HackerBox 0031: o Ether: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Este mês, os HackerBox Hackers estão investigando Ethernet, sistemas operacionais de roteadores, monitoramento de rede e análise de rede. Este Instructable contém informações para trabalhar com o HackerBox # 0031, que você pode pegar aqui enquanto durarem os estoques. Além disso, 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!

Tópicos e objetivos de aprendizagem para HackerBox 0031:

• Configure o roteador Ethernet WT3020
• Instale o sistema operacional OpenWrt no roteador WT3020
• Monte o kit HackerBoxes EtherTap
• Implante o EtherTap para monitorar passivamente o tráfego de rede
• Configure o IDE do Arduino para uso com o Arduino Nano
• Interface de um controlador Ethernet ENC28J60 para o Arduino Nano
• Transmita e receba pacotes Ethernet do Arduino Nano

HackerBoxes é o serviço de caixa de assinatura mensal para eletrônicos DIY e tecnologia de computador. Somos amadores, criadores e experimentadores. Somos os sonhadores dos sonhos. HACK THE PLANET!

Etapa 1: HackerBox 0031: conteúdo da caixa

• HackerBoxes # 0031 Cartão de referência colecionável
• Roteador Ethernet Nexx WT3020F
• Kit HackerBox EtherTap exclusivo
• Arduino Nano 5V, 16 MHz
• Módulo Ethernet ENC28J60
• Plugue Adaptador Red Crossover
• Jumpers Dupont de mulher para mulher
• Decalque OpenWrt exclusivo

Algumas outras coisas que serão úteis:

• Ferro de soldar, solda e ferramentas básicas de solda
• Computador para executar ferramentas de software

Mais importante ainda, você precisará de um senso de aventura, espírito faça-você-mesmo e curiosidade de hacker. Eletrônicos hardcore DIY não são uma busca trivial, e as HackerBoxes não são diluídas. O objetivo é o progresso, não a perfeição. Quando você persiste e aproveita a aventura, uma grande satisfação pode ser derivada do aprendizado de novas tecnologias e, felizmente, de fazer alguns projetos funcionarem. Sugerimos que você dê cada passo devagar, atento 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.

Etapa 2: O Éter

"A única coisa que realmente me preocupava era o éter. Não há nada no mundo mais indefeso, irresponsável e depravado do que um homem nas profundezas de uma farra do éter, e eu sabia que entraríamos nessa coisa podre muito em breve." - Hunter S. Thompson, "Fear and Loathing in Las Vegas"

Ethernet (Wikipedia) é uma família de tecnologias de rede de computadores comumente usadas em redes locais (LANs). A Ethernet foi introduzida comercialmente em 1980 e padronizada pela primeira vez em 1983 e, desde então, foi aprimorada para suportar taxas de bits mais altas e distâncias de link maiores. O vídeo "Ethernet Hacks" vinculado, embora bastante bom, faz a afirmação absurda de que a Ethernet com fio está se tornando obsoleta devido às tecnologias sem fio.

A Ethernet 10BASE5 original usa um cabo coaxial grande e grosso como meio compartilhado. Variantes mais recentes de Ethernet usam pares trançados e links de fibra óptica em conjunto com hubs ou switches. Ao longo de sua história, as taxas de transferência de dados Ethernet aumentaram dos 2,94 Mbps originais para centenas de Gbps.

Ethernet fornece serviços incluindo as duas camadas mais baixas do modelo OSI (camada física e camada de enlace de dados). Se você quiser saber mais sobre o modelo de rede OSI de sete camadas (você quer), verifique a Wikipedia e / ou este vídeo.

Etapa 3: Roteador Ethernet Nexx WT3020F e OpenWrt

A série Nexx WT3020 de Roteadores Ethernet é baseada no MediaTek MT7620N (especificações). Esses roteadores incluem duas portas UTP Ethernet e uma interface sem fio 802.11n 300 Mbps operando em 2,4 GHz.

OpenWrt é um projeto de código aberto para sistema operacional embutido baseado em Linux, usado principalmente em roteadores embutidos. Todos os componentes foram otimizados para serem pequenos o suficiente para caber no armazenamento e memória limitados disponíveis em roteadores domésticos. OpenWrt pode ser configurado usando uma interface de linha de comando (shell ash) ou uma interface web (LuCI).

Existem vários milhares de pacotes disponíveis para instalação através do sistema de gerenciamento de pacotes opkg para estender a funcionalidade do seu dispositivo. Esses pacotes incluem firewalls, telefonia, VPNs, armazenamento, mensagens, roteamento e serviços de e-mail, entre muitos outros.

Esta entrada OpenWrt Wiki cobre a instalação do OpenWrt no roteador WT3020. Sob o título "Instalação", há uma tabela de binários. Não use isso. Em vez disso, clique no link para “download do firmware LEDE” logo abaixo dessa tabela. Estas são as versões mais recentes. Aqui está um bom tutorial sobre como atualizar o firmware do roteador. Os HOWTOs OpenWrt também podem ser bastante úteis.

Etapa 4: Kit EtherTap

O EtherTap é um tap Ethernet passivo. É "passivo" porque o EtherTap se parece com um pedaço de cabo Ethernet para a rede onde está implantado. As portas de passagem são conectadas em linha na conexão Ethernet a ser monitorada. Os dois canais de passagem (um em cada direção) são fisicamente "tocados" no traçado do PCB. Os sinais com derivação são acoplados às duas portas de derivação. As duas portas de tap têm apenas seus canais de recepção conectados. De acordo com esse mecanismo de segurança, nenhuma das portas de tap pode transmitir para a passagem.

