თამაში Wifi-ით ESP32-ზე

რამ გამიჩინა იდეა, გამეკეთებინა ჯიბის ხელსაწყო WiFi ქსელების გასაანალიზებლად ეს არტიკლი.

მადლობა მათ იდეისთვის. უბრალოდ არაფერი მქონდა გასაკეთებელი.

ყველა სამუშაო შესრულდა ჰობის ფარგლებში, რათა გაერთო და გავაფართოვო ჩემი ცოდნა ქსელური ტექნოლოგიების სფეროში. ნელ-ნელა, კვირაში 1..4 საათი, ამ წლის დასაწყისიდან.
მე არ ვგეგმავდი რაიმე პრაქტიკულ გამოყენებას. იმათ. ეს არ არის ჰაკერების ინსტრუმენტი.

ამ დროისთვის ყველა დაგეგმილი ფუნქცია მუშაობს. ყველა წყარო, სრულიად მზად ასამბლეისთვის, გამოქვეყნებულია აქ. ასევე არის აწყობის ინსტრუქციები და ა.შ. ამ ჩანაწერში არ გავამეორებ github-ზე გამოქვეყნებულ ინფორმაციას. მე მხოლოდ იმას გეტყვით, რისი აღწერაც საჭიროდ მიმაჩნია ცალკე.

ჩემი აზრი "უნივერსალურ ხელსაწყოზე" და ESP32-ის არჩევის მიზეზზე

მე არ ვამტკიცებ, რომ სიმართლე ვარ. ყველას თავისი აქვს. შევეცდები გავამართლო ჩემი ტექნიკის არჩევანი.

შემოთავაზებულია სტატიაში Linux-ის (თავდაპირველად Raspberry Pi) + „პერიფერიული მოწყობილობების“ კომბინაციის გამოყენების შემთხვევა კონტროლერის სახით (STM32) + CC1110 (8051 ბირთვი) და იქ ყველაფრის ჩაყრის გეგმა (125kHz, NFC, 433mHz, USB, iButton, bluetooth, ?) არ მეჩვენებოდა შესაფერისი. თუმცა, ეს პროექტი როგორც ჩანს, ის დარჩება კერძო და დახურული (flipper-zero github „ამ ორგანიზაციას არ აქვს საჯარო საცავი“) და წავიდა არც თუ ისე გავრცელებული აპარატურისკენ.

შესაძლოა ვცდები და მომავალში ავტორები პროგრამული უზრუნველყოფის წყაროებს საჯაროდ გახდიან. მაგრამ თუ არა, მაშინ მე არ ვიყიდი ასეთ აპარატურას წყაროს კოდის გარეშე.

ჩემი მოთხოვნები "ინსტრუმენტზე"

ყუთი უნდა იყოს პატარა (რაც უფრო პატარაა მით უკეთესი).

ამიტომ:

• არ არის საჭირო ჩაშენებული ბატარეა. დენი > 100 mA Wifi-თან მუშაობისას, ჩაშენებული ბატარეა ან დიდი იქნება ან დიდხანს არ გაძლებს. ამიტომ, მოდით, "ყუთი" იკვებებოდეს სტანდარტული ელექტრო ბანკით. ყოველ შემთხვევაში, ჯიბეში/მანქანაში ყოველთვის მაქვს პაუერბანკი.
• შეინახეთ Linux "ყუთი" ხელსაწყოებით შიგნით, დაწერილი მრავალი წლის განმავლობაში ყველა ენაზე პატარა ეკრანით და საკონტროლო ღილაკების მწირი ნაკრებით, აზრი არ აქვს. შედეგების ნახვა/დამუშავება შესაძლებელია ჩვეულებრივ ლეპტოპზე სრული კლავიატურით და ეკრანით.
• კომპონენტები უნდა იყოს ადვილად ხელმისაწვდომი და ფართოდ ცნობილი (ხელმისაწვდომი SDK, მრავალი მაგალითი და დოკუმენტაცია).

შედეგად, ჩემთვის არჩევანი აშკარა იყო - ESP32.

