ESP32에서 Wi-Fi를 이용한 게임

WiFi 네트워크 분석을 위한 휴대용 도구를 만들 생각을 갖게 된 것은 이 기사.

아이디어를 주신 그들에게 감사드립니다. 나는 할 일이 없었습니다.

모든 작업은 네트워크 기술 분야에서 재미를 느끼고 지식을 넓힐 목적으로 취미로 수행되었습니다. 올해 초부터 천천히 주 1..4시간씩.
실용화 계획은 없었습니다. 저것들. 이것은 해커의 도구가 아닙니다.

현재 계획된 모든 기능이 작동 중입니다. 모든 소스는 조립 준비가 완료되어 있으며, 여기에 게시됨. 조립 설명서 등도 있습니다. 이 노트에서는 github에 게시된 정보를 복제하지 않겠습니다. 별도로 설명하는 데 필요하다고 생각되는 것만 말씀 드리겠습니다.

"범용 도구"에 대한 나의 의견과 ESP32를 선택한 이유

나는 진실이라고 주장하지 않습니다. 누구나 자신만의 것이 있습니다. 나는 하드웨어 선택을 정당화하려고 노력할 것입니다.

기사에서 제안 Linux(초기 Raspberry Pi) + 컨트롤러(STM32) + CC1110(8051 코어) 형태의 “주변 장치” 조합의 사용 사례와 거기에 가능한 모든 것을 담겠다는 계획(125kHz, NFC, 433mHz, USB, iButton, bluetooth, ?)는 나에게 적합하지 않은 것 같았습니다. 하지만, 이 프로젝트 비공개 및 폐쇄된 상태로 유지될 것으로 보이며(flipper-zero github "이 조직에는 공개 저장소가 없습니다.") 그다지 일반적이지 않은 하드웨어로 나아갔습니다.

어쩌면 제가 틀렸을 수도 있습니다. 앞으로 작성자는 소프트웨어 소스를 공개적으로 사용할 수 있게 만들 것입니다. 하지만 그렇지 않다면 소스 코드 없이는 그러한 하드웨어를 구입하지 않을 것입니다.

"도구"에 대한 나의 요구 사항

상자는 작아야 합니다(작을수록 좋습니다).

그러므로 :

• 내장 배터리가 필요하지 않습니다. Wi-Fi로 작업할 때 전류가 100mA를 초과하면 내장 배터리가 크거나 오래 지속되지 않습니다. 따라서 "박스"는 표준 보조 배터리로 구동됩니다. 어쨌든, 내 주머니/차에는 항상 보조 배터리가 있습니다.
• 내부에 도구가 포함된 Linux "상자"를 보관하세요. 수년에 걸쳐 모든 언어로 작성되었습니다. 작은 화면과 빈약한 제어 버튼 세트로는 의미가 없습니다. 전체 키보드와 화면을 갖춘 일반 노트북에서 결과를 확인/처리할 수 있습니다.
• 구성 요소는 쉽게 액세스할 수 있고 널리 알려져 있어야 합니다(사용 가능한 SDK, 많은 예제 및 문서).

결과적으로 ESP32라는 선택이 분명해졌습니다.

조치를 취하도록 유도한 기사에 명시된 모든 작업에 대해 ESP32의 기능으로 충분합니다. 내가 아직도 가장 하고 싶은 일은 다음과 같습니다.

• 블루투스로 놀아보세요.
• 가장 간단한 하드웨어로 433mHz 범위를 시험해 보십시오(진폭 변조만 있으면 실제 요구 사항에 충분함).

ESP32의 연고를 타고 날아보세요

• ESP32 SDK(IDF)는 다소 투박합니다.
• 일부 기능(예: WiFi 스택)은 조립된 정적 라이브러리 형태로 소스 코드 없이 제공됩니다.
• 5GHz 대역은 지원되지 않으며 Wi-Fi 작업에는 몇 가지 제한 사항과 서투른 부분이 있습니다.

하지만 가격/크기가 이러한 단점을 완벽하게 보완해줍니다.

주요 소프트웨어 기능

간단하게 기능과 제 생각을 설명하겠습니다.

