HackerBox 0047: Alte Schule - Gunook

2024 Autor: John Day | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-01-30 07:18

Grüße an HackerBox-Hacker auf der ganzen Welt! Mit HackerBox 0047 experimentieren wir mit Tastaturschnittstellen für Mikrocontroller, VGA-Videosignalerzeugung, BASIC-ROM-Computern der alten Schule, microSD-Speichergeräten, Locksport-Tools und bootfähigen Ubuntu-Linux-USB-Sticks.

Dieses Instructable enthält Informationen für die ersten Schritte mit HackerBox 0047, die hier erworben werden können, solange der Vorrat reicht. Wenn Sie jeden Monat eine solche HackerBox direkt in Ihre Mailbox erhalten möchten, abonnieren Sie bitte HackerBoxes.com und machen Sie mit bei der Revolution!

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Schritt 1: Inhaltsliste für HackerBox 0047

• Exklusives Old-School-VGA-PC-Kit
• Zwei Arduino Nano Module 5V 16MHz
• 200-teiliges LED-Kit in Aufbewahrungsbox aus Kunststoff
• Aluminium USB-Flash-Laufwerk 8GB
• 6-in-1-Taschen-Locksport-Tool
• Präzisions-Drahtschneider
• MicroSD Breakout-Modul
• MicroSD-USB-Lesegerät
• Zwei 40-polige Breakaway-Stiftleisten
• Damen-Damen 10cm DuPont Pullover
• Ubuntu Linux Aufkleber

Einige andere Dinge, die hilfreich sein werden:

• Lötkolben, Lötzinn und grundlegende Lötwerkzeuge
• Computer zum Ausführen von Softwaretools
• Geborgener VGA-Monitor (versuchen Sie es in einem Secondhand-Laden oder einem alten Lagerraum bei der Arbeit)
• PS/2-Tastatur (versuchen Sie es in einem Secondhand-Laden oder einem alten Lagerraum bei der Arbeit)

Am wichtigsten sind Abenteuerlust, Hackergeist, Geduld und Neugier. Das Bauen und Experimentieren mit Elektronik ist zwar sehr lohnend, kann jedoch knifflig, herausfordernd und manchmal sogar frustrierend sein. Das Ziel ist Fortschritt, nicht Perfektion. Wenn man hartnäckig bleibt und das Abenteuer genießt, kann man viel Befriedigung aus diesem Hobby ziehen. Machen Sie jeden Schritt langsam, achten Sie auf die Details und haben Sie keine Angst, um Hilfe zu bitten.

In den HackerBoxes FAQ gibt es eine Fülle von Informationen für aktuelle und zukünftige Mitglieder. Fast alle nicht-technischen Support-E-Mails, die wir erhalten, werden dort bereits beantwortet. Wir freuen uns daher sehr, dass Sie sich ein paar Minuten Zeit nehmen, um die FAQ zu lesen.

Schritt 2: Locksport

Locksport ist der Sport oder die Erholung des Besiegens von Schlössern. Enthusiasten erlernen eine Vielzahl von Fähigkeiten, darunter das Knüpfen von Schlössern, das Anstoßen von Schlössern und andere Techniken, die traditionell von Schlossern und anderen Sicherheitsexperten verwendet werden. Locksport-Enthusiasten genießen die Herausforderung und Aufregung beim Lernen, alle Formen von Schlössern zu überwinden, und treffen sich oft in Sportgruppen, um Wissen auszutauschen, Ideen auszutauschen und an einer Vielzahl von Freizeitaktivitäten und Wettbewerben teilzunehmen.

Eine nette Einführung finden Sie im MIT Guide to Lock Picking.

Sehen Sie sich auch dieses Video an und sehen Sie sich die erstaunlichen Links in der Beschreibung des Videos an.

TOOOL (The Open Organization Of Lockpickers) ist eine Organisation von Einzelpersonen, die sich dem Hobby von Locksport widmen und ihre Mitglieder und die Öffentlichkeit über die Sicherheit (oder deren Fehlen) durch gängige Schlösser aufklären. "Die Mission von TOOOL ist es, das allgemeine Wissen über Schlösser und Schlösser zu knacken. Durch die Untersuchung von Schlössern, Tresoren und anderer Hardware und durch die öffentliche Diskussion unserer Ergebnisse hoffen wir, das Geheimnis zu lösen, mit dem so viele dieser Produkte durchdrungen sind."

