HackerBox 0031: อีเธอร์: 10 ขั้นตอน

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:07

ในเดือนนี้ HackerBox Hackers กำลังเจาะลึกเกี่ยวกับอีเทอร์เน็ต ระบบปฏิบัติการของเราเตอร์ การตรวจสอบเครือข่าย และการวิเคราะห์เครือข่าย คำแนะนำนี้มีข้อมูลสำหรับการทำงานกับ HackerBox #0031 ซึ่งคุณสามารถรับได้ที่นี่จนกว่าของจะหมด นอกจากนี้ หากคุณต้องการรับ HackerBox แบบนี้ในกล่องจดหมายของคุณทุกเดือน โปรดสมัครสมาชิกที่ HackerBoxes.com และเข้าร่วมการปฏิวัติ!

หัวข้อและวัตถุประสงค์การเรียนรู้สำหรับ HackerBox 0031:

• กำหนดค่าเราเตอร์อีเทอร์เน็ต WT3020
• ติดตั้งระบบปฏิบัติการ OpenWrt บนเราเตอร์ WT3020
• ประกอบ HackerBoxes EtherTap Kit
• ปรับใช้ EtherTap เพื่อตรวจสอบการรับส่งข้อมูลเครือข่าย
• กำหนดค่า Arduino IDE สำหรับใช้กับ Arduino Nano
• เชื่อมต่อคอนโทรลเลอร์ ENC28J60 Ethernet กับ Arduino Nano
• ส่งและรับแพ็กเก็ตอีเทอร์เน็ตจาก Arduino Nano

HackerBoxes เป็นบริการกล่องสมัครสมาชิกรายเดือนสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ DIY และเทคโนโลยีคอมพิวเตอร์ เราเป็นมือสมัครเล่น ผู้สร้าง และผู้ทดลอง เราคือผู้ใฝ่ฝัน แฮ็คดาวเคราะห์!

ขั้นตอนที่ 1: HackerBox 0031: เนื้อหาในกล่อง

• HackerBoxes #0031 การ์ดอ้างอิงสำหรับสะสม
• เราเตอร์อีเธอร์เน็ต Nexx WT3020F
• ชุด HackerBox EtherTap สุดพิเศษ
• Arduino Nano 5V, 16MHz
• โมดูลอีเธอร์เน็ต ENC28J60
• ปลั๊กอะแดปเตอร์ครอสโอเวอร์สีแดง
• หญิงกับหญิงจัมเปอร์ดูปองท์
• สติ๊กเกอร์ OpenWrt สุดพิเศษ

สิ่งอื่น ๆ ที่จะเป็นประโยชน์:

• หัวแร้ง หัวแร้ง และเครื่องมือบัดกรีพื้นฐาน
• คอมพิวเตอร์สำหรับใช้งานเครื่องมือซอฟต์แวร์

ที่สำคัญที่สุด คุณจะต้องมีความรู้สึกของการผจญภัย จิตวิญญาณของ DIY และความอยากรู้อยากเห็นของแฮ็กเกอร์ อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ DIY ที่ไม่ยอมใครง่ายๆ ไม่ใช่เรื่องง่าย และ HackerBox ก็ไม่ได้ลดน้อยลง เป้าหมายคือความก้าวหน้า ไม่ใช่ความสมบูรณ์แบบ เมื่อคุณยืนกรานและสนุกไปกับการผจญภัย คุณจะเกิดความพึงพอใจอย่างมากจากการเรียนรู้เทคโนโลยีใหม่ ๆ และหวังว่าโครงการบางโครงการจะได้ผล เราขอแนะนำให้ทำแต่ละขั้นตอนอย่างช้าๆ ใส่ใจในรายละเอียด และอย่ากลัวที่จะขอความช่วยเหลือ