설정 관리 및 SD에서 파일 업로드

모든 외부 제어는 별도의 메뉴 항목에서 실행되는 간단한 웹 페이지를 통해 수행됩니다. ESP32는 WiFi AP 모드에서 시작되어 고정 IP 주소에 페이지를 표시합니다.

ESP32 코어는 매우 빠르지만 실험에서 알 수 있듯이 내장 웹 서비스와 라우터 모드의 동시 작동은 그다지 호환되지 않습니다. 따라서 동적 제어가 없으며 다른 모든 모드에서는 페이지를 사용할 수 없습니다.
또한 연구 목적으로는 동적 제어가 필요하지 않습니다.

비콘 패키지 작업 모드

모드는 진부하고 그다지 흥미롭지 않습니다. “가능하기 때문에” 만들었습니다. 확인을 위해.
공식 Espressif 예제에는 예제가 있습니다.

AP 목록 검색 모드.
사실 어떤 스마트폰이든 이런 일이 가능합니다.
음, 이 모드에서는 AP 목록이 저장됩니다.
비콘 스패머.
ESP32는 숨겨진 SSID와 임의의 MAC이 있는 AP로 시작하고 미리 생성된 SSID 목록(수동으로 생성되거나 이전에 AP 목록을 스캔하여 얻은)에 따라 [비콘 프레임]을 보내기 시작합니다.

WiFi 패킷 스니핑 모드

Espressif 개발자는 콜백 기능을 통해 "공중을 날아다니는" 모든 WiFi 패킷을 애플리케이션 소프트웨어에 수신하는 기능을 추가했습니다. 하나의 고정 채널에 대해서만 모드를 설정할 수 있으므로 실제로 전부는 아닙니다.

콜백 함수 처리에는 매우 엄격한 시간 제한이 적용됩니다. 이것이 단순 통계 수집 모드에서 문제를 일으키지 않는다면 SD 카드의 PCAP 파일 기록 모드의 경우 메모리와 세마포어의 대기열을 통해 기록을 정리해야 했습니다. 콜백을 호출하는 프로세스가 한 코어에서 실행되고 SD에 쓰는 프로세스가 다른 코어에서 실행된다는 특성을 고려합니다.

"시끄러운 공기" 중에는 일부 패킷이 손실되지만(대기열에 공간이 없어 폐기됨), 저녁에 아파트의 일반적인 "공기"(가시성 내 5..7 AP)에서는 PCAP에 기록됩니다. 패킷 손실 없이 완료됩니다.

또한 PCAP 모니터링 및 기록을 위해 패킷 헤더의 MAC 목록을 기반으로 하는 필터링 모드가 있습니다.

예를 들어, 클럽/카페에 있는 사람이 들어오거나 눈에 띄기 전에 그 사람의 모습을 추적할 수 있습니다. WiFi와 알려진 AP에 대한 자동 연결을 비활성화하는 사람은 거의 없습니다. (지금은 껐는데..)

Wireshark에서 기록된 교통량을 보는 것은 지도를 이해하는 데 교육적이고 흥미롭습니다. 모두 작동합니다.

deauth 패키지 작업 모드

기본적으로 소스 없이 제공되는 libnet80211.a 라이브러리에서는 이러한 패키지를 보내는 것이 금지되어 있습니다. 하지만 몇 가지만 수정하면 쉽게 해결할 수 있습니다. 처음에는 패치를 게시할 가치가 있는지 의심스러웠습니다. 그런데 비인증 프레임 스캔 모드를 켜고 여기저기 돌아다니다가 '도대체 뭐지'라는 생각이 들었습니다. 또한 esp8266에서는 이러한 패키지의 전달이 종료되지 않으며 esp8266용 어셈블리가 github에 있습니다.

많은 곳에서(어디인지는 밝히지 않겠지만) 이 방법을 통해 원치 않는 AP를 억제하는 방법이 사용됩니다. 그리고 이들은 '깡패'가 아닙니다...

그리고 내 휴대폰의 인터넷 배포가 어떤 곳에서는 작동하지 않는다는 사실에도 놀랐습니다...

