Как изготовить электронный ключ для домофона. Домофонная система «T-Guard». Какие бывают типы ключей для домофона

Существует достаточно распространенное дилетантское мнение, что внутри домофона располагается магнит, который и открывает дверь при контакте с замком. Однако это далеко не так! Устройство ключа домофона намного сложнее – ключ представляет собой постоянно запоминающее устройствос находящимся внутри него кодом (серийным номером). Когда ключ подноситься к месту считывания на домофоне, происходит считывание информации с энергонезависимого устройства памяти ключа и домофон отпирает замок.

Принцип работы ключа домофона в подробностях

Принцип работы ключа домофона следующий. Постоянно запоминающее устройство представляет собой энергонезависимую память TouchMemory определенной марки, которая «обменивается» информацией с домофоном при помощи так называемой шины One-Wire. При этом, особенности данной шины таковы, что она позволяет не только общаться с несколькими устройствами, но и передавать питание для них при помощи одного единственного «провода». Для этого в ключе домофона встроен конденсатор (емкостью около 60 пкф), который и обеспечивает кратковременное питание постоянно запоминающего устройства в момент его «общения» с основным блоком домофона. С этой целью основное устройство генерирует сигнал логической единицы не реже, чем каждые 120 мкс, для обеспечения оптимального заряда конденсатора и питания микросхемы памяти ключа.

Принцип работы шины One-Wire

Всю ответственность за работу на себя берет основной блок домофона, т.к. ключ представляет собой пассивное устройство без элементов питания и не способен генерировать никаких импульсов. Его единственная задача – замыкание шины и держание ее в нуле.Основной блок домофона постоянно находится в ожидании ключа и периодически генерирует сигнал сброса. В момент поднесения, ключ дожидается генерации сигнала сброса и генерирует импульс присутствия, показывая основному модулю, что ключ присутствует и с ним можно работать.

Если данный импульс очень длинный – основной модуль воспринимает это как короткое замыкание и не принимает действий, а в противном случае – выдает сигнал на чтение памяти ключа.

Механизм передачи логического «нуля» и «единицы»

При взаимодействии с пассивным устройством ничего не остается, кроме как занулять логическую единицу на землю. Но в ключе от домофона данный процесс организован особенно. Так, если происходит передача логической единицы, то происходит кратковременное зануление, длительностью около 1 микросекунды, а если происходит передача логического нуля – то длительность зануления становится заметно дольше. Такой процесс взаимодействия организован еще и для того, чтобы обеспечить зарядку встроенного конденсатора и, соответственно, обеспечения питания.

Взаимодействие ключа и домофона

После того, как процесс взаимодействия ключа и домофона налажен, домофон выдерживает небольшую паузу и начинает генерировать импульсы для считывания информации с ключа. Всего таких импульсов генерируется 64 и, таким образом, осуществляется прием 64 бит информации. При этом задачей ключа является лишь правильно сопоставление длительностей: если ключ желает передать логический ноль, то он на некоторое время зануляет шину, а если логическую единицу – просто отмалчивается. Дальнейший анализ информации выполняет домофон.

При установке домофона компания-установщик осуществляет изначальную конфигурацию основного устройства с внесением в него номеров всех ключей, которые будут отпирать замок. При поднесении ключа, домофон считывает его номер и сверяет со своими данными – если ключ присутствует в списке, замок отпирается. В противном случае основной модуль домофона генерирует сигнал ошибки.

Ответы на ваши вопросы!

Вы также можете узнать о том, — его принцип взаимодействия со всеми устройствами. Если вам интересна данная тема, то не упустите о том, как же выбрать подходящий именно вам домофон.

Заключение

Учитывая всю сложность взаимодействия ключа и основного блока домофона, изготовление дубликата такого ключа – задача непростая. При утере ключа следует обратиться в фирму, которая производила установку домофона, или в специализированную компанию, которая занимается изготовлением дубликатов. При этом, с собой следует иметь ключ, дубликат которого необходимо изготовить. Если же злоумышленники подобрали код к домофону подъезда, незамедлительно необходимо провести перекодирование ключей. Следует помнить, что безопасность жилища лежит на плечах проживающих в нем жильцов!

Рассмотрен простой эффективный дубликатор домофонных электронных ключей с рабочей схемой. На видео продемонстрирована готовая сборка и проверка в работе.

В интернете немало неплохих схем для этой функции, но, во-первых, они сложные, во-вторых не все они рабочие. Автор данного видео-урока сначала пытался собрать дубликатор ключей на конструкторе Arduino, но по каким-то причинам у него это не получилось, поэтому сделал более простое, но полностью рабочее устройство для тех, кто занимается вопросами, связанными с установкой домофонов.

Есть в продаже заводские дубликаторы, к примеру, RFID. Но они достаточно дороги, и для тех, кто не собираются на этом устройстве постоянно работать, нет смысла их приобретать. Ведь не каждый день любителям нужно дублировать ключи для домофона. Сам же мастер решил сделать простой копировальщик для расширения своего кругозора.

Особенности простого копировальщика для ключей домофона

Множество заготовок были куплены на АлиЭкспресс, стоит они недорого. Была найдена простая схема такого дубликатора, которую можно собрать буквально за 5 минут. Заготовки приобретены в этом китайском магазине , там же есть нужный для работы устройства программатор.

Основа или сердце данного копировщика – микроконтроллер.

