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[15617] 2020-07-17_手把手教你DIY一个硬件键盘记录器

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-18
2020-07-17_手把手教你DIY一个硬件键盘记录器 手 把 手 教 你 D I Y 一 个 硬 件 键 盘 记 录 器 P u s h 丶 E A X   F r e e B u f   2 0 2 0 - 0 7 - 1 7 一 、 前 言 一 、 前 言 小 时 候 ， 我 是 个 逃 课 去 黑 网 吧 的 小 学 生 。 传 说 网 吧 老 板 ， 会 在 电 脑 背 后 的 小 时 候 ， 我 是 个 逃 课 去 黑 网 吧 的 小 学 生 。 传 说 网 吧 老 板 ， 会 在 电 脑 背 后 的 U S B 接 口 上 安 装 一 个 小 玩 意 ， 记 录 小 接 口 上 安 装 一 个 小 玩 意 ， 记 录 小 学 生 们 的 网 游 账 号 。 现 在 我 知 道 了 ， 那 是 个 硬 件 的 键 盘 记 录 器 。 学 生 们 的 网 游 账 号 。 现 在 我 知 道 了 ， 那 是 个 硬 件 的 键 盘 记 录 器 。 硬 件 键 盘 记 录 器 和 软 件 的 键 盘 记 录 器 一 样 ， 它 会 记 录 下 用 户 在 键 盘 上 的 所 有 输 入 ， 比 如 账 号 密 码 、 网 址 、 手 机 号 等 等 。 硬 件 版 本 的 独 特 之 处 在 于 ： 即 使 现 在 各 种 防 御 措 施 ， 已 经 能 防 御 大 多 数 软 件 键 盘 记 录 器 ， 但 是 基 于 硬 件 的 键 盘 记 录 器 ， 对 于 操 作 系 统 来 说 是 无 感 知 的 ， 毕 竟 它 就 是 一 个 标 准 的 输 入 设 备 。 识 别 和 防 御 也 就 变 得 十 分 困 难 了 。 图 中 有 一 个 设 备 是 键 盘 记 录 器 ， 你 能 找 到 吗 ？ 本 文 我 们 来 讲 讲 硬 件 键 盘 记 录 器 的 原 理 。 并 从 P C B 和 固 件 起 ， 做 一 个 可 以 通 过 W i - F i 远 程 控 制 的 硬 件 键 盘 记 录 器 。 二 、 原 理 二 、 原 理 硬 件 键 盘 记 录 器 在 国 内 外 的 电 商 上 有 很 多 成 品 ， 就 是 价 格 略 贵 。 开 源 设 计 有 s p a c e h u h n 的 w i f i _ k e y l o g g e r （ h t t p s : / / g i t h u b . c o m / s p a c e h u h n / w i f i _ k e y l o g g e r ） ， F r e e b u f 上 的 @ a n y m o u s 的 作 品 （ h t t p s : / / w w w . f r e e b u f . c o m / g e e k / 5 8 8 9 5 . h t m l ） 等 等 。 我 们 以 w i f i _ k e y l o g g e r 为 例 ， 它 是 一 个 基 于 A r d u i n o 的 键 盘 记 录 器 。 带 有 W i - F i 功 能 ， 可 以 存 储 记 录 到 的 键 盘 输 入 ， 并 可 以 通 过 其 发 出 的 W i - F i 网 络 查 看 记 录 数 据
