컨퍼런스 데프콘 27. 당신의 차는 나의 차입니다. 1 부

연설 브리핑:

우리 중 많은 사람들에게 자동차는 인생에서 가장 비싼 구매 중 하나입니다. 모든 것이 연결되어 있는 세상에서 자동차를 원격으로 제어하고 싶은 것은 당연합니다. 주차한 위치에 대한 알림을 받거나, 문을 잠그는 것을 잊었는지 확인하거나, 원격으로 엔진을 시동하여 실내를 예열하거나 식혀주고 싶은 것입니다. 연중 시간에 따라.

이러한 편리함과 마음의 평화를 제공하는 선택적 경보 시스템을 제공하는 많은 제조업체가 있습니다. 하지만 디지털 영역에서 자동차에 대한 접근을 보호하기 위해 이러한 시스템 제공업체를 얼마나 신뢰할 수 있습니까? 이 강연에서 Jmaxxz는 이러한 시스템 중 하나를 조사하면서 발견한 내용에 대해 이야기합니다.

Jmaxxz는 August Smart Lock 스마트 홈 시스템 작업으로 유명합니다(DEFCON 24 "Backdooring The Frontdoor" 프레젠테이션). 최근에는 IoT 기기에 주력하고 있습니다. 그는 데프콘 24와 데프콘 25의 'IoT 빌리지 제로데이' 섹션에 참여했고, 마침내 자동차 XNUMX차 시장의 제품인 원격시동기(이하 RS)를 탐구해야겠다고 결심했다.

그래서 제 이름은 J-Max이고 직업은 프로그래머이고 직업은 해커입니다. 나는 자물쇠와 관련된 모든 일에 참여하고 있으며, 이 대화를 통해 귀하는 오로지 내 의견만을 표현하고 과거, 현재 및 미래 고용주의 의견과는 아무런 관련이 없는 많은 진술을 듣게 될 것입니다. 아마 이해하셨겠지만, 우리는 자동차, 즉 원격 시동 장치와 경보 시스템에 대해 이야기하겠습니다. 많은 사람들이 그러한 시스템을 불필요한 사치품으로 간주하기 때문에 이러한 맥락에서 중요한 몇 가지 배경 지식부터 시작하겠습니다.
그래서 제가 사는 곳은 꽤 춥고 제 친구는 레이노 증후군이라는 질환을 앓고 있습니다. 추위는 손의 혈관 경련을 일으키고 손가락으로의 혈류가 급격히 감소하며 조직 괴사를 포함한 동상 징후가 나타납니다. 슬라이드는 일반적으로 어떻게 보이는지 보여줍니다.

지난 XNUMX월에도 나는 크리스마스에 그녀에게 무엇을 줄지 아직 결정하지 못했습니다. 그래서 그녀는 집으로 가는 길에 차가 예열되지 않았기 때문에 화가 나서 공항에서 집으로 돌아옵니다. 그 순간 나는 그녀에게 원격 엔진 시동 시스템을 제공하겠다는 것을 깨닫고 최선의 선택을 찾기 시작했습니다. 원격 시동기 시장은 상당히 규모가 크며 많은 제조업체가 제품에 대한 충분한 정보를 제공하지 않는 것으로 나타났습니다.

시스템 설치 방법이나 장치 프로그래밍에 사용할 도구는 알려주지 않습니다. 이것은 내 차이고 원격 시동이고 이러한 도구에 액세스해야 하기 때문에 이것이 나에게 문제가 됩니다. 그래서 조금 더 검색해본 결과 그러한 스타터를 생산하고 필요한 모든 문서를 기꺼이 제공하는 캐나다 Fortin 회사를 찾았습니다. 저는 이 제품을 선택하고 적합한 리모콘을 찾기 시작했습니다. 사실 원격 스타터와 함께 표준 리모콘을 사용하면 동작 범위가 표준 리모콘의 범위로 제한됩니다. XNUMX마일에서 XNUMX마일 범위 내에서 작동하는 애프터마켓 리모콘이 제공됩니다. 소비자 리뷰에 따르면 실제로는 거리가 훨씬 짧기 때문에 이는 홍보용 스턴트입니다. 이것이 문제입니다. 왜냐하면 제 친구가 약 XNUMX마일 정도 떨어진 비행기에서 내리자마자 공항 주차장에서 자동차 엔진을 시동해야 하기 때문입니다.

그러니 휴대전화를 꺼내서 앱을 열고 시작을 누르면 정말 좋을 것 같습니다. Fortin 스타터와 완벽하게 호환되는 MyCar라는 타사 제품을 찾았습니다. 이것은 SIM 카드와 GPS 수신기가 포함된 작은 전자열쇠로 차량에 장착하고 원격 시동 장치에 연결할 수 있습니다. 그런 다음 모바일 앱을 사용하여 원격으로 엔진 시동, 잠금 해제 등을 수행할 수 있습니다.

