HackerBox 0031: the Ethher: 10 Steps

2024 Συγγραφέας: John Day | [email protected]. Τελευταία τροποποίηση: 2024-01-30 08:37

Αυτό το μήνα, οι HackerBox Hackers ερευνούν το Ethernet, τα λειτουργικά συστήματα του δρομολογητή, την παρακολούθηση δικτύου και την ανάλυση δικτύου. Αυτό το εγχειρίδιο περιέχει πληροφορίες για την εργασία με το HackerBox #0031, τις οποίες μπορείτε να παραλάβετε εδώ, μέχρι εξαντλήσεως των αποθεμάτων. Επίσης, εάν θα θέλατε να λαμβάνετε ένα HackerBox όπως αυτό απευθείας στο γραμματοκιβώτιό σας κάθε μήνα, εγγραφείτε στο HackerBoxes.com και λάβετε μέρος στην επανάσταση!

Θέματα και μαθησιακοί στόχοι για το HackerBox 0031:

• Διαμορφώστε τον δρομολογητή WT3020 Ethernet
• Εγκαταστήστε το λειτουργικό σύστημα OpenWrt στο δρομολογητή WT3020
• Συγκεντρώστε το κιτ EtherTap HackerBoxes
• Αναπτύξτε το EtherTap για να παρακολουθείτε παθητικά την κίνηση του δικτύου
• Διαμορφώστε το Arduino IDE για χρήση με το Arduino Nano
• Συνδέστε έναν ελεγκτή Ethernet ENC28J60 στο Arduino Nano
• Μεταδώστε και λάβετε πακέτα Ethernet από το Arduino Nano

Το HackerBoxes είναι η μηνιαία υπηρεσία συνδρομής για ηλεκτρονικά είδη DIY και τεχνολογία υπολογιστών. Είμαστε χομπίστες, κατασκευαστές και πειραματιστές. Είμαστε οι ονειροπόλοι των ονείρων. ΧΑΚ ΣΤΟΝ ΠΛΑΝΗΤΗ!

Βήμα 1: HackerBox 0031: Περιεχόμενα κουτιού

• HackerBoxes #0031 Συλλεκτική κάρτα αναφοράς
• Δρομολογητής Ethernet Nexx WT3020F
• Αποκλειστικό κιτ HackerBox EtherTap
• Arduino Nano 5V, 16MHz
• ENC28J60 Ενότητα Ethernet
• Red Crossover Adapter Plug
• Γυναικείες-Γυναικείες μπλούζες Dupont
• Αποκλειστικό αυτοκόλλητο OpenWrt

Κάποια άλλα πράγματα που θα σας βοηθήσουν:

• Συγκολλητικό σίδερο, συγκόλληση και βασικά εργαλεία συγκόλλησης
• Υπολογιστής για τη λειτουργία εργαλείων λογισμικού

Το πιο σημαντικό, θα χρειαστείτε μια αίσθηση περιπέτειας, DIY πνεύμα και χάκερ περιέργεια. Τα Hardcore DIY ηλεκτρονικά δεν είναι μια ασήμαντη επιδίωξη και τα HackerBoxes δεν ξεθωριάζουν. Ο στόχος είναι η πρόοδος και όχι η τελειότητα. Όταν επιμένετε και απολαμβάνετε την περιπέτεια, μπορεί να προκύψει μεγάλη ικανοποίηση από την εκμάθηση νέας τεχνολογίας και ελπίζουμε ότι κάποια έργα θα λειτουργήσουν. Προτείνουμε να κάνετε κάθε βήμα αργά, προσέχοντας τις λεπτομέρειες και μην φοβάστε να ζητήσετε βοήθεια.

Υπάρχει μια πληθώρα πληροφοριών για τα τρέχοντα και μελλοντικά μέλη στις Συνήθεις Ερωτήσεις για τα HackerBoxes.