Подойдет 628, 648 или 88. Естественно, если просто устройство соберете, оно работать не будет. Необходимо в этот микроконтроллер записать программу. Для этого потребуется программатор, который подсоединяется к компьютеру для прошивки. В Интернете можно найти инструкции по пользованию программатором. Стоит он 10-15 долларов. Любой начинающий радиолюбитель сможет прожить этот микроконтроллер а также повторить эту схему дубликатора.

Как видно на схеме и фото, в схеме есть 3 светодиода – красный, желтый и зеленый.

Красный светодиод светится тогда, когда есть питание в самой системе; желтый светится, когда он находится в режиме считывания ключа. А зеленый светится, когда запись или дублирование ключа прошло успешно. Мигание светодиодов происходит, когда заготовка одноразовая неперезаписываемая. Все заготовки, приобретенные на AliExpress перезаписываемые.

Вся схема питается напряжением 5 Вольт. В данную конструкцию был поставлен 5 вольтовый стабилизатор, для того, чтобы при подаче напряжения от 5 до 9 вольт, на выходе у него всегда было только 5 вольт. Сам дубликатор ключей питается напряжением 5 Вольт.

Включим и рассмотрим, как это устройство работает. Включаем блок питания. Загорелись все светодиоды, то есть устройство загрузилось.

Прикладываем копируемый ключ, индикатор показал считывание. Имеется кнопка для дублирования данного ключа. Прикладываем чистую заготовку, светодиод показал, что произошло дублирование. Для эксперимента был скопирован ключ на лифт и проверен. Результат положительный, дубликатор, собранный своими руками, отлично работает.

Вторая часть (видео запускается).

Схема и обсуждение на форуме этого дубликата .

Как изготовить ключи для домофона своими руками? Прежде чем задумываться над этим вопросом, стоит сначала узнать, что же такое ключи, заготовки, дубликаторы, как они устроены и что представляют собой.

Что такое универсальный ключ для домофона?

Начать нужно с того, что ключи от домофонов бывают нескольких видов. Это может быть как контактная «таблетка» (обычно электронный носитель крепится на специальный держатель), так и бесконтактные брелоки, карты или же магнитные ключи, а также двухконтактные ключи, которые встречаются действительно редко. Каждый из таких ключей заключает в себе некий код, который вносится туда во время изготовления.

Возможно ли изготовить самостоятельно?

Универсальный ключ для домофона самостоятельно сделать довольно сложно просто потому, что полностью универсальных ключей не существует. Есть из этого правила и некоторые исключения. Действительно, один магнитный ключ для домофона (например, от "Факториала") может подходить ко всем подъездам дома или же совпадать с каким-либо из домов на другом конце города.

Производители могут не особо заботиться о разнице прошивки, поскольку на самом деле такие совпадения составляют лишь доли процента от настоящего количества - один-два, редко больше подъездов в целом городе. Есть и универсальная таблетка для открытия замков домофона, но опять же это сильно зависит от того, что это за производитель. Например, универсальная таблетка от "Факториала" не подойдет к замкам других производителей.

Что такое заготовка ключа для домофона?

Основные технические характеристики, которые отличают заготовки, - это то, являются они контактными или же бесконтактными. Также большое значение имеет тот факт, можно ли перезаписывать код на заготовке, или же данная возможность отсутствует. Кроме того, производителей таких заготовок действительно достаточно много - все они различаются мелкими деталями, а также качеством производства. Дешевый это пластик или дорогой, например. Таким образом, магнитный ключ для домофона может сильно отличаться от привычного вам.

Что такое дубликатор ключей для домофона?

Дубликаторы могут быть как профессиональными, так и самыми примитивными - законодательство Российской Федерации в данном случае не нарушается, поскольку на подобное оборудование не затрагивается. Такие приборы дают возможность человеку считать код оригинала ключа - в дальнейшем он будет использоваться для изготовления нового ключа, что может быть сделано как вручную, так и автоматически.

Простейшие дубликаторы могут работать только с самыми распространенными заготовками, а потому особенно полезными считаться не могут, хотя это тоже дает некоторые возможности. Но качество дубликатов все-таки оставляет желать лучшего, кроме того, нужно будет узнать марку и модель домофона, и, возможно, после нескольких попыток вам все же удастся сделать ключ от домофона.

Профессиональные же устройства куда более полезны. Они обладают расширенными техническими характеристиками, что в результате дает очень высокое качество копии. Непосвященным может даже показаться, что с их помощью вполне реально создать универсальные ключи для домофонов своими руками, но это не так. Данный прибор позволяет обойти фильтр и пользоваться дубликатом как родным ключом, но не более того.

Правда, оптимальная заготовка подбирается автоматически, что значительно уменьшает вероятность ошибок и разнообразных дефектов. Также такие аппараты ведут счет изготовленным копиям, а эти самые копии будут гарантированно служить так же хорошо, как и обычные ключи.

Изготовление ключей от домофона

Чтобы изготовить их, вам в первую очередь нужно будет узнать его модель. Если вы не можете сделать это самостоятельно, то профессиональный дубликатор сделает все за вас. О том, какая заготовка необходима, стоит отдельно узнавать - эта информация есть в открытом доступе. В Интернете вполне можно отыскать таблицы совместимости дубликаторов и заготовок и избежать неприятных эксцессов. Изготовление ключей для домофона с помощью дубликатора займет от нескольких секунд до нескольких минут. Все зависит от вашего опыта работы с такими элементами.

