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