Arduino से एक USB कुंजी बनाना पासवर्ड रहित प्राधिकरण को बायपास करने के लिए

पासवर्डलेस प्राधिकरण को दरकिनार कर लंबे समय से कंप्यूटर के प्रति उत्साही लोगों के मन में उत्साह है। बायोमेट्रिक्स के बारे में सोचते समय, एक सर्द पीठ से गुजरता है: ठीक है, अगर वे एक उंगली काटते हैं या एक आंख फाड़ते हैं तो क्या होगा? और सबसे मानवीय और कोई आश्चर्य की बात नहीं है, ज़ाहिर है, यूएसबी कुंजी।

नियोक्वेस्ट -2016 के इन-पर्सन टूर पर, हमने प्रतिभागियों को ल्यूडिनो से निर्मित यूएसबी कुंजी के आधार पर प्राधिकरण क्रैक करने के लिए आमंत्रित किया। कार्य को सफलतापूर्वक पूरा करने के लिए, प्रतिभागियों को Arduino पर एक बल्कि आदिम प्राधिकरण तंत्र का उपयोग करते हुए, स्वयं एक USB कुंजी को नकली करना था, जिसमें कई मैट्रिसेस को गुणा करना शामिल है। पहली नज़र में, सब कुछ सरल है, लेकिन कार्य नुकसान के बिना नहीं था। Arduino द्वारा मैट्रिक्स गुणन का तुच्छ कार्य कैसे कठिन विशेषज्ञों के लिए कठिनाइयों का कारण बन सकता है जो समस्याओं के बिना ड्राइवर लिख सकते हैं, एक बोटनेट हैक कर सकते हैं, और आम तौर पर लगभग किसी भी सुरक्षा तकनीक को बायपास करते हैं, बिल्ली के नीचे पढ़ते हैं।

Arduino से एक USB कुंजी बनाना

हमारा चुना हुआ Arduino एक हार्डवेयर कंप्यूटिंग प्लेटफॉर्म है, जिसके मुख्य घटक एक सरल I / O बोर्ड हैं और प्रोसेसिंग / वायरिंग भाषा में विकास का वातावरण है। यह सरल है - Atmel के ATmel प्रोसेसर, I / O पिन और एक USB इंटरफ़ेस पर आधारित एक छोटा सा बोर्ड। प्रोग्रामिंग भाषा मूल और प्यारी सी के समान है, और यूएसबी के साथ काम करने के लिए, डेटा ट्रांसफर प्रोटोकॉल का कोई ज्ञान आवश्यक नहीं है - इसका उपयोग COM पोर्ट के रूप में किया जाता है।



Atmel ATmega328 प्रोसेसर के लिए विनिर्देश पढ़ने के बाद, हमने Arduino में एक छोटी सी खामी पाई या, जैसा कि खोज पर लागू किया गया है, एक "ट्विस्ट", अर्थात्, रैम (SRAM) का बहुत मामूली आकार - केवल 2 KB और गैर-वाष्पशील मेमोरी (EEPROM) - 1 KB। इसलिए, Arduino पर मैट्रिक्स गुणन को प्रोग्राम करने के लिए, आपको मेमोरी की कमी के बारे में याद रखना होगा: पहली नज़र में, आपको चार मैट्रिक्स (मैट्रिक्स गुणा के परिणाम को संग्रहीत करने के लिए चौथा) को स्टोर करने की आवश्यकता है। 26x26 मैट्रिसेस के लिए, यह 26 * 26 * 2 * 4 = 5408 बाइट लेगा। जो स्पष्ट रूप से 2KB से अधिक है।

मैट्रिक्स आकार गुणन के लिए प्रोटोकॉल योजना इस प्रकार है:



नियंत्रण कार्यक्रम के विस्तृत विश्लेषण के साथ, यह ध्यान देने योग्य हो जाता है कि एक सूक्ष्म बिंदु है: मैट्रिक्स नंबर 3 के बजाय, मैट्रिक्स नंबर 2 को पीछे छोड़ दिया जाता है। यह भंडारण लागत को 4056 बाइट तक कम करता है।
तो 20x20 आकार के एक मैट्रिक्स को पढ़ने का कार्य कार्यान्वित किया जाता है (आगे हम बताएंगे कि हमने इस आकार के सटीक मैट्रिक्स का उपयोग करने का निर्णय क्यों लिया है:

void read_matrix_a()
{
int i = 0;
int j = 0;
while(j < 20)
{
while (Serial.available() < 20 * 2) // , 40
{ // 40 -- 20 int
}
for(i = 0; i < 20; i++)
{
unsigned int tmp1 = Serial.read(); //
unsigned int tmp2 = Serial.read();
mat_a[j][i] = tmp1 * 256 + tmp2; //
}
j++;
}
}