Делаем устройство своими руками

На самом деле универсальные ключи для домофонов своими руками сделать довольно трудно - все упирается в вышесказанную проблему об общих различиях всех существующих систем. Реально выполнить такую задачу только человеку, который достаточно хорошо разбирается в программировании, а также обладает значительными инженерными навыками. Вообще изготовление ключей для домофона - процесс достаточно трудоемкий.

Если у вас есть собственный дубликатор, то для одного домофона реально сделать копию. А вот для чтобы изготовить универсальный ключ для домофона, вам понадобится эмулятор.

Что такое эмулятор?

Собственно говоря, это устройство, которое позволяет открывать практически любые двери. Здесь есть свои ограничения, но это все-таки куда ближе к по-настоящему универсальным ключам. На самом деле просто сделать ключ от домофона недостаточно, написать программное обеспечение - вот что действительно трудно. Хотя даже с самым лучшим ПО и качественным эмулятором любая дверь перед вами не откроется.

Здесь проблема заключается опять же в различии между системами и даже моделями домофонов от одного производителя. Нет ничего сложного в том, чтобы настроить эмулятор под одну систему, тогда код будет подбираться по определенному алгоритму, а значит, все домофоны такой марки будут открываться буквально по мановению руки. Все становится сложнее, если есть хотя бы две марки или две разные схемы, это уже означает наличие двух алгоритмов. Значит, эмулятор сам должен будет понимать, какой использовать в конкретной ситуации, благо вариантов, как сделать домофон, не так уж много.

Даже несмотря на это, сделать ключи для домофона своими руками вполне реально. Но изготовить их полностью универсальными все-таки невозможно. Это слишком серьезная задача даже для команды программистов и инженеров, тем более что электронный ключ не откроет магнитный замок и наоборот. Тем не менее эмуляторы для различных систем вполне можно найти в справочниках, и при наличии опыта или упорства вполне можно сделать универсальные ключи для домофонов своими руками. Однако проще будет купить заводской дубликат.

Мифы о домофонах

Вы уже знаете, что изготовить универсальный ключ своими руками все же реально, хотя и достаточно сложно. Результат будет, естественно, немного отличаться от ожидаемого. Можно поговорить о некоторых заблуждениях людей по поводу домофонных систем:

• У домофонов нет универсальных кодов, этим отличается только система Vizit, где действительно в заводских настройках есть цифровая комбинация, позволяющая открыть замок без ключа.
• Универсальных ключей для домофонов просто не существует - слишком разные системы и принципы работы замков, так что открыть все одним ключом не получится.
• Магнитный ключ для домофона не может размагнититься, если положить его в сумку с магнитной застежкой или же на колонки и так далее. Но механически повредить такой ключ вполне реально, так что аккуратного обращения избегать не стоит.

Итак, мы выяснили, как сделать универсальные ключи для домофонов своими руками.

Как обмануть домофон компании Cyfral

Ты не силен в программировании микроконтроллеров? Ты не смог сделать дубликат ключа, как учил тебя «Хакер»? Твоя подруга смеется над тобой, когда железный болван-домофон не пропускает тебя? Не унывай — «Хакер» в очередной раз найдет для тебя решение, позволив проникнуть сквозь неприступные двери под звуки музыки.

А как же ключ от всех дверей?

В сентябрьском номере за прошлый год «Хакер» уже рассказывал о том, как самому изготовить универсальный ключ от домофонов. В качестве основной части нашего девайса мы тогда использовали хитрый микронтроллер. Но всякому ли крутому перцу охота ковыряться в ассемблере и отладчике, а также корпеть над столом с паяльником, когда за окном лето/пиво/друзья/девушка (нужное подчеркнуть)? Тем более что все чаще на просторах нашей родной страны встречаются странного вида ключи, у которых не в пример обычным вовсе нет заветного номера (как ты понимаешь, нужного для того, чтобы снять с него копию по нашему методу), зато есть загадочная надпись «Cyfral». Не будем темнить и скажем сразу, что Cyfral — это отечественный продукт, так сказать, наш ответ Чемберлену. Уделим же внимание этому девайсу и попробуем на прочность этот орешек…

Экскурс в теорию, или практика потом

За последние несколько лет идентификаторы Touch Memory DS1990 от фирмы Dallas Semiconductor заняли лидирующее место на рынке систем контроля доступа. Малогабаритные, выполненные в прочном металлическом корпусе, они смогли удовлетворить практически все запросы российских потребителей. В общем, чего рассказывать: каждый видел эти «таблетки» сотню раз. Впрочем, подделать такой ключ оказалось очень просто: достаточно было лишь считать код, зашитый в ключ-идентификатор. В 2000 году компания «Цифрал» разработала и запатентовала собственный цифровой электронный идентификатор Touch Memory Cyfral DC-2000 . Отечественная разработка была призвана устранить ряд недостатков. Она была проста в производстве, и ее быстро освоили отечественные предприятия.

В документации к контактному цифровому ключу DC-2000 (Touch Memory Cyfral) приведено следующее описание его работы: «Корпус DC-2000 аналогичен по конструкции и размерам корпусу Dallas DS1990. Он сделан из нержавеющего металла. Диаметр диска около 17 мм, толщина 5,89 мм. Полый внутри диск состоит из двух электрически разъединенных частей. В герметичную полость помещена электронная схема на кремниевом кристалле. Выход схемы соединен с половинками диска двумя проводниками. Ободок и донышко представляют собой земляной контакт, а крышечка выполняет функцию сигнального контакта.