ETHISCHE ÜBERLEGUNGEN:

Lesen Sie den strengen Ethikkodex von TOOOL sorgfältig durch und lassen Sie sich ernsthaft von ihm inspirieren, der in den folgenden drei Regeln zusammengefasst ist:

1. Niemals knacken oder manipulieren mit dem Ziel, ein Schloss zu öffnen, das Ihnen nicht gehört, es sei denn, der rechtmäßige Eigentümer des Schlosses hat Ihnen ausdrücklich die Erlaubnis dazu erteilt.
2. Geben Sie niemals Wissen oder Werkzeuge des Schlossknackens an Personen weiter, von denen Sie wissen oder von denen der Verdacht besteht, dass sie versuchen würden, diese Fähigkeiten oder Ausrüstung auf kriminelle Weise einzusetzen.
3. Beachten Sie die einschlägigen Gesetze in Bezug auf Dietriche und zugehörige Ausrüstung in allen Ländern, Bundesstaaten oder Gemeinden, in denen Sie Hobby-Schlossknacker oder Freizeit-Schlosssport betreiben möchten.

Schritt 3: Trimmen Sie alle Leads

Beim Löten gibt es immer Zuleitungen zum Trimmer. Ganz zu schweigen davon, dass Sie den grünen Draht durchtrennen, während Sie gefährliche Filmrequisiten entwaffnen.

Verwenden Sie dieses Werkzeug bei guter Gesundheit. Beachten Sie die hier aufgeführten Warnhinweise des Herstellers zum ständigen Tragen eines Augenschutzes. Sie wollen nicht, dass du dir die Augen aussteckst. Tun wir auch nicht.

Schritt 4: Arduino Nano-Mikrocontroller-Plattform

Wir alle lieben den Arduino Nano und diesen Monat werden wir zwei davon brauchen! Die mitgelieferten Arduino Nano-Boards werden mit Header-Pins geliefert, die jedoch nicht mit den Modulen verlötet sind. Lassen Sie die Stifte vorerst weg. Führen Sie diese ersten Tests an beiden Arduino Nano-Modulen durch, bevor Sie die Header-Pins verlöten. Es werden lediglich ein microUSB-Kabel und die beiden Arduino Nano Boards benötigt, so wie sie aus der Tasche kommen.

Das Arduino Nano ist ein oberflächenmontierbares, Steckbrett-freundliches, miniaturisiertes Arduino-Board mit integriertem USB. Es ist erstaunlich voll funktionsfähig und leicht zu hacken.

Merkmale:

• Mikrocontroller: Atmel ATmega328P
• Spannung: 5V
• Digitale I/O-Pins: 14 (6 PWM)
• Analoge Eingangspins: 8
• Gleichstrom pro E/A-Pin: 40 mA
• Flash-Speicher: 32 KB (2 KB für Bootloader)
• SRAM: 2 KB
• EEPROM: 1 KB
• Taktfrequenz: 16 MHz
• Abmessungen: 17 mm x 43 mm

Diese besondere Variante des Arduino Nano ist der schwarze Robotdyn Nano. Es enthält einen integrierten MicroUSB-Port, der mit einem CH340G USB/Serial Bridge-Chip verbunden ist. Detaillierte Informationen zum CH340 (und ggf. Treibern) finden Sie hier.

Wenn Sie den Arduino Nano zum ersten Mal an einen USB-Port Ihres Computers anschließen, sollte die grüne Betriebsanzeige aufleuchten und kurz darauf sollte die blaue LED langsam zu blinken beginnen. Dies geschieht, weil der Nano mit dem BLINK-Programm vorinstalliert ist, das auf dem brandneuen Arduino Nano läuft.

SOFTWARE: Wenn Sie die Arduino IDE noch nicht installiert haben, können Sie sie von Arduino.cc herunterladen

Stecken Sie den Nano in das MicroUSB-Kabel und das andere Ende des Kabels in einen USB-Port des Computers. Starten Sie die Arduino IDE-Software. Wählen Sie in der IDE unter Tools>Board "Arduino Nano" und unter Tools>Prozessor "ATmega328P (old bootloader)" aus. Wählen Sie den entsprechenden USB-Port unter Tools>Port aus (es ist wahrscheinlich ein Name mit "wchusb" darin).

Zum Schluss laden Sie einen Beispielcode hoch: Datei->Beispiele->Grundlagen->Blinken

Blink ist eigentlich der Code, der auf dem Nano vorgeladen wurde und jetzt laufen sollte, um die blaue LED langsam zu blinken. Dementsprechend ändert sich nichts, wenn wir diesen Beispielcode laden. Lassen Sie uns stattdessen den Code ein wenig ändern.

Wenn Sie genau hinsehen, können Sie sehen, dass das Programm die LED einschaltet, 1000 Millisekunden (eine Sekunde) wartet, die LED ausschaltet, eine weitere Sekunde wartet und dann alles wieder tut - für immer.

