ሽቦ አልባ ኢንክሪፕት የተደረገ ግንኙነት አርዱinoኖ 5 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:30

ሰላም ለሁላችሁ, በዚህ በሁለተኛው ጽሑፍ ውስጥ የገመድ አልባ ግንኙነትዎን ደህንነት ለመጠበቅ ቺፕ Atecc608a ን እንዴት እንደሚጠቀሙ እነግርዎታለሁ። ለዚህ ፣ NRF24L01+ ን ለገመድ አልባ ክፍል እና ለአርዱዲኖ UNO እጠቀማለሁ።

ማይክሮ ቺፕ ATECC608A በማይክሮ ቺፕ የተቀየሰ እና በርካታ የደህንነት መሳሪያዎችን አግኝቷል። ለምሳሌ ፣ ይህ ቺፕ የ ECC ቁልፎችን ፣ የ AES ቁልፎችን (ለ AES 128) እና SHA2 Hash ማከማቸት ይችላል።

ጽሑፉ NRF24L01 + Arduino UNO + ATECC608A

በሁለት IoT Object መካከል በሚገናኝበት ጊዜ ብዙ ጥቃቶች ሊኖሩ ይችላሉ - Man Of the የዋህ ፣ የመረጃ ቅጂ እና ሌሎችም። ስለዚህ ሀሳቤ በጣም ቀላል ነው -

1. በሁለት ወይም ከዚያ በላይ በአይዮት ነገር መካከል የተመሰጠረ ውሂብን መጠቀም።
2. ዝቅተኛ ዋጋ አቅርቦቶች
3. ከ Arduino UNO ጋር መሥራት ይችላል

በእኔ ሁኔታ እኔ እጠቀማለሁ

• የእኔ AES ቁልፍን ለማከማቸት እና ውሂቤን ኢንክሪፕት/ዲክሪፕት ለማድረግ Atecc608a።
• አርዱዲኖ ዩኖ እንደ ማይክሮ መቆጣጠሪያ
• የእኔን ውሂብ ለመላክ NRF24L01

ለዚህ ፕሮጀክት እነዚህን ደረጃዎች መከተል ያስፈልግዎታል

1. ቺ theን ATECC608A ያዘጋጁ
2. ወረዳውን (ዋና መስቀለኛ መንገድ እና የባሪያ መስቀለኛ መንገድ) ያድርጉ
3. የኮድ ክፍል
4. ሩቅ መሄድ !

ለመጀመሪያዎቹ ደረጃዎች “ቺፕ ATECC608A ን ያዘጋጁ” ፣ እያንዳንዱን ደረጃ በቅደም ተከተል የሚያብራራ ሌላ ጽሑፍ ፃፍኩ። አገናኙ እዚህ አለ

አሁን ጀምር!

አቅርቦቶች

ለዚህ ፕሮጀክት የሚከተሉትን ያስፈልግዎታል

• 2 አርዱዲኖ UNO ወይም አርዱዲኖ ናኖ ወይም አርዱዲኖ ሜጋ
• አንዳንድ ሽቦ
• 2 Atecc608a (እያንዳንዱ ዋጋ ከ 0.60 ዶላር ያነሰ)
• 2 NRF24L01+
• 2 capacitor (10 μF)
• የዳቦ ሰሌዳዎች

ቺ theን ATECC608A እንዴት ማቀናበር እንደሚቻል -> Atecc608a እንዴት እንደሚዋቀር የሚያብራራ ወደ ጽሑፌ አገናኝ

ደረጃ 1: 1. Atecc608a ን ያዋቅሩ

ATECC608A ን ለማዘጋጀት እያንዳንዱን እርምጃ በዝርዝር አልገልጽም ምክንያቱም እያንዳንዱን እርምጃዎች የሚያብራራ ሙሉ ጽሑፍ ስለፃፍኩ። እሱን ለማቀናበር “2. የቺፕ ውቅር (Atecc608a)” የተባለውን የዚህን ጽሑፍ “ደረጃ 4” መከተል ያስፈልግዎታል።

አገናኙ - ATECC608A እንዴት እንደሚዋቀር

እንዲሁም ፣ ለ Atecc608a ፣ ለዋና ወገን እና ለባሪያ ጎን ተመሳሳይ ውቅር ማስቀመጥ አለብዎት ፣ አለበለዚያ የእርስዎን ውሂብ ዲክሪፕት ማድረግ አይችሉም።

