamente nella tua casella di posta ogni mese, iscriviti a HackerBoxes.com e unisciti alla rivoluzione!

Argomenti e obiettivi di apprendimento per HackerBox 0031:

• Configura il router Ethernet WT3020
• Installa il sistema operativo OpenWrt sul router WT3020
• Assemblare il kit EtherTap HackerBoxes
• Distribuisci EtherTap per monitorare passivamente il traffico di rete
• Configura l'IDE Arduino per l'utilizzo con Arduino Nano
• Interfaccia un controller Ethernet ENC28J60 ad Arduino Nano
• Trasmetti e ricevi pacchetti Ethernet da Arduino Nano

HackerBoxes è il servizio di box in abbonamento mensile per l'elettronica fai da te e la tecnologia informatica. Siamo hobbisti, maker e sperimentatori. Siamo i sognatori dei sogni. HACK IL PIANETA!

Passaggio 1: HackerBox 0031: contenuto della confezione

• HackerBoxes #0031 Scheda di riferimento da collezione
• Router Ethernet Nexx WT3020F
• Kit esclusivo HackerBox EtherTap
• Arduino Nano 5V, 16MHz
• Modulo Ethernet ENC28J60
• Spina adattatore crossover rosso
• Maglioni Dupont da femmina a femmina
• Decalcomania esclusiva OpenWrt

Alcune altre cose che saranno utili:

• Saldatore, saldatore e strumenti di saldatura di base
• Computer per l'esecuzione di strumenti software

Soprattutto, avrai bisogno di un senso di avventura, spirito fai-da-te e curiosità da hacker. L'elettronica fai-da-te hardcore non è una ricerca banale e gli HackerBox non sono annacquati. L'obiettivo è il progresso, non la perfezione. Quando persisti e ti godi l'avventura, una grande soddisfazione può derivare dall'apprendimento di nuove tecnologie e, si spera, dal far funzionare alcuni progetti. Ti suggeriamo di fare ogni passo lentamente, prestando attenzione ai dettagli e non aver paura di chiedere aiuto.

C'è una grande quantità di informazioni per i membri attuali e potenziali nelle FAQ di HackerBoxes.

Passaggio 2: l'etere

"L'unica cosa che mi preoccupava davvero era l'etere. Non c'è niente al mondo più indifeso, irresponsabile e depravato di un uomo nel profondo di una baldoria di etere, e sapevo che saremmo entrati in quella robaccia molto presto." - Hunter S. Thompson, "Paura e delirio a Las Vegas"

Ethernet (Wikipedia) è una famiglia di tecnologie di rete di computer comunemente utilizzate nelle reti locali (LAN). Ethernet è stato introdotto commercialmente nel 1980 e standardizzato per la prima volta nel 1983 e da allora è stato perfezionato per supportare velocità in bit più elevate e distanze di collegamento più lunghe. Il video "Ethernet Hacks" collegato, sebbene per il resto abbastanza buono, fa l'assurda affermazione che l'Ethernet cablata sta diventando obsoleta a causa delle tecnologie wireless.

L'originale Ethernet 10BASE5 utilizza un cavo coassiale grande e grosso come mezzo condiviso. Le varianti Ethernet più recenti utilizzano doppini intrecciati e collegamenti in fibra ottica in combinazione con hub o switch. Nel corso della sua storia, le velocità di trasferimento dati Ethernet sono state aumentate dagli originali 2,94 Mbps a centinaia di Gbps.

Ethernet fornisce servizi che includono i due livelli più bassi del modello OSI (livello fisico e livello collegamento dati). Se vuoi saperne di più sul modello di rete OSI a sette livelli (lo fai), controlla Wikipedia e/o questo video.

Passaggio 3: router Ethernet Nexx WT3020F e OpenWrt

La serie di router Ethernet Nexx WT3020 è basata su MediaTek MT7620N (specifiche). Questi router includono due porte Ethernet UTP e un'interfaccia wireless 802.11n 300Mbps operante a 2,4 GHz.

OpenWrt è un progetto open source per sistemi operativi embedded basati su Linux, utilizzato principalmente su router embedded. Tutti i componenti sono stati ottimizzati per essere sufficientemente piccoli da adattarsi allo spazio di archiviazione e alla memoria limitati disponibili nei router domestici. OpenWrt può essere configurato utilizzando un'interfaccia a riga di comando (ash shell) o un'interfaccia web (LuCI).

Sono disponibili diverse migliaia di pacchetti per l'installazione tramite il sistema di gestione dei pacchetti opkg per estendere le funzionalità del dispositivo. Questi pacchetti includono firewall, telefonia, VPN, archiviazione, messaggistica, routing e servizi di posta elettronica tra molti, molti altri.

Questa voce del Wiki OpenWrt riguarda l'installazione di OpenWrt sul router WT3020. Sotto l'intestazione "Installazione" c'è una tabella di binari. Non usare questi. Invece, fai clic sul collegamento per "Download del firmware LEDE" proprio sotto quella tabella. Queste sono le ultime versioni. Ecco un bel tutorial su come flashare il firmware del router. Anche gli OpenWrt HOWTO possono essere molto utili.

