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[11594] 2017-07-27_逆向分析智能窗帘频射协议

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2017-07-27_逆向分析智能窗帘频射协议 逆 向 分 析 智 能 窗 帘 频 射 协 议 鸢 尾   F r e e B u f   2 0 1 7 - 0 7 - 2 7 近 来 我 热 衷 于 对 家 庭 自 动 化 设 备 的 破 解 ， 然 后 将 它 们 添 加 到 我 的 近 来 我 热 衷 于 对 家 庭 自 动 化 设 备 的 破 解 ， 然 后 将 它 们 添 加 到 我 的 H o m e k i t 集 成 包 之 中 。 这 事 情 要 从 几 个 月 前 说 集 成 包 之 中 。 这 事 情 要 从 几 个 月 前 说 起 ， 当 时 我 爸 订 购 了 大 批 量 的 起 ， 当 时 我 爸 订 购 了 大 批 量 的 R A E X   4 3 3 M H z 射 频 电 动 窗 帘 ， 以 替 代 老 式 的 手 动 式 窗 帘 。 射 频 电 动 窗 帘 ， 以 替 代 老 式 的 手 动 式 窗 帘 。     注 意 ： 你 可 以 在 S p o t l i g h t 网 店 搜 索 M o t i o n   M o t o r i s e d   R o l l e r   B l i n d 找 到 该 窗 帘 。 我 对 这 个 电 动 窗 帘 非 常 满 意 ， 有 了 它 我 就 不 用 跑 上 跑 下 的 去 打 开 / 关 闭 窗 户 ， 可 是 为 了 控 制 它 们 ， 你 需 要 购 买 R A E X 的 遥 控 器 。 R A E X 有 许 多 不 同 类 型 的 遥 控 器 产 品 ， 其 中 我 选 择 购 买 了 以 下 两 种 遥 控 器 ：
R   型 遥 控 器   ( Y R L 2 0 1 6 )
X   型 遥 控 器 ( Y R 3 1 4 4 ) 给 每 间 房 都 装 上 一 个 遥 控 器 是 不 现 实 的 ， 相 反 数 个 房 间 可 以 使 用 同 一 个 遥 控 器 倒 还 挺 实 在 的 。 然 而 也 正 是 因 此 ， 遥 控 器 的 局 限 性 也 就 体 现 出 来 了 。 另 外 的 备 选 方 案 则 是 使 用 一 块 被 称 为 R M   P r o 的 硬 件 ， 通 过 使 用 他 们 的 应 用 程 序 进 行 远 程 控 制 。

于 我 而 言 该 A p p 卡 顿 ， b u g 又 多 ， 不 太 适 合 用 于 家 庭 自 动 化 生 态 系 统 。 我 希 望 电 动 窗 帘 可 以 通 过 A p p l e   H o m e k i t 进 行 行 为 。 为 了 控 制 这 些 窗 帘 ， 我 知 道 我 需 要 达 成 以 下 条 件 中 的 一 个 ：
逆 向 A p p 中 R M   P r o 与 转 子 直 接 的 通 信 协 议 逆 向 遥 控 器 中 用 于 与 窗 帘 通 信 的 射 频 协 议 尝 试 第 一 个 条 件 ， 发 现 无 法 拦 截 i P h o n e 与 集 线 器 之 间 的 通 信 流 量 。 所 以 给 我 的 选 择 只 有 逆 向 射 频 协 议 咯 。 在 E b a y 上 购 置 了 一 对 4 3 3 M H z 的 A r d u i n o 发 射 器 / 接 收 器 。 如 果 链 接 失 效 你 可 以 在 E b a y 上 搜 索 4 3 3 M h z   R F   t r a n s m i t t e r r e c e i v e r   l i n k   k i t 初 步 研 究 初 步 研 究 通 过 谷 歌 搜 索 ， 没 有 获 取 到 许 多 R A E X 所 使 用 协 议 的 相 关 技 术 说 明 的 结 果 ： 通 过 F C C 或 专 利 查 询 未 能 找 到 协 议 的 技 术 说 明 向 R M   P r o 官 方 发 送 电 子 邮 件 寻 求 技 术 说 明 文 档 ， 然 而 他 们 没 能 理 解 我 的 意 思 向 R A E X 官 方 发 送 电 子 邮 件 寻 求 技 术 说 明 文 档 ， 回 应 说 他 们 因 为 保 密 协 议 不 会 提 供 给 我 我 发 现 R F X T R X 能 够 通 过 B l i n d s T 4 模 式 控 制 窗 帘 ， 该 模 式 也 适 用 于 O u t l o o k 智 能 窗 帘 。 打 开 其 中 一 个 遥 控 器 之 后 辨 识 其 使 用 的 微 控 制 器 ， 然 而 无 法 找 到 确 定 其 用 于 解 析 的 通 用 射 频 编 码 方 案 。 似 乎 可 以 通 过 遥 控 器 上 的 I 2 C 总 线 转 储 R O M 芯 片 对 该 固 件 进 行 逆 向 分 析 这 与 允 许 遥 控 器 在 引 导 后 的 任 何 时 候 进 行 转 储 有 异 曲 同 工 之 妙