ማስጠንቀቂያ ፦

ይህንን ቺፕ ለማቀናጀት ፣ ከላይ ያለውን የጽሑፍ እያንዳንዱን ደረጃዎች በቅደም ተከተል መከተል ያስፈልግዎታል። አንድ እርምጃ ከጎደለ ወይም ቺፕ ካልተቆለፈ ይህንን ፕሮጀክት ማከናወን አይችሉም።

ቀሪ ፦

ይህንን ለመከተል እርምጃ

• የውቅረት አብነት ይፍጠሩ
• ይህንን አብነት ወደ ቺፕው ይፃፉ
• የ Config ዞን ይቆልፉ
• በአንድ AES ውስጥ የ AES ቁልፍዎን (128 ቢት) ይፃፉ
• የውሂብ ቀጠናን ቆልፍ

ደረጃ 2: 2. የወረዳ ንድፍ (ጌታ እና ባሪያ)

በዚህ ፕሮጀክት ውስጥ ዋና መስቀለኛ መንገድ እና የባሪያ መስቀለኛ መንገድ ይኖርዎታል።

ዋናው መስቀለኛ መንገድ በባሪያ መስቀለኛ መንገድ የተላከውን መረጃ በግልፅ ያትማል። በየ X ጊዜ ከባሪያ መስቀለኛ መንገድ መረጃን ይጠይቃል።

የባሪያ መስቀለኛ መንገድ “ኔትወርክ” ን ያዳምጣል እና “የውሂብ ጥያቄ” ሲቀበል ያመነጫል ፣ ያመስጥር እና ወደ ዋናው መስቀለኛ ክፍል ይልካል።

ለሁለቱም ወገን ጌታው እና ባሪያው ወረዳው አንድ ናቸው

• አንድ አርዱዲኖ ናኖ
• አንድ ATECC608A
• አንድ NRF24L01

ወረዳውን ከዚህ ደረጃ ጋር አያያዝኩት (ከዚህ በላይ ያለው ስዕል)።

ለ ATECC608A ወደ አርዱዲኖ UNO ፣ ይህ ሶይክ 8 ፒን ነው። ከላይ ያለውን “የላይኛው እይታ” አክዬአለሁ

• ARDUINO 3.3V -> ፒን 8 (Atecc608a)
• ARDUINO GND -> ፒን 4 (Atecc608a)
• ARDUINO A4 (SDL) -> ፒን 5 (Atecc608a)
• ARDUINO A5 (SCL) -> ፒን 6 (Atecc608a)

ለ NRF24L01 ወደ አርዱinoኖ

• ARDUINO 3.3V -> VCC (nrf24l01)
• ARDUINO GND -> GND (nrf24l01)
• ARDUINO 9 -> CE (nrf24l01)
• ARDUINO 10 -> CSN (nrf24l01)
• ARDUINO 11 -> ሞሲ (nrf24L01)
• ARDUINO 12 -> ሚሶ (nrf24l01)
• ARDUINO 13 -> SCK (nrf24l01)
• ARDUINO 3 -> IRQ (nrf24l01) -> ለባሪያ መስቀለኛ መንገድ ብቻ ፣ በማስተር ሞድ ውስጥ ጥቅም ላይ ያልዋለ

የ NRF24L01 የ IRQ ፒን ለምን ይጠቀሙ?

የ IRQ ፒን በጣም ጠቃሚ ነው ፣ አንድ ፓኬት በ NRF24L01 ሲቀበል ይህ ፒን (LOW) ለማለት ይፈቅዳል ፣ ስለዚህ የባሪያውን መስቀለኛ ክፍል ለማንቃት በዚህ ፒን ላይ ማቋረጫ ማያያዝ እንችላለን።

ደረጃ 3: 3. ኮዱ (ባሪያ እና መምህር)

የባሪያ መስቀለኛ መንገድ

ለባሪያው መስቀለኛ መንገድ የኃይል ቁጠባን እጠቀማለሁ ምክንያቱም ሁል ጊዜ ማዳመጥ አያስፈልገውም።

እንዴት እንደሚሰራ -የባሪያ መስቀለኛ መንገድ ያዳምጡ እና “ንቁ ንቁ ፓኬት” ለመቀበል ይጠብቁ። ይህ እሽግ ከባሪያው መረጃ ለመጠየቅ በዋናው መስቀለኛ መንገድ ይላካል።

በእኔ ሁኔታ ሁለት ድርድርን እጠቀማለሁ-

// ንቃት ፓኬት

const int wake_packet [2] = {20, 02};

