🥇Projektis kasutatav tehnika: kuidas me ehitasime häkkerite missiooniga toa

Mõni nädal tagasi korraldasime online-häkkimise väljakutse: ehitasime toa, mille täitsime nutiseadmetega ja alustasime sealt YouTube'i otseülekannet. Mängijad said juhtida IoT-seadmeid mängu veebisaidilt; eesmärk oli leida toas peidetud relv (võimas laserkoonus), häkkida see ja tekitada toas lühise.

Et lisada põnevust, paigaldasime tuppa purustaja, kuhu laadisime 200 000 rubla: purustaja neelas iga tunni jooksul ühe kupüüri. Mängu võitmisel sai purustaja peatada ja kõik allesjäänud rahad kätte saada.

Me oleme juba rääkinud mängu läbimine, samuti kuidas tagaplaan oli tehtud projekti jaoks. On aeg rääkida riistvarast ja kuidas see kokku pandi.

Oli palju soove näidata toa koristamise hetke - näitame, kuidas me seda lahti võtame

Riistvara arhitektuur: toa juhtimine

Alustasime riistvaralahenduse projekteerimist, kui stsenaarium oli juba umbkaudu selge, tagaplaan valmis ja meil oli tühi tuba, valmis seadmete paigaldamiseks.

Mõeldes vanale nali „S tähistab IoT-s turvalisust“, otsustasime, et seekord mängijad suhtlevad mängus ainult saidi frontend'i ja backend'iga, kuid ei saa otse riistvarale ligi.

See tehti turvalisuse ja ekraanil toimuva atraktiivsuse kaalutlustel: otsene juurdepääs mängijatel riistvarale muudaks oluliselt keeruliseks ohutute ja potentsiaalselt ohtlike tegevuste, nagu näiteks kiirendatud šreideri kerimise või ilutulestiku juhtimise, isoleerimise.

Enne projekteerimise algust formulaarisime mitu mänguseadmete juhtimise printsiipi, mis said konstruktsiooni aluseks:

Ärge kasutage traadita lahendusi

Kogu mänguruum on ühes kaadris, iga nurga ulatuses, kuhu saab ulatuda. Traadita ühenduste jaoks ei olnud tegelikku vajadust ja need oleksid lihtsalt muutunud veel üheks rikke punktiks.

Ärge kasutage mingeid nutikodu spetsiaalseid seadmeid

Peamiselt paindlikkuse tõttu seadistamisel. On selge, et saame kohandada palju valmislahendusi nutikodu süsteemide jaoks valmis admin paneeliga ja juhtimisega, kuid töömahud oleksid võrreldavad oma lihtsa lahenduse loomisega.

Lisaks pidi mõtlema seadmetele, mille järgi on selgelt näha, et mängijad muudavad selle olekut: lülitasid sisse/välja või määrasid konkreetse valguse tähtedele SOODE.

Kogusime kõik elemendid avalikult kergesti kättesaadavast riistvarast, mida saab osta tavalistest raadiodetailide poodidest: pitsat ja dieedilat ka, suur hulk kurjuseid on pidevalt kohal, et paaridel oli Chip ja Dip ja Leroy.

Otsus kõik ise kokku panna lihtsustas tõrgete leidmist ja saatmist, kuid see nõudis suuremat hoolt paigaldamisel.

Kõik releed ja Arduino ei tohi kaadrisse jääda.

Otsustasime koondada kõik juhitavad elemendid ühte kohta ja peita need kaadri taha, et saaksime kontrollida nende tööd ja vajadusel diskreetselt kaamera nähtavusest välja roomata ning välja vahetada rikki läinud moduli.

Kokkuvõttes peideti kõik laua alla ja kaamera paigaldati nii, et laua all midagi ei paistnud. See oli meie "pime ala" inseneri roomamiseks.

Lõpptulemuseks saime tegelikult ühe nutika seadme: see sai tagaplaanilt teavet iga oma osa seisundi kohta ja muutis selle vastava käsuga.

Riistvara teostuse seisukohalt juhtis see seade 6 elementi:

Mõned laualambid, mis on sisse/välja lülitatavad ja mida juhivad mängijad.
Seinale paigutatud tähed, mis võivad mängijate käsul oma värvi muuta.
Ventilaatorid, mis pöörlevad ja avavad flippimist, kui server peab pinget.
Laser, mida juhitakse PWM-i kaudu.
Rikutud, mis sõi raha ajakava järgi.
Suitsumasin, mis aktiveerus iga laseripaugu eel.