มีข้อมูลมากมายสำหรับสมาชิกปัจจุบันและที่คาดหวังในคำถามที่พบบ่อยของ HackerBoxes

ขั้นตอนที่ 2: อีเธอร์

“สิ่งเดียวที่ทำให้ฉันกังวลมากคืออีเธอร์ ไม่มีอะไรในโลกนี้ที่ช่วยเหลืออะไรไม่ได้และไร้ความรับผิดชอบและเลวทรามมากไปกว่าชายคนหนึ่งที่จมอยู่ใต้อีเธอร์ และฉันรู้ว่าเราจะเจอสิ่งที่เน่าเสียในไม่ช้านี้” - ฮันเตอร์ เอส. ทอมป์สัน "ความกลัวและความชิงชังในลาสเวกัส"

อีเธอร์เน็ต (Wikipedia) เป็นตระกูลเทคโนโลยีเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันทั่วไปในเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) อีเธอร์เน็ตเปิดตัวในเชิงพาณิชย์ในปี 1980 และได้รับมาตรฐานเป็นครั้งแรกในปี 1983 และได้รับการปรับปรุงเพื่อรองรับอัตราบิตที่สูงขึ้นและระยะลิงก์ที่ยาวขึ้น วิดีโอ "Ethernet Hacks" ที่เชื่อมโยงกัน แม้ว่าจะค่อนข้างดี แต่ก็เป็นการกล่าวอ้างที่ไร้สาระว่าอีเทอร์เน็ตแบบมีสายกำลังล้าสมัยเนื่องจากเทคโนโลยีไร้สาย

อีเธอร์เน็ต 10BASE5 ดั้งเดิมใช้สายเคเบิลโคแอกเซียลขนาดใหญ่เป็นสื่อกลางที่ใช้ร่วมกัน อีเทอร์เน็ตรุ่นใหม่กว่าใช้สายบิดเกลียวและสายไฟเบอร์ออปติกร่วมกับฮับหรือสวิตช์ ตลอดระยะเวลาที่ผ่านมา อัตราการถ่ายโอนข้อมูลอีเทอร์เน็ตได้เพิ่มขึ้นจาก 2.94 Mbps เดิมเป็นหลายร้อย Gbps

อีเทอร์เน็ตให้บริการรวมถึงโมเดล OSI สองชั้นที่ต่ำที่สุด (เลเยอร์ทางกายภาพและดาต้าลิงค์เลเยอร์) หากคุณต้องการทราบข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับโมเดลเครือข่าย OSI เจ็ดเลเยอร์ (ที่คุณรู้จัก) ให้ลองดู Wikipedia และ/หรือวิดีโอนี้

ขั้นตอนที่ 3: Nexx WT3020F Ethernet Router และ OpenWrt

เราเตอร์อีเทอร์เน็ตซีรีส์ Nexx WT3020 อิงตาม MediaTek MT7620N (ข้อมูลจำเพาะ) เราเตอร์เหล่านี้มีพอร์ต UTP Ethernet สองพอร์ตและอินเทอร์เฟซไร้สาย 802.11n 300Mbps ที่ทำงานบน 2.4 GHz

OpenWrt เป็นโครงการโอเพ่นซอร์สสำหรับระบบปฏิบัติการฝังตัวที่ใช้ Linux ซึ่งส่วนใหญ่ใช้กับเราเตอร์แบบฝังตัว ส่วนประกอบทั้งหมดได้รับการปรับให้มีขนาดเล็กพอที่จะใส่ลงในที่เก็บข้อมูลและหน่วยความจำที่จำกัดที่มีอยู่ในเราเตอร์ที่บ้าน OpenWrt อาจถูกกำหนดค่าโดยใช้อินเทอร์เฟซบรรทัดคำสั่ง (ash shell) หรือเว็บอินเตอร์เฟส (LuCI)

มีแพ็คเกจหลายพันแพ็คเกจสำหรับการติดตั้งผ่านระบบจัดการแพ็คเกจ opkg เพื่อขยายฟังก์ชันการทำงานของอุปกรณ์ของคุณ แพ็คเกจเหล่านี้รวมถึงไฟร์วอลล์ โทรศัพท์ VPN ที่เก็บข้อมูล การส่งข้อความ การกำหนดเส้นทาง และบริการอีเมล และอื่นๆ อีกมากมาย