መስቀለኛዬ እሽግ ከተቀበለ ፣

1. ይነቃል ፣ ይህንን ፓኬት ያንብቡ ፣ ጥቅሉ “ተነስ” ከሆነ ፣
2. እሱ መረጃን ያመነጫል ፣
3. ውሂቡን ኢንክሪፕት ማድረግ ፣
4. ውሂቡን ለጌታው ይላኩ ፣ የ ACK ፓኬት ይጠብቁ ፣
5. እንቅልፍ

ለ AES ምስጠራ በቁልፍ ቁጥር 9 ውስጥ ቁልፍን እጠቀማለሁ።

ይህ ለባሪያ መስቀለኛ መንገድ የእኔ ኮድ ነው

#"Arduino.h" #ያካትቱ "avr/sleep.h" #"avr/wdt.h" ን ያካትቱ

#"SPI.h" ን ያካትቱ

#"nRF24L01.h" ን ያካትቱ "RF24.h"

#"Wire.h" ን ያካትቱ

// ATECC608A ቤተ -መጽሐፍት

#«ATECCX08A_Arduino/cryptoauthlib.h» ን ያካትቱ #AES BASIC/aes_basic.h »ን ያካትቱ

#መታወቂያ_ኤንዲ 255

#AES_KEY (uint8_t) ን ይግለጹ 9

ATCAIfaceCfg cfg;

ATCA_STATUS ሁኔታ;

RF24 ሬዲዮ (9 ፣ 10);

const uint64_t masteraddresse = 0x1111111111;

const uint64_t slaveaddresse = 0x1111111100;

/**

* / አጭር ተግባር መቋረጡ ሲቀናበር (IRQ LOW) * * */ void wakeUpIRQ () {ሳለ (radio.available ()) {int data [32]; radio.read (& ውሂብ ፣ 32); ከሆነ (ውሂብ [0] == 20 && ውሂብ [1] == 02) {float temp = 17.6; ተንሳፋፊ ሁም = 16.4;

uint8_t ውሂብ [16];

uint8_t cypherdata [16];

// ሁሉንም እሴቴን ለማዘጋጀት ሕብረቁምፊ ይገንቡ

// እያንዳንዱ እሴት በ "|" ተለያይቷል እና “$” ማለት የውሂብ መጨረሻ ማለት ነው / ማስጠንቀቂያ -ከ 11 ርዝመት ያነሰ መሆን አለበት ሕብረቁምፊ tmp_str_data = ሕብረቁምፊ (ID_NODE) + "|" + ሕብረቁምፊ (ቴምፕ ፣ 1) + "|" + ሕብረቁምፊ (ሁም ፣ 1) + “$”; // መጠን 11 Serial.println ("tmp_str_data:" + tmp_str_data);

tmp_str_data.getBytes (ውሂብ ፣ መጠን (ውሂብ));

// ውሂቡን ኢንክሪፕት ያድርጉ

ATCA_STATUS ሁኔታ = aes_basic_encrypt (& cfg ፣ data ፣ sizeof (data) ፣ cypherdata ፣ AES_KEY) ፤ ከሆነ (ሁኔታ == ATCA_SUCCESS) {long rand = random ((long) 10000 ፣ (long) 99999);

// በሦስቱ የመጀመሪያ ቁጥር = የመታወቂያ መስቀለኛ መንገድ ላይ በመመስረት UUID ን ያመነጩ

ሕብረቁምፊ uuid = ሕብረቁምፊ (ID_NODE) + ሕብረቁምፊ (ራንድ); // መጠን 8

uint8_t tmp_uuid [8];

uint8_t data_to_ ለመላክ [32];

uuid.getBytes (tmp_uuid, sizeof (tmp_uuid) + 1);

memcpy (data_to_send ፣ tmp_uuid ፣ sizeof (tmp_uuid));

memcpy (data_to_send + sizeof (tmp_uuid) ፣ cypherdata ፣ sizeof (cypherdata)); // ሬዲዮ ማዳመጥ ያቁሙ። ማቆም ();

bool rslt;

// ውሂብ rslt = radio.write (& data_to_send ፣ sizeof (data_to_send)) ይላኩ ፤ // ሬዲዮ ማዳመጥ ይጀምሩ። ጀምር ማዳመጥ (); ከሆነ (rslt) {// ጨርስ እና የእንቅልፍ ሁኔታ Serial.println (F (“ተከናውኗል”)); }}}}}