სტატიაში მითითებული ყველა ამოცანისთვის, რამაც მიბიძგა მოქმედებისკენ, ESP32-ის შესაძლებლობები საკმაოდ საკმარისია. თუმცა ყველაზე მეტად რაც მინდა გავაკეთო არის:

• ითამაშეთ Bluetooth-ით.
• ითამაშეთ 433 მჰც დიაპაზონში უმარტივესი აპარატურით (მხოლოდ ამპლიტუდის მოდულაცია, რაც საკმარისია პრაქტიკული საჭიროებისთვის).

იფრინეთ მალამო ESP32-ში

• ESP32 SDK (IDF) გარკვეულწილად მოუხერხებელია.
• ზოგიერთი ფუნქციონალობა (მაგალითად, WiFi დასტა) მოდის კოდის გარეშე აწყობილი სტატიკური ბიბლიოთეკების სახით.
• 5 გჰც დიაპაზონი არ არის მხარდაჭერილი და არსებობს გარკვეული შეზღუდვები და მოუხერხებლობა WiFi-თან მუშაობისას.

მაგრამ ფასი/ზომა მთლიანად ანაზღაურებს ამ ხარვეზებს.

ძირითადი პროგრამული ფუნქციონირება

მოკლედ აღვწერ ფუნქციონალურობას და ჩემს მოსაზრებას...

პარამეტრების მართვა და ფაილების ატვირთვა SD-დან

ყველა გარე კონტროლი კეთდება მარტივი ვებ გვერდის საშუალებით, რომელიც გაშვებულია ცალკე მენიუს პუნქტში. ESP32 იწყება WiFi AP რეჟიმში და აჩვენებს გვერდს ფიქსირებული IP მისამართით.

მიუხედავად იმისა, რომ ESP32 ბირთვები საკმაოდ სწრაფია, როგორც ექსპერიმენტებმა აჩვენა, ჩაშენებული ვებ სერვისის ერთდროული მოქმედება და, მაგალითად, როუტერის რეჟიმი არ არის ძალიან თავსებადი. ამიტომ, არ არსებობს დინამიური კონტროლი და გვერდი არ არის ხელმისაწვდომი ყველა სხვა რეჟიმში.
უფრო მეტიც, დინამიური კონტროლი არ არის საჭირო კვლევის მიზნებისთვის.

Beacon პაკეტებთან მუშაობის რეჟიმი

რეჟიმები ბანალურია და არც ისე საინტერესო. დამზადებულია "იმიტომ, რომ ეს შესაძლებელია". შესამოწმებლად.
არის მაგალითები ოფიციალური Espressif-ის მაგალითებში.

AP სიის სკანირების რეჟიმი.
სინამდვილეში, ნებისმიერ სმარტფონს შეუძლია ამის გაკეთება.
კარგად, ამ რეჟიმში AP სია შეინახება.
შუქურა სპამერი.
ESP32 იწყება როგორც AP ფარული SSID-ით და შემთხვევითი MAC-ით და იწყებს გაგზავნას [beacon frame] SSID-ების წინასწარ შექმნილი სიის მიხედვით (ხელით შექმნილი ან ადრე მიღებული AP სიის სკანირებით)

WiFi პაკეტის სნიფის რეჟიმი

Espressif-ის დეველოპერებმა დაამატეს აპლიკაციის პროგრამული უზრუნველყოფის შესაძლებლობა მიიღონ ყველა WiFi პაკეტი „ჰაერში მფრინავი“ გამოძახების ფუნქციის მეშვეობით. სინამდვილეში არა ყველა, რადგან რეჟიმის დაყენება შეგიძლიათ მხოლოდ ერთი ფიქსირებული არხისთვის.

ძალიან მკაცრი დროითი შეზღუდვებია დაწესებული გამოძახების ფუნქციის დამუშავებაზე. თუ ეს არ იწვევს პრობლემებს სტატისტიკის შეგროვების მარტივ რეჟიმში, მაშინ SD ბარათზე PCAP ფაილის ჩაწერის რეჟიმისთვის მე მომიწია დალაგება, ჩაწერის ორგანიზება მეხსიერებისა და სემაფორების რიგის მეშვეობით. იმ თავისებურების გათვალისწინებით, რომ გამოძახების პროცესი ერთ ბირთვზე მუშაობს, ხოლო SD-ზე ჩაწერის პროცესი მეორეზე.