รายการ OpenWrt Wiki นี้ครอบคลุมถึงการติดตั้ง OpenWrt บนเราเตอร์ WT3020 ภายใต้หัวข้อ "การติดตั้ง" จะมีตารางไบนารี อย่าใช้สิ่งเหล่านี้ ให้คลิกที่ลิงก์สำหรับ "ดาวน์โหลดเฟิร์มแวร์ LEDE" ใต้ตารางนั้นแทน เหล่านี้เป็นเวอร์ชันล่าสุด นี่คือบทช่วยสอนที่ดีเกี่ยวกับการแฟลชเฟิร์มแวร์ของเราเตอร์ OpenWrt HOWTO ก็มีประโยชน์เช่นกัน

ขั้นตอนที่ 4: EtherTap Kit

EtherTap เป็นแท็ปอีเทอร์เน็ตแบบพาสซีฟ มันเป็น "แบบพาสซีฟ" โดยที่ EtherTap ดูเหมือนสายเคเบิลอีเทอร์เน็ตที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายที่มีการปรับใช้ พอร์ตพาส-ทรูเชื่อมต่อแบบอินไลน์ภายในการเชื่อมต่ออีเทอร์เน็ตที่จะตรวจสอบ ช่องทางสองช่องของการส่งผ่าน (หนึ่งช่องไปในแต่ละทิศทาง) จะถูก "แตะ" ทางกายภาพในการติดตามของ PCB สัญญาณที่แตะจะเชื่อมต่อกับพอร์ตการแตะสองพอร์ต พอร์ตการแตะสองพอร์ตจะมีเพียงช่องรับสัญญาณที่ต่อสายเท่านั้น ตามกลไกความปลอดภัยนี้ ไม่มีพอร์ตใดพอร์ตหนึ่งที่สามารถส่งสัญญาณเข้าสู่ทางผ่านได้

ชุด EtherTap ประกอบด้วย:

• HackerBoxes พิเศษ EtherTap PCB
• แจ็ค RJ45 สีดำสองตัว
• แจ็ค RJ45 สีเหลืองสองตัว
• ตัวเก็บประจุเซรามิก 220pF สองตัว

การประกอบ EtherTap Kit ค่อนข้างตรงไปตรงมา จริง ๆ แล้วแจ็ค RJ45 ที่มีสีต่างกันทั้งสองนั้นเหมือนกันและสามารถวางได้ตามที่คุณต้องการ โดยทั่วไปเราวางแจ็ค RJ45 สีดำบนพอร์ตพาส-ทรู และแจ็คสีเหลืองบนพอร์ตแทป ตัวเก็บประจุทั้งสองไม่มีโพลาไรซ์และสามารถใส่ได้ทั้งสองทาง

การทำงานของ EtherTap เกี่ยวข้องกับการเชื่อมต่อ pass-through จากนั้นเชื่อมต่อหนึ่งในพอร์ต tap (ขึ้นอยู่กับทิศทางของทราฟฟิกที่คุณกำลังตรวจสอบ) กับคอมพิวเตอร์ที่รันโปรแกรมดักจับแพ็กเก็ต/วิเคราะห์ เช่น Wireshark

Shout Out: EtherTap ได้รับแรงบันดาลใจจาก Throwing Star LAN Tap ของ Michael Ossmann ดังนั้นจึงมีรายละเอียดและประวัติที่เกี่ยวข้องมากมายในเว็บไซต์ Great Scott Gadgets ของเขา ไมเคิลทำของเล่นเจ๋งๆ อื่นๆ ที่ควรค่าแก่การเยี่ยมชมในขณะที่คุณอยู่ที่นั่น

ขั้นตอนที่ 5: แพลตฟอร์มไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Nano

โมดูล Arduino Nano ที่รวมมานั้นมาพร้อมกับหมุดส่วนหัว แต่ไม่ได้บัดกรีกับโมดูล ทิ้งหมุดไว้ตอนนี้ ทำการทดสอบเบื้องต้นของโมดูล Arduino Nano แยกจากบอร์ด BioSense และ PRIOR เพื่อบัดกรีหมุดส่วนหัวของ Arduino Nano สิ่งที่จำเป็นสำหรับขั้นตอนต่อไปคือสาย microUSB และโมดูล Nano เหมือนกับที่ออกมาจากกระเป๋า