मैट्रिक्स गुणन एल्गोरिथ्म को हल करने के बाद, हमने पाया कि 26 गुणा बाइट्स (एक पंक्ति) - कुल, 2730 बाइट्स का उपयोग करके परिणामी मैट्रिक्स को एक गुणा वाले में संग्रहीत करना संभव है। यह 2KB से अधिक है, लेकिन, विचित्र रूप से पर्याप्त है, 3KB से कम है! यहाँ हम तुरंत याद करते हैं कि एक EEPROM है, और यह पूरी तरह से खाली जगह है! हम मेट्रिसेस को दो भागों में तोड़ते हैं - एक SRAM में संग्रहीत किया जाएगा, और दूसरा EEPROM में। तीसरे मैट्रिक्स का उपयोग किए बिना मैट्रिक्स ए और बी को गुणा करने का कार्य इस तरह दिखता है:

void matrix_multiply()
{
int i, j, r;
int out_counter;
for(i = 0; i < 20; i++) // A
{
curr_mul_string = i; //
for(j = 0; j < 20; j++)
tmp_string[j] = mat_a[curr_mul_string][j]; //
for(j = 0; j < 20; j++) // B
{
unsigned long sum = 0;
for(r = 0; r < 20; r++) //
{
sum += (get_a(i,r) % 32768) * (get_b(j, r) % 32768);
sum %= 32768;
}
set_a(i, j, sum); // A
}
}
}
// get_a(x, y), get_b(x, y) (x, y)
// set_a(x, y, val) (x, y) A

विकास कार्य

कार्य का प्रारंभिक विचार रिवर्स इंजीनियरिंग के साथ अरुडिनो पर क्रिप्टोग्राफ़िक एल्गोरिदम के कार्यान्वयन को संयोजित करना था, लेकिन फिर हम क्रिप्टोग्राफी के लिए अचानक कार्य के साथ आए (और किसी ने इसे पारित नहीं किया!)। आप एल्गोरिथ्म की जटिलता को कम करने के लिए एक कार्य के साथ भी आ सकते हैं, क्योंकि $ 10 के लिए एक साधारण प्रोसेसर स्पष्ट रूप से गति में भिन्न नहीं होता है ... लेकिन इस प्रकार के कार्य पहले से ही उबाऊ हो गए हैं, वे पहले से ही विभिन्न प्रतियोगिताओं में पर्याप्त हैं, जैसे एसीएम, टॉपर, कोडफ़ोर्स, इसलिए हम कम्प्यूटेशनल जटिलता पर ध्यान केंद्रित नहीं करते हैं। बन गए हैं।

इसलिए, हमने 26x26 मैट्रिस के लिए कार्य के सभी घटकों को लागू किया है। Arduino द्वारा मैट्रिक्स गुणन के लिए डेटा विनिमय योजना निम्नानुसार है:



असाइनमेंट विकसित करने के बाद, हमने "बिल्लियों पर प्रशिक्षण" शुरू किया (हमारे कर्मचारी, जो विशेष रूप से अरुडिनो के लिए समर्पित नहीं थे, बिल्लियों के साथ काम करते थे)। यहाँ कठिनाइयाँ सामने आईं: यह पता चला कि स्मृति समस्याएं बिल्कुल स्पष्ट नहीं हैं। अर्डुइनो के पास SRAM अतिप्रवाह से संबंधित त्रुटियों के बारे में सूचित करने के लिए कोई संकेत नहीं है, और इस स्थिति में बोर्ड खुद को अंतराल करना शुरू कर देता है, जैसा कि अरुडिनो आधिकारिक वेबसाइट पर कहा गया है । इसके अलावा, यहां तक ​​कि जब समस्या की पहचान की गई थी, तो EEPROM का उपयोग करने का विचार कभी भी "बिल्लियों" को नहीं हुआ ...