w i f i _ k e y l o g g e r 不 过 ， 可 能 您 会 觉 得 它 不 太 实 用 ： 它 太 大 了 ， 很 难 安 装 在 电 脑 后 面 。 究 其 原 因 ， 是 因 为 U S B 键 盘 使 用 了 H I D 协 议 。 对 于 A r d u i n o 来 说 ， 它 的 速 度 太 快 ， 没 办 法 读 取 。 所 以 除 了 A r d u i n o ， 还 得 加 上 其 它 用 于 读 取 H I D 协 议 的 设 备 。 w i f i _ k e y l o g g e r 的 解 决 方 法 是 使 用 了 一 个 U S B   H o s t   S h i e l d 模 块 （ 图 中 白 色 的 部 分 ） ， @ a n y m o u s 的 方 法 是 用 转 接 器 将 U S B 键 盘 转 成 P S 2 键 盘 ， 分 析 P S 2 的 协 议 。 这 些 解 决 方 案 有 两 个 缺 点 ： 一 个 是 大 ， 再 者 是 这 些 方 案 会 对 键 盘 造 成 一 些 影 响 ， 比 如 多 媒 体 键 用 不 了 、 不 同 键 盘 布 局 兼 容 性 有 问 题 等 等 。 要 做 到 更 紧 凑 和 兼 容 的 设 计 ， 就 得 换 用 其 它 芯 片 ， 并 且 重 新 设 计 P C B 了 。 最 好 是 能 将 H I D 协 议 转 换 、 键 盘 数 据 解 析 记 录 、 W i - F i 功 能 做 在 一 块 板 上 ， 而 且 体 积 较 为 小 巧 。 本 文 就 设 计 制 作 了 这 样 的 一 个 键 盘 记 录 器 。 三 、 设 计 三 、 设 计 本 文 中 的 键 盘 记 录 器 ， 实 现 了 U S B 键 盘 输 入 的 分 析 和 记 录 ， 并 提 供 W i - F i 功 能 。 本 章 我 们 具 体 分 析 各 部 分 的 设 计 。 W i - F i 部 分 部 分 在 渗 透 场 景 下 ， 植 入 了 硬 件 设 备 ， 过 几 天 又 回 来 取 ， 可 能 会 使 您 锒 铛 入 狱 。 如 果 键 盘 记 录 器 带 有 W i - F i 功 能 ， 就 能 在 远 程 读 取 键 盘 记 录 了 ， 甚 至 可 以 配 置 它 连 接 到 目 标 办 公 室 的 W i - F i ， 直 接 把 键 盘 记 录 传 回 攻 击 者 的 控 制 服 务 器 。
通 过 W i - F i 读 取 记 录 W i - F i 部 分 ， 我 们 使 用 著 名 的 E S P 8 2 6 6 芯 片 — — 廉 价 而 功 能 强 大 的 W i - F i   S O C ， 广 泛 应 用 在 物 联 网 领 域 。 本 文 中 使 用 了 E S P 8 2 6 6 - 0 7 S 模 块 ， 它 非 常 小 ， 而 且 引 出 了 常 用 的 引 脚 ， 可 以 满 足 本 文 所 需 。
E S P 8 2 6 6 - 0 7 S 模 块 键 盘 记 录 部 分 键 盘 记 录 部 分 首 先 需 要 C H 9 3 5 0 芯 片 ， 用 于 将 H I D 协 议 转 换 为 U A R T 协 议 ， 以 便 分 析 记 录 键 盘 数 据 。 后 端 的 数 据 分 析 和 记 录 在 E S P 8 2 6 6 上 实 现 。
C H 9 3 5 0 C H 9 3 5 0 是 南 京 沁 恒 微 公 司 生 产 的 U S B 键 鼠 转 串 口 通 讯 控 制 芯 片 ， 它 可 以 将 H I D 协 议 和 U A R T 协 议 互 相 转 换 ， 而 且 完 成 度 很 高 ， 开 发 简 单 。 我 们 将 要 使 用 C H 9 3 5 0 将 U S B 键 盘 的 H I D 协 议 转 为 U A R T 协 议 ， 使 用 E S P 8 2 6 6 解 析 和 记 录 键 盘 输 入 内 容 ， 并 且 提 供 W I - F I 访 问 功 能 。 电 路 整 体 设 计 电 路 整 体 设 计 整 个 电 路 的 原 理 图 如 图 所 示 ：