数 据 捕 获 数 据 捕 获 当 数 据 包 到 达 连 接 到 A r d u i n o 的 接 收 器 ， 之 后 开 始 搜 寻 用 于 捕 获 传 输 数 据 的 A r d u i n o   s k e t c h e s 设 计 。 虽 然 尝 试 多 次 都 失 败 了 ， 但 功 夫 不 负 有 心 人 最 终 找 到 了 一 个 可 能 用 的 确 定 理 解 这 些 知 识 点 ( 1 , 2 , 3 ) 然 后 看 了 一 些 射 频 逆 向 分 析 的 相 关 文 章 。 其 中 大 部 分 的 想 法 都 是 通 过 接 收 器 插 入 计 算 机 的 麦 克 风 端 口 ， 使 用 A u d a c i t y 来 抓 取 信 号 。 这 个 思 路 很 不 错 ， 就 这 么 搞 ！
捕 获 到 大 量 数 据 ， 其 中 有 4 种 R 型 号 遥 控 器 数 据 ， 以 及 2 种 X 型 号 遥 控 器 数 据 。 更 有 趣 的 是 8 种 不 同 设 备 都 与 B r o a d l i n k R M   P r o （ B 型 号 ） 配 对 成 功 。 至 此 ， 我 确 定 了 一 些 事 情 ： 传 输 过 程 没 有 滚 动 码 进 行 身 份 验 证 ， 因 此 可 以 将 捕 获 的 信 号 重 放 并 使 智 能 窗 帘 每 次 都 重 复 该 行 为 。 如 果 无 法 逆 向 该 协 议 ， 这 将 是 最 坏 的 情 况 。 传 输 至 少 重 复 3 次 （ 根 据 所 使 用 的 遥 控 器 类 型 而 有 所 不 同 ） 缩 放 波 形 ， 我 们 可 以 看 出 所 捕 获 信 息 的 不 同 之 处 。 以 下 例 子 是 捕 获 到 的 配 对 行 为 ：
放 大 ： 在 缩 放 图 像 中 ， 您 可 以 看 到 传 输 以 振 荡 的 0 1 0 1   A G C 模 式 开 始 ， 随 后 是 另 一 个 双 宽 度 报 头 模 式 ， 再 然 后 是 一 个 更 长 的 数 据 头 模 式 ， 最 后 则 是 传 输 的 数 据 。 对 于 R 型 遥 控 器 ， 报 头 ， 数 据 头 及 数 据 将 重 复 3 次 （ A G C 模 式 仅 在 传 输 开 始 时 发 送 一 次 ） ， 这 可 以 在 第 一 个 图 像 中 看 到 。 仅 观 察 波 形 数 据 对 我 们 帮 助 不 会 太 多 ， 我 们 将 其 数 字 化 以 分 析 其 二 进 制 ， 然 后 确 定 不 同 的 遥 控 器 ， 信 道 以 及 行 为 之 间 的 关 系 。 波 形 解 码 波 形 解 码 我 们 需 要 确 定 波 形 是 如 何 进 行 编 码 的 。 这 类 硬 件 应 用 通 常 都 使 用 以 下 编 码 方 式 ： 曼 彻 斯 特 编 码 三 态 / 三 位 ( T r i - S t a t e / T r i - b i t ) 编 码 ( 参 考 信 息 ) P W M 编 码 R A W ?   h i g h   l o n g   =   1 1 ， h i g h   s h o r t   =   1 ， l o w   l o n g   =   0 0 ， l o w   s h o r t   =   0 参 考 一 些 资 料 后 ， 确 定 其 使 用 的 编 码 可 能 是 曼 彻 斯 特 编 码 。 将 数 据 数 字 化 将 数 据 数 字 化 一 开 始 我 是 以 上 面 提 到 的 R A W 方 案 处 理 数 据 （ 即 使 我 确 认 是 曼 彻 斯 特 编 码 ） 。 这 是 因 为 如 果 碰 巧 不 是 曼 彻 斯 特 编 码 ， 我 可 以 用 另 一 种 方 案 来 尝 试 解 码 。 我 将 每 个 捕 获 数 据 都 写 入 G o o g l e 电 子 表 格 。 将 每 个 信 道 中 对 应 的 行 为 写 入 表 格 大 概 就 花 费 了 5 分 钟 ， 且 一 个 遥 控 器 就 有 6 个 信 道 。 当 我 搜 集 完 2 个 遥 控 器 的 8 个 不 同 信 道 的 所 有 行 为 就 停 了 下 来 。 这 一 下 就 拿 到 了 3 2 个 捕 捉 数 据 ， 从 这 些 数 据 推 断 出 R A W b i t s 相 关 信 息 ： 每 个 信 道 的 位 有 些 许 变 化 每 个 遥 控 器 的 位 有 些 许 变 化 信 道 / 遥 控 器 / 行 为 组 合 ， 有 些 位 似 乎 会 进 行 随 机 性 变 化 （ 这 是 某 种 校 验 和 ？ ） 此 外 我 需 要 一 个 脚 本 来 处 理 我 通 过 A u d a c i t y 捕 获 的 W A V 文 件 。 我 写 了 一 个 脚 本 ， 用 于 检 测 数 据 头 并 提 取 等 效 于 R A W 编 码 的 数 据 （ 之 前 都 是 手 工 完 成 ） 。 该 脚 本 以 J S O N 格 式 进 行 输 出 ， 因 此 我 可 以 添 加 额 外 的 m e t a d a t a ， 并 用 波 形 再 次 确 认 捕 获 的 数 据 ：