Корпус DC-2000 — это та же самая таблетка.

Усложняем схему.

Микросхема DС-2000 работает по собственному уникальному протоколу. При контакте со считывающим устройством DС-2000 начинает выдавать циклические кодовые комбинации, состоящие из стартового и восьми информационных слов. Стартовое слово отличается от информационного количеством единиц: три единицы подряд и один ноль. Информационное слово - одна единица и три нуля.

Длительность импульса для состояния «лог.0» и «лог.1» различна.

Положение единицы в каждом информационном слове программируется индивидуально на этапе изготовления микросхемы ключа DС-2000. Примененная технология позволяет получить аж 65536 кодовых комбинаций! Выдача кодовой комбинации происходит посредством изменения тока потребления микросхемы ключа с фиксированным периодом. Причем длительность импульса для состоянии «лог.0» и «лог.1» различна, как показано на временной диаграмме.

«Страшно-сложная» схема для прослушивания нашего ключика.

Так как при чтении данных из ПЗУ в любой момент возможно нарушение электрического контакта считывающего устройства с корпусом прибора, то необходимо контролировать целостность считываемых данных. Для этой цели кодовая комбинация считывается из ПЗУ три раза подряд и сравнивается считывающим устройством (персональная ЭВМ, микропроцессорный контроллер). В том случае, если коды совпали, серийный номер считан верно. В противном случае выполняется повторное чтение данных».

Проще говоря

Иными словами, как только мы вставим ключ в приемную лузу, он будет тарахтеть в нее кодом до тех пор, пока мозги домофона не решат, что код правильный, и не откроют нам желанный Сезам. В принципе опять же можно было бы с помощью микроконтроллера сваять эмулятор, но у нас есть способ проще и интереснее!

Поскольку домофон «Цифрал» только слушает ключ-идентификатор и вообще не использует какой-либо протокол обмена, путь для обхода весьма и весьма прост. Следует лишь записать тарахтение ключика, а потом воспроизвести эту запись домофону.

К несчастью, лобовое решение - магнитофон - тут не подойдет. Коэффициент детонации популярных китайских проигрывателей таков, что даже не обладающий музыкальным слухом домофон тут же заметит лажу. Что там у тебя еще есть из звукозаписывающей техники? Ну компьютер со звуковухой есть наверняка! Значит, можно записать тарахтение ключика и потом просто зажечь ее на CD. Воспроизвести запись не проблема, например, через портативный CD-плеер, который точно имеется в наличии у каждого второго твоего знакомого. Впрочем, даже если вдруг CD-плеер ты не разыщешь, сойдет и цифровой диктофон или сотовый телефон. Правда, мобила подойдет не всякая, но об этом мы расскажем далее.

Перейдем к делу: слушаем ключик

Для записи «музыки» ключей «Цифрал» нам понадобится источник питания 2,4-5 В. Можно использовать блок питания компьютера, но высока вероятность того, что он добавит в нашу запись ненужные шумы и тем самым испортит «произведение». Поэтому лучше запастись двумя любыми батарейками, которые в сумме обеспечат нам 2,4-3 В. Для тех, кто в танке, напомним, что питание +5 В можно получить как от разъема USB-порта, так и от некоторых GAME-портов, подавив шумы компьютера простейшим фильтром из дросселя и конденсатора. Далее, нам будет нужно сопротивление номиналом 1,5-2,2 кОм любого вида и исполнения. Из этих комплектующих собираем очень сложную схему из трех элементов для прослушивания нашего ключика.

Такая штука точно не помешает в кармане.

В зависимости от номинала сопротивления и напряжения питания схемы, амплитуда «цифровой музыки» составит 0,3-0,5 В на уровне постоянной составляющей 1,0-1,5 В, что позволит подать этот сигнал непосредственно на линейный вход звуковой карты.

Вот так красиво и опрятно выглядит собранный девайс.

Если в наличии имеется только микрофонный вход, как это бывает у некоторых моделей ноутбуков и у сотовых телефонов, схему придется усложнить, добавив делитель напряжения из двух резисторов, один из которых переменный. Манипулируя ручкой переменного резистора R3, следует обеспечить на микрофонном входе амплитуду сигнала порядка 0,5-1,2 мВ.

Далее включаем свой любимый звукозаписывающий софт. Лучше, конечно, что-нибудь типа Cool Edit (www.syntrillium.com), Sound Forge (www.sonycreativesoftware.com) или хотя бы Total Recorder (www.highcriteria.com). Подойдет все, что имеет виртуальные индикаторы уровня записи и позволяет на глаз выставить уровень записываемого сигнала без перегрузок звукового тракта карты. …Ну, на нет и суда нет! Можно использовать и обычную «Звукозапись» из стандартного набора Windows, хотя в этом случае, возможно, придется сделать несколько записей, чтобы подобрать приемлемый уровень.

В используемой программе выбираем источник сигнала (тот, куда мы подключились: «Микрофон» или «Линейный вход»), после чего записываем обыкновенный звуковой файл с расширением WAV с параметрами: PCM 44100 Гц, 16 бит, моно длительностью 1-2 минуты без применения какой-либо компрессии сигнала. В принципе для домофона хватило бы и 5 секунд, но такой запас просто позволит в нужный момент действовать без излишней суеты. В случае если ты хочешь сделать запись при помощи мобильника, нужно позаботиться, чтобы тот умел захватывать звук через гарнитуру. Тут, конечно, придется отрезать сам микрофон от гарнитуры, а если жалко — спаять отдельный провод с разъемом и прицепить его к выходу делителя. Но это реально!