Βήμα 2: Ο Αιθέρας

"Το μόνο πράγμα που με ανησυχούσε πραγματικά ήταν ο αιθέρας. Δεν υπάρχει τίποτα στον κόσμο πιο αβοήθητο και ανεύθυνο και άθλιο από έναν άνθρωπο στα βάθη μιας αιθέρας, και ήξερα ότι θα είχαμε μπει σύντομα σε αυτά τα σάπια πράγματα." - Hunter S. Thompson, "Fear and Loathing in Las Vegas"

Το Ethernet (Wikipedia) είναι μια οικογένεια τεχνολογιών δικτύων υπολογιστών που χρησιμοποιούνται συνήθως σε τοπικά δίκτυα (LAN). Το Ethernet εισήχθη εμπορικά το 1980 και τυποποιήθηκε για πρώτη φορά το 1983 και έκτοτε βελτιώθηκε για να υποστηρίζει υψηλότερα ποσοστά bit και μεγαλύτερες αποστάσεις σύνδεσης. Το συνδεδεμένο βίντεο "Ethernet Hacks", ενώ κατά τα άλλα είναι αρκετά καλό, κάνει τον παράλογο ισχυρισμό ότι το ενσύρματο Ethernet καθίσταται παρωχημένο λόγω ασύρματων τεχνολογιών.

Το πρωτότυπο 10BASE5 Ethernet χρησιμοποιεί μεγάλο, παχύ ομοαξονικό καλώδιο ως κοινόχρηστο μέσο. Οι νεότερες παραλλαγές Ethernet χρησιμοποιούν συνεστραμμένο ζεύγος και συνδέσεις οπτικών ινών σε συνδυασμό με διανομέα ή διακόπτες. Κατά τη διάρκεια της ιστορίας του, οι ρυθμοί μεταφοράς δεδομένων Ethernet αυξήθηκαν από τα αρχικά 2,94 Mbps σε εκατοντάδες Gbps.

Το Ethernet παρέχει υπηρεσίες που περιλαμβάνουν τα χαμηλότερα δύο επίπεδα του μοντέλου OSI (φυσικό επίπεδο και επίπεδο σύνδεσης δεδομένων). Αν θέλετε να μάθετε περισσότερα για το μοντέλο δικτύου OSI επτά επιπέδων (το κάνετε), δείτε τη Wikipedia ή/και αυτό το βίντεο.

Βήμα 3: Nexx WT3020F Ethernet Router και OpenWrt

Η σειρά δρομολογητών Ethernet Nexx WT3020 βασίζεται στο MediaTek MT7620N (προδιαγραφές). Αυτοί οι δρομολογητές περιλαμβάνουν δύο θύρες UTP Ethernet και ασύρματη διασύνδεση 802.11n 300Mbps που λειτουργεί στα 2,4 GHz.

Το OpenWrt είναι ένα έργο ανοιχτού κώδικα για ενσωματωμένο λειτουργικό σύστημα βασισμένο στο Linux, που χρησιμοποιείται κυρίως σε ενσωματωμένους δρομολογητές. Όλα τα εξαρτήματα έχουν βελτιστοποιηθεί ώστε να είναι αρκετά μικρά ώστε να χωρούν στον περιορισμένο χώρο αποθήκευσης και μνήμης που διατίθενται στους οικιακούς δρομολογητές. Το OpenWrt μπορεί να διαμορφωθεί χρησιμοποιώντας μια διεπαφή γραμμής εντολών (κέλυφος τέφρας) ή μια διεπαφή ιστού (LuCI).

Υπάρχουν αρκετές χιλιάδες πακέτα διαθέσιμα για εγκατάσταση μέσω του συστήματος διαχείρισης πακέτων opkg για να επεκτείνετε τη λειτουργικότητα της συσκευής σας. Αυτά τα πακέτα περιλαμβάνουν τείχη προστασίας, τηλεφωνία, VPN, αποθήκευση, ανταλλαγή μηνυμάτων, δρομολόγηση και υπηρεσίες email μεταξύ πολλών, πολλών άλλων.