„ხმაურიანი ჰაერის“ დროს, ზოგიერთი პაკეტი იკარგება (რიგში ადგილი არ არის და ისინი იშლება), მაგრამ საღამოს ბინის ტიპიური „ჰაერი“ (5..7 AP ხილვადობის ფარგლებში), ჩაწერა PCAP-ში. სრულდება პაკეტის დაკარგვის გარეშე.

გარდა ამისა, PCAP-ის მონიტორინგისა და ჩაწერისთვის, არსებობს ფილტრაციის რეჟიმი, რომელიც ეფუძნება MAC სიას პაკეტის სათაურებში.

მაგალითად, თქვენ შეგიძლიათ თვალყური ადევნოთ ადამიანის გარეგნობას კლუბში/კაფეში, სანამ ის შევა ან გამოჩნდება. რამდენიმე ადამიანი გამორთავს WiFi-ს და ავტომატურ კავშირებს ცნობილ AP-ებთან. (ახლა გავთიშავ...)

Wireshark-ში ჩაწერილი ტრაფიკის ნახვა საგანმანათლებლო და საინტერესოა რუქების გასაგებად - ეს ყველაფერი მუშაობს.

Deauth პაკეტებთან მუშაობის რეჟიმი

ნაგულისხმევად, ამ პაკეტების გაგზავნა აკრძალულია libnet80211.a ბიბლიოთეკაში, რომელიც მოდის წყაროების გარეშე. მაგრამ ამის გამოსწორება ადვილია რამდენიმე ბიტის შეცვლით. თავიდან ვეჭვობდი ღირდა თუ არა პაჩის გამოქვეყნება. მაგრამ მას შემდეგ, რაც გასეირნება სხვადასხვა ადგილას ჩართული კადრების სკანირების რეჟიმით, გავიფიქრე: „რა ჯანდაბაა“. უფრო მეტიც, esp8266-ში ამ პაკეტების მიწოდება არ არის დახურული და არის ასამბლეები github-ზე esp8266-ისთვის.

ბევრგან (არ ვიტყვი სად) გამოიყენება არასასურველი AP-ების ჩახშობა ამ მეთოდით. და ეს არ არიან "დაშინები"...

და ისიც გამიკვირდა, რომ ჩემი ტელეფონიდან ინტერნეტის დისტრიბუცია ზოგიერთ ადგილას არ მუშაობდა...

ასეთი პაკეტების ნომრისა და RSSI თვალთვალის რეჟიმი ძალიან სასარგებლოა იმის გასაგებად, თუ "სად არ მოსწონთ მარცხენა AP-ებს".

როუტერის რეჟიმი

ეს ფუნქცია, ალბათ, ყველაზე საინტერესოა შესასწავლად.

ESP32 მხარს უჭერს ერთდროულ მუშაობას STA + SoftAP რეჟიმში. აქედან გამომდინარე, შეგიძლიათ განახორციელოთ კლასიკური NAT როუტერი მასზე.

ქსელის სტეკის მხარდასაჭერად Espressif იყენებს lwip ბიბლიოთეკის ჩანგალს (ფაქტობრივად უცვლელი).

მაგრამ, ნაგულისხმევად, სტანდარტულ build-ში, esp-lwip ბიბლიოთეკა არ უზრუნველყოფს გადამისამართებას netif ინტერფეისებს შორის 'ap' (SoftAP) და 'st' (STA).

რა თქმა უნდა, ამის გაკეთება შეგიძლიათ NAT-ის გარეშე, მაგრამ არის პრობლემა ორი ან მეტი STA-ის ერთდროულად დაკავშირება "ap" ინტერფეისთან და IP მისამართების სინქრონიზაცია "st"-დან "ap" ქსელის ინტერფეისამდე. ასე რომ, სირთულეები არ ღირს და ეს უფრო ადვილია NAT-ის საშუალებით.