Двигаемся далее

Итак, искомый файл или несколько WAV-файлов от разных ключей получены! Самое время прожечь их на компакт-диск в виде музыкальных файлов cda, в чем нам поможет всем известная Nero (www.nero.com) или любая другая аналогичная программа. Можно записать и просто как WAV-файлы, если CD-плеер поддерживает такой формат. При записи в формате mp3 кодовая информация может быть утеряна в процессе сжатия, в этом случае надо выставить опции максимального битрейта и максимального качества формируемого mp3-файла. В окне Cool Edit форма сигнала при этом остается неискаженной, но, как это воспримет домофон, я не в курсе. Если при записи в мобильник применяется алгоритм сжатия с потерями, затеянный фокус, скорее всего, не удастся, но попробовать все равно стоит. В крайнем случае WAV-файл можно сформировать на компьютере, а в мобилу затаскивать как качественный mp3 через Data-кабель, IRDA или Bluetooth. Количество вариантов здесь довольно велико, все зависит от используемой мобилы. Возможно, даже придется сваять простенький мидлет на Java. К счастью, даже в стандартной поставке J2ME Wireless Toolkit 2.2 beta 2 есть пример закачки и воспроизведения музыки в формате WAV. Если тебе это кажется нереальным, два готовых мидлета прилагаю. Тебе останется только раззиповать jar-файл, положить в архив свой WAV-файл ключа под именем my_key.wav (или my_key_X.wav, в папку audio), зазиповать все это обратно и должным образом втащить в мобилу. Сам файл ключа не должен быть очень большим - могут возникнуть траблы при закачке. Секунд 5-10 вполне достаточно, тем более что мобила будет проигрывать его непрерывно по кругу.

Пора действовать

Ну что, откроем пару дверок? Вместо наушников, припаиваем к шнурку с разъемом сопротивление номиналом 680-820 Ом для согласования со схемой считывающего устройства домофона «Цифрал». Оба канала стереофонического кабеля включаются параллельно, согласно приведенной схеме. Нагрузка величиной 680-820 Ом значительно превышает сопротивление распространенных наушников и выход плеера перегрузить не должна, если, конечно, кривые руки не спаяли что-нибудь накоротко, но производители чаще всего заботятся о дураках, и есть надежда, что в плеере или мобиле применена защита выхода от короткого замыкания.

Чтобы иметь некоторую уверенность в успехе, выход CD-плеера или мобильника должен развивать на нашей нагрузке переменный сигнал амплитудой не менее 0,5 В. Если есть возможность воспользоваться осциллографом, посмотри амплитуду сигнала на нагрузке. В противном случае придется покрутить регулятор выходного сигнала CD-плеера в полевых условиях у вожделенной двери. Впрочем, вероятность успеха весьма велика — у меня, например, безо всяких настроек дверь открылась сразу при максимальной громкости.

Программы типа Cool Edit и Sound Forge позволяют увидеть форму сигнала и без осциллографа. Можно также заюзать различные софтварные осциллографы, использующие железо звуковой карты. Количество таких программ, разбросанных на просторах Сети, весьма велико. В любом случае правильная форма записанного сигнала должна ориентировочно соответствовать приведенной на рисунке.

Если выбросы сигнала, указанные на рисунке цветными кружками, значительны и пересекают линию нулевого уровня, то, вероятно, запись сигнала придется повторить с другим уровнем записи или отредактировать сигнал вручную, уменьшив амплитуду выбросов. Но в подавляющем большинстве случаев необходимое качество WAV-файла достигается с первого-второго раза даже при весьма средних параметрах самой звуковой карты (я лично юзал древнюю ESS-1868).

Упрощаем отладку

Чтобы не торчать уйму времени у домофона, напоминая озабоченного террориста, для отладки можно использовать простенькую софтину CYF_KEY.COM, которая позволяет считывать коды ключей через LPT-порт компьютера.

Для аппаратного обеспечения программы необходима схема компаратора или триггера Шмитта, запитываемая от напряжения +5 В разъема USB-порта или GAME-порта. Подобные устройства в недавнем прошлом широко применялись в схемах популярных 8-битных компьютеров типа «Синклер», РК-86, «Орион», «Микроша» для ввода программ и данных, записанных на магнитофонные кассеты. Простая схема такого устройства приведена на рисунке. Если со сбором подобной схемы у тебя возникают траблы, можно попробовать обойтись более простой конструкцией, но в этом случае придется подобрать резистором R2 постоянное смещение на входе Busy порта принтера.

Программа CYF_KEY.COM использует прямое обращение к таймеру и портам ввода-вывода, поэтому запускать ее следует из-под голого DOS’а, благо небольшой размер программы позволяет ей поместиться на системной дискете. При правильном определении кодов ключей программа выводит их список, при сбоях или ошибках в сигнатуре ключей возможно отображение символа «E» (Error). Для того чтобы убедиться в работоспособности аппаратной части, программу необходимо запустить на двух разных компьютерах, соединив между собой их выходы Strobe с входами Busy и запустив одну из программ в режиме чтения ключа, а другую - в режиме эмуляции ключа из файла.

