Internet rzeczy i inteligentne domy stają się coraz bardziej popularne. Co jednak zrobić, kiedy Twoje urządzenia nie są do tego przystosowane albo nie oferują pewnych funkcjonalności? Podczas mojej prelekcji opowiem o tym, jak tanim kosztem podłączyć różnego rodzaju sprzęt do sieci, zdalnie nimi sterować oraz analizować nieopisane przez producentów protokoły.

1. Let your devices
enter the witchcraft
of the IoT world
Tomasz Kajtoch

2. Kilka słów o mnie
Frontend developer @ TSH
Backend developer & Security engineer po godzinach
Wielbiciel miauczących czworonogów 🐈

3. O czym będzie?

4. Disclaimer

5. Rynek urządzeń IoT

6. Próba stworzenia taniego,
łatwego w użyciu i bezpiecznego
modułu sterowania urządzeniami

7. Decyzja:
Użycie modułu WiFi ESP8266
Możliwość pracy niezależnie, bez dodatkowych układów
Koszt: kilkanaście złotych
Wysoka wydajność oraz relatywnie niskie zapotrzebowanie na energię

8. IoT Deploy Fail Alert

9. Informowanie
o nieudanym deployu
na produkcję w
widoczny sposób
🤔... bo notyfikacja email to za mało

10. Problem:
Brak urządzeń tego typu
na rynku

11. 1. Skompletowanie
podzespołów
Lampa ostrzegawcza
Zasilacz do lampy
ESP8266 I przekaźnik

12. 2. Połączenie w całość

13. 3. Napisanie
oprogramowania

14. #include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
#define WIFI_NAME "Wow"
#define WIFI_PASSWORD "Uszanowanko!"
#define GPIO_LED_STATUS 0
#define GPIO_RELAY 0
IPAddress ip(192, 168, 1, 51);
IPAddress gateway(192, 168, 1, 1);
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);
ESP8266WebServer webServer(80);
bool relayActive = false;
Biblioteki i konfiguracja

15. void setup() {
pinMode(GPIO_LED_STATUS, OUTPUT);
pinMode(GPIO_RELAY, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
WiFi.config(ip, gateway, subnet);
WiFi.begin(WIFI_NAME, WIFI_PASSWORD);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
digitalWrite(GPIO_LED_STATUS, LOW);
delay(200);
digitalWrite(GPIO_LED_STATUS, HIGH);
delay(50);
}
webServer.on("/deploy-fail", webServerHandleDeployFail);
webServer.begin();
}
Inicjalizacja

16. void webServerHandleDeployFail() {
if (webServer.method() != HTTP_POST) {
webServer.send(405, "application/json", "{"error": "Method not allowed"}");
return;
}
if (relayActive) {
webServer.send(200, "application/json", "{"success": true}");
return;
}
webServer.send(200, "application/json", "{"success": true}");
relayActive = true;
digitalWrite(GPIO_RELAY, LOW);
delay(10000); // Let it be active for 10 seconds
digitalWrite(GPIO_RELAY, HIGH);
relayActive = false;
}
Przełączanie stanu przekaźnika - włączanie lampy ostrzegawczej

17. 4. Nasłuchiwanie eventu
nieudanego deploya

18. DEMO

20. Ekspres do kawy IoT ☕
JEDEN KROK DALEJ

21. Sterowanie ekspresem
przez sieć
CEL
Bo to fajne
Synchronizacja
z budzikiem :O

22. DEMO

23. Od czego zacząć?

24. "W jaki sposób mogę
podłączyć się do ekspresu?"

25. Złącze serwisowe
na ratunek!

26. Złącze serwisowe
na ratunek!

27. Złącze serwisowe
na ratunek!

28. Pierwsza próba:
Protokół jest szyfrowany :-(

29. Sposoby złamania szyfru*

30. 1. Reverse engineering
firmware sprzętu

31. 2. Wyszukiwanie w Google

32. 3. Research na stronach
rosyjskojęzycznych

33. 4. Podsłuchiwanie transmisji i
próba znalezienia schematu

34. 1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1 1 1 1

35. Przygotowanie
Wykorzystanie chipu ESP8266 do transmisji WiFi 802.11 b/g/n
Ustanowienie komunikacji pomiędzy chipem a ekspresem do kawy
Napisanie oprogramowania do dwustronnej komunikacji z ekspresem z
użyciem protokołu HTTP i REST API