Αυτή η καταχώρηση του OpenWrt Wiki καλύπτει την εγκατάσταση του OpenWrt στο δρομολογητή WT3020. Κάτω από την επικεφαλίδα "Εγκατάσταση" υπάρχει ένας πίνακας δυαδικών. Μην τα χρησιμοποιείτε αυτά. Αντ 'αυτού, κάντε κλικ στο σύνδεσμο για "Λήψη υλικολογισμικού LEDE" ακριβώς κάτω από αυτόν τον πίνακα. Αυτές είναι οι πιο πρόσφατες εκδόσεις. Εδώ είναι ένα ωραίο σεμινάριο για το αναβοσβήσιμο του υλικολογισμικού των δρομολογητών. Τα OpenWrt HOWTO μπορούν επίσης να είναι αρκετά χρήσιμα.

Βήμα 4: Σετ EtherTap

Το EtherTap είναι μια παθητική βρύση Ethernet. Είναι "παθητικό" στο ότι το EtherTap μοιάζει με ένα κομμάτι καλωδίου Ethernet στο δίκτυο όπου αναπτύσσεται. Οι θύρες διέλευσης είναι συνδεδεμένες εσωτερικά εντός της σύνδεσης Ethernet προς παρακολούθηση. Τα δύο κανάλια της διέλευσης (ένα που πηγαίνει προς κάθε κατεύθυνση) είναι φυσικά "χτυπημένα" στο ίχνος του PCB. Τα ακουστικά σήματα συνδέονται με τις δύο θύρες βρύσης. Οι δύο θύρες βρύσης έχουν καλωδίωση μόνο των καναλιών λήψης. Σύμφωνα με αυτόν τον μηχανισμό ασφαλείας, καμία από τις θύρες βρύσης δεν μπορεί να μεταδοθεί στο πέρασμα.

Το κιτ EtherTap περιλαμβάνει:

• Αποκλειστικό PCB HackerBoxes EtherTap
• Δύο μαύρες υποδοχές RJ45
• Δύο κίτρινα βύσματα RJ45
• Δύο κεραμικοί πυκνωτές 220pF

Η συναρμολόγηση του κιτ EtherTap είναι αρκετά απλή. Οι δύο διαφορετικές χρωματιστές υποδοχές RJ45 είναι στην πραγματικότητα πανομοιότυπες και μπορούν να τοποθετηθούν όπως θέλετε. Γενικά τοποθετούμε τις μαύρες υποδοχές RJ45 στις θύρες διέλευσης και τις κίτρινες υποδοχές στις θύρες βρύσης. Οι δύο πυκνωτές δεν είναι πολωμένοι και μπορούν να εισαχθούν με οποιονδήποτε τρόπο.

Η λειτουργία του EtherTap περιλαμβάνει τη σύνδεση του περάσματος και στη συνέχεια τη σύνδεση μιας από τις θύρες βρύσης (ανάλογα με την κατεύθυνση της κίνησης που παρακολουθείτε) σε έναν υπολογιστή που εκτελεί ένα πρόγραμμα λήψης/ανάλυσης πακέτων όπως το Wireshark.

Shout Out: Το EtherTap εμπνεύστηκε από το Throwing Star LAN Tap του Michael Ossmann, οπότε υπάρχουν πολλές σχετικές λεπτομέρειες και ιστορία στο site του Great Scott Gadgets. Ο Μάικλ φτιάχνει μερικά άλλα πολύ δροσερά παιχνίδια που αξίζει να τα δείτε ενώ βρίσκεστε εκεί.

Βήμα 5: Πλατφόρμα Arduino Nano Microcontroller

Η ενσωματωμένη μονάδα Arduino Nano συνοδεύεται από καρφίτσες κεφαλίδας, αλλά δεν είναι κολλημένες στη μονάδα. Αφήστε τις καρφίτσες για τώρα. Εκτελέστε αυτές τις αρχικές δοκιμές της μονάδας Arduino Nano ξεχωριστά από το BioSense Board και το PRIOR για τη συγκόλληση των ακίδων κεφαλίδας του Arduino Nano. Το μόνο που χρειάζεται για τα επόμενα δύο βήματα είναι ένα καλώδιο microUSB και η μονάδα Nano ακριβώς όπως βγαίνει από την τσάντα.