გარდა ამისა, არსებობს ჩანგალი esp-lwip მარტინ-გერისგან, რომელიც ამატებს NAT-ის მარტივ განხორციელებას IP4-ისთვის.

მიუხედავად იმისა, რომ ხელები მტკიოდა მისი გადაკეთება წმინდა კოსმეტიკური თვალსაზრისით (ჩემი აზრით, ეს უფრო ადვილი იყო პროექტის ჩანგლის გარეშე, მაგრამ LWIP-ის საშუალებითHOOK შეკრების დროს განსაზღვრული ფუნქციები), მაგრამ სიზარმაცე ჭარბობდა და მარტინ-გერის ვარიანტი გამოიყენება როგორც არის.

როუტერის რეჟიმში, IP4 შემომავალი და გამავალი ტრაფიკი ჩანს.

კერძოდ, მისგან არის ამოღებული შემდეგი, ეკრანზე გამოსატანად და სტატისტიკის ფაილში შესაგროვებლად:

• მოწყობილობის სახელი, რომელიც დაკავშირებულია SoftAP ESP32-თან (DHCP პაკეტები)
• URL DNS მოთხოვნიდან (UDP პორტი 53) მოწყობილობიდან, რომელიც დაკავშირებულია SoftAP ESP32-თან.

გარდა ამისა, შეგიძლიათ ჩართოთ ტრაფიკის ჩაწერა PCAP ფაილში.

ეს რეჟიმი ძალიან სასარგებლოა, მაგალითად, იმის გასაგებად, თუ რას აგზავნის თქვენი ტელეფონი ქსელში და სად მიდის.

თქვენ შეგიძლიათ მოიფიქროთ ამ რეჟიმის გამოყენების სხვა გზები, იმის გათვალისწინებით, რომ softAP ESP32 შემომავალი და გამავალი ტრაფიკი მთლიანად გააკონტროლეთ ქსელის ინტერფეისის დონეზე: Ehernet სათაური (destMAC[6]+srcMAC[6]+ტიპი[2]) + დატვირთვა (IP4, IP6, DCHP და ა.შ. ტიპი).

პრინციპში, ESP32 საკმაოდ კარგად უმკლავდება WiFi->WiFi როუტერის ფუნქციას, გადის ნორმალურ მოძრაობაში განსაკუთრებული შეფერხებების გარეშე. სუბიექტურად, ESP32-ზე როუტერის საშუალებით დაკავშირებულ ტელეფონში შეფერხებები არ არის შესამჩნევი.

სამწუხაროდ, Espressif API-ს არ აქვს SoftAP EPS32-თან დაკავშირებული MAC-ისთვის ფილტრის დაყენების შესაძლებლობა. ამის ნაცვლად, შემოთავაზებულია "მშვიდობით" (esp_wifi_deauth_sta) უკვე დაკავშირებულ STA-ებს, რომლებიც "არ არის სასურველი".

დაკავშირებული STA-ებისთვის MAC-ით გაფილტვრა უნდა განხორციელებულიყო esp_wifi_deauth_sta() ზარის მეშვეობით

დასასრულს

მიუხედავად იმისა, რომ ESP32-თან მუშაობის ფარგლებში ახალი არაფერი გამომივიდა, ალბათ, შედეგი (წყარო კოდი) ვინმესთვის საინტერესო იქნება.

მინდა აღვნიშნო, რომ კოდი დაიწერა მხოლოდ საგანმანათლებლო მიზნებისთვის. "გატეხვისთვის" და ა.შ., ის შეგნებულად გაკეთდა არც თუ ისე მოსახერხებელი.

ბეჭდური მიკროსქემის დაფა არ გამიკეთებია, რადგან მზა შარფების მავთულით შედუღებას 1.5-2 საათი დასჭირდა.

და თუ ამას აკეთებთ, თქვენ უნდა შეიკრიბოთ იგი არა მზა დაფებიდან, არამედ ცალკეული კომპონენტებისგან. მაშინ ზომები კიდევ უფრო მცირე იქნება.

წყარო: www.habr.com