37. Poznawanie komend
przez brute-force
Nie polecam...

38. Jak przebiega komunikacja?
Urządzenie wyzwalające
(np. Telefon z budzikiem)
Domowa
sieć WiFi
Chip z naszym
oprogramowaniem
Ekspres
RaspberryPi
Odseparowana
sieć WiFi

39. String data = 'placki';
for (int i = 0; i < data.length(); i++) {
const char val = data.charAt(i);
for (int j = 0; j < 8; j += 2) {
char _byte = 255; // 11111111 binary
bitWrite(_byte, 2, bitRead(val, j));
bitWrite(_byte, 5, bitRead(val, j + 1));
softwareSerial.write(_byte); // <- write to the serial
}
delay(8);
}
String -> Jura

40. 'A' => 01 00 00 01
11 0 11 1 11
11 0 11 0 11
11 0 11 0 11
11 0 11 1 11
String -> Jura

41. String data = "placki";
String response = "";
int bitN = 0;
char responseByte;
while (!response.endsWith("rn")) {
byte _byte = softwareSerial.read();
bitWrite(responseByte, s, bitRead(_byte, 2));
bitWrite(responseByte, s + 1, bitRead(_byte, 5));
if (( bitN += 2) >= 8) {
bitN = 0;
response += responseByte;
}
}
Jura -> String

42. #include <ESP8266WiFi.h>
#include <ESP8266WebServer.h>
#include <SoftwareSerial.h>
#define WIFI_NAME "Wow"
#define WIFI_PASSWORD "Uszanowanko!"
#define GPIO_RX 12
#define GPIO_TX 13
#define GPIO_LED_STATUS 0
IPAddress ip(192, 168, 1, 50);
IPAddress gateway(192, 168, 1, 1);
IPAddress subnet(255, 255, 255, 0);
SoftwareSerial softwareSerial(GPIO_RX, GPIO_TX);
ESP8266WebServer webServer(80);
Biblioteki i konfiguracja

43. void setup() {
pinMode(GPIO_LED_STATUS, OUTPUT);
Serial.begin(115200);
softwareSerial.begin(9600);
WiFi.config(ip, gateway, subnet);
WiFi.begin(WIFI_NAME, WIFI_PASSWORD);
while (WiFi.status() != WL_CONNECTED) {
digitalWrite(GPIO_LED_STATUS, LOW);
delay(200);
digitalWrite(GPIO_LED_STATUS, HIGH);
delay(50);
}
webServer.on("/execute-command", webServerHandleExecuteCommand);
webServer.begin();
}
Inicjalizacja

44. void webServerHandleExecuteCommand() {
if (webServer.method() != HTTP_POST) {
webServer.send(405, "text/plain", "Method not allowed");
return;
}
String command = webServer.arg("cmd");v
if (command.length() < 3) {
webServer.send(400, "text/plain", "Bad request!");
return;
}
digitalWrite(GPIO_LED_STATUS, HIGH);
String response = cmd2jura(command);
digitalWrite(GPIO_LED_STATUS, LOW);
webServer.send(200, "text/plain", response);
}
Inicjalizacja

45. void loop() {
webServer.handleClient();
}
Pętla główna

46. Odkryte komendy
TY: - Wersja sprzętu i oprogramowania
RE:XX - Odczytanie słowa pamięci EEPROM na podanym adresie
RT:XX - Odczytanie linii pamięci EEPROM na podanym adresie
RR:XX - Odczytanie linii pamięci RAM na podanym adresie
FN:XX - Włączanie/Wyłączanie komponentów ekspresu,
np. Pompy, grzałki, młynka
Serwisowe

47. AN:01 - Włączenie urządzenia
AN:02 - Wyłączenie urządzenia
AN:03 - Test wyświetlacza*
AN:0D - Pobranie aktualnej daty z urządzenia*
Odkryte komendy
AN:XX - Zarządzanie całym urządzeniem

48. FA:02 - Para
FA:03 - Przejście w tryb zaparzenia kawy zmielonej,
wsypanej do podajnika
FA:06 - Kawa mała
FA:07 - Kawa średnia
FA:08 - Kawa duża
Odkryte komendy
FA:XX - Wybór produktów

49. Sukces!

50. Pytania?

51. Dziękuję za uwagę!