HackerBox 0047: Old School: 12 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Saudações aos Hackers HackerBox de todo o mundo! Com o HackerBox 0047, estamos testando interface de teclado para microcontroladores, geração de sinal de vídeo VGA, computadores ROM BASIC da velha escola, dispositivos de armazenamento microSD, ferramentas locksport e dispositivos USB Ubuntu Linux inicializáveis.

Este manual contém informações para começar a usar o HackerBox 0047, que pode ser adquirido aqui enquanto durar o estoque. Se você gostaria de receber um HackerBox como este diretamente em sua caixa de correio a cada mês, inscreva-se em HackerBoxes.com e junte-se à revolução!

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Etapa 1: Lista de conteúdo para HackerBox 0047

• Kit de PC VGA exclusivo da velha escola
• Dois módulos Arduino Nano 5V 16MHz
• Kit LED de 200 peças em caixa de armazenamento de plástico
• USB Flash Drive de Alumínio 8 GB
• Ferramenta Pocket Locksport 6 em 1
• Cortadores de fio de precisão
• Módulo MicroSD Breakout
• Leitor MicroSD USB
• Dois cabeçalhos separáveis masculinos de 40 pinos
• Jumpers DuPont Feminino-Feminino de 10cm
• Decalque do Ubuntu Linux

Algumas outras coisas que serão úteis:

• Ferro de soldar, solda e ferramentas básicas de solda
• Computador para executar ferramentas de software
• Monitor VGA recuperado (experimente uma loja de artigos usados ou um depósito antigo no trabalho)
• Teclado PS / 2 (experimente uma loja de artigos usados ou um depósito antigo no trabalho)

Mais importante ainda, você precisará de um senso de aventura, espírito hacker, paciência e curiosidade. Construir e experimentar com eletrônicos, embora muito gratificante, pode ser complicado, desafiador e até mesmo frustrante às vezes. O objetivo é o progresso, não a perfeição. Quando você persiste e aproveita a aventura, uma grande satisfação pode ser derivada deste hobby. Dê cada passo lentamente, preste atenção aos detalhes e não tenha medo de pedir ajuda.

Há uma grande quantidade de informações para membros atuais e potenciais nas Perguntas frequentes dos HackerBoxes. Quase todos os e-mails de suporte não técnico que recebemos já foram respondidos lá, portanto, agradecemos por dedicar alguns minutos para ler o FAQ.

Etapa 2: Locksport

Locksport é o esporte ou recriação de derrotar locks. Os entusiastas aprendem uma variedade de habilidades, incluindo arrombamento de fechaduras, arrombamento de fechaduras e outras técnicas tradicionalmente usadas por serralheiros e outros profissionais de segurança. Os entusiastas do Locksport desfrutam do desafio e da emoção de aprender a derrotar todas as formas de locks, e frequentemente se reúnem em grupos esportivos para compartilhar conhecimento, trocar ideias e participar de uma variedade de atividades recreativas e competições.

Para uma boa introdução, verifique o Guia do MIT para arrombamento de fechaduras.

Além disso, assista a este vídeo e confira os links incríveis na descrição do vídeo.

TOOOL (The Open Organization Of Lockpickers) é uma organização de indivíduos que se dedicam ao hobby de Locksport, bem como educar seus membros e o público sobre a segurança (ou a falta dela) fornecida por fechaduras comuns. "A missão da TOOOL é promover o conhecimento do público em geral sobre fechaduras e lockpicking. Examinando fechaduras, cofres e outros hardwares e discutindo publicamente nossas descobertas, esperamos desvendar o mistério no qual tantos desses produtos estão imbuídos."

CONSIDERAÇÕES ÉTICAS:

Reveja cuidadosamente e inspire-se seriamente no estrito código de ética da TOOOL, que é resumido nas três regras a seguir:

1. Nunca escolha ou manipule com o objetivo de abrir qualquer fechadura que não pertença a você, a menos que você tenha recebido permissão explícita do legítimo proprietário da fechadura.
2. Nunca divulgue conhecimento ou ferramentas de lockpicking para indivíduos que você conhece ou que tem motivos para suspeitar que procurariam empregar tais habilidades ou equipamentos de forma criminosa.
3. Esteja atento às leis relevantes sobre lockpicks e equipamentos relacionados em qualquer país, estado ou município onde você busque praticar lockpick por hobby ou esportes recreativos.

Etapa 3: corte todos os leads

Ao soldar, sempre há fios para aparar. Sem mencionar o corte do fio verde enquanto desarmava adereços de cinema perigosos.

Use esta ferramenta com boa saúde. Preste atenção aos avisos do fabricante mostrados aqui sobre sempre usar proteção para os olhos. Eles não querem que você arranque nenhum dos olhos. Nem nós.