Arduino Nano เป็นบอร์ด Arduino ขนาดเล็กที่ยึดติดกับพื้นผิว เป็นมิตรกับบอร์ดบอร์ด พร้อม USB ในตัว มันมีคุณสมบัติครบถ้วนอย่างน่าอัศจรรย์และแฮ็คได้ง่าย

คุณสมบัติ:

• ไมโครคอนโทรลเลอร์: Atmel ATmega328P
• แรงดันไฟฟ้า: 5V
• พิน I/O ดิจิตอล: 14 (6 PWM)
• พินอินพุตแบบอะนาล็อก: 8
• กระแสไฟตรงต่อขา I/O: 40 mA
• หน่วยความจำแฟลช: 32 KB (2KB สำหรับ bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• ความเร็วสัญญาณนาฬิกา: 16 MHz
• ขนาด: 17mm x 43mm

Arduino Nano รุ่นพิเศษนี้คือการออกแบบ Robotdyn สีดำ อินเทอร์เฟซใช้พอร์ต MicroUSB ออนบอร์ดที่เข้ากันได้กับสาย MicroUSB เดียวกันกับที่ใช้กับโทรศัพท์มือถือและแท็บเล็ตจำนวนมาก

Arduino Nanos มีชิปบริดจ์ USB/ซีเรียลในตัว สำหรับรุ่นพิเศษนี้ ชิปบริดจ์คือ CH340G โปรดทราบว่ามีชิปบริดจ์ USB/ซีเรียลประเภทอื่นๆ ที่ใช้กับบอร์ด Arduino ประเภทต่างๆ ชิปเหล่านี้อนุญาตให้พอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์สื่อสารกับอินเทอร์เฟซแบบอนุกรมบนชิปตัวประมวลผลของ Arduino

ระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์ต้องใช้ไดรเวอร์อุปกรณ์เพื่อสื่อสารกับชิป USB/ซีเรียล ไดรเวอร์ช่วยให้ IDE สามารถสื่อสารกับบอร์ด Arduino ไดรเวอร์อุปกรณ์เฉพาะที่จำเป็นขึ้นอยู่กับทั้งเวอร์ชันของระบบปฏิบัติการและประเภทของชิป USB/ซีเรียล สำหรับชิป CH340 USB/Serial มีไดรเวอร์สำหรับระบบปฏิบัติการหลายระบบ (UNIX, Mac OS X หรือ Windows) ผู้ผลิต CH340 เป็นผู้จัดหาไดรเวอร์เหล่านั้นที่นี่

เมื่อคุณเสียบ Arduino Nano เข้ากับพอร์ต USB ของคอมพิวเตอร์เป็นครั้งแรก ไฟสีเขียวจะสว่างขึ้น และหลังจากไฟ LED สีฟ้าจะเริ่มกะพริบช้าๆ ไม่นาน สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจาก Nano ถูกโหลดไว้ล่วงหน้าด้วยโปรแกรม BLINK ซึ่งทำงานบน Arduino Nano ใหม่ล่าสุด

ขั้นตอนที่ 6: Arduino Integrated Development Environment (IDE)

หากคุณยังไม่ได้ติดตั้ง Arduino IDE คุณสามารถดาวน์โหลดได้จาก Arduino.cc

หากคุณต้องการข้อมูลเบื้องต้นเพิ่มเติมสำหรับการทำงานในระบบนิเวศ Arduino เราขอแนะนำให้ตรวจสอบคำแนะนำสำหรับ HackerBoxes Starter Workshop

เสียบนาโนเข้ากับสายเคเบิล MicroUSB และปลายอีกด้านของสายเคเบิลเข้ากับพอร์ต USB บนคอมพิวเตอร์ เปิดซอฟต์แวร์ Arduino IDE เลือกพอร์ต USB ที่เหมาะสมใน IDE ภายใต้เครื่องมือ>พอร์ต (น่าจะเป็นชื่อที่มี "wchusb" อยู่ในนั้น). เลือก "Arduino Nano" ใน IDE ภายใต้ tools>board