原 理 图 左 下 角 是 电 源 模 块 ， 由 于 E S P 8 2 6 6 需 要 3 . 3 V 的 供 电 ， U S B 接 口 是 5 V 的 供 电 ， 因 此 使 用 A M S 1 1 1 7 - 3 . 3 芯 片 进 行 转 换 。 正 下 方 是 E S P 8 2 6 6 - 0 7 S 模 块 ， 我 们 使 用 它 U A R T 接 口 的 R X （ 接 收 端 ） 来 接 收 C H 9 3 5 0 发 出 的 数 据 。 它 连 接 到 键 盘 端 C H 9 3 5 0   U A R T 的 T X （ 发 送 端 ） ， “ 旁 听 ” C H 9 3 5 0 之 间 的 通 讯 。 这 样 还 有 一 个 好 处 ： 键 盘 记 录 器 的 分 析 模 块 站 在 了 “ 旁 观 者 ” 的 角 度 ， 即 使 它 出 现 了 解 析 速 度 慢 ， 甚 至 宕 机 的 情 况 ， 也 不 会 对 键 盘 产 生 任 何 影 响 。 正 中 央 的 两 颗 芯 片 是 C H 9 3 5 0 。 根 据 官 方 文 档 ， 使 用 两 颗 C H 9 3 5 0 分 别 作 为 连 接 键 盘 的 下 位 机 和 连 接 电 脑 的 上 位 机 ， 统 一 使 用 3 . 3 V 供 电 。 两 侧 是 U S B 接 头 和 母 座 ， 用 于 插 入 电 脑 的 U S B 接 口 ， 和 连 接 U S B 键 盘 。 固 件 设 计 固 件 设 计 具 体 的 键 盘 数 据 解 析 、 数 据 存 储 、 W i - F i 功 能 ， 需 要 我 们 在 E S P 8 2 6 6 模 块 中 编 写 相 关 程 序 ， 也 就 是 固 件 。 E S P 8 2 6 6 支 持 通 过 A r d u i n o 开 发 ， 这 为 我 们 的 固 件 开 发 提 供 了 便 利 ， 因 此 本 文 在 A r d u i n o 环 境 下 完 成 开 发 。 E S P 8 2 6 6 的 固 件 ， 需 要 实 现 ： 通 过 U A R T 串 口 读 取 C H 9 3 5 0 之 间 的 键 盘 数 据 ， 并 进 行 解 析 。 将 数 据 储 存 进 S P I F S S 中 ， 并 提 供 读 取 和 清 空 的 功 能 。 提 供 通 过 W i - F i 查 看 记 录 内 容 的 功 能 上 电 后 ， 两 颗 C H 9 3 5 0 会 自 动 协 商 进 入 “ 模 式 1 ” ， 在 U A R T 接 口 上 传 输 多 种 数 据 帧 。 具 体 的 过 程 和 数 据 帧 信 息 ， 请 查 阅 官 方 文 档 。 其 中 我 们 需 要 的 是 “ 有 效 键 值 帧 ” ， 它 包 含 了 用 户 在 键 盘 上 按 下 的 按 键 信 息 。 其 格 式 如 下 ：
有 效 键 值 帧 由 于 我 们 截 取 的 是 U S B 键 盘 的 数 据 ， 帧 格 式 一 般 是 这 样 的 ： 5 7 A B   8 3   0 C   1 2   0 1   0 0   0 0   0 4   0 0   0 0   0 0   0 0   0 0   1 2   1 7   / / A 键 被 按 下 5 7 A B   8 3   0 C   1 2   0 1   0 0   0 0   0 0   0 0   0 0   0 0   0 0   0 0   1 3   1 4   / / 按 键 被 放 开 前 面 的 6 位 固 定 ， 接 下 来 的 8 位 是 标 准 的 U S B 键 盘 数 据 ， 最 后 两 位 是 序 列 号 和 校 验 。 前 6 位 我 们 可 以 作 为 识 别 有 效 键 值 帧 的 特 征 ， 接 下 来 读 取 后 8 位 即 可 得 到 击 键 信 息 。 具 体 的 数 据 表 请 参 考 U S B   H I D   U s a g e   T a b l e ， 连 接 在 文 末 。 A r d u i n o 中 ， 实 现 识 别 有 效 键 值 帧 的 示 例 代 码 如 下 ： E S P 8 2 6 6 模 块 通 过 连 接 到 上 位 机 的 C H 9 3 5 0 的 T X 端 口 ， 接 收 键 盘 数 据 帧 。 并 将 其 解 码 为 按 键 信 息 。 接 下 来 将 获 得 的 数 据 保 存 在 S P I F S S 中 。 S P I F S S （ S e r i a l   P e r i p h e r a l   I n t e r f a c e   F l a s h   F i l e   S y s t e m ） 是 E S P 8 2 6 6 模 块 自 带 的 一 个 闪 存 ， 它 的 数 据 在 断 电 后 也 不 会 丢 失 。 