Ändern Sie den Code, indem Sie beide "delay(1000)"-Anweisungen in "delay(100)" ändern. Diese Änderung führt dazu, dass die LED zehnmal schneller blinkt, oder?

Laden wir den geänderten Code in den Nano, indem Sie auf die Schaltfläche HOCHLADEN (das Pfeilsymbol) direkt über Ihrem geänderten Code klicken. Beobachten Sie unten den Code für die Statusinfo: "Kompilieren" und dann "Hochladen". Schließlich sollte die IDE "Uploading Complete" anzeigen und Ihre LED sollte schneller blinken.

Wenn ja, herzlichen Glückwunsch! Sie haben gerade Ihren ersten eingebetteten Code gehackt.

Wenn Ihre Fast-Blink-Version geladen ist und ausgeführt wird, können Sie den Code erneut ändern, damit die LED zweimal schnell blinkt, und dann einige Sekunden warten, bevor Sie den Vorgang wiederholen. Versuche es! Wie wäre es mit anderen Mustern? Sobald es Ihnen gelungen ist, ein gewünschtes Ergebnis zu visualisieren, zu codieren und zu beobachten, dass es wie geplant funktioniert, haben Sie einen enormen Schritt in Richtung eines kompetenten Hardware-Hackers getan.

Bevor Sie etwas daran löten, testen Sie beide Arduino Nano-Module, indem Sie ein benutzerdefiniertes Programm auf jedes laden und sicherstellen, dass es ordnungsgemäß ausgeführt wird.

Wenn Sie zusätzliche einführende Informationen zum Arbeiten im Arduino-Ökosystem wünschen, empfehlen wir Ihnen, den Leitfaden für den HackerBoxes Starter Workshop zu lesen, der mehrere Beispiele und einen Link zu einem PDF-Arduino-Lehrbuch enthält.

Schritt 5: Old-School-VGA-PC-Kit

Inhalt des Old School VGA PC-Kits:

• VGA-PC-Leiterplatte der alten Schule
• Zwei Arduino Nano-Mikrocontroller-Module
• HD15 VGA-Anschluss
• Mini-DIN-PS/2-Tastaturanschluss
• Zwei 68-Ohm-Widerstände
• Zwei 470-Ohm-Widerstände
• Piezo-Summer

In den nächsten Schritten werden Sie das Old School VGA PC Kit zusammenbauen und erkunden. Dies erfordert natürlich einige Lötarbeiten. Es gibt viele tolle Anleitungen und Videos online zum Beispiel zum Löten. Wenn Sie das Gefühl haben, dass Sie zusätzliche Hilfe benötigen, versuchen Sie, eine lokale Maker-Gruppe oder einen Hacker-Space in Ihrer Nähe zu finden. Außerdem sind Amateurfunkclubs immer ausgezeichnete Quellen für Elektronik-Know-how.

Ein paar Design-Hinweise: Es wird empfohlen, nach der Installation beider Nanos nur einen von ihnen gleichzeitig an die USB-Stromversorgung anzuschließen, niemals beide gleichzeitig. Ebenso können beide Nanos den Summer von ihrem A0-Pin aus ansteuern. Konfigurieren Sie immer nur einen der A0-Pins als Ausgang, niemals beide gleichzeitig. Direkt unter den beiden MCUs befindet sich eine Reihe von I/O-Pins (Header J1) (siehe Schema für Pinbelegung). Die untere Reihe (Header J2) ist nur ein "Breadboarding-Platz" und verbindet sich mit nichts innerhalb der Platine.

Schritt 6: Old School PC - PS/2-Tastatur

Um die Tastaturschnittstelle und die Bibliothek zu testen, bestücken Sie zunächst nur zwei Elemente auf der Platine:

1. Haupt-MCU (Arduino Nano)
2. Mini-DIN PS/2-Anschluss

Die Haupt-MCU benötigt die beiden langen schwarzen Kopfzeilen. Der sechspolige (2x3) Header wird nicht verwendet.

Installieren Sie die PS2Keyboard-Bibliothek von Paul Stoffregen für Arduino.

Öffnen Sie in der Arduino IDE Datei>Beispiele>PS2Keyboard>Simple_Test

Aus dem PCB-Schema im vorherigen Schritt können Sie sehen, dass KBCLK auf Pin D3 liegt (nicht D5, wie im Beispiel angenommen). Stellen Sie also sicher, dass die Pin-Definitionen in den Beispielen auf Folgendes eingestellt sind:

const int DataPin = 8;const int IRQpin = 3;

Programmieren Sie dann diesen Code auf die Haupt-MCU, schließen Sie eine PS/2-Tastatur an, öffnen Sie den Arduino Serial Monitor mit 9600 bps und beginnen Sie mit der Eingabe.