Etapa 4: plataforma de microcontrolador Arduino Nano

Todos nós amamos o Arduino Nano e este mês vamos precisar de dois deles! As placas Arduino Nano incluídas vêm com pinos de cabeçalho, mas eles não são soldados aos módulos. Deixe os pinos de fora por enquanto. Execute esses testes iniciais em ambos os módulos Arduino Nano antes de soldar os pinos do cabeçalho. Tudo o que é necessário é um cabo microUSB e ambas as placas Arduino Nano assim que saem da embalagem.

O Arduino Nano é uma placa Arduino miniaturizada de montagem em superfície, compatível com a placa de ensaio e com USB integrado. É incrivelmente completo e fácil de hackear.

Recursos:

• Microcontrolador: Atmel ATmega328P
• Tensão: 5V
• Pinos de E / S digitais: 14 (6 PWM)
• Pinos de entrada analógica: 8
• Corrente DC por pino de E / S: 40 mA
• Memória Flash: 32 KB (2 KB para bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Velocidade do relógio: 16 MHz
• Dimensões: 17 mm x 43 mm

Esta variante particular do Arduino Nano é o Robotdyn Nano preto. Inclui uma porta MicroUSB on-board conectada a um chip de ponte CH340G USB / Serial. Informações detalhadas sobre o CH340 (e drivers, se necessário) podem ser encontradas aqui.

Quando você conecta o Arduino Nano pela primeira vez a uma porta USB do seu computador, a luz verde de alimentação deve acender e logo após o LED azul deve começar a piscar lentamente. Isso acontece porque o Nano vem pré-carregado com o programa BLINK, que está rodando no novo Arduino Nano.

SOFTWARE: Se você ainda não tem o IDE do Arduino instalado, pode baixá-lo em Arduino.cc

Conecte o Nano ao cabo MicroUSB e a outra extremidade do cabo a uma porta USB do computador. Inicie o software Arduino IDE. Selecione "Arduino Nano" no IDE em ferramentas> placa e "ATmega328P (carregador de inicialização antigo)" em ferramentas> processador. Selecione a porta USB apropriada em ferramentas> porta (provavelmente é um nome com "wchusb").

Finalmente, carregue um pedaço de código de exemplo: Arquivo-> Exemplos-> Básico-> Blink

Blink é na verdade o código que foi pré-carregado no Nano e deveria estar rodando agora para piscar lentamente o LED azul. Da mesma forma, se carregarmos este código de exemplo, nada mudará. Em vez disso, vamos modificar um pouco o código.

Olhando de perto, você pode ver que o programa liga o LED, espera 1000 milissegundos (um segundo), desliga o LED, espera mais um segundo e então faz tudo de novo - para sempre.

Modifique o código alterando ambas as instruções "delay (1000)" para "delay (100)". Essa modificação fará com que o LED pisque dez vezes mais rápido, certo?

Vamos carregar o código modificado no Nano clicando no botão UPLOAD (o ícone de seta) logo acima do código modificado. Veja abaixo o código para as informações de status: "compilando" e depois "enviando". Eventualmente, o IDE deve indicar "Upload concluído" e seu LED deve piscar mais rápido.

Se sim, parabéns! Você acabou de hackear seu primeiro código embutido.

Depois que sua versão de piscar rápido estiver carregada e em execução, por que não ver se você pode alterar o código novamente para fazer o LED piscar rápido duas vezes e esperar alguns segundos antes de repetir? De uma chance! Que tal alguns outros padrões? Depois de conseguir visualizar um resultado desejado, codificá-lo e observá-lo para funcionar conforme planejado, você deu um enorme passo para se tornar um hacker de hardware competente.

Antes de soldar qualquer coisa neles, teste os dois módulos do Arduino Nano, carregando um programa personalizado em cada um e garantindo que funcione corretamente.

Se você deseja informações introdutórias adicionais para trabalhar no ecossistema Arduino, sugerimos verificar o guia para o HackerBoxes Starter Workshop, que inclui vários exemplos e um link para um livro de texto Arduino em PDF.

Etapa 5: Kit VGA PC Old School

Conteúdo do kit VGA PC da velha escola:

• Placa de circuito impresso VGA PC da velha escola
• Dois módulos de microcontrolador Arduino Nano
• Conector HD15 VGA
• Conector de teclado mini-DIN PS / 2
• Dois resistores de 68 ohms
• Dois resistores de 470 ohms
• Piezo Buzzer

Nas próximas etapas, você montará e explorará o kit Old School VGA PC. Obviamente, isso exigirá um pouco de solda. Existem muitos guias e vídeos excelentes online sobre soldagem (por exemplo). Se você acha que precisa de assistência adicional, tente encontrar um grupo de fabricantes local ou espaço de hacker em sua área. Além disso, os rádios amadores são sempre excelentes fontes de conhecimento em eletrônica.