Testime suitsumasinat koos laseriga.

Hiljem lisandus veel lavavalgustus, mis seisis kaamerast eemal ja mida juhiti täpselt nagu punkti 1 lambid. Lavavalgustus aktiveerus kahes olukorras: valgustas laserit, kui sellele toidet anti, ja valgustas raskust enne laserite automaatrežiimi käivitamist.

Milline see nutikas seade välja nägi.

Kogu tee püüdis meie riistvaraspetsialist Jüri mitte keeruliseks minna ja välja mõelda kõige lihtsama, minimalistliku lahenduse.

Eeldati, et VPS-is töötab lihtsalt skript, mis saab seadmete olekuga seotud json'i ja edastab selle usb kaudu ühendatud Arduino'le.

Portidele olid ühendatud:

16 tavalist releed (just need tekitasid klõpsu, mida oli videost kuulda. Peamiselt valisime need just selle heli tõttu)
4 tahkisreleed kanali juhtimiseks PWM-iga, näiteks ventilaatoritest,
erinev PWM-väljund laserile
väljund, mis genereerib signaali LED-ribale

Siin on näide json-käskudest, mis jõudsid releedeni serverist

{"power":false,"speed":0,"period":null,"deviceIdentifier":"FAN"}

Ja siin on näide funktsioonist, mida kasutati käsu saatmiseks Arduinole

def callback(ch, method, properties, body):
    request = json.loads(body.decode("utf-8"))
    print(request, end="n")
    send_to_serial(body)

Kuna jälgida hetke, kui laser lõpuks köie läbi lõikab ja raskus langeb akvaariumile, tegime väikese nupu, mis aktiveerus kaalu langemise korral ja andis süsteemile signaali.

Kaalu liikumise jälgimise nupp

Selle signaali puhul pidi suitsu geraaz olema, mis on valmistatud pingpongipallidest. Me paigutasime 4 suitsugeneraatorit otse serveri korpusesse ja ühendasime nende juurde nikkeli-niobiumjuhe, mis pidi kuumenema ja toimima kui süüde.

Korput suitsugeneraatoritega ja Hiina laternaga

Arduino

Algse plaani kohaselt toimetas Arduino peamiselt kaht toimingut.

Esimene — uue päringu saamisel, päring parsiti läbi ArduinoJson teegi. Iga juhtimise all oleva seadme jaoks seostatakse kaks omadust:

toiteolek „sees” või „väljas” (vaikimisi olek)
periood, mille jooksul seade on sisse lülitatud — ajavahemik mikrosekunte alates plaadi käivitamisest, kui see tuleks juba välja lülitada, see tähendab tuua olek tagasi vaikeseisundisse

Viimase aja väärtus määrati vastava parameetri saamisega JSON-is, kuid selle edastamine polnud hädavajalik, siis seadistati väärtus 0-le ja lähtestamist ei toimunud.

Teine tegevus, mida Arduino iga tsükli jooksul tegi, oli olekute täiendamine, see tähendab kontrollimist, kas on vaja midagi sisse lülitada või kas on aeg mõni seade välja lülitada.

Laserpointer — see on see Megatron 3000.

See on tavaline laserimoodul lõikamiseks ja märgistamiseks LSMVR450-3000MF 3000mW 450nm käsitsi fookuse seadistamisega.

Tähtedest Sokol.

Valmistatud väga lihtsalt — lihtsalt kopeerisime tähed logolt, lõikasime need välja pappi ja seejärel kaostasime LED-kribuga. Selleks tuli kokku joota ribalõike kohad, 4 kontakti igas õmbluses, kuid tulemus tasus end ära. Meie backend-arendaja Pasha näitas imesid, tehes seda vähem kui mõne tunni jooksul.

Esimesed testid IoT-seadmest ja viimised lihvimised.

Me tegime esimesed testid ja samuti tulid juurde uued ülesanded. Asi on selles, et protsessi keskel liitus meeskonnaga tõeline filmiprodutsent ja operaator VGIk-ist, Ilya Serov — ta kehastas kaadri, lisas täiendava filmiline valgustuse ja muutis pisut mängu stsenaariumi, et lugu oleks emotsionaalsem ja pilt dramaatilisem ning teatrilik.

See tõi kaasa kvaliteedi märkimisväärse paranemise, kuid ilmusid elemendid, mida oli samuti vaja rautada ja töö algoritm välja kirjutada.

Teine probleem oli laser: tegime mitmeid katseid erinevat tüüpi köite ja erineva võimsusega laseritega. Katse jaoks riputasime lihtsalt kaalu köie otsas vertikaalselt üles.