나는 이것이 좋을 것이라고 생각했습니다. 비행기가 착륙하자마자 내 친구가 엔진을 시동할 수 있고, 그녀가 차에 도착할 때쯤에는 객실이 이미 따뜻해질 것입니다.

이제 원격 시작이 어떻게 작동하는지 조금 이야기해 보겠습니다. 이를 위해서는 먼저 자동차 엔진이 어떻게 시동되는지 이해해야 합니다. 2년대 중반까지 자동차 시동 장치는 키 스위치 조합의 전통적인 기계식 잠금 장치였습니다. 전기회로를 완성하려면 열쇠를 꽂고 돌려야 했습니다. 그런 다음 "이모빌라이저"라고 표시된 자물쇠가 미국에서 인기를 얻었습니다. 복잡해 보이지만 그냥 전자 자물쇠일 뿐입니다. 따라서 전자 자물쇠의 열쇠인 기계식 자물쇠가 있고, 이는 응답기이며 읽을 수 있는 일부 정보가 포함되어 있습니다. 그리고 전자 자물쇠를 열 때까지 자동차의 시동이 걸리지 않습니다. 슬라이드 오른쪽에는 XNUMX개의 키가 있습니다. 왼쪽은 이모빌라이저용이고 오른쪽은 일반 점화 스위치용입니다. 이는 단순히 자물쇠의 기계적 구성 요소를 작동하는 반면, 왼쪽 키는 전자 자물쇠를 잠금 해제하여 자동차 엔진을 시동합니다.

내가 왜 이것에 대해 말하고 있습니까? 원격 시동은 이모빌라이저를 통해 작동됩니다. 다음 슬라이드에는 Fortin EVO One 장치를 이모빌라이저에 연결하는 다이어그램이 표시됩니다. 왼쪽 하단에는 IMO로 지정된 한 쌍의 접점이 표시됩니다. 다이어그램의 오른쪽 상단에는 CAN LOW 및 CAN HIGH라는 두 줄이 표시됩니다. 자동차 CAN 버스에 연결하기 위한 접점입니다. 원격시동기를 CAN 버스에 연결하는 이유는 설치 시 사용되는 연결 수가 적어 설치 비용을 줄이기 위함입니다. 원격 시동기가 CAN 버스에서 데이터를 읽거나 CAN 버스를 통해 명령을 보낼 수 있으면 원격 엔진 시동 시스템의 설치 시간이 단축됩니다.

다이어그램의 왼쪽 상단에는 기계에 대한 정보를 제어하거나 읽는 것과 관련된 GPIO가 많이 있습니다. 예를 들어, 잠금 버튼을 누를 때 조명이 깜박이거나 경적 소리가 나도록 할 수 있습니다. 이와 같은 작업은 GPIO를 사용하여 제어할 수 있습니다. 다이어그램의 왼쪽 하단에는 크고 투박한 커넥터가 있습니다. 이는 기계적 잠금 장치를 우회하는 인터페이스입니다. 즉, 이 인터페이스를 통해 원격 시동 시스템 릴레이가 전기 잠금 장치와 직접 통신할 수 있으므로 키를 점화 장치에 삽입하고 돌릴 필요가 없습니다.

다음 슬라이드는 원격 시동기 설치 단계를 보여줍니다. 주로 스티어링 칼럼 커버를 제거하고 DS 유닛을 설치 및 연결하는 것으로 구성됩니다. 꽤 무섭게 보이지만 해보면 쉽습니다.

리모콘 자체는 ​​Fortin이 데이터 링크라고 부르는 것에 연결됩니다. 이 시스템은 9600보드 속도로 데이터를 교환하는 범용 비동기 송신기인 독점 물리적 데이터 전송 프로토콜인 UART를 사용합니다. Fortin 원격 시동기는 UART 버스를 통해 슬라이드에 표시된 두 개의 원격 제어 장치에 간단히 연결됩니다.

DS를 설치한 후 이러한 장치가 자동차의 안전에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 생각해 보았습니다. 분명히 DS는 이모빌라이저를 우회해야 하는데, 차량의 도난이나 통제 방해 가능성 측면에서 이것이 얼마나 안전한가요? 이는 셀룰러 네트워크를 통한 데이터 전송뿐만 아니라 원격 시작 신호 자체에도 적용됩니다. 그래서 나는 사용된 데이터 전송 프로토콜에 대한 제조업체 정보를 인터넷에서 검색하기 시작했고 사람들이 Fortin이 이 프로토콜 제공을 거부했다고 쓴 포럼에 이르렀습니다. 그 이유 중 하나는 다음과 같습니다. “EVO는 아마추어용 장난감이 아니고 전문가용으로 제작되었기 때문에 그러한 정보를 배포하지 않습니다.

