Hallo Habr! Wir leben in einer interessanten Zeit: Dipheyks, Handelskriege, politische Spiele, Greta Tunberg, und wenn Ihnen das nicht genug erschien, dann melden Sie sich für eine Neuheit an - die Coronavirus-Infektion COVID-19.Die Verbreitung des Coronavirus beeinflusste auch unsere OFFZONE 2020-Konferenz zur praktischen Cybersicherheit . Es musste auf bessere Zeiten verschoben werden.Leider bedeutet dies, dass das Textolit-Abzeichen, das wir seit Dezember entwickeln, nicht in seiner aktuellen Form stattfinden wird. Dieser Artikel ist eine Art Epitaph seines Konzepts. Unter dem Schnitt erzählen wir, wie wir für Ergonomie gekämpft haben, Komponenten mit geschlossenen Rändern abgebaut, DIY-Magie gegen Engpässe aufgedeckt haben und welche Umstände stärker waren als wir.Konzept: Hauptgeheimnisabzeichen
, OFFZONE 2020. , :
- PCB ,
- OFFCOIN-,
- DIY- ,
- Shitty Add-on’.
Aber das sind nicht alle Geheimnisse! Wir haben über das Hauptabzeichen nachgedacht, als wir erfuhren, dass die letzte Runde des praktischen Cybersicherheitswettbewerbs der CTFZone im Rahmen der OFFZONE 2020-Konferenz stattfinden wird. Viele wollten diesem Turnier folgen: Ein Sieg bei CTFZone bestimmt, wer zu DEFCON CTF geht und gegen die stärksten Teams der Welt kämpft."Und lassen Sie uns jedem Besucher der Konferenz den aktuellen Stand der Dinge auf CTF übermitteln!" - schlug das Team der Badge-Entwickler vor. "Das hat noch niemand getan."Am CTF-Wettbewerb nehmen 10 Teams teil. Ständig greift jemand jemanden an, jemand verteidigt sich selbst, jemand wartet auf einen geeigneten Moment. Wenn alle Teams eine RGB-LED auf der Platine auswählen, kann jede solche Interaktion in Farbäquivalenten ausgedrückt werden. Dies führt zu einem System von 10 RGB-LEDs, deren Zustand die aktuelle Ausrichtung der Kräfte auf CTF eindeutig bestimmt.Die Idee kam allen und wir machten uns an die Arbeit.Prototyp: vom Layout zum Arbeitsmodell
Nach einer kurzen Phase der Spaghetti-Entwicklung (Prototyping bei Debugs) für zehn Tage wurde das Abzeichen zum ersten Prototyp auf einem Textolithen.Während des Prototyping entstand die Idee, das Abzeichen durch die Möglichkeit der Anpassung mithilfe des Shitty Add-On Connector und hausgemachter Add-Ons zu ergänzen. Die Teilnehmer der Konferenz würden alle mit einzigartigen Abzeichen gehen, Schönheit!Für Interessenten beschreiben wir die Komponentenbasis unserer Leiterplatte.
- Das Herzstück des Abzeichens ist ein ziemlich dünnes, aber getestetes MK STM32F070R6P6 (ARM Cortex-M0 48 MHz, 32 KB Flash, 6 KB SRAM, TSSOP20-Paket).
- Verantwortlich für die Unterhaltungsmusik sind ein Dutzend RGB WS2812B LEDs.
- Das Transceiver-Modul NRF24L01 akzeptiert Funknachrichten.
- Einige Stromversorgungsschaltungen und ein Band von Widerstandskondensatoren.
- Traditionell wird alles mit 4 AAA-Batterien betrieben.