Testtokeniga käivitamisel oli võimsus, mida reguleeriti läbi PWM-i, alla 10% ning köit ei kahjustanud isegi pikaajalise kokkupuute korral.

Sõjalise režiimi jaoks rasvustasime laserit umbes 10 mm läbimõõduga laigu kujul, mis usaldusväärselt põletaski köit kaalu all, umbes meetri kauguselt.

Nii töötas laser testide ajal suurepäraselt.

Kuid kui olime juba hakkanud kõike testima toas riputatava raskusega, osutus laserit usaldusväärselt kinnitada üsna keeruliseks. Peale selle, kui köis põleb — see sulab, venib ja nihkub esialgsest fookusest.

Niisiis, sellega ei töötanud enam: köis nihkus.

Ilja paigaldas laseri toa vastaspoole köie otsa, et laseri kiir läheks läbi kogu stseeni ja näeks kaadris ilus välja, seetõttu suurenes vahemaa kahekordselt.

Pärast veel mitmeid katseid köie ülekuumenemisega lahingus otsustasime mitte saatust proovida ja tagada köie lõikamine nikroomtraadi abil. See hävitas lõime 120 sekundi pärast laseri sisselülitamist lahingurežiimil. Selle ning traadi ja suitsupommide süütepeatuse eemaldamise otsustasime rangelt sisse kirjutada mikrokontrolleri riistvarasse.

Lõim, mis lõpuks köie kaadrist üle kuumenes

Nii tekkis kolmas ülesanne, millega Arduino tegeles — töötada välja järjestused, mis olid seotud nende käskude täitmisega.

Otsustasime, et Arduino hakkab jälgima raha arvestust televiisoris ja käivitama purustajat. Esialgu planeerisime, et selle eest vastutab tagakülg ja veebisaidil on näha praegune bilanss, samal ajal kui televiisoris näitame YouTube'i kommentaare, mis on lisanduv interaktiivne element, mis näitab vaatajatele, et ruumis toimuvad sündmused reaalajas.

Kuid testimise käigus vaatas Ilja stseeni üle ja soovitas näidata suurimal ekraanil mängu bilanssi: kui palju raha on veel alles, kui palju on söödud ja loendus järgmise purustaja käivitamise jaoks.

Ühendasime Arduino praeguse ajaga: iga täistunni möödudes käivitati purustaja. Televiisori pilt edastati Raspberry Pi kaudu, mis sel ajal juba sai serverilt päringuid ja edastas need Arduino täitmiseks. Raha näitude pildid joonistati välja konsolutiliidi fim abil umbes nii

image = subprocess.Popen(["fim", "-q", "-r", "1920×1080", fim_str]), kus fim_str

Ja see vormistati vajadusest lähtudes vastava summa või aja järgi.

Pildid genereerisime ette: lihtsalt võtsime valmis video ajastiga ja eksportisime 200 pilti.

Selline mehhaanika oli ristile programmeeritud. Kui lõpparvamine käivitati, sõitsime kõik platsile, varustatuna tulekustutitega, ja ootasime tulekahju (mis põles ainult Discordis).

Kuidas teha ülekannet, mis töötab nädala: kaamera valik.

Küsimuseks oli pidev ülekande tegemine YouTube'is seitse päeva — see oli maksimaalne mängu kestus. Oli kaks asja, mis meid võiksid segada:

Kaamera ülekuumenemine pideva töö tõttu.
Interneti katkestus.

Kaamera pilt pidi olema vähemalt Full HD, et mängimine ja ruumi jälgimine oleks mugav.

Alguses vaatasime streamingutele mõeldud veebikaamerate suunas. Me lõikasime eelarvet, nii et kaamera ostmine ei tundunud soovitav, ja välja rentida, nagu selgus, neid ei antud. Sel hetkel leidsime imekombel minu kodus oleva Xbox Kinect kaamera, panime selle tuppa ja käivitasime nädala eksperimenti.

Kaamera toimis korralikult ja ei ülekuumenenenud, kuid Ilja märkis peaaegu kohe, et seadmest puudusid mõned seadistused, sealhulgas ei saanud seadistada säriaega.

Ilja soovitas edastada otseülekande välimuse kino-video tootmise standarditele: edastada dünaamiliselt muutuva valgusskeemiga, erksate valgusallikate, hämarate taustade ja kaadris olevate objektidega. Samuti oli soov pildikvaliteedil säilitada detailide töötlus nii valgustes kui varjudes, minimeerides samal ajal digitaalset müra.