Passaggio 4: kit EtherTap

L'EtherTap è un tap Ethernet passivo. È "passivo" in quanto EtherTap sembra proprio un pezzo di cavo Ethernet per la rete in cui è distribuito. Le porte pass-through sono collegate in linea all'interno della connessione Ethernet da monitorare. I due canali del pass-through (uno che va in ogni direzione) sono fisicamente "tappati" nel tracciato del PCB. I segnali prelevati vengono accoppiati alle due porte di derivazione. Le due porte tap hanno solo i loro canali di ricezione cablati. Secondo questo meccanismo di sicurezza, nessuna delle porte di derivazione può trasmettere nel pass-through.

Il kit EtherTap include:

• HackerBox esclusivi EtherTap PCB
• Due prese RJ45 nere
• Due jack RJ45 gialli
• Due condensatori ceramici da 220 pF

Il montaggio del kit EtherTap è abbastanza semplice. I due jack RJ45 di colore diverso sono in realtà identici e possono essere posizionati come preferisci. Generalmente posizioniamo i jack RJ45 neri sulle porte pass-through e i jack gialli sulle porte tap. I due condensatori non sono polarizzati e possono essere inseriti in entrambi i modi.

Il funzionamento di EtherTap implica il collegamento del pass-through e quindi il collegamento di una delle porte tap (a seconda della direzione del traffico che si sta monitorando) a un computer che esegue un programma di acquisizione/analisi dei pacchetti come Wireshark.

Shout Out: EtherTap è stato ispirato da Throwing Star LAN Tap di Michael Ossmann, quindi ci sono molti dettagli rilevanti e la storia sul suo sito Great Scott Gadgets. Michael crea altri giocattoli molto interessanti che vale la pena provare mentre sei lì.

Passaggio 5: piattaforma microcontrollore Arduino Nano

Il modulo Arduino Nano incluso viene fornito con pin di intestazione, ma non sono saldati al modulo. Lascia perdere i pin per ora. Eseguire questi test iniziali del modulo Arduino Nano separatamente dalla scheda BioSense e PRIMA di saldare i pin dell'intestazione dell'Arduino Nano. Tutto ciò che serve per i prossimi due passaggi è un cavo microUSB e il modulo Nano così come esce dalla borsa.

Arduino Nano è una scheda Arduino miniaturizzata a montaggio superficiale, compatibile con la breadboard, con USB integrato. È sorprendentemente completo e facile da hackerare.

Caratteristiche:

• Microcontrollore: Atmel ATmega328P
• Tensione: 5V
• Pin I/O digitali: 14 (6 PWM)
• Pin di ingresso analogico: 8
• Corrente CC per pin I/O: 40 mA
• Memoria Flash: 32 KB (2 KB per bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Velocità di clock: 16 MHz
• Dimensioni: 17 mm x 43 mm

Questa particolare variante di Arduino Nano è il design Robotdyn nero. L'interfaccia è tramite una porta MicroUSB integrata compatibile con gli stessi cavi MicroUSB utilizzati con molti telefoni cellulari e tablet.

Arduino Nanos è dotato di un chip bridge USB/seriale integrato. Su questa particolare variante, il chip bridge è il CH340G. Si noti che esistono vari altri tipi di chip bridge USB/seriale utilizzati sui vari tipi di schede Arduino. Questi chip consentono alla porta USB del computer di comunicare con l'interfaccia seriale sul chip del processore di Arduino.

Il sistema operativo di un computer richiede un driver di dispositivo per comunicare con il chip USB/seriale. Il driver consente all'IDE di comunicare con la scheda Arduino. Il driver del dispositivo specifico necessario dipende sia dalla versione del sistema operativo che dal tipo di chip USB/seriale. Per i chip USB/seriale CH340, sono disponibili driver per molti sistemi operativi (UNIX, Mac OS X o Windows). Il produttore del CH340 fornisce questi driver qui.

Quando colleghi per la prima volta Arduino Nano a una porta USB del tuo computer, la spia di alimentazione verde dovrebbe accendersi e poco dopo il LED blu dovrebbe iniziare a lampeggiare lentamente. Questo accade perché il Nano è precaricato con il programma BLINK, che è in esecuzione sul nuovissimo Arduino Nano.

Passaggio 6: ambiente di sviluppo integrato Arduino (IDE)

Se non hai ancora installato l'IDE Arduino, puoi scaricarlo da Arduino.cc

Se desideri ulteriori informazioni introduttive per lavorare nell'ecosistema Arduino, ti suggeriamo di consultare le istruzioni per HackerBoxes Starter Workshop.

Collega il Nano al cavo MicroUSB e l'altra estremità del cavo a una porta USB del computer, avvia il software Arduino IDE, seleziona la porta USB appropriata nell'IDE in strumenti>porta (probabilmente un nome con "wchusb" in esso). Seleziona anche "Arduino Nano" nell'IDE in strumenti>scheda.