Die Funktionen von MK STM32 reichten gerade aus, um die Funktionalität einer OFFCOIN-Brieftasche zu implementieren, LEDs zu steuern und Funknachrichten zu verarbeiten.Der Prototyp erwies sich als mehr als funktionierend und begeisterte unsere Seele mit einem fröhlichen Augenzwinkern. Neben jeder LED auf der Platine befindet sich das Logo des CTF-Mitgliederteams: Die rote LED leuchtet - dieser Befehl greift an, der grüne verteidigt, der blaue versteckt sich und bereitet sich auf etwas vor. All dies war Anfang Februar fertig ...... Als wir herausfanden, dass aufgrund der Nichtverbreitungsmaßnahmen von COVID-19 2 ausländische Teams nicht zu uns kommen könnten.Nun, unangenehm, aber nicht beängstigend. Wir haben beschlossen, das endgültige Ausweisdesign nicht zu ändern, sondern den abwesenden Teams ein VPN und die Möglichkeit einer Remote-Teilnahme an CTF zu geben.Software und Industriedesign: Pogo-Pins sind großartig
Trotz der beunruhigenden Nachrichten verlief die Arbeit am Abzeichen im Allgemeinen nach Plan. Es ist Zeit, Software zu schreiben und Infrastruktur zu schaffen.Wir werden nicht besonders über Software sprechen. Nicht wegen des Geheimnisses, sondern weil es dort nichts Interessantes gibt. Auf dem Badge wird ein HAL-Treiber ohne RTOS, WS2812B von einem Timer und einer PWM-Generierung gesteuert, eine OFFCOIN-Brieftasche wird über PKI implementiert, eine Art NRF24-Treiber. Nichts Interessantes. Glaube mir.Aber mit der Infrastruktur sind wir verwirrt.Aufgabe 1: Machen Sie aus einem Abzeichen eine praktische Brieftasche. Die erste große Aufgabe, die gelöst werden musste, bestand darin, das Guthaben Ihres OFFCOIN-Portemonnaies schnell und bequem aufzuladen.Bei der OFFZONE 2019 war die Übertragung der OFFCOIN-Brieftaschen-ID berührungslos: Wir haben den IR-Empfänger am Lesegerät und den IR-Sender am Ausweis verwendet. Dieses System arbeitete, aber langsam und nur mit einer Batterie oder einem USB-Ausweis und nur, wenn der Benutzer den Neigungswinkel des Rückens und das Ausmaß der Biegung des Halses in Bezug auf den IR-Empfänger richtig gewählt hatte. Schnelligkeit und Bequemlichkeit - hier ging es nicht um das Abzeichen des letzten Jahres.Dieses Jahr umso ernster! Das Zahlungssystem ist zum Kontakt geworden und kann dem Ausweis selbst Strom geben. Die Brieftaschenschnittstelle ist jetzt UART, und die physische Verbindung selbst ist clever gestaltet: Der Kontakt zwischen dem Lesegerät und der Ausweisplatine besteht aus Pogo-Pins.Pogo-Pins sind solche praktischen federbelasteten Kontakte, die normalerweise verwendet werden, um eine vorübergehende elektrische Verbindung herzustellen. Auf einer speziell entwickelten Lesekarte sind 4 solcher Kontakte installiert, und auf dem Abzeichen selbst befinden sich 4 Kontaktflächen: TX, RX, 3V3 und GND. Um eine Verbindung zum Lesegerät herzustellen, reicht es aus, die Ausweiskarte auf die Stifte zu legen und sie eine Weile in dieser Position zu halten.Wir haben auch ein paar intelligente Artikel zum Thema Industriedesign aufgeladen und unser eigenes Gehäuse für den Leser erfunden. Die erste Designminute wurde zur Mittagszeit auf ein Stück Papier geworfen. Weiter - ein halbes Dutzend Iterationen auf einem 3D-Drucker und einem Schmelzklebstoff in den besten Traditionen des Prototyping.Hier musste ich mit der Auswahl der Größe der Lücken und der Wandstärke des Gehäuses ziemlich quälen. Warum? Denn das Design aus dem Papier musste sofort auf CAD und die menschliche Zeichnung übertragen und nicht unterwegs nach Tinkercad modelliert werden. Er hat ein Loch geschoben, ein anderes vergessen ... Aber jetzt haben wir einen Berg von Prototypen und das endgültige Design des Gehäuses.Der Fall stellte sich als ziemlich bequem heraus. Jetzt müssen Sie sich nicht mehr um den Leser kümmern: Sie führen das Abzeichen in das Gehäuse ein, es zentriert die Platine nach Bedarf und hält sie zuverlässig in sich. Dafür sind zwei Grip Limiter und ein Board verantwortlich, das der Kontur der Unterseite des Boards folgt. Und dank der UART-Schnittstelle, die viel zuverlässiger und schneller als IR ist, dauert der Wallet-Datenaustausch selbst jetzt einen Sekundenbruchteil.Ziel 2: Gewährleistung einer maximalen Abdeckung für NRF24. Wir hatten einen Grundriss und es gab Daten darüber, wie effizient der Innenraum NRF24 überträgt und empfängt. Wir mussten berechnen, wo und wie Sender angesteckt werden sollten, damit es auf dem Konferenzgelände keine toten Zonen gab und Abzeichen immer die neuesten Informationen über CTF sendeten.Es stellte sich als einfach heraus. Als Sender haben wir einen Single-Board-Raspberry PI und den gleichen NRF24 gewählt. Um nicht zwei Dutzend Himbeeren mit Steckbrettern und NRF zu produzieren, haben wir unseren eigenen Schild gemacht. Es ist für den Anschluss aller Arten von NRF24-Modulen ausgelegt und verfügt über zwei LEDs, die den Status von Himbeeren anzeigen. Es blieb nur vor Ort, um den Abdeckungsbereich der Sender zu überprüfen und gegebenenfalls die Berechnungen zu korrigieren.Komponentenbeschaffung: Was tun, wenn alles schief geht?