이러한 패킷의 수와 RSSI를 추적하는 모드는 "왼쪽 AP가 싫어하는 부분"을 이해하는 데 매우 유용합니다.

라우터 모드

이 기능은 아마도 가장 흥미로운 탐색 기능일 것입니다.

ESP32는 STA + SoftAP 모드의 동시 작동을 지원합니다. 따라서 여기에 클래식 NAT 라우터를 구현할 수 있습니다.

네트워크 스택을 지원하기 위해 Espressif는 lwip 라이브러리의 포크(거의 변경되지 않음)를 사용합니다.

그러나 기본적으로 표준 빌드에서 esp-lwip 라이브러리는 netif 인터페이스 'ap'(SoftAP)과 'st'(STA) 간의 전달을 제공하지 않습니다.

물론 NAT 없이도 가능하지만 'ap' 인터페이스에 XNUMX개 이상의 STA을 동시에 연결하고 'st' 네트워크 인터페이스의 IP 주소를 'ap'에 동기화하는 데에는 문제가 있다. 따라서 어려움을 겪을 가치가 없으며 NAT를 통해 더 쉽습니다.

게다가 IP4용 NAT의 간단한 구현을 추가하는 martin-ger의 포크 esp-lwip도 있습니다.

순전히 미용적으로 리메이크하고 싶어서 손이 근질거렸지만(내 생각에는 프로젝트 포크 없이 더 쉬웠지만 LWIP를 통해후크 함수는 어셈블리 중에 정의됨) 그러나 게으름이 만연했고 martin-ger의 옵션이 그대로 사용되었습니다.

라우터 모드에서는 들어오고 나가는 IP4 트래픽이 표시됩니다.

특히 화면에 표시하고 통계를 파일로 수집하기 위해 다음이 추출됩니다.

• SoftAP ESP32(DHCP 패킷)에 연결된 장치의 이름
• SoftAP ESP53에 연결된 장치의 DNS 요청(UDP 포트 32)의 URL입니다.

또한 PCAP 파일에 대한 트래픽 기록을 활성화할 수 있습니다.

이 모드는 예를 들어 휴대폰이 네트워크로 보내는 내용과 이동 위치를 이해하는 데 매우 유용합니다.

네트워크 인터페이스 수준에서 SoftAP ESP32 들어오고 나가는 트래픽을 완전히 제어하는 ​​기능을 고려하여 이 모드를 사용하는 다른 방법을 생각해 볼 수 있습니다. Ehernet 헤더(destMAC[6]+srcMAC[6]+type[2]) + 페이로드(IP4, IP6, DCHP 등 유형).

원칙적으로 ESP32는 WiFi->WiFi 라우터 기능에 매우 잘 대처하여 지연 없이 일반 트래픽을 통과합니다. 주관적으로 ESP32의 라우터를 통해 연결된 전화의 지연은 눈에 띄지 않습니다.

불행하게도 Espressif API에는 SoftAP EPS32에 연결된 MAC에 대한 필터를 설정하는 기능이 없습니다. 대신, "원하지 않는" 이미 연결된 STA에 "안녕"(esp_wifi_deauth_sta)이라고 말하는 것이 제안됩니다.

연결된 STA에 대한 MAC 필터링은 esp_wifi_deauth_sta() 호출을 통해 수행되어야 했습니다.

결론적으로

ESP32 작업 프레임워크 내에서 새로운 것을 생각해 내지 못했지만 아마도 결과(소스 코드)가 누군가에게 흥미로울 것입니다.

이 코드는 교육 목적으로만 작성되었음을 알려드립니다. '해킹' 등에 대해서는 의도적으로 그다지 편리하지 않게 만들어졌습니다.

완성된 스카프를 철사로 납땜하는데 1.5시간 2분~XNUMX시간이 걸리기 때문에 인쇄회로기판을 만들지 않았습니다.

그렇게 하려면 기성 보드가 아니라 개별 구성 요소를 사용하여 조립해야 합니다. 그러면 치수가 더 작아집니다.

출처 : habr.com