验 证 完 成 后 ， 将 这 些 数 据 进 行 列 表 并 将 其 插 入 电 子 表 格 进 行 后 续 处 理 。 数 据 太 多 ， 不 得 不 小 心 应 对 ： 如 果 以 曼 彻 斯 特 编 码 进 行 解 密 那 就 最 好 了 。 为 此 我 又 写 了 一 个 脚 本 ， 将 捕 获 到 的 R A W 数 据 转 换 成 曼 彻 斯 特 编 码 （ 或 其 他 类 型 编 码 ） 。 将 这 些 数 据 上 传 到 电 子 表 格 中 ， 之 后 进 行 一 系 列 分 析 从 这 些 数 据 中 ， 可 以 立 马 发 现 二 进 制 位 与 其 目 的 之 间 的 一 些 联 系 ： 信 道 （ C ） 有 6   b i t s 行 为 （ A ） 有 2   b i t s 用 于 校 验 和 的 6   b i t s ， 似 乎 存 在 一 个 行 为 与 信 道 之 间 的 函 数 关 系 F ( A ,   C ) 当 行 为 改 变 时 会 变 化 当 信 道 改 变 时 会 变 化 由 于 没 有 等 效 的 信 道 ， 所 以 不 能 确 定 它 们 在 遥 控 器 中 会 发 生 改 变 1   b i t 似 乎 是 与 行 为 相 关 的 函 数 F ( A ) 1   b i t 似 乎 与 函 数 F ( A ) 相 关 ， 即 G ( F ( A ) ) 。 其 取 决 于 F ( A ) 值 ， 有 时 是 1 对 1 映 射 ， 有 时 是 逆 映 射 经 过 进 一 步 的 检 测 ， 我 确 定 对 于 同 一 个 遥 控 器 和 信 道 ， 每 个 不 同 的 行 为 ， F ( A ,   C ) 函 数 的 值 将 增 加 1 （ 考 虑 高 位 优 先 ） 同 时 对 于 相 邻 信 道 ， 与 C ( 信 道 ) 相 关 的 位 向 上 / 向 后 计 数 （ X 型 遥 控 器 向 上 计 数 ， R 型 遥 控 器 向 后 计 数 ） 。 注 意 C 列 ， 此 外 F ( C ) 还 会 同 时 增 加 / 减 少 。 [     {         " f i l e n a m e " :   " / U s e r s / n i c k w / D r o p b o x / R F _ B l i n d s / E x p o r t _ A u d i o 2 / t r a c k s 2 / R 1 _ C H 1 . w a v " ,         " c a p t u r e s " :   [             {                 " d a t a " :   " 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 " ,                 " h e a d e r _ p o s " :   1 5 7 5 1 ,                 " p r e a m b l e _ p o s " :   1 5 0 7 1             } ,             {                 " d a t a " :   " 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 " ,                 " h e a d e r _ p o s " :   4 6 3 0 7 ,                 " p r e a m b l e _ p o s " :   4 5 6 2 8             } ,             {                 " d a t a " :   " 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 " ,                 " h e a d e r _ p o s " :   7 3 5 1 4 ,                 " p r e a m b l e _ p o s " :   7 2 8 3 6             } ,             {                 " d a t a " :   " 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 0 1 0 0 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 " ,                 " h e a d e r _ p o s " :   1 0 3 5 7 5 ,                 " p r e a m b l e _ p o s " :   1 0 2 8 9 5             }         ]     } ]
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