Tastatur-Scancodes entmystifiziert

Beachten Sie, dass die meisten älteren USB-Tastaturen kombinierte USB- und PS/2-Tastaturen sind und mit einem Adapter verwendet oder neu verkabelt werden können, um sie an einen PS/2-Port anzuschließen. Diese Dual-Interface-Tastaturen wurden normalerweise mit einem kleinen USB-zu-PS/2-Adapterstecker geliefert. Neuere USB-Tastaturen, die nicht mit einem PS/2-Adapter geliefert wurden, liefern jedoch normalerweise keine PS/2-Signale und funktionieren mit einem solchen Adapter nicht.

Schritt 7: Old School PC - VGA-Videoausgang

Löten Sie den anderen Arduino Nano (VIDEO MCU), die vier Widerstände (beachten Sie, dass es zwei verschiedene Werte gibt), den Summer und den VGA-Anschluss. Auch hier wird die sechs (2x3) Stiftleiste der MCU nicht verwendet.

Installieren Sie die VGAX-Bibliothek von Sandro Maffiodo für Arduino. Schließen Sie einen VGA-Monitor an. Genießen Sie die Beispieldateien unter Datei>Beispiele>VGAX

Das Git-Repo für die VGAX-Bibliothek enthält einige sehr lehrreiche Informationen und Ressourcen, die lehren, wie das bescheidene Arduino gehackt wird, um ein VGA (ish) Videosignal zu erzeugen.

Schritt 8: Old School PC - BASIC Programmiersprache

Diese Tastatur-, Video- und MCU-Verarbeitungsblöcke können zu einem einfachen, aber eleganten 8-Bit-VGA-PC kombiniert werden, der die Programmiersprache BASIC unterstützt. Requisiten an Rob Cai für die Zusammenstellung all dieser Teile.

BASIC (Beginner's Allpurpose Symbolic Instruction Code) ist eine allgemeine Programmiersprache auf hohem Niveau, die auf Benutzerfreundlichkeit Wert legt. Fast überall verfügten Heimcomputer der 1980er Jahre über einen ROM-residenten BASIC-Interpreter, in den die Maschinen direkt booten. Diese Mikros der alten Schule umfassen verschiedene Arten von Apple II-, Commodore-, TRS-80-, Atari- und Sinclair-Maschinen. (Wikipedia)

Die Dual-MCU-Designs verwenden ein erstes Arduino als MAIN-MCU, auf das TinyBasic Plus und die PS2-Tastaturbibliothek hochgeladen werden. Die zweite VIDEO-MCU wird als Grafikanzeigegenerator verwendet, auf dem die VGAX-Bibliothek ausgeführt wird. Die VIDEO MCU kann 4 Farben, 10 Zeilen x 24 Spalten mit ASCII-Zeichen erzeugen.

Arduino I/O kann direkt aus BASIC-Programmen angesteuert werden. Wie in diesem Video gezeigt, wird ein LED-Blinken von einigen Programmzeilen angesteuert. Der BASIC-Code kann sogar im EEPROM der MCU gespeichert werden.

DER CODE: Skizziert für beide MCUs und verschiedene andere Details sind in Rob Cais Instructable für das Projekt verfügbar.

PROGRAMMIERUNG HINWEIS: Beim Programmieren der MCU-Module, nachdem sie sich auf der Platine befinden, treten manchmal Probleme auf, da die seriellen Schnittstellen angeschlossen sind und die Programmierung stören können. Halten Sie einfach die Reset-Taste an der Haupt-MCU gedrückt, während das USB-Kabel die Video-MCU programmiert, und umgekehrt, während das USB-Kabel die Haupt-MCU programmiert.

Schritt 9: Führen Sie Ubuntu Linux über einen USB-Stick aus

Ubuntu ist eine kostenlose Open-Source-Linux-Distribution basierend auf Debian. Ubuntu wird alle sechs Monate veröffentlicht, mit Langzeitsupport (LTS) alle zwei Jahre. Ubuntu wird von Canonical und der Benutzergemeinschaft entwickelt. Ubuntu ist nach der afrikanischen Ubuntu-Philosophie benannt, die kanonisch als "Menschlichkeit für andere" oder "Ich bin, was ich bin, weil wir alle sind" übersetzt. (Wikipedia)

Warum nicht Ubuntu auf einem USB-Stick ausprobieren?