Infine, carica un pezzo di codice di esempio:

File->Esempi->Base->Blink

Questo è in realtà il codice che è stato precaricato sul Nano e dovrebbe essere in esecuzione in questo momento per far lampeggiare lentamente il LED blu. Di conseguenza, se carichiamo questo codice di esempio, non cambierà nulla. Invece, modifichiamo un po' il codice.

Guardando da vicino, puoi vedere che il programma accende il LED, aspetta 1000 millisecondi (un secondo), spegne il LED, aspetta un altro secondo e poi ripete tutto - per sempre.

Modificare il codice modificando entrambe le istruzioni "delay(1000)" in "delay(100)". Questa modifica farà lampeggiare il LED dieci volte più velocemente, giusto?

Carichiamo il codice modificato nel Nano facendo clic sul pulsante UPLOAD (l'icona a forma di freccia) appena sopra il codice modificato. Guarda sotto il codice per le informazioni sullo stato: "compiling" e poi "uploading". Alla fine, l'IDE dovrebbe indicare "Caricamento completato" e il LED dovrebbe lampeggiare più velocemente.

Se è così, congratulazioni! Hai appena hackerato il tuo primo pezzo di codice incorporato.

Una volta che la tua versione con lampeggio veloce è stata caricata e funzionante, perché non vedere se riesci a cambiare di nuovo il codice per far lampeggiare velocemente il LED due volte e poi aspettare un paio di secondi prima di ripetere? Provaci! Che ne dici di altri modelli? Una volta che sei riuscito a visualizzare un risultato desiderato, codificarlo e osservarlo per funzionare come previsto, hai fatto un enorme passo avanti per diventare un hacker hardware competente.

Passaggio 7: pin di intestazione Arduino Nano

Ora che il tuo computer di sviluppo è stato configurato per caricare il codice su Arduino Nano e il Nano è stato testato, scollega il cavo USB dal Nano e preparati a saldare.

Se sei nuovo alla saldatura, ci sono molte ottime guide e video online sulla saldatura. Ecco un esempio. Se ritieni di aver bisogno di ulteriore assistenza, prova a trovare un gruppo di produttori locali o uno spazio hacker nella tua zona. Inoltre, i club di radioamatori sono sempre ottime fonti di esperienza nel campo dell'elettronica.

Saldare le due intestazioni a riga singola (quindici pin ciascuna) al modulo Arduino Nano. Il connettore a sei pin ICSP (programmazione seriale in-circuit) non verrà utilizzato in questo progetto, quindi lascia semplicemente quei pin spenti.

Una volta completata la saldatura, controllare attentamente la presenza di ponti di saldatura e/o giunti di saldatura freddi. Infine, collega l'Arduino Nano al cavo USB e verifica che tutto funzioni ancora correttamente.

Passaggio 8: modulo Ethernet ENC28J60

L'ENC28J60 (scheda tecnica) è un chip controller Ethernet. Grazie alla sua interfaccia SPI, è ragionevolmente facile da usare anche con i microcontrollori più semplici.

Si noti che alcune versioni di questo modulo hanno un regolatore di tensione LDO che consente loro di essere pilotate da 5 V anche se il chip ENC28J60 è a 3,3 V. Questa versione del modulo NON dispone di regolatore di tensione e necessita di essere alimentata con 3,3V esternamente.

La libreria Arduino EtherCard esegue l'interfacciamento di basso livello dal codice Arduino alla rete. La libreria viene fornita con diversi esempi. Uno carino per cominciare è backSoon.ino che ti permetterà di accedere allo sketch su Arduino Nano da qualsiasi browser web sulla stessa LAN.

Passaggio 9: spina dell'adattatore crossover

Un crossover Ethernet (Wikipedia) è un cavo o un adattatore utilizzato per collegare direttamente i dispositivi di elaborazione. Viene spesso utilizzato per collegare due dispositivi dello stesso tipo, ad es. due computer (tramite i loro controller di interfaccia di rete) o due switch tra loro. Al contrario, i cavi patch o i cavi straight through vengono utilizzati per collegare dispositivi di tipo diverso, come un computer a uno switch di rete o un hub Ethernet.

Il cablaggio all'interno del crossover è incrociato intenzionalmente per collegare i segnali di trasmissione a un'estremità ai segnali di ricezione all'altra estremità e viceversa.

Passaggio 10: HACK IL PIANETA

Se ti è piaciuto questo Instrucable e desideri ricevere una scatola di progetti elettronici e informatici come questo direttamente nella tua casella di posta ogni mese, per favore unisciti alla rivoluzione HackerBox ISCRIVENDOTI QUI.

Raggiungi e condividi il tuo successo nei commenti qui sotto o sulla pagina Facebook di HackerBoxes. Certamente fateci sapere se avete domande o avete bisogno di aiuto con qualsiasi cosa. Grazie per essere parte di HackerBoxes. Si prega di mantenere i vostri suggerimenti e feedback in arrivo. Gli HackerBox sono le TUE scatole. Facciamo qualcosa di grande!