Το Arduino Nano είναι μια επιτοίχια, φιλική προς το ψωμί, μικρογραφική πλακέτα Arduino με ενσωματωμένο USB. Είναι εκπληκτικά πλήρως εξοπλισμένο και εύκολο να χακάρει.

Χαρακτηριστικά:

• Μικροελεγκτής: Atmel ATmega328P
• Τάση: 5V
• Digitalηφιακές ακίδες εισόδου/εξόδου: 14 (6 PWM)
• Αναλογικές ακίδες εισόδου: 8
• Ρεύμα DC ανά καρφίτσα εισόδου/εξόδου: 40 mA
• Μνήμη Flash: 32 KB (2KB για εκκίνηση)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Ταχύτητα ρολογιού: 16 MHz
• Διαστάσεις: 17mm x 43mm

Η συγκεκριμένη παραλλαγή του Arduino Nano είναι το μαύρο σχέδιο Robotdyn. Η διεπαφή είναι από μια ενσωματωμένη θύρα MicroUSB που είναι συμβατή με τα ίδια καλώδια MicroUSB που χρησιμοποιούνται με πολλά κινητά τηλέφωνα και tablet.

Το Arduino Nanos διαθέτει ενσωματωμένο τσιπ USB/Serial bridge. Στη συγκεκριμένη παραλλαγή, το τσιπ γέφυρας είναι το CH340G. Σημειώστε ότι υπάρχουν διάφοροι άλλοι τύποι τσιπ USB/Serial Bridge που χρησιμοποιούνται στους διάφορους τύπους πλακετών Arduino. Αυτά τα τσιπ σας επιτρέπουν στη θύρα USB του υπολογιστή να επικοινωνείτε με τη σειριακή διεπαφή στο τσιπ επεξεργαστή του Arduino.

Το λειτουργικό σύστημα ενός υπολογιστή απαιτεί ένα πρόγραμμα οδήγησης συσκευής για επικοινωνία με το τσιπ USB/Serial. Το πρόγραμμα οδήγησης επιτρέπει στο IDE να επικοινωνεί με την πλακέτα Arduino. Το συγκεκριμένο πρόγραμμα οδήγησης συσκευής που απαιτείται εξαρτάται τόσο από την έκδοση του λειτουργικού συστήματος όσο και από τον τύπο του τσιπ USB/Serial. Για τα τσιπ USB/Serial CH340, υπάρχουν διαθέσιμα προγράμματα οδήγησης για πολλά λειτουργικά συστήματα (UNIX, Mac OS X ή Windows). Ο κατασκευαστής του CH340 παρέχει αυτούς τους οδηγούς εδώ.

Όταν συνδέετε για πρώτη φορά το Arduino Nano σε μια θύρα USB του υπολογιστή σας, η πράσινη λυχνία τροφοδοσίας θα ανάψει και λίγο μετά το μπλε LED θα αρχίσει να αναβοσβήνει αργά. Αυτό συμβαίνει επειδή το Nano είναι προ-φορτωμένο με το πρόγραμμα BLINK, το οποίο λειτουργεί με το ολοκαίνουργιο Arduino Nano.

Βήμα 6: Ολοκληρωμένο περιβάλλον ανάπτυξης Arduino (IDE)

Εάν δεν έχετε ακόμη εγκαταστήσει το Arduino IDE, μπορείτε να το κατεβάσετε από το Arduino.cc

Εάν θέλετε πρόσθετες εισαγωγικές πληροφορίες για εργασία στο οικοσύστημα Arduino, προτείνουμε να δείτε τις οδηγίες για το HackerBoxes Starter Workshop.

Συνδέστε το Nano στο καλώδιο MicroUSB και το άλλο άκρο του καλωδίου σε μια θύρα USB του υπολογιστή, ξεκινήστε το λογισμικό Arduino IDE, επιλέξτε την κατάλληλη θύρα USB στο IDE κάτω από εργαλεία> θύρα (πιθανότατα όνομα με "wchusb" σε αυτό). Επιλέξτε επίσης "Arduino Nano" στο IDE κάτω από εργαλεία> πίνακα.