मुझे कार्य को सरल करना था और, जैसा कि बाद में पता चला, यह सही निर्णय था, क्योंकि एक दिन और 2 घंटे के लिए कार्य (खोज प्रतिभागी जेल से भागने की जल्दी में थे, निष्पादन की धमकी उनके ऊपर लटका दी गई!) और इसके बारे में कुछ सोचना है। सरल बनाने के लिए, हमने 20x20 - छोटे आयाम के मैट्रिक्स का उपयोग करने का निर्णय लिया। इस प्रकार, मेमोरी की लागत घटकर 1600 बाइट्स हो गई, जिसे EEPROM के उपयोग की आवश्यकता नहीं है। यही कारण है कि कोड हर जगह 20x20 मैट्रिस का उपयोग करता है। मुख्य फ़ंक्शन प्रतिभागी आईडी के आउटपुट सहित पूरे एल्गोरिथ्म को लागू करने के लिए एक लूप है:

// -
void loop()
{
int i,j;
read_matrix_a(); // A
read_matrix_b(); // B
read_matrix_c(); // C ()
matrix_multiply(); // A B A
matrix_multiply(); // A ( ) B A
write_matrix_a(); //
Serial.write(0xB4); // ID
Serial.write(0x36);
Serial.write(0x5F);
Serial.write(0x24);
}

पूर्णकालिक खोज पूरा करना

तो, बोर्डों को खरीदा जाता है, परीक्षण किया जाता है, बक्से में सील किया जाता है और प्रतिभागियों को सौंप दिया जाता है। तलाश शुरू हो गई है! प्रतियोगिता के पहले कुछ घंटों के दौरान, प्रतिभागियों ने केवल उनके द्वारा दिए गए समझदार बक्सों को देखा और अन्य कार्यों में लगे हुए थे। वांछित स्क्रिप्ट "show_results.sh" को खोलने के लिए कई बार उन्होंने अपने यूएसबी माउस / कीबोर्ड को कंप्यूटर पोर्ट से जोड़ने की कोशिश की, जिसमें चाबियां शामिल हैं, लेकिन इस तरह के प्रयासों को विफल कर दिया गया।



फिर, कई लोगों ने फिर भी उन कार्यों को अंजाम देना शुरू कर दिया जो उनसे अपेक्षित थे:
1. नियंत्रण कार्यक्रम का उल्टा
2. नियंत्रक और नियंत्रण कार्यक्रम के बीच विनिमय प्रोटोकॉल का अलगाव
3. नियंत्रक पर विनिमय प्रोटोकॉल प्रोग्रामिंग
4. लाभ!

तीसरे चरण में, जैसा कि योजना बनाई गई थी, कठिनाइयां पैदा हुईं। सबसे सामान्य और अपेक्षित सवाल था: "मैंने सही कार्यक्रम लिखा, इसे नियंत्रक को अपलोड किया, लेकिन यह काम नहीं करता है, यह क्या है?" एक त्वरित नज़र के दौरान, यह पता चला कि लोग सब कुछ सही कर रहे थे: उन्होंने मैट्रिस आवंटित किया, प्रत्येक किलोबाइट में, डेटा प्राप्त करने और प्रसारित करने के लिए अलग-अलग बफ़र थे (अच्छी तरह से, स्मृति के बारे में कोई चिंता नहीं!)। सब कुछ खत्म हो जाता है, कुछ भी काम नहीं करता है।

यह समझते हुए कि समय रबर नहीं है, लेकिन कार्य पूरा होना चाहिए, हमने प्रतिभागियों को संकेत दिया: "यह बोर्ड उतना मजबूत नहीं है जितना आप सोचते हैं", "विनिर्देश देखें"। प्रतिभागियों ने पूरे उत्साह से सिर हिलाया और आवश्यक जानकारी की खोज करने के लिए चले गए। कुछ ही मिनटों के बाद उनके चेहरे की समस्या को हल करने के लिए समझ और तत्परता के साथ सामने आए। और अब, आधे घंटे के बाद, पहले प्रतिभागी (एविक्टर) ने अपने प्रोग्राम किए गए नियंत्रक को कनेक्ट किया और कार्य से अपनी लंबे समय से प्रतीक्षित कुंजी प्राप्त की!

प्रतियोगिता के अंत से लगभग एक घंटे पहले, यह कार्य दूसरे प्रतिभागी (बॉश्मिशक) को प्रस्तुत किया गया था। शेष प्रतियोगियों के पास निर्णय को अपने तार्किक निष्कर्ष पर लाने का समय नहीं था। जब समस्या ठीक हो जाती है और केवल कार्यान्वयन की आवश्यकता होती है, तो उनमें से अधिकांश पहले ही घर में पहुंच जाते हैं, लेकिन समय की कमी के कारण उड़ान भरी जाती है।

निष्कर्ष में

NeoQUEST-2014 में, इस तरह के "लोहा" वाले नए दिलचस्प कार्यों की अपेक्षा करें! ऑनलाइन दौरे के लिए पंजीकरण NeoQUEST-2014 जनवरी में शुरू होता है, और सेंट पीटर्सबर्ग में सफेद रातों के दौरान एक पूर्णकालिक दौरा होगा! हमारी वेबसाइट पर सभी अपडेट पर नजर रखी जा सकती है।