전문가로서 저는 데스크탑에 나만의 컴퓨터를 만들기로 결정했습니다. 나는 두 번째 EVO 시스템 장치를 확보하고 자동차를 나타내는 회로 기판을 조립하고 점화를 시뮬레이션하기 위한 스위치, 브레이크 페달 버튼 및 다양한 상태를 표시하는 전체 LED를 추가했습니다.

이 모든 것을 종합하여 FTI 데이터 링크 모니터링 장치를 연결하고 이 데이터를 수집하기 시작했습니다. 처음에는 슬라이드처럼 보이지만 여기서 무슨 일이 일어나고 있는지 완전히 명확하지 않습니다. 하지만 자세히 살펴보면 여기에는 확실히 어떤 구조가 있다는 것을 알 수 있습니다.

리모콘의 버튼을 누를 때마다 안테나가 DS로 보내는 메시지는 항상 0C로 시작하고 0D로 끝납니다. 그래서 우리가 얻은 것을 나누면 0C가 시작이고 0D가 끝이라고 가정하면 다음과 같이 끝날 것입니다.

여기에는 이미 어떤 종류의 구조가 명확하게 표시되어 있으므로 무슨 일이 일어나고 있는지 파악할 수 있습니다. 특정 버튼을 누른 후 어떤 메시지가 나타나는지 추적하는 데 시간을 투자함으로써 각각 특정 작업에 해당하는 명령 테이블을 만들 수 있었습니다. 즉, 리모컨의 버튼을 누르면 안테나가 이런 모양의 원격시동 모듈에 명령을 보냅니다.

일반적인 팀 구조는 다음과 같습니다.

리모콘의 버튼을 누르면 안테나는 이러한 명령을 리모콘 스타터로 보냅니다. 바이트 0C에 의해 깨어나고 그 뒤에 2바이트가 옵니다. 이는 전송 방향을 나타내는 것 같습니다. 이는 UART에 이미 신호 방향이 있기 때문에 흥미롭습니다. 따라서 이러한 바이트를 "쓰레기"로 표시하고 상수로 처리합니다. 그 뒤에는 사용자가 실행하려는 명령을 나타내는 단일 바이트가 옵니다. 이는 문을 잠그거나 열거나, 경보를 끄는 등의 일이 될 수 있습니다. 일반적으로 원격으로 수행하려는 모든 작업은 이 명령과 연결됩니다. FF FF F1 페이로드는 메시지가 전송된 원격 안테나를 식별하는 주소 또는 식별자입니다. DS 장치가 식별자를 인식하지 못하면 명령이 무시됩니다. DS가 식별자를 승인하면 점화 장치에 키가 있는지 확인하고, 엔진을 켜거나 끄고, 브레이크 페달을 밟는 등의 다단계 절차가 시작됩니다. 사실 이 과정은 큰 의미가 없으며, 단지 현재 기기가 ID를 학습하고 있다는 것 뿐입니다.

메시지 끝에는 체크섬이 포함된 바이트와 명령의 끝을 나타내는 바이트가 있습니다. 이제 프로토콜이 어떻게 작동하는지 이해했으니, 이에 대해 무엇을 할 수 있을까요? 주제에 관한 몇 가지 비디오가 있습니다. 아쉽게도 영상에 소리가 나오지 않아서 화면에서 무슨 일이 일어나고 있는지 말씀드리겠습니다. 계기판 하우징의 스티어링 칼럼 왼쪽에는 Fortin 프로토콜을 이해하는 Particle.IO 펌웨어가 포함된 전자 장치가 포함된 흰색 상자가 있습니다. 파란색 끝이 있는 전선이 안테나입니다. 이를 통해 자동차 내부에서 원격 시동 장치와 상호 작용하고 노트북 화면에서 무슨 일이 일어나고 있는지 확인할 수 있습니다.

그래서 잠금 해제 명령을 자동차에 보냈는데 DS가 이 안테나에 대해 모르기 때문에 작동하지 않습니다. 이미 언급했듯이 이것은 소위 양방향 통신을 지원하는 속성인 UART일 뿐이며, 덕분에 차량 상태에 대한 정보를 원격으로 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 엔진이 물리적으로 시동되거나 정지된 경우 DS 장치는 해당 메시지를 원격 제어 안테나로 보냅니다. 이 경우 메시지에는 바로 이 안테나의 주소가 포함됩니다.

문제는 통신이 UART 프로토콜을 사용하여 수행되고 UART 버스에 연결하는 사람은 누구나 주어진 메시지가 전송되는 주소를 볼 수 있으므로 내 펌웨어에는 기존 안테나의 주소를 복제하는 기능이 있다는 것입니다. 적절한 명령으로.