Τέλος, φορτώστε ένα κομμάτι παραδείγματος κώδικα:

Αρχείο-> Παραδείγματα-> Βασικά στοιχεία-> Αναλαμπή

Αυτός είναι στην πραγματικότητα ο κώδικας που είχε προφορτωθεί στο Nano και θα έπρεπε να λειτουργεί τώρα για να αναβοσβήνει αργά το μπλε LED. Συνεπώς, αν φορτώσουμε αυτόν τον παράδειγμα κώδικα, τίποτα δεν θα αλλάξει. Αντ 'αυτού, ας τροποποιήσουμε λίγο τον κώδικα.

Κοιτάζοντας προσεκτικά, μπορείτε να δείτε ότι το πρόγραμμα ανάβει τη λυχνία LED, περιμένει 1000 χιλιοστά του δευτερολέπτου (ένα δευτερόλεπτο), απενεργοποιεί τη λυχνία LED, περιμένει ένα δευτερόλεπτο και μετά τα κάνει όλα ξανά - για πάντα.

Τροποποιήστε τον κώδικα αλλάζοντας και τις δύο δηλώσεις "καθυστέρηση (1000)" σε "καθυστέρηση (100)". Αυτή η τροποποίηση θα κάνει το LED να αναβοσβήνει δέκα φορές πιο γρήγορα, σωστά;

Ας φορτώσουμε τον τροποποιημένο κώδικα στο Nano κάνοντας κλικ στο κουμπί UPLOAD (το εικονίδιο με το βέλος) ακριβώς πάνω από τον τροποποιημένο κώδικα. Παρακολουθήστε παρακάτω τον κωδικό για τις πληροφορίες κατάστασης: "μεταγλώττιση" και στη συνέχεια "μεταφόρτωση". Τελικά, το IDE θα πρέπει να υποδεικνύει "Ολοκλήρωση φόρτωσης" και το LED σας θα αναβοσβήνει γρηγορότερα.

Αν ναι, συγχαρητήρια! Μόλις παραβιάσατε το πρώτο σας κομμάτι ενσωματωμένου κώδικα.

Μόλις φορτωθεί και εκτελεστεί η έκδοση γρήγορης αναλαμπής, γιατί να μην δείτε εάν μπορείτε να αλλάξετε ξανά τον κωδικό για να κάνετε το LED να αναβοσβήνει γρήγορα δύο φορές και στη συνέχεια να περιμένετε μερικά δευτερόλεπτα πριν επαναλάβετε; Δοκίμασε το! Τι λέτε για κάποια άλλα μοτίβα; Μόλις επιτύχετε να απεικονίσετε ένα επιθυμητό αποτέλεσμα, να το κωδικοποιήσετε και να το παρατηρήσετε να λειτουργεί όπως έχει προγραμματιστεί, έχετε κάνει ένα τεράστιο βήμα προς το να γίνετε ικανός χάκερ υλικού.

Βήμα 7: Καρφίτσες κεφαλίδας Arduino Nano

Τώρα που ο υπολογιστής ανάπτυξης έχει ρυθμιστεί ώστε να φορτώνει κώδικα στο Arduino Nano και το Nano έχει δοκιμαστεί, αποσυνδέστε το καλώδιο USB από το Nano και ετοιμαστείτε για συγκόλληση.

Εάν είστε νέοι στη συγκόλληση, υπάρχουν πολλοί υπέροχοι οδηγοί και βίντεο στο διαδίκτυο σχετικά με τη συγκόλληση. Εδώ είναι ένα παράδειγμα. Εάν πιστεύετε ότι χρειάζεστε πρόσθετη βοήθεια, προσπαθήστε να βρείτε μια τοπική ομάδα δημιουργών ή χώρο χάκερ στην περιοχή σας. Επίσης, οι ερασιτεχνικοί ραδιοφωνικοί σύλλογοι είναι πάντα εξαιρετικές πηγές ηλεκτρονικής εμπειρίας.