ባዶነት ማዋቀር ()

{Serial.begin (9600);

// ቤተመፃህፍቱን ገንቢ ያስገቡ

cfg.iface_type = ATCA_I2C_IFACE; // የግንኙነት ዓይነት -> I2C ሁነታ cfg.devtype = ATECC608A; // ዓይነት ቺፕ cfg.atcai2c.slave_address = 0XC0; // I2C addresse (ነባሪ እሴት) cfg.atcai2c.bus = 1; cfg.atcai2c.baud = 100000; cfg.wake_delay = 1500; // የእንቅልፍ መዘግየት (1500 ሚሴ) cfg.rx_retries = 20;

radio.begin ();

radio.setDataRate (RF24_250KBPS); radio.maskIRQ (1, 1, 0); radio.enableAckPayload (); ሬዲዮ። ዳግም ማስጀመር (5 ፣ 5);

radio.openWritingPipe (masteraddresse);

radio.openReadingPipe (1, slaveaddresse); // ማቋረጫውን በፒን 3 ላይ ያያይዙ // መቋረጫውን በፒን 2/1 መውደቅ ሞድ = በ LOW ዓባሪ ላይ ይሰኩ መቋረጥ (1 ፣ wakeUpIRQ ፣ FALLING) ከፈለጉ በ 1 ይቀይሩ። }

ባዶነት loop ()

{ // አያስፈልግም }

ማስተር መስቀለኛ መንገድ

ጌታው መስቀለኛ መንገድ ከባሪያው መስቀለኛ መንገድ መረጃ ለመጠየቅ በየ 8 ሰከንድ ይነሳል

እንዴት እንደሚሰራ -ዋናው መስቀለኛ መንገድ “WakeUP” ፓኬት ለባሪያው ይልካል እና የባሪያውን መልስ ከመረጃ ጋር ከተጠባበቀ በኋላ።

በእኔ ሁኔታ ሁለት ድርድርን እጠቀማለሁ-

// ንቃት ፓኬት

const int wake_packet [2] = {20, 02};

ጌታው የ WakeUp ፓኬት ከላከ በኋላ የባሪያ መስቀለኛ መንገዱ ACK ፓኬት ከላከ

1. ማስተር በማዳመጥ ሁኔታ ውስጥ ተዋቅሯል እና ግንኙነትን ይጠብቁ
2. ግንኙነት ከሆነ
3. 8 መደበኛውን ባይት ያውጡ ፣ የ 8 ባይት ሦስቱን ባይት ይዘርፉ ፣ ይህ የመታወቂያ መስቀለኛ መንገድ ከሆነ
4. 16 ሳይት የሳይፈርን ያውጡ
5. ውሂቡን ዲክሪፕት ያድርጉ
6. በተከታታይ ውስጥ ውሂቡን ያትሙ
7. የእንቅልፍ ሁኔታ