สุดท้าย โหลดโค้ดตัวอย่างบางส่วน:

ไฟล์->ตัวอย่าง->พื้นฐาน->กะพริบ

นี่คือรหัสที่โหลดไว้ล่วงหน้าบน Nano และควรจะทำงานในขณะนี้เพื่อกะพริบไฟ LED สีน้ำเงินอย่างช้าๆ ดังนั้น หากเราโหลดโค้ดตัวอย่างนี้ จะไม่มีอะไรเปลี่ยนแปลง ให้ปรับเปลี่ยนโค้ดเล็กน้อยแทน

เมื่อมองใกล้ ๆ คุณจะเห็นว่าโปรแกรมเปิดไฟ LED รอ 1,000 มิลลิวินาที (หนึ่งวินาที) ปิดไฟ LED รออีกหนึ่งวินาทีแล้วทำทุกอย่างอีกครั้ง - ตลอดไป

แก้ไขโค้ดโดยเปลี่ยนคำสั่ง "delay(1000)" ทั้งคู่เป็น "delay(100)" การปรับเปลี่ยนนี้จะทำให้ LED กะพริบเร็วขึ้น 10 เท่า จริงไหม?

มาโหลดโค้ดที่แก้ไขแล้วลงใน Nano โดยคลิกปุ่ม UPLOAD (ไอคอนลูกศร) เหนือโค้ดที่คุณแก้ไข ดูรหัสด้านล่างสำหรับข้อมูลสถานะ: "กำลังรวบรวม" แล้ว "กำลังอัปโหลด" ในที่สุด IDE ควรระบุว่า "การอัปโหลดเสร็จสมบูรณ์" และไฟ LED ของคุณควรกะพริบเร็วขึ้น

ถ้าเป็นเช่นนั้นขอแสดงความยินดี! คุณเพิ่งแฮ็คโค้ดฝังตัวชิ้นแรกของคุณ

เมื่อโหลดและเรียกใช้เวอร์ชันกะพริบเร็วของคุณแล้ว ทำไมไม่ลองดูว่าคุณสามารถเปลี่ยนรหัสอีกครั้งเพื่อทำให้ไฟ LED กะพริบเร็วสองครั้งแล้วรอสองสามวินาทีก่อนที่จะทำซ้ำได้หรือไม่ ให้มันลอง! แล้วรูปแบบอื่นๆล่ะ? เมื่อคุณประสบความสำเร็จในการแสดงภาพผลลัพธ์ที่ต้องการ เข้ารหัส และสังเกตว่ามันทำงานได้ตามที่วางแผนไว้ คุณได้ก้าวไปสู่การเป็นแฮ็กเกอร์ฮาร์ดแวร์ที่มีความสามารถ

ขั้นตอนที่ 7: Arduino Nano Header Pins

ตอนนี้คอมพิวเตอร์สำหรับการพัฒนาของคุณได้รับการกำหนดค่าให้โหลดโค้ดไปยัง Arduino Nano และได้ทดสอบ Nano แล้ว ให้ถอดสาย USB ออกจาก Nano และเตรียมพร้อมสำหรับการบัดกรี

หากคุณเพิ่งเริ่มบัดกรี มีคำแนะนำและวิดีโอดีๆ มากมายเกี่ยวกับการบัดกรีแบบออนไลน์ นี่คือตัวอย่างหนึ่ง หากคุณรู้สึกว่าต้องการความช่วยเหลือเพิ่มเติม ให้ลองค้นหากลุ่มผู้ผลิตในพื้นที่หรือพื้นที่แฮ็กเกอร์ในพื้นที่ของคุณ นอกจากนี้ สโมสรวิทยุสมัครเล่นยังเป็นแหล่งประสบการณ์ด้านอิเล็กทรอนิกส์ที่ยอดเยี่ยมเสมอ