Неприятным обстоятельством может быть то, что где-нибудь на этапе создания или воспроизведения файла звуковой тракт инвертирует сигнал ключа. Шанс при современной аппаратуре очень небольшой, но кто знает, что там творят китайцы для удешевления своей продукции. В таком случае без звукового редактора не обойтись, поскольку сигнал перед записью придется инвертировать.

Наводим марафет

Для сопряжения с лузой лучше смастерить простую конструкцию, позволяющую не лезть к домофону с оголенными проводами в руках, да и не элегантно это. Поскольку на всю эту фигню мы не потратили пока еще даже и обрезка от бумажки с зелеными комиссарами, контакты ключа также можно выполнить в стиле «Xакера» из подручных материалов: картона, жести и любого суперклея.

При наличии прямых рук может получиться весьма симпатичный девайс. В любом случае ободок лузы — контакт общего провода (оплетки кабеля), а центральный круглый контакт — сигнальный.

К записи готов!

Включаем CD-плеер или мобильный телефон на воспроизведение файла ключа, уровень громкости максимальный. С уверенным (злым, глупым, коварным и т.д. - на выбор) выражением лица говорим волшебное слово: «Цифрал, откройся!», подключаем девайс к лузе домофона, и железный монстр с печальным звуком «Длиньк!» должен пасть! Можно, конечно, и без театральных эффектов, да и фраза - на твое усмотрение, но если уж решил поразить девушку, потренироваться следует заранее, особенно с уровнем громкости… CD-плеера (мобильника).

Напоследок

Разумеется, предложенный способ эмуляции ключей-идентификаторов «Цифрал» - самый простой. Заметим, что крутые перцы, владеющие языком программирования Java для мобильных устройств (J2ME) и обладающие навороченными смартфонами, могут сбацать универсальный ключ для любых систем, как Touch Memory Cyfral DC-2000, так и Touch Memory DS1990, без существенных аппаратных затрат исключительно программным путем, манипулируя сигналами COM-порта мобильника. Основное препятствие заключено в версии установленной в телефоне Java-машины, в том, имеет ли она развитые средства управления последовательным портом. В положительном случае аппаратно придется выполнить лишь несложные цепи согласования электрических уровней COM-порта мобильника и схемы считывания/эмуляции ключей Touch Memory.

Безусловно, все перечисленные в статье названия фирм, программных продуктов и торговых марок — неотъемлемая собственность их владельцев. Предоставленная информация нисколько не провоцирует на незаконные действия, а преследует цель указать фирмам и производителям на недостатки и дыры в их продукции, а также позволить всем простым смертным перцам (как фрикерам и хацкерам, так и не являющимся ими) не таскать с собой связки пластмассовых ключей и не рвать волосы на голове (или еще где-либо) в случае их потери. Как бы то ни было, сохрани в компьютере дубликаты, в экстренной ситуации не помешают!

DVD

На диске ты найдешь программы, упомянутые в статье, а также мидлеты для твоего мобильника.

WARNING

Материал представлен исключительно в ознакомительных целях. Автор и редакция ответственности за использование материала не несут.

Андрей «dr. Sam» Семенов

Хакер, номер #104, стр. 026

Ты потерял ключи от домофона и не можешь сделать дубликат. Хочешь ходить в гости к подруге, но у тебя нет ключей от её подъезда. Либо просто тебе нужно подосрать твоему недругу, но ты не можешь попасть к нему в дом, тогда эта статья для тебя.

Пара слов о принципе работы…
Бытует мнение, что в таблетках от домофона находится магнит, и он открывает дверь. Нет, это не так. Таблетка представляет собой ПЗУ, с жёстко зашитым в ней ключом. Называется это ПЗУ — Touch Memory, марки DS1990A. DS1990A — это и есть марка домофонных ключей. Общается с домофоном по шине one-wire (однопроводной интерфейс). Эта шина разработана фирмой Dallas и позволяет общаться двум устройствам всего по одному проводу. Если устройство пассивное (как в нашем случае), то оно ещё и передаёт ему питание по этому проводу. Надо ещё заметить, что необходим ещё общий провод (чтобы цепь замыкалась), но, как правило, все земли устройств подключённых к этой шине соединены воедино. В ключе находится конденсатор на 60 пикофарад, который обеспечивает кратковременное питание ключа на момент ответа. Но ведущее устройство должно постоянно (не реже чем в раз 120 микросекунд) генерировать сигнал единицы, для зарядки этого конденсатора, чтобы ПЗУ в таблетке продолжало питаться.

Внутреннее устройство таблетки

Организация шины One-wire
Шина One-wire работает следующим образом. Есть ведущее устройство Мастер, и ведомое устройство, в нашем случае пассивный ключик. Основные сигналы генерирует мастер, сигналы логической единицы и нуля. Ведомое устройство может только принудительно генерировать сигналы нуля (т.е. просто просаживать шину на землю через транзистор). Упрощённая схема ведущего и ведомого устройства показана на картинках.

Схема мастера

Если взглянуть на схему, нетрудно заметить, что по умолчанию у мастера стоит всегда +5 вольт, а ля логическая единица. Для передачи логического нуля мастер через транзистор замыкает шину на землю, а для передачи единицы — просто размыкает. Это сделано для того, чтобы обеспечить питание ведомого устройства. Ведомое устройство сделано аналогично, только оно не генерирует +5 вольт. Оно может только просаживать шину на землю, тем самым, передавая логический ноль. Логическая единица передаётся просто «молчанием» устройства.