Seetõttu, kuigi Kinect osutus testide käigus usaldusväärseks ja ei vajanud videokaardiga plaati (veel üks riketekoht), otsustasime sellest loobuda. Pärast kolme päeva erinevate kaamerate testimist valis Ilja välja Sony FDR-AX53 – väikese usaldusväärse kaamera, mille rentaalimine on odav, kuid see pakub piisavat usaldusväärsust ja pildikvaliteeti.

Me rentisime kaamera, ühendasime selle nädalaks videokaardiga ja mõistsime, et selle abil saame loota katkematule otseülekandele kogu kvesti vältel.

Teeme filmi: stseeni ja valgustuse seadmine.

Valgustuse kallal töötamine nõudis teatud elegantsi, pidime valguspartituuri looma minimaalsete vahenditega:

1. Esemete valgustamine, kui mängijad neid leiavad (laser, ketas), samuti pidev valgus shredderil. Kasutati dedolight 150 — usaldusväärseid ja kompaktseid filmivalgusteid, millel on madalpinge halogeenlambid, mis võimaldavad keskenduda kitsa kiirgusega konkreetsele objektile, puudutamata tausta ja teisi esemeid.

2. Praktiline mänguvalgus — lauavalgusti, põrandavalgusti, täht, tuuleveski. Kõik praktiline valgus oli kaadris harmooniliselt jaotatud, et valgustada oma pildi ala, sees olid led lambid temperatuuriga 3200K, põrandavalgusti lamp oli suletud punase Rosco foliefiltriga, et luua ebatavaline värvi aktsent-n vihje.

Ma olen ema insener või homme käivitame

Kuidas me varusime interneti ja elektrit

Lähenesime tõrgeteta tööle peaaegu nagu andmekeskuses: otsustasime mitte kõrvalekaldeid teha põhimeetoditest ja varusime tavapärase N+1 skeemi järgi.

Kui YouTube'i striim katkeb, tähendab see, et sama lingiga uuesti ühendamine ja striimi jätkamine ei õnnestu. See oli kriitiline hetk, kuna ruum asus tavalises kontoris.

Selle jaoks kasutasime OpenWRT-põhist ruuterit ja mwan3 paketti. See testis automaatselt iga 5 sekundi tagant kanali kättesaadavust ja katkestuse korral lülitus varu modemile Yota. Lõppkokkuvõttes toimus vahetus varukanalile vähem kui minutiga.

Samuti oli äärmiselt oluline välistada elektrikatkestused, sest isegi lühiajaline pingetõus põhjustaks kõigi arvutite taaskäivitamise.

Seetõttu võtsime kasutusele UPS-i ippon innova g2 3000, mis varustas kõiki mänguseadmeid: meie süsteemi koguvõimsus oli umbes 300 vatti. Seda piisaks 75 minutiks, mis on meie eesmärkide jaoks täiesti piisav.

Otsustasime loobuda lisavalgustusest, kui ruumis peaks elektri välja lülitama — seda UPS-iga ei ühendatud.

Tänud

Kogu meeskonnale RUVDS, kes mängu välja mõtles ja rakendas.
Eraldi adminitele RUVDS, et nad jälgisid serverite tööd, koormus oli vastuvõetav ja kõik töötas tavapärases rütmis.
Parimale ülemale ntsaplin et alati kindlalt ütleb: "Tehke!" vastuseks kõnele "on idee: me võtame serveri, paneme sellele akvaariumi ja seal all rippub raskus, bum, pah, kõik oli vee all, lühis, tulekahju!"
Aitäh Tilda Publishing ja eraldi Mihhail Karpovile, et ta mitte ainult ei tulnud meile vastu ega lubanud meie Terminite rikkumist, vaid isegi kinkis meile aastaks ärikonto, kui rääkisime projektist.
Ilja Serovile S_ILya et ta liitus ja sai projekti kaasprodutsendiks, valmis öösel roomama, kleepima LED-linti, otsima tehnilisi lahendusi ja tegema kõik, et meil oleks tõeline film.
zhovner et ta oli alati valmis olukonda päästma, kui teised käsi laiutasid, supp, moraalne toetus ja kõnelused hommikuni.
samat et ta sidus meid riigi parima pentesteriga, kes meid nõustas ja aitas probleemidega.
daniemilk kõikide videoprojektide ägeda produtseerimise eest.
delfphe kindla käe ja valmiduse eest töötada viimasele hetkele.
Noh Dodo Pizza Engineering peaaegu alati soe pizza.