ประสานส่วนหัวแถวเดี่ยวสองแถว (แต่ละหมุดสิบห้าพิน) เข้ากับโมดูล Arduino Nano ตัวเชื่อมต่อ ICSP แบบหกพิน (การเขียนโปรแกรมอนุกรมในวงจร) จะไม่ถูกใช้ในโครงการนี้ ดังนั้นให้ปล่อยหมุดเหล่านั้นออก

เมื่อบัดกรีเสร็จแล้ว ให้ตรวจสอบสะพานบัดกรีและ/หรือข้อต่อบัดกรีเย็นอย่างระมัดระวัง สุดท้ายให้ต่อ Arduino Nano กลับไปที่สาย USB และตรวจสอบว่าทุกอย่างยังทำงานได้อย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 8: โมดูลอีเธอร์เน็ต ENC28J60

ENC28J60 (เอกสารข้อมูล) เป็นชิปควบคุมอีเทอร์เน็ต ด้วยอินเทอร์เฟซ SPI ทำให้ใช้งานได้ง่ายแม้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ที่ง่ายที่สุด

โปรดทราบว่าโมดูลบางรุ่นมีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้า LDO ทำให้สามารถขับเคลื่อนด้วย 5V แม้ว่าชิป ENC28J60 จะเป็น 3.3V โมดูลเวอร์ชันนี้ไม่มีตัวควบคุมแรงดันไฟฟ้าและต้องให้มากับ 3.3V ภายนอก

EtherCard Arduino Library ทำการเชื่อมต่อระดับต่ำจากโค้ด Arduino ของคุณไปยังเครือข่าย ห้องสมุดมีตัวอย่างมากมาย สิ่งที่ดีสำหรับการเริ่มต้นคือ backSoon.ino ซึ่งจะช่วยให้คุณเข้าถึงภาพร่างบน Arduino Nano จากเว็บเบราว์เซอร์ใดก็ได้บน LAN เดียวกัน

ขั้นตอนที่ 9: ปลั๊กอะแดปเตอร์ครอสโอเวอร์

ครอสโอเวอร์อีเทอร์เน็ต (วิกิพีเดีย) คือสายเคเบิลหรือปลั๊กอะแดปเตอร์ที่ใช้เชื่อมต่ออุปกรณ์คอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันโดยตรง มักใช้ในการเชื่อมต่ออุปกรณ์สองเครื่องที่เป็นประเภทเดียวกัน เช่น คอมพิวเตอร์สองเครื่อง (ผ่านตัวควบคุมอินเทอร์เฟซเครือข่าย) หรือสวิตช์สองตัวที่เชื่อมต่อกัน ในทางตรงกันข้าม สายแพตช์หรือสายตรงใช้เพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์ประเภทต่างๆ เช่น คอมพิวเตอร์กับสวิตช์เครือข่ายหรือฮับอีเธอร์เน็ต

การเดินสายไฟภายในครอสโอเวอร์นั้นจงใจข้ามเพื่อเชื่อมต่อสัญญาณส่งสัญญาณที่ปลายด้านหนึ่งไปยังสัญญาณรับสัญญาณที่ปลายอีกด้านหนึ่ง และในทางกลับกัน

ขั้นตอนที่ 10: แฮ็กดาวเคราะห์

หากคุณชอบคำแนะนำนี้และต้องการมีกล่องอิเล็กทรอนิกส์และโปรเจ็กต์เทคโนโลยีคอมพิวเตอร์แบบนี้ส่งตรงไปยังกล่องจดหมายของคุณทุกเดือน โปรดเข้าร่วมการปฏิวัติ HackerBox โดยสมัครที่นี่

ติดต่อและแบ่งปันความสำเร็จของคุณในความคิดเห็นด้านล่างหรือบนหน้า Facebook ของ HackerBoxes โปรดแจ้งให้เราทราบหากคุณมีคำถามหรือต้องการความช่วยเหลือ ขอบคุณที่เป็นส่วนหนึ่งของ HackerBoxes โปรดให้ข้อเสนอแนะและข้อเสนอแนะของคุณมา HackerBox เป็นกล่องของคุณ มาทำอะไรที่ยอดเยี่ยมกัน!