永不消逝的电波（二）HackRF入门：家用无线门铃信号重放

0×00 前言

在第一篇文章：永不消逝的电波（一）：无线电入门篇 我们了解了一下无线电的发展史以及无线电的一些物理知识，在第二篇里我们将用HackRF录制家用门铃的无线信号，然后重放门铃信号。

门铃从某宝买的，如图：

0×01 环境搭建：

MAC下可以用gqrx和hackrf (需要有Xcode、Mac Port的支持)

sudo port install gnuradio
sudo port install hackrf
sudo port install rtl-sdr
sudo port install gr-osmosdr
sudo port install hackrf

sudo port install gqrx

也可以参考：在Mac上安装HackRF环境

0×02 步入正题：

安装完成以后，插入HackRF,终端执行 hackrf_info:

hackrf_info
Found HackRF board.
Board ID Number:  (HackRF One)
Firmware Version: git-815d1f6
Part ID Number: 0xa000cb3c 0x00664f49
Serial Number: 0x00000000 0x00000000 0x583064c0 0x2640ad4b

#通过终端启动gqrx
gqrx

按下遥控器，我们可以看到信号的频率在314.100000Mhz(读作：314.1兆赫兹)左右

1Mhz=1000000hz;
1Khz=1000hz

.1Mhz=314100000hz;

关掉gqrx启动hackrf

hackrf_transfer Usage:

Usage:
    -r <filename> # Receive data into file. 把接收到的信号、数据保存到文件中；（信号录制）
    -t <filename> # Transmit data from file. 从文件中提取、发送射频信号；（信号播放）
    -w # Receive data into file with WAV header and automatic name.
       # This is for SDR# compatibility and may not work with other software.
    [-f freq_hz] # Frequency in Hz [0MHz to 7250MHz].
    [-i if_freq_hz] # Intermediate Frequency (IF) in Hz [2150MHz to 2750MHz].
    [-o lo_freq_hz] # Front-end Local Oscillator (LO) frequency in Hz [84MHz to 5400MHz].
    [-m image_reject] # Image rejection filter selection, =bypass, =low pass, =high pass.
    [-a amp_enable] # RX/TX RF amplifier =Enable, =Disable.
    [-p antenna_enable] # Antenna port power, =Enable, =Disable.
    [-l gain_db] # RX LNA (IF) gain, -40dB, 8dB steps
    [-g gain_db] # RX VGA (baseband) gain, -62dB, 2dB steps
    [-x gain_db] # TX VGA (IF) gain, -47dB, 1dB steps
    [-s sample_rate_hz] # Sample rate in Hz (//12.5//20MHz, default 10MHz).
    [-n num_samples] # Number of samples to transfer (default is unlimited).
    [-c amplitude] # CW signal source mode, amplitude - (DC value to DAC).
    [-b baseband_filter_bw_hz] # Set baseband filter bandwidth in MHz.
    Possible values: 1.75/2.5/3.5//5.5///////////28MHz, default < sample_rate_hz.

hackrf_transfer -r /dev/stdout -f  -a  -g  -l  -s 

没按遥控器

按下遥控器：

由于hackrf_transfer后面没带解码参数，so我们看到一堆乱码数据；

0×03 录制信号&信号分析

录制遥控的无线信号：

hackrf_transfer -r door.raw -f  -g  -l  -a  -s  -b 

终端输出：

hackrf_transfer -r door.raw -f  -g  -l  -a  -s  -b
call hackrf_sample_rate_set( Hz/8.000 MHz)
call hackrf_baseband_filter_bandwidth_set( Hz/3.500 MHz)
call hackrf_set_freq( Hz/314.100 MHz)
call hackrf_set_amp_enable()
Stop with Ctrl-C
16.0 MiB / 1.005 sec = 15.9 MiB/second
16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second
16.0 MiB / 1.004 sec = 15.9 MiB/second
16.3 MiB / 1.004 sec = 16.2 MiB/second
16.0 MiB / 1.002 sec = 16.0 MiB/second
16.0 MiB / 1.001 sec = 16.0 MiB/second
16.0 MiB / 1.004 sec = 15.9 MiB/second
16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second
16.3 MiB / 1.003 sec = 16.2 MiB/second
16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second
16.0 MiB / 1.005 sec = 15.9 MiB/second
^CCaught signal
 8.1 MiB / 0.510 sec = 15.9 MiB/second

User cancel, exiting...
Total time: 11.54724 s
hackrf_stop_rx() done
hackrf_close() done
hackrf_exit() done
fclose(fd) done
exit

---

信号波形分析：

这里用到的软件是Audacity，导入录制的音频信号（未压缩原始数据）

然后出现如下界面：

使用默认参数，直接导入：

中间的那部分就是按下遥控时录制到的无线信号，我们使用Audacity的放大镜放大来看：

继续放大我们可以看到：

继续放大：

再放大：

这时经验比较丰富的童鞋可以通过图形，把无线射频信号转换成二进制数据：01010101**** ，接着可以把二进制写到GRC（Gnu Radio Cpmpainon）,制作一个框图，使用GNC项目重放无线信号，大致方法如下：

启动Gnu Radio Cpmpainon  ：Kali Linux—->无线攻击—>Software defined Radio—>GnuRadio-Companion

源：在右侧Misc一栏找到Vector Source

通过搜索添加Repeat（old）、Moving Average、osmocom Sink

四个组件：

按照流程连线：

GNC用得不多，暂时还不上手，这种方法以后再试 :）

---

0×04 信号重放

使用hackrf_transfer重放信号：

hackrf_transfer -t door.raw -f  -x  -a  -s  -b 

终端输出：

hackrf_transfer -t door.raw -f  -g  -l  -a  -s  -b
call hackrf_sample_rate_set( Hz/8.000 MHz)
call hackrf_baseband_filter_bandwidth_set( Hz/3.500 MHz)
call hackrf_set_freq( Hz/314.100 MHz)
call hackrf_set_amp_enable()
Stop with Ctrl-C
16.0 MiB / 1.004 sec = 15.9 MiB/second
16.0 MiB / 1.004 sec = 15.9 MiB/second
16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second
16.0 MiB / 1.001 sec = 16.0 MiB/second
16.0 MiB / 1.000 sec = 16.0 MiB/second
16.3 MiB / 1.001 sec = 16.2 MiB/second
16.0 MiB / 1.003 sec = 16.0 MiB/second
16.0 MiB / 1.001 sec = 16.0 MiB/second
16.0 MiB / 1.005 sec = 15.9 MiB/second
16.0 MiB / 1.003 sec = 15.9 MiB/second
16.3 MiB / 1.003 sec = 16.2 MiB/second
 8.4 MiB / 1.004 sec =  8.4 MiB/second

Exiting... hackrf_is_streaming() result: HACKRF_ERROR_STREAMING_EXIT_CALLED (-)
Total time: 12.03184 s
hackrf_stop_tx() done
hackrf_close() done
hackrf_exit() done
fclose(fd) done
exit

0×05 演示视频

熊孩子的正确使用姿势是这样的：

for i in {..}; do hackrf_transfer -t door.raw -f  -g  -l  -a  -s  -b ; done

嗯，你没看错，重复播放九百九十九次 :）

0×06 参考：

Hacking fixed key remotes

Exploring Bluetooth & iBeacons – from software to radio signals and back.

中文版：HackRF嗅探蓝牙重放iBeacons信号

GNU_Radio入门_V0.99