• Ubuntu installieren oder aktualisieren
• Testen Sie das Ubuntu-Desktop-Erlebnis, ohne Ihre PC-Konfiguration zu berühren
• Booten Sie Ubuntu auf einem geliehenen Computer oder von einem Internetcafé aus
• Verwenden Sie standardmäßig auf dem USB-Stick installierte Tools, um eine defekte Konfiguration zu reparieren oder zu reparieren

Das Erstellen eines bootfähigen Ubuntu-USB-Sticks ist sehr einfach, insbesondere von Ubuntu selbst aus. Der Prozess wird hier in wenigen Schritten behandelt.

WARNUNG: Gewöhnen Sie sich an, niemals zufälligen USB-Speichergeräten zu vertrauen. Ja, sogar das, das in dieser Box enthalten ist. Lassen Sie niemals AutoRun von einem unbekannten Speichergerät zu. Die meisten Betriebssysteme lassen AutoRun als Teil der Standardsicherheitspraktiken nicht zu, aber auf einem Windows-Rechner sollten Sie AutoRun/AutoPlay deaktivieren. Führen oder öffnen Sie nichts, was Sie auf dem Speichergerät finden. Wenn Sie das Speichergerät verwenden möchten, löschen Sie es und formatieren Sie es neu.

Schritt 10: MicroSD TF Breakout-Modul

Was ist der Unterschied zwischen einer TF-Karte und einer MicroSD-Karte? (Quelle)

Das als MicroSD-Karte bekannte winzige mobile Speichergerät wurde erstmals 2004 von der SanDisk Corporation unter dem Namen TransFlash hergestellt und damals als kleinstes externes Speichergerät der Welt eingeführt. Nach ihrem Erfolg auf dem Mobiltelefonmarkt wurde die TransFlash-Karte offiziell von der aktuellen Behörde für digitale Speicher, der SD Card Association, als Teil der dritten Kategorie digitaler Speichergeräte im offiziellen Secure Digital-Dach übernommen. Die anderen beiden Geräte sind MiniSD und SD-Speicherkarte. Irgendwann änderte die SanDisk Corporation den Namen des Geräts in MicroSD-Karte und begann mit der Produktion von dem, was wir heute als Standard-Speicherchip verwenden, für den die meisten Mobiltelefone ausgelegt sind.

Beachten Sie, dass MicroSD-Speichergeräte 3,3-V-Geräte sind, daher sollte das hier gezeigte einfache Breakout-Modul in 3,3-V-Systemen verwendet werden. Zum Beispiel mit 3,3-V-Mikrocontrollern. Sie werden oft Instanzen in freier Wildbahn (Beispiel eins, Beispiel zwei) von Projekten finden, die nur 5V-E/A-Signale in MicroSD-Karten stauen. Diese funktionieren im Allgemeinen, wenn Sie gerne gefährlich leben, aber sie sind möglicherweise weniger stabil und können sogar die MicroSD-Karte beschädigen. Richtigere/robustere Lösungen für die Verwendung von MicroSD-Karten mit 5V-Mikrocontrollern umfassen Pegelumsetzer oder Spannungsteilernetzwerke (beide hier besprochen).

Schritt 11: Mandelbrot Zoom - Fallen Sie nicht hinein

Bilder der Mandelbrot-Menge weisen eine ausgeklügelte und unendlich komplizierte Grenze auf, die bei zunehmender Vergrößerung immer feinere rekursive Details offenbart. Der "Stil" dieses sich wiederholenden Details hängt von der Region des untersuchten Satzes ab. Die Grenze des Sets umfasst auch kleinere Versionen der Hauptform, sodass die fraktale Eigenschaft der Selbstähnlichkeit für das gesamte Set gilt und nicht nur für seine Teile. Die Mandelbrot-Menge ist außerhalb der Mathematik sowohl wegen ihres ästhetischen Reizes als auch als Beispiel für eine komplexe Struktur, die sich aus der Anwendung einfacher Regeln ergibt, populär geworden. Es ist eines der bekanntesten Beispiele für mathematische Visualisierung und mathematische Schönheit. (Wikipedia)

• manuelles Zoom-Tool
• so viel Code
• Rekursion: n. siehe Rekursion

Schritt 12: HackLife

Wir hoffen, dass Ihnen das HackerBox-Abenteuer in diesem Monat in Elektronik und Computertechnologie gefällt. Melde dich und teile deinen Erfolg in den Kommentaren unten oder in der HackerBoxes Facebook-Gruppe. Denken Sie auch daran, dass Sie jederzeit eine E-Mail an [email protected] senden können, wenn Sie eine Frage haben oder Hilfe benötigen.

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