Протокол работы
Сразу можно однозначно заметить, что парадом правит только Мастер, сам ключик DS1990A либо удерживает землю (мастер её сам выставляет шину в ноль), либо просто отмалчивается, в случае, если он хочет передать единицу, то он просто молчит. Смотрим рисунок.

Пример чтения домофоном ключа.

После генерации ключом импульса PREFERENCE, мастер девайс выжидает некоторое время и выдаёт команду на чтение ПЗУ, обычно это код семейства, в нашем случае 33H. Обрати внимание, как сделана передача нуля и единицы. В любом случае импульс «роняется» на землю, но если передаётся единица, то он быстро восстанавливается (около 1 микросекунды), если же должен быть ноль, то импульс некоторое время «висит» на земле, затем возвращается опять в единицу. Возвращение в единицу нужно для того, чтобы пассивное устройство постоянно пополняло энергию конденсатора, и на ней было питание. Далее домофон выдерживает некоторое время и начинает генерировать импульсы приёма информации, всего 64 импульса (т.е. принимает 64 бита инфы). Ключ лишь должен правильно сопоставить длительности. Если он хочет вывести ноль, то он удерживает шину некоторое время в нуле, если же нет, то просто молчит. Всё остальное за него делает домофон.

Содержимое ключа DS1990A.
В домофонах, и просто устройствах, где для открытия дверей используется подобные устройства, применяется ключ стандарта DS1990A. Это устройство представляет собой 8-ми байтовое ПЗУ, с информацией записанной лазером.

Схема дампа ключа.

В младшем байте содержится код семейства. Для DS1990A он всегда будет равен 01h. В шести последующих байтах содержится серийный номер ключа. То самое сокровенное, что идентифицирует ключик. Последний байт называется CRC, это контроль чётности, обеспечивающий подлинность переданных данных. Он вычисляется из семи предыдущих байт. К слову заметить, что это не единственный стандарт. Существуют перезаписываемые ПЗУ, на которых можно носить информацию, также есть ключи шифрования. Но всё многообразие таблеток Dallas просто нереально рассмотреть в рамках одной статьи, о них можно почитать на диске.

Физическое устройства ключа.
Наверное, всё вышесказанное отбило всякое желание заниматься эмуляторами ключей, ведь ключ надо прочитать, а это такой геморрр. Оказывается нет! Производители Dallas позаботились о нас и всю необходимую для нас информацию разместил непосредственно на ключе, при том в шестнадцатеричной системе! Она выгравирована на нём и её вполне можно прочитать, а потом в дальнейшем зашить в наш замечательный эмулятор.

Морда ключа

Нас интересует из всей этой информации следующее:

CC = CRC — это байт контроля чётности 7-й байт в прошивке
SSSSSSSSSSSS = двенадцать ниблов //нибл = 1/2 байта// серийного номера, т.е. самого ключа в хекс кодах.
FF = код семейства, в нашем случае равен 01h — нулевой байт нашего ключа.

Получается, что мы можем просто написать программу, забить в неё ключ весь, переписав ручками визуально с настоящего ключа дамп, и получим готовый эмулятор. Достаточно просто взять у недруга ключик в руки и переписать то, что на нём написано. Что я в общем-то с успехом и сделал. :)

Эмулятор.
Вот и дошли мы до самого вкусного — эмулятора ключей от домофона. Сначала я нашёл на каком-то сайте готовый эмулятор, зашил его в свой АТ89С51 и он не заработал (что не удивительно). Но это не спортивно юзать чужие прошивки и отлавливать чужие, специально оставленные, баги в коде. По сему я начал делать свои эмуляторы и писать под них свои программы. В общем, я попробовал сделать эмулятор на 6 различных микроконтроллерах, разных архитектур, принадлежащих двум семействам AVR и i8051, все производства Atmel. Заработал не на всех, и программ было написано уйма. По началу ставились вообще наполеоновские задачи сделать универсальный эмулятор с возможностью подборки ключа, но потом я оставил эту затею в силу её геморойности и бессмысленности, пусть ей займутся другие люди, кого заинтересует данная статья. Но себестоимость эмулятора, не считая затраченных трудов меньше 70-80 ре, можно даже уложиться в 30 ре, если делать, например на ATtiny12.