Algumas notas de design: Sugere-se que, uma vez que os dois Nanos estejam instalados, conecte apenas um deles por vez na alimentação USB, nunca os dois ao mesmo tempo. Da mesma forma, ambos os Nanos podem acionar a campainha de seu pino A0. Sempre configure um dos pinos A0 como saída, nunca os dois ao mesmo tempo. Há uma fileira de pinos de E / S (cabeçalho J1) logo abaixo dos dois MCUs (consulte o esquema para as atribuições dos pinos). A linha inferior (cabeçalho J2) é apenas um "espaço de breadboarding" e não se conecta a nada dentro do PCB.

Etapa 6: PC antigo - teclado PS / 2

Para testar a interface do teclado e a biblioteca, primeiro preencha apenas dois itens no PCB:

1. MCU principal (Arduino Nano)
2. Conector Mini-DIN PS / 2

O MCU principal requer duas longas filas pretas de cabeçalho. O cabeçalho de seis pinos (2x3) não é usado.

Instale a biblioteca PS2Keyboard de Paul Stoffregen para Arduino.

No IDE do Arduino, abra Arquivo> Exemplos> PS2Keyboard> Simple_Test

No esquema de PCB da etapa anterior, você pode ver que KBCLK está no pino D3 (não D5 como assumido pelo exemplo), portanto, certifique-se de que o pino definido nos exemplos esteja definido como:

const int DataPin = 8; const int IRQpin = 3;

Em seguida, programe esse código para o MCU principal, conecte um teclado PS / 2, abra o monitor serial do Arduino para 9600 bps e comece a digitar.

Códigos de leitura de teclado desmistificados

Observe que a maioria dos teclados USB mais antigos são combinações de teclados USB e PS / 2 e podem ser usados com um adaptador ou reconectados para se conectar a uma porta PS / 2. Esses teclados de interface dupla geralmente vêm com um pequeno plugue adaptador USB para PS / 2. No entanto, os teclados USB mais recentes que não vêm com um adaptador PS / 2 geralmente não fornecem os sinais PS / 2 e não funcionam com esse adaptador.

Etapa 7: PC antigo - Saída de vídeo VGA

Solde o outro Arduino Nano (VIDEO MCU), os quatro resistores (observe que há dois valores diferentes), a campainha e o conector VGA. Mais uma vez, o cabeçalho de seis (2x3) pinos do MCU não é usado.

Instale a biblioteca VGAX de Sandro Maffiodo para Arduino. Conecte um monitor VGA. Aproveite os arquivos de exemplo em arquivo> exemplos> VGAX

O repositório git para a biblioteca VGAX tem algumas informações e recursos altamente educacionais que ensinam como o humilde Arduino é hackeado para gerar um sinal de vídeo VGA (ish).

Etapa 8: PC antigo - linguagem de programação BÁSICA

Esses blocos de processamento de teclado, vídeo e MCU podem ser combinados em um PC VGA de 8 bits simples, mas elegante, capaz de suportar a linguagem de programação BASIC. Adereços a Rob Cai por colocar todas essas peças juntas.

BASIC (código de instrução simbólica para todos os fins para iniciantes) é uma linguagem de programação de alto nível de uso geral que enfatiza a facilidade de uso. Quase universalmente, os computadores domésticos da década de 1980 tinham um interpretador BASIC residente na ROM, no qual as máquinas inicializavam diretamente. Esses micros da velha escola incluem vários tipos de máquinas Apple II, Commodore, TRS-80, Atari e Sinclair. (wikipedia)

Os designs de MCU duplo usam um primeiro Arduino como MCU PRINCIPAL, onde o TinyBasic Plus e a biblioteca de teclado PS2 são carregados. O segundo VIDEO MCU é usado como um gerador de display gráfico executando a biblioteca VGAX. O VIDEO MCU pode gerar 4 cores, 10 linhas x 24 colunas de caracteres ASCII.

O I / O do Arduino pode ser conduzido diretamente a partir de programas BASIC. Conforme mostrado neste vídeo, um LED piscando é impulsionado por algumas linhas de programa. O código BASIC pode até ser salvo na EEPROM do MCU.

O CÓDIGO: Esboçado para ambos os MCUs e vários outros detalhes estão disponíveis no Instructable para o projeto de Rob Cai.

NOTA DE PROGRAMAÇÃO: Ao programar os módulos MCU após eles estarem no PCB, às vezes problemas são encontrados, uma vez que as interfaces seriais estão conectadas e podem interferir na programação. Basta segurar o botão reset no MCU principal enquanto o cabo USB programa o MCU de vídeo e vice-versa enquanto o cabo USB está programando o MCU principal.