Bis zu diesem Zeitpunkt verlief die Vorbereitung des Abzeichens im Allgemeinen reibungslos. Alles änderte sich, als wir anfingen, Komponenten zu kaufen und die Produktion von Leiterplatten zu bestellen.Problem 1: Coronavirus in China. Aus den Erfahrungen des Vorjahres haben wir uns daran erinnert, wie wichtig es ist, sich im Voraus mit Lieferanten und Fabriken abzustimmen. Wir waren uns einig.Und dann passierte etwas, das jeder weiß. Aufgrund von Exportbeschränkungen und Produktionsausfällen in China entschuldigte sich die Hälfte der Lieferanten elektronischer Komponenten und machte einfach eine hilflose Geste, ohne Fristen anzugeben. Die zweite Hälfte zog × 2 - × 3 aus einer für uns geeigneten Zeit.Die gleiche Geschichte mit der Herstellung von Leiterplatten: ungefähr zwei Monate für Produktion und Lieferung. Angesichts der Installation für OFFZONE 2020 hatten wir keine Zeit ...Auf Anraten anderer Ingenieure haben wir versucht, über Vermittler eine Fabrik in Lettland zu kontaktieren. Aber dort sagten sie das liebevolle „nē“ (auf Lettisch „nein“) , sobald sie herausfanden, dass wir mehr als 40 Quadratmeter Textolit produzieren mussten.Die Wolken zogen auf. Wertvolle Tage waren auf der Suche nach einem Werk, das uns zu einer Reihe von Boards für die Kommunikation mit Lieferanten machen würde, die die Fristen ständig verschoben haben. Die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls stieg.In der zwanzigsten Runde, in der alle möglichen Auftragnehmer auf Kosten des enormen moralischen und moralischen Leidens des BI.ZONE-Personals und der bärtigen Ingenieure angerufen wurden, konnten wir uns auf die Herstellung von Leiterplatten und die Lieferung fast aller Komponenten einigen, damit wir rechtzeitig zur OFFZONE 2020 sind. Rücken an Rücken, aber rechtzeitig!Problem 2: Das schwer fassbare NRF24L01.Leider hatten wir mit dem Kauf der NRF24L01-Funkmodule nicht so viel Glück.Zunächst haben wir die Möglichkeit festgelegt, im PCB-Projekt zwei verschiedene NRF-Module mit einer Leiterplattenantenne zu verwenden: den Standardformfaktor und seine kompakte Version NRF24L01 mini .Die Gegenpartei, die die Lieferverpflichtungen übernahm, fusionierte jedoch im letzten Moment. Um die Installation nicht zu beschädigen, war es in 5-6 Tagen notwendig, einen neuen Lieferanten zu finden - oder sich etwas anderes auszudenken.Verzweifelte Zeiten erfordern verzweifelte Maßnahmen. Wir wagten es nicht, nur auf den Erfolg der Suche zu hoffen und nutzten gleichzeitig das erste Gebot der DIY-Schika: Es fehlt etwas - DIY! Nun, oder kopieren Sie von dem, der schlauer ist. Im Kontext von NRF24, das klüger ist als die Ingenieure des Nordic Semiconductor selbst, gibt es kaum jemanden. Im Datenblatt zu NRF24L01 haben wir ein Beispiel für empfohlene Schaltkreise und Leiterplatten gefunden.Das gleiche Beispiel wurde leicht in Form des Altium PCB-Projekts gefunden. Wir haben den Verbindungstyp schnell von Header 2 × 4 2,54 mm auf die 8 metallisierten Halblöcher von 1,27 mm geändert, die wir brauchten. Komponenten, Polygone, Übergänge, Leiter usw. wurden streng unverändert gelassen.Während einige Kollegen Telefone an Elektroniklieferanten abschalteten, bestellten andere im Verbrühungskatzenmodus die Produktion von Leiterplatten und Komponenten für ein Dutzend hausgemachter Module. Ein paar Tage später nahmen sie alle ihre Hände und versammelten sich. Überraschenderweise hat es so funktioniert, wie es sollte! 