O kit EtherTap inclui:

• HackerBoxes EtherTap PCB exclusivo
• Dois Jacks RJ45 Pretos
• Dois Jacks RJ45 Amarelos
• Dois capacitores de cerâmica 220pF

A montagem do kit EtherTap é bastante simples. Os dois conectores RJ45 de cores diferentes são realmente idênticos e podem ser colocados da maneira que você quiser. Geralmente colocamos os conectores RJ45 pretos nas portas de passagem e os conectores amarelos nas portas tap. Os dois capacitores não são polarizados e podem ser inseridos de qualquer maneira.

A operação do EtherTap envolve conectar a passagem e, em seguida, conectar uma das portas de tap (dependendo da direção do tráfego que você está monitorando) a um computador executando um programa de captura / análise de pacotes como o Wireshark.

Shout Out: O EtherTap foi inspirado no Throwing Star LAN Tap de Michael Ossmann, então há muitos detalhes relevantes e história em seu site Great Scott Gadgets. Michael faz alguns outros brinquedos muito legais que valem a pena conferir enquanto você estiver lá.

Etapa 5: plataforma de microcontrolador Arduino Nano

O módulo Arduino Nano incluído vem com pinos de cabeçalho, mas eles não são soldados ao módulo. Deixe os pinos de fora por enquanto. Execute esses testes iniciais do módulo Arduino Nano separadamente da placa BioSense e ANTES de soldar os pinos de cabeçalho do Arduino Nano. Tudo o que é necessário para as próximas etapas é um cabo microUSB e o módulo Nano assim que ele sai da bolsa.

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 específica do Arduino Nano é o design preto do Robotdyn. A interface é feita por uma porta MicroUSB integrada que é compatível com os mesmos cabos MicroUSB usados em muitos telefones celulares e tablets.

Arduino Nanos apresenta um chip de ponte USB / Serial integrado. Nesta variante em particular, o chip ponte é o CH340G. Observe que existem vários outros tipos de chips de ponte USB / Serial usados nos vários tipos de placas Arduino. Esses chips permitem que a porta USB do seu computador se comunique com a interface serial no chip do processador do Arduino.

O sistema operacional de um computador requer um driver de dispositivo para se comunicar com o chip USB / serial. O driver permite que o IDE se comunique com a placa Arduino. O driver de dispositivo específico necessário depende da versão do sistema operacional e também do tipo de chip USB / Serial. Para os chips CH340 USB / Serial, existem drivers disponíveis para muitos sistemas operacionais (UNIX, Mac OS X ou Windows). O fabricante do CH340 fornece esses drivers 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.

Etapa 6: Arduino Integrated Development Environment (IDE)

Se você ainda não instalou o IDE do Arduino, pode baixá-lo em Arduino.cc

Se desejar informações introdutórias adicionais para trabalhar no ecossistema Arduino, sugerimos verificar as instruções do HackerBoxes Starter Workshop.

Conecte o Nano ao cabo MicroUSB e a outra extremidade do cabo a uma porta USB no computador, inicie o software Arduino IDE, selecione a porta USB apropriada no IDE em ferramentas> porta (provavelmente um nome com "wchusb" nele) Selecione também "Arduino Nano" no IDE em ferramentas> placa.

Finalmente, carregue um pedaço de código de exemplo:

Arquivo-> Exemplos-> Básico-> Blink

Na verdade, este é o código que foi pré-carregado no Nano e deve estar em execução 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.

Etapa 7: Pinos de cabeçalho do Arduino Nano

Agora que seu computador de desenvolvimento foi configurado para carregar código no Arduino Nano e o Nano foi testado, desconecte o cabo USB do Nano e prepare-se para soldar.

Se você é novo em soldagem, há muitos guias e vídeos excelentes online sobre soldagem. Aqui está um 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 experiência em eletrônica.

Solde os dois cabeçalhos de uma única linha (quinze pinos cada) no módulo Arduino Nano. O conector de seis pinos ICSP (programação serial no circuito) não será usado neste projeto, portanto, deixe esses pinos desligados.

Quando a soldagem estiver concluída, verifique cuidadosamente as pontes de solda e / ou juntas de solda fria. Finalmente, conecte o Arduino Nano de volta ao cabo USB e verifique se tudo ainda está funcionando corretamente.

Etapa 8: Módulo Ethernet ENC28J60

O ENC28J60 (folha de dados) é um chip controlador Ethernet. Graças à sua interface SPI, é razoavelmente fácil de usar até mesmo com os microcontroladores mais simples.

Observe que algumas versões deste módulo possuem um regulador de tensão LDO, permitindo que sejam acionadas por 5V, embora o chip ENC28J60 seja de 3,3V. Esta versão do módulo NÃO possui regulador de tensão e precisa ser fornecida com 3,3 V externamente.

A biblioteca EtherCard Arduino realiza interface de baixo nível de seu código Arduino para a rede. A biblioteca vem com vários exemplos. Um bom para começar é backSoon.ino, que permite acessar o esboço no Arduino Nano de qualquer navegador da Web na mesma LAN.

Etapa 9: plugue do adaptador cruzado

Um crossover Ethernet (Wikipedia) é um cabo ou plugue adaptador usado para conectar dispositivos de computação diretamente. É mais frequentemente usado para conectar dois dispositivos do mesmo tipo, por exemplo, dois computadores (por meio de seus controladores de interface de rede) ou duas chaves entre si. Por outro lado, patch cables ou cabos diretos são usados para conectar dispositivos de diferentes tipos, como um computador a um switch de rede ou hub Ethernet.

A fiação dentro do crossover é cruzada intencionalmente para conectar os sinais de transmissão em uma extremidade aos sinais de recepção na outra extremidade e vice-versa.

Etapa 10: HACK THE PLANET

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