메시지를 생성하려면 자동차 문만 열면 됩니다. 보시다시피 DS는 문이 열려 있다는 메시지를 안테나에 보내고 알람이 즉시 켜집니다.

알람을 끄려면 "잠금 해제" 명령을 보내면 알람 소리가 꺼지고 자동차의 잠금이 해제됩니다. 이 비디오를 소리와 함께 재생할 수 없었기 때문에 제 말을 믿어야 합니다. 동영상을 다시 재생해 보겠습니다.

글쎄, 소리가 나타났습니다 (번역자 메모: 소리가 있는 동일한 비디오가 화면에 재생됩니다). 자, 제가 어떻게 DS 명령을 보내고 알람을 켰는지 보셨나요? 이 모든 것이 키 없이 이루어졌습니다. 이제 같은 방법으로 자동차의 시동을 걸어 보겠습니다. 이를 수행하려면 다음 비디오를 시청하십시오.

일반적으로 "start"만 입력하고 엔진을 시동하려고 하면 작동하지 않습니다. 그 이유는 이 차량이 수동변속기 차량이고 ​​원격 시동 시스템이 이러한 차량에 대한 특별한 절차를 갖고 있기 때문입니다. 이 경우, 시동 키를 꽂고 엔진이 작동 중인 상태에서 원격 시동 버튼을 눌러야 합니다. 그런 다음 열쇠를 꺼내고 차에서 내려 문을 닫으면 DS가 엔진을 끄고 문을 잠급니다. 이는 운전 중 원격 엔진 시동에 차량이 반응하는 것을 방지하기 위해 수행됩니다. 이는 위험하기 때문입니다. 그러나 이는 완전한 보안 기능은 아닙니다. 이는 EVO 원격 시동 장치를 보면 매우 쉽게 증명할 수 있습니다. 수동 변속기와 함께 작동하도록 설계된 노란색 루프 와이어가 보입니다. 자르면 이 블록을 자동변속기 차량에 사용할 수 있다. 이 장치 설계를 통해 다양한 유형의 변속기를 사용하는 자동차에 DS를 설치할 때 특별한 설정을 사용하지 않아도 됩니다.

그래서 시스템이 "시작" 명령에 응답하지 않았기 때문에 이 블록을 다시 제자리에 놓고 이 와이어를 잘라서 연결을 끊겠습니다. 이제 "시작" 명령을 반복하면 열쇠가 자물쇠에 삽입될 때와 마찬가지로 소리 신호가 울리고 자동차 시스템의 상태 표시등이 계기판에 켜집니다.

현재 우리는 시동 키 없이 원격으로 시동을 걸 수 있는 자동차를 갖고 있지만 DS 모듈만 필요한 것은 아닙니다. 일반적인 상황에서는 여전히 원격으로 시동이 걸린 자동차를 타고 운전할 수 없지만 어쨌든 시도해 보겠습니다.

스티어링 휠 잠금 장치를 비활성화하려면 응답기가 없는 시동 잠금 장치에 일반 키를 삽입해야 합니다. 보시다시피 엔진을 시동하기 전에 키를 해당 위치로 옮기면 충분하며 스바루 임프레자 스티어링 휠이 완전히 자유롭게 회전하기 시작합니다.

그러나 키가 없으면 브레이크 페달을 밟으면 자동차가 정지합니다. 이 제한을 해결하는 것은 매우 쉽습니다. 자동차가 원격 시동 장치에 브레이크가 걸렸다는 사실을 어떻게 알려주는지 알아내야 합니다. EVO 모듈 하우징 후면에 여러 색상의 포트가 있습니다. CAN 버스의 케이블이 여기에 연결됩니다. 차량이 원격으로 시동된 후 DS 장치에서 이 케이블을 제거하기만 하면 충분하며 브레이크 페달을 밟아도 반응하지 않습니다. 이 장치는 스티어링 칼럼 커버 아래에 있기 때문에 노트북을 통해 "시동" 명령을 내리면 차가 시동을 걸고 문을 열고 차에서 내려 EVO 장치에서 CAN 버스 커넥터를 제거합니다. 보시다시피, 자동차 엔진은 작동 중이지만 아직 시동 키가 없습니다.

이제 브레이크 페달을 밟아도 EVO는 브레이크 페달이 눌려졌는지 알지 못하기 때문에 아무 일도 일어나지 않습니다. 그런 다음 운전석에 앉아 브레이크를 밟고 기어 스틱을 "주행" 위치로 옮기면 차가 움직이기 시작합니다. 이 모든 작업은 키 없이 수행됩니다.

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컨퍼런스 데프콘 27. 당신의 차는 나의 차입니다. 2 부

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출처 : habr.com