Etapa 9: execute o Ubuntu Linux via stick USB

Ubuntu é uma distribuição Linux gratuita e de código aberto baseada no Debian. O Ubuntu é lançado a cada seis meses, com lançamentos de suporte de longo prazo (LTS) a cada dois anos. Ubuntu é desenvolvido pela Canonical e pela comunidade de usuários. Ubuntu tem o nome da filosofia africana do ubuntu, que Canonical traduz como "humanidade para os outros" ou "Eu sou o que sou por causa de quem todos nós somos". (wikipedia)

Por que não experimentar o Ubuntu em um pendrive?

• Instale ou atualize o Ubuntu
• Teste a experiência de desktop do Ubuntu sem alterar a configuração do seu PC
• Inicie o Ubuntu em uma máquina emprestada ou em um cyber café
• Use ferramentas instaladas por padrão no stick USB para reparar ou consertar uma configuração quebrada

Criar um stick USB inicializável do Ubuntu é muito simples, especialmente no próprio Ubuntu. O processo é abordado em algumas etapas aqui.

AVISO: Adquira o hábito de nunca confiar em dispositivos de armazenamento USB aleatórios. Sim, mesmo aquele incluído nesta caixa. Nunca permita que nada seja executado automaticamente a partir de um dispositivo de armazenamento desconhecido. A maioria dos sistemas operacionais não permite o AutoRun como parte das práticas de segurança padrão, mas em uma caixa do Windows, você deve desabilitar o AutoRun / AutoPlay. Não execute ou abra nada que encontrar no dispositivo de armazenamento. Se você quiser usar o dispositivo de armazenamento, limpe-o e reformate-o.

Etapa 10: Módulo MicroSD TF Breakout

Qual é a diferença entre um cartão TF e um cartão MicroSD? (fonte)

O minúsculo dispositivo de armazenamento móvel conhecido como cartão MicroSD foi produzido pela SanDisk Corporation sob o nome de TransFlash, em 2004, e na época foi apresentado como o menor dispositivo de memória externa do mundo. Após seu sucesso no mercado de telefonia móvel, o cartão TransFlash foi formalmente adotado pela autoridade atual em armazenamento digital, a SD Card Association, como parte da terceira categoria de dispositivo de armazenamento digital no guarda-chuva oficial Secure Digital. Os outros dois dispositivos são MiniSD e cartão de memória SD. Em algum ponto ao longo do caminho, a SanDisk Corporation mudou o nome do dispositivo para Cartão MicroSD e começou a produzir o que agora usamos como um chip de armazenamento de memória padrão, que a maioria dos telefones celulares foi projetada para acomodar.

Observe que os dispositivos de memória MicroSD são dispositivos de 3,3 V, portanto, o módulo de breakout simples mostrado aqui deve ser usado em sistemas de 3,3 V. Por exemplo, com microcontroladores de 3,3V. Freqüentemente, você encontrará instâncias à solta (exemplo um, exemplo dois) de projetos que apenas atolam sinais de E / S de 5V em cartões MicroSD. Eles geralmente funcionam se você gosta de viver perigosamente, mas podem ser menos estáveis e podem até danificar o cartão MicroSD. Soluções mais corretas / robustas para usar cartões MicroSD com microcontroladores de 5 V incluem deslocadores de nível ou redes divisoras de tensão (ambos discutidos aqui).

Etapa 11: Mandelbrot Zoom - não caia

As imagens do conjunto de Mandelbrot exibem uma fronteira elaborada e infinitamente complicada que revela detalhes recursivos cada vez mais finos em ampliações crescentes. O "estilo" desse detalhe repetido depende da região do conjunto que está sendo examinada. O limite do conjunto também incorpora versões menores da forma principal, de modo que a propriedade fractal de autossimilaridade se aplica a todo o conjunto, e não apenas às suas partes. O conjunto de Mandelbrot se tornou popular fora da matemática tanto por seu apelo estético quanto como um exemplo de uma estrutura complexa que surge da aplicação de regras simples. É um dos exemplos mais conhecidos de visualização matemática e beleza matemática. (wikipedia)

• ferramenta de zoom manual
• tanto código
• recursão: n. ver recursão

Etapa 12: HackLife

Esperamos que você esteja aproveitando a aventura HackerBox deste mês em eletrônica e tecnologia de computador. Entre em contato e compartilhe seu sucesso nos comentários abaixo ou no Grupo HackerBoxes no Facebook. Além disso, lembre-se de que você pode enviar um e-mail para [email protected] a qualquer momento se tiver alguma dúvida ou precisar de ajuda.

Qual é o próximo? Junta-te à revolução. Viva o HackLife. Receba uma caixa de equipamentos hackeavel diretamente em sua caixa de correio a cada mes. Navegue até HackerBoxes.com e cadastre-se para obter sua assinatura mensal do HackerBox.