Συγκολλήστε τις δύο κεφαλίδες μιας σειράς (δεκαπέντε ακίδες κάθε μία) στη μονάδα Arduino Nano. Ο σύνδεσμος ICSP έξι ακίδων (σειριακός προγραμματισμός σε κύκλωμα) δεν θα χρησιμοποιηθεί σε αυτό το έργο, οπότε απλώς αφήστε τους ακροδέκτες απενεργοποιημένους.

Μόλις ολοκληρωθεί η συγκόλληση, ελέγξτε προσεκτικά για γέφυρες συγκόλλησης και/ή ενώσεις ψυχρής συγκόλλησης. Τέλος, συνδέστε ξανά το Arduino Nano στο καλώδιο USB και βεβαιωθείτε ότι όλα εξακολουθούν να λειτουργούν σωστά.

Βήμα 8: Ενότητα ENC28J60 Ethernet

Το ENC28J60 (φύλλο δεδομένων) είναι ένα τσιπ ελεγκτή Ethernet. Χάρη στη διασύνδεσή του SPI, είναι αρκετά εύκολο στη χρήση ακόμη και με τους πιο απλούς μικροελεγκτές.

Σημειώστε ότι ορισμένες εκδόσεις αυτής της μονάδας διαθέτουν ρυθμιστή τάσης LDO που τους επιτρέπει να κινούνται από 5V, παρόλο που το τσιπ ENC28J60 είναι 3,3V. Αυτή η έκδοση της μονάδας ΔΕΝ διαθέτει ρυθμιστή τάσης και πρέπει να τροφοδοτείται με 3.3V εξωτερικά.

Η βιβλιοθήκη EtherCard Arduino εκτελεί διασύνδεση χαμηλού επιπέδου από τον κώδικα Arduino στο δίκτυο. Η βιβλιοθήκη συνοδεύεται από πολλά παραδείγματα. Ένα ωραίο για αρχή είναι το backSoon.ino που θα σας επιτρέψει να αποκτήσετε πρόσβαση στο σκίτσο του Arduino Nano από οποιοδήποτε πρόγραμμα περιήγησης στο ίδιο LAN.

Βήμα 9: Βύσμα προσαρμογέα Crossover

Ένα crossover Ethernet (Wikipedia) είναι ένα βύσμα καλωδίου ή προσαρμογέα που χρησιμοποιείται για τη σύνδεση απευθείας υπολογιστικών συσκευών μεταξύ τους. Συχνότερα χρησιμοποιείται για τη σύνδεση δύο συσκευών του ίδιου τύπου, π.χ. δύο υπολογιστές (μέσω των ελεγκτών διεπαφής δικτύου) ή δύο διακόπτες μεταξύ τους. Αντίθετα, τα καλώδια επιδιόρθωσης ή τα καλώδια απευθείας χρησιμοποιούνται για τη σύνδεση συσκευών διαφορετικών τύπων, όπως υπολογιστή σε διακόπτη δικτύου ή διανομέα Ethernet.

Η καλωδίωση μέσα στο crossover διασταυρώνεται σκόπιμα για να συνδέσει τα σήματα μετάδοσης στο ένα άκρο με τα σήματα λήψης στο άλλο άκρο και αντίστροφα.

Βήμα 10: HACK THE PLANET

Αν σας άρεσε αυτό το Instrucable και θα θέλατε να έχετε ένα κουτί ηλεκτρονικών και τεχνολογικών προγραμμάτων όπως αυτό που παραδίδονται απευθείας στο γραμματοκιβώτιό σας κάθε μήνα, λάβετε μέρος στην επανάσταση του HackerBox με ΕΓΓΡΑΦΗ ΕΔΩ.

Προσεγγίστε και μοιραστείτε την επιτυχία σας στα παρακάτω σχόλια ή στη σελίδα του HackerBoxes στο Facebook. Σίγουρα ενημερώστε μας εάν έχετε απορίες ή χρειάζεστε βοήθεια για οτιδήποτε. Σας ευχαριστούμε που συμμετέχετε στο HackerBoxes. Παρακαλώ κρατήστε τις προτάσεις και τα σχόλιά σας. Τα HackerBoxes είναι τα κουτιά σας. Ας φτιάξουμε κάτι υπέροχο!