E S P 8 2 6 6 - 0 7 S 模 块 中 ， 这 个 闪 存 的 大 小 为 4 M ， 足 够 我 们 保 存 相 当 多 的 键 盘 记 录 了 。 通 过 F S . h 我 们 可 以 对 S P I F S S 进 行 读 取 和 修 改 ， 示 例 代 码 如 下 ： v o i d   l o o p ( )   { w h i l e   ( S e r i a l . a v a i l a b l e ( )   >   0 )   {   / / 串 口 缓 冲 区 有 数 据 i f   ( S e r i a l . r e a d ( )   = =   0 x 8 3 ) {   / / 帧 的 第 二 位   8 3   是 第 一 个 特 征 d e l a y ( 1 0 ) ;   / / 适 当 延 迟 ， 等 待 后 续 数 据 到 达 串 口 缓 冲 区 i f   ( S e r i a l . r e a d ( )   = =   0 x 0 C ) { d e l a y ( 1 0 ) ; i f   ( S e r i a l . r e a d ( )   = =   0 x 1 2 ) { d e l a y ( 1 0 ) ; i f   ( S e r i a l . r e a d ( )   = =   0 x 0 1 ) { / / 此 处 读 取 8 位 键 盘 数 据 } } } } } } # i n c l u d e   < F S . h > F i l e   l o g F i l e ;   / / 创 建 文 件 对 象 v o i d   s e t u p ( )   {
最 后 是 W i - F i 部 分 ： 创 建 一 个 W i - F i 网 络 ， 攻 击 者 连 接 后 可 以 查 看 或 清 空 键 盘 记 录 。 这 里 参 考 了 w i f i _ k e y l o g g e r 的 部 分 思 路 ， 示 例 代 码 如 下 ： 三 者 结 合 就 是 U S B K e y l o g g e r 的 全 部 代 码 了 。 完 整 的 固 件 源 代 码 ， 可 以 在 文 末 给 出 的 链 接 处 下 载 。 四 、 硬 件 制 作 四 、 硬 件 制 作 P C B 设 计 与 生 产 设 计 与 生 产 为 了 将 理 论 转 为 现 实 ， 我 们 要 将 原 理 图 转 换 为 P C B ， 并 进 行 L a y o u t 。 这 里 使 用 了 立 创 E D A 进 行 制 作 。 具 体 的 L a y o u t 过 程 ， 受 限 于 篇 幅 ， 在 此 不 做 叙 述 。 笔 者 的 P C B 设 计 如 图 所 示 ： v o i d   s e t u p ( )   { S P I F F S . b e g i n ( ) ; l o g F i l e   =   S P I F F S . o p e n ( " / k e y L o g . t x t " ,   " a + " ) ;   / / 打 开 一 个 文 件 d a t a F i l e . p r i n t l n ( " S o m e   D a t a   H e r e ， M a y b e   K e y l o g " ) ;   / / 写 入 数 据 d a t a F i l e . c l o s e ( ) ; } # i n c l u d e   < E S P 8 2 6 6 W i F i . h > # i n c l u d e   < E S P A s y n c T C P . h > # i n c l u d e   < E S P A s y n c W e b S e r v e r . h > c o n s t   c h a r   * s s i d   =   " U S B K e y l o g g e r " ;   / / 创 建 的 接 入 点 的 名 称 c o n s t   c h a r   * p a s s w o r d   =   " 1 2 3 4 5 6 7 8 " ;     / / 接 入 点 的 密 码 A s y n c W e b S e r v e r   s e r v e r ( 8 0 ) ;   / / 在 8 0 端 口 开 启 服 务 （ i p 为 1 9 2 . 