Принцип действия эмулятора.
Мы достаточно подробно рассмотрели принцип работы домофона, и соответственно не составит большой проблемы описать алгоритм программы эмулятора DS1990A. Смотрим внимательно диаграмму, и думаем, что надо сделать. А делать надо следующее. Висящая в воздухе нога микроконтроллера (пока не присоединена к земле, импульс ресета) будет считаться контроллером логической единицей. Значится так, мы после подачи питания на котроллер должны ждать того пока наша ножка не уйдёт на землю, а ля в ноль. Как мы услышали ноль, радуемся, ждём некоторое время и переводим порт из режима чтения в режим записи. Затем роняем шину в ноль, и держим её некоторое время — генерим импульс PRESENCE (длительности импульсов смотри в даташите). Дальше снова переводим шину в режим чтения, и ждём что же нам скажет мастер — домофон. Он нам скажет команду чтения, состоящую из 8-ми бит. Декодировать её не будем, т.к. в 99,999% случаев он нам скажет команду дать свой дамп, а ля 33H, просто отсчитываем 8-мь импульсов и не паримся. Дальше ждём. И начинается самое сложное и интересное — надо быстро смотреть, что нам говорит домофон и отвечать ему тоже быстро. Нам нужно побитно выдать серийный номер, состоящий из 8-ми байт, о которых я говорил выше. Я это делал следующим образом (не важно, какой микроконтроллер, принцип везде один будет), загружал байт в какой-нибудь свободный регистр, и сдвигал его вправо, и смотрел бит переноса. Как только домофон роняет шину в ноль, то если у меня флаг переноса установлен в еденицу, то я просто отмалчиваюсь на этот импульс, и жду генерации следующего импульса чтения бита от мастера. Если же у меня во флаге переноса находиться ноль, то после того как домофон уронит шину на ноль, я перевожу порт микроконтроллера в режим вывода и принудительно удерживаю шину в нуле некоторое время, потом отпускаю и обратно перевожу порт контроллера в режим чтения. По длительности импульса в земле устройство мастер понимает, передана была ли ему единица или нуль. В принципе всё, дальше домофон должен радостно запипикать и открыть дверь.

Практика.

Плата тестер. Видня надпись dallas.

После небольшого гемороя и войны с отладчиком получился код. Вот пример кода вывода данных домофону на AT89C2051. (Вообще AT89C2051 это хоть и популярный, но устаревший контроллер. Один из первых которые я программировал. Периферии минимум, памяти тоже всего ничего. Шьется только высоковольтным программатором. Хотя есть его новая замена AT89S2051 его уже можно прошить внутрисхемно через какой нибудь AVR ISP, а может и через AVRDUDE — не проверял. Самое любопытное в том, что он совместим по ногам с ATTiny2313 так что код можно портировать и на Тиньку. прим. DI HALT)

DI HALT:
Этот адов код мы писали в с Длиным в далеком 2006 у него в квартире. Уржались до икоты над своими тупняками. Я тогда еще впервые пощупал AVR. Сидел фигачил на совершенно незнакомом мне ассемблере процедуры чтения из EEPROM, Длиный же ковырял демоплатку для своего будущего эмулятора. Особо запомнился мой прикол с вачдогом, когда у меня МК сбрасывался во время записи в ЕЕПРОМ и выпиливание микросхемы i2c памяти из платы с помощью отрезного круга. Эх… ничо, сгоняю в Москву мы снова отожгем!

;======================================== ; Выдача в линию серийника; in: R0- адресс где лежит серийник с типом таблетки и CRC8 ; USES: A,B,R0,R1,R2 ;======================================================== DEMUL_SendSer: mov R2,#8 SS3: mov ACC,@R0 mov R1,#8 SS2: JB TouchFuck,$ ;ожидаем, когда шину уронят в ноль 1->0 RRC A ;C:=A.0; shift A; mov TouchFuck,C ;TouchFuck:=C; MOV B,#9 DJNZ B,$ ;Delay 20 us setb TouchFuck JNB TouchFuck,$ ;цикл пока 0 DJNZ R1,SS2 inc R0 DJNZ R2,SS3 ret ;=======================================================

Результаты.
В результате я получил множество эмуляторов. Правда, некоторые ещё из них надо доводить до ума. Хотя несколько 100% рабочие. Примеры эмуляторов ты можешь поглядеть на фотках.

Фотографии эмуляторов

Наиболее интересна проверка CRC, которая осуществляется домофоном. Тебе понадобится это, если ты захочешь поставить Dallas замок например на свой комп. Пример рассчёта CRC на A89C2051 (хотя данный код будет работать на всех микроконтрерах семейства i8051.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

DO_CRC: PUSH ACC ;save accumulator PUSH B ;save the B register PUSH ACC ;save bits to be shifted MOV B,#8 ;set shift = 8 bits ; CRC_LOOP: XRL A,CRC ;calculate CRC RRC A ;move it to the carry MOV A,CRC ;get the last CRC value JNC ZERO ;skip if data = 0 XRL A,#18H ;update the CRC value ; ZERO: RRC A ;position the new CRC MOV CRC,A ;store the new CRC POP ACC ;get the remaining bits RR A ;position the next bit PUSH ACC ;save the remaining bits DJNZ B,CRC_LOOP ;repeat for eight bits POP ACC ;clean up the stack POP B ;restore the B register POP ACC ;restore the accumulator RET

DO_CRC: PUSH ACC ;save accumulator PUSH B ;save the B register PUSH ACC ;save bits to be shifted MOV B,#8 ;set shift = 8 bits ; CRC_LOOP: XRL A,CRC ;calculate CRC RRC A ;move it to the carry MOV A,CRC ;get the last CRC value JNC ZERO ;skip if data = 0 XRL A,#18H ;update the CRC value ; ZERO: RRC A ;position the new CRC MOV CRC,A ;store the new CRC POP ACC ;get the remaining bits RR A ;position the next bit PUSH ACC ;save the remaining bits DJNZ B,CRC_LOOP ;repeat for eight bits POP ACC ;clean up the stack POP B ;restore the B register POP ACC ;restore the accumulator RET

Заключение.
Как видишь домофоные ключи устроенны не так просто, как кажется. Однако, съэмулировать их доступно каждому кто владеет программированием и паяльником.

DI HALT:
Дела давно минувших дней, преданья старины глубокой… Длиный — WDR! (понятно будет только посвященным;)))))

Доредакционная версия статьи из журнала Хакер