3 von 3 zusammengebauten Platinen zeigten hervorragende Ergebnisse bei den Tests für Empfang und Übertragung.Die Ergebnisse waren eindeutig nicht schlechter als die der gekauften Produkte. Dr. Dew hätte seine Nase nicht geglättet. Und dies berücksichtigt sogar eine gewisse Vereinfachung des technologischen Prozesses: Um die Produktion zu beschleunigen, haben wir die empfohlene Beschichtung von Platten mit Emissionsvergoldung abgelehnt.Obwohl ich immer noch mit der Montage von Modulen quälen musste. Aus uns unbekannten Gründen verwendeten die nordischen Ingenieure keine Öffnung in der Maske der Platine, sondern drei Durchkontaktierungen als Kontakt zum Erdungspad (das Gehäuse auf dem QFN20-Transceiver-Chip). Ja, und sehen Sie sich den Fußabdruck der Haftung an: Die Lötkomponenten 0402, deren Kontaktflächen sich ohne einen Spalt der Lötmaske hintereinander befinden, sind immer noch ein Vergnügen.Es wäre jedoch nicht unsere Aufgabe, eine große Charge zu löten, sondern seelenlose Maschinen in der Produktion.... Wenn nicht für einen Umstand: Im letzten Moment gab es einen Lieferanten aus Weißrussland, der uns mit der erforderlichen Anzahl von NRF24L01-Minimodulen half.Alles umsonst
Ein Ingenieur kann viel anfassen. Selbst das Fehlen von Schlüsselkomponenten wird ihn, wie sich herausstellte, nicht aufhalten. Wenn das Produktkonzept selbst jedoch bedeutungslos wird, hat der Ingenieur keine andere Wahl, als bei Null anzufangen.Angesichts der Entwicklung der Verbreitung von COVID-19 haben wir eine schwierige Entscheidung getroffen: OFFZONE 2020 muss neu geplant werden. CTFZone als Qualifikationsphase von DEFCON CTF kann jedoch nicht verschoben werden (und wir werden es Ende April online durchführen).Leider begräbt dies die Idee eines Abzeichens, das die Aktionen von CTF-Befehlen übersetzt.Der Textolit wurde bereits hergestellt, und jetzt haben wir 10.000 elektronische Komponenten und Drüsen in unseren Händen. Unterwegs weitere 1.000.000. Leider werden sie nie das Licht der Welt erblicken.Etwas endet, etwas beginnt
Aufmuntern ist nicht unser Stil. Das Badge-Entwicklungsteam wechselte drastisch vom Brennmodus in den Kühlmodus, aber nur, um mit neuer Kraft neue verrückte Badge-Ideen für OFFZONE 2020 v2.0 zu generieren!Was es sein wird, haben wir noch nicht entschieden. Eines ist sicher: Wir werden die Idee des beschissenen Konnektors weiterentwickeln und versuchen, ihn interaktiv zu gestalten .Wenn Sie Ideen oder Wünsche haben, teilen Sie diese mit - wir werden gemeinsam versuchen, sie zum Leben zu erwecken. Bleiben Sie dran und niesen Sie nicht!Textautoren: @ qwe_0 , @ Capta1nYossarian