1 6 8 . 4 . 1 ） v o i d   s e t u p ( )   { W i F i . m o d e ( W I F I _ S T A ) ;   / / W i - F i 为 接 入 点 模 式 W i F i . s o f t A P ( s s i d , p a s s w o r d ) ;   / / 开 启 W i - F i s e r v e r . o n ( " / " ,   H T T P _ G E T ,   [ ] ( A s y n c W e b S e r v e r R e q u e s t   * r e q u e s t ) {   / / 当 访 问 根 目 录 时 显 示 记 录 内 容 r e q u e s t - > s e n d ( S P I F F S ,   " / k e y L o g . t x t " ,   " t e x t / p l a i n " ) ; } ) ; s e r v e r . o n ( " / c l e a r " ,   H T T P _ G E T ,   [ ] ( A s y n c W e b S e r v e r R e q u e s t   * r e q u e s t ) {   / / 当 访 问 “ / c l a e r ” 时 清 空 已 有 记 录 l o g F i l e . c l o s e ( ) ; l o g F i l e   =   S P I F F S . o p e n ( " / k e y L o g . t x t " ,   " w " ) ; r e q u e s t - > s e n d ( 2 0 0 ,   " t e x t / p l a i n " ,   " L o g   F i l e   C l e a r e d ! " ) ; } ) ; s e r v e r . b e g i n ( ) ;   / / 开 启 服 务 器 }
P C B 设 计 （ 未 显 示 铺 铜 ） U S B K e y l o g g e r 的 原 理 图 、 P C B 设 计 都 是 开 源 的 ， 工 程 链 接 在 文 末 可 以 获 取 。 如 果 您 希 望 参 考 、 二 次 开 发 或 者 直 接 生 产 ， 欢 迎 f o r k 笔 者 的 项 目 。 完 成 设 计 后 ， 将 P C B 工 程 导 出 为 G e r b e r 文 件 ， 提 交 给 P C B 生 产 厂 商 ， 即 可 投 入 生 产 。 您 可 以 自 行 选 择 国 内 的 打 样 厂 ， 常 见 的 有 嘉 立 创 、 捷 配 、 华 强 P C B 等 。 现 在 国 内 P C B 工 业 已 经 发 达 到 了 恐 怖 的 地 步 ： 这 种 小 的 双 层 板 ， 打 样 5 张 价 格 在 5 - 3 0 元 左 右 ， 而 且 可 以 在 2 - 3 天 内 到 货 。 这 里 笔 者 选 择 了 嘉 立 创 。 相 关 的 生 产 参 数 如 图 所 示 ：
生 产 参 数 提 交 订 单 后 ， 如 果 没 有 要 求 特 殊 工 艺 和 杂 色 ， 一 般 4 8 小 时 内 就 能 拿 到 成 品 。 生 产 出 来 的 P C B 是 这 样 的 ： P C B 烧 录 固 件 烧 录 固 件 您 可 能 觉 得 下 一 步 是 焊 接 元 器 件 了 ？ 还 得 等 等 ， 在 焊 接 之 前 ， 我 们 首 先 需 要 烧 录 E S P 8 2 6 6 的 固 件 。
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