ለ AES ምስጠራ በቁልፍ ቁጥር 9 ውስጥ ቁልፍን እጠቀማለሁ።

ይህ ለዋናው መስቀለኛ መንገድ የእኔ ኮድ ነው

#"Arduino.h" ን ያካትቱ

#"avr/sleep.h" #ያካትቱ "avr/wdt.h" #"SPI.h" ን #nRF24L01.h " #ያካትቱ" RF24.h " #" Wire.h "// ATECC608A ቤተ -መጽሐፍትን ያካትቱ #"ATECCX08A_Arduino/cryptoauthlib.h" ን ያካትቱ #AES BASIC/aes_basic.h "#define ID_NODE 255 #define AES_KEY (uint8_t) 9 ATCAIfaceCfg cfg; ATCA_STATUS ሁኔታ; RF24 ሬዲዮ (9 ፣ 10); const uint64_t masteraddresse = 0x1111111111; const uint64_t slaveaddresse = 0x1111111100; // Wake UP packet const int wake_packet [2] = {20, 02}; // ጠባቂው ISR (WDT_vect) {wdt_disable (); // ጠባቂን ያሰናክሉ} ባዶ እንቅልፍ እንቅልፍ () {// ADC ADCSRA = 0 ን ያሰናክሉ; // የተለያዩ “ዳግም አስጀምር” ባንዲራዎችን ያፅዱ MCUSR = 0; // ለውጦችን ይፍቀዱ ፣ ዳግም ማስጀመርን ያሰናክሉ WDTCSR = bit (WDCE) | ቢት (WDE); // የማቋረጫ ሁነታን እና የጊዜ ክፍተት WDTCSR = ቢት (WDIE) | ቢት (WDP3) | ቢት (WDP0); // WDIE ን ያዘጋጁ ፣ እና 8 ሰከንዶች መዘግየት wdt_reset (); // የጠባቂውን set_sleep_mode (SLEEP_MODE_PWR_DOWN) ዳግም ያስጀምሩ ፤ ምንም የማያቋርጥ (); // የጊዜ ቅደም ተከተል የእንቅልፍ_ንቃት () ይከተላል ፤ // በሶፍትዌር ውስጥ MCUCR = bit (BODS) | ቢት (BODSE); MCUCR = ቢት (አካላት); ማቋረጦች (); // ዋስትና ያለው ቀጣይ መመሪያ ተገድሏል sleep_cpu (); // እንቅልፍን እንደ ቅድመ ጥንቃቄ እንቅልፍ_ዳይሰርዝ (); } ባዶነት ማዋቀር () {Serial.begin (9600); // ቤተመፃህፍቱን ገንቢውን ያስገቡ cfg.iface_type = ATCA_I2C_IFACE; // የግንኙነት ዓይነት -> I2C ሁነታ cfg.devtype = ATECC608A; // ዓይነት ቺፕ cfg.atcai2c.slave_address = 0XC0; // I2C addresse (ነባሪ እሴት) cfg.atcai2c.bus = 1; cfg.atcai2c.baud = 100000; cfg.wake_delay = 1500; // የእንቅልፍ መዘግየት (1500 ሚሴ) cfg.rx_retries = 20; radio.begin (); radio.setDataRate (RF24_250KBPS); radio.maskIRQ (1, 1, 0); radio.enableAckPayload (); ሬዲዮ። ዳግም ማስጀመር (5 ፣ 5); radio.openWritingPipe (slaveaddresse); radio.openReadingPipe (1 ፣ masteraddresse); } ባዶነት loop () {bool rslt; // ውሂብ rslt = radio.write (& wake_packet ፣ sizeof (wake_packet)) ይላኩ ፤ ከሆነ (rslt) {// ማዳመጥ ይጀምሩ radio.startListening (); ሳለ (radio.available ()) {uint8_t answer [32]; ሬዲዮ። አንብብ (& መልስ ፣ መጠን (መልስ)); uint8_t node_id [3]; uint8_t ሳይፈር [16]; memcpy (node_id ፣ መልስ ፣ 3); memcpy (ሳይፈር ፣ መልስ + 3 ፣ 16); ((int) node_id == ID_NODE) {uint8_t ውፅዓት [16]; ATCA_STATUS ሁኔታ = aes_basic_decrypt (& cfg ፣ cypher ፣ 16 ፣ ውፅዓት ፣ AES_KEY); ከሆነ (ሁኔታ == ATCA_SUCCESS) {Serial.println ("ዲክሪፕት የተደረገ ውሂብ:"); ለ (size_t i = 0; i <16; i ++) {Serial.print ((char) output ); }}}}} ሌላ {Serial.println (“Ack for Wakup Packet” አይቀበልም) ፤ } // የእንቅልፍ ሁኔታ 8 ሰከንድ የእንቅልፍ ሞድ (); }

ጥያቄ ካለዎት እሱን ለመመለስ እዚህ ነኝ

ደረጃ 4: 4. ተጨማሪ ይሂዱ

ይህንን ፕሮጀክት ማሻሻል እንዲችሉ ይህ ምሳሌ ቀላል ነው

ማሻሻያዎች

• AES 128 መሠረታዊ ነው እና ደህንነቱ የተጠበቀ እንዲሆን እንደ AES CBC ሌላ የ AES ስልተ ቀመር መጠቀም ይችላሉ።
• የገመድ አልባ ሞዱሉን ይቀይሩ (NRF24L01 በ 23 ባይት ጭነት የተገደበ ነው)
• …

እርስዎ መሻሻል ካዩ በውይይቱ ቦታ ላይ ያብራሩት

ደረጃ 5 መደምደሚያ

ይህ ጽሑፍ ለእርስዎ ጠቃሚ እንደሚሆን ተስፋ አደርጋለሁ። በጽሑፌ ላይ ስህተት ከሠራሁ ግን እንግሊዝኛ ዋናው ቋንቋዬ ካልሆነ እና እኔ ከምጽፈው በተሻለ እናገራለሁ።

ሁሉንም በማንበብዎ እናመሰግናለን።

ተዝናናበት.