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Replay Attack – Doorbell

Recently I bought a low cost wireless doorbell so I decided to analyze the RF communication and reproduce a replay attack.

To accomplish the attack I used an Ettus USRP2 N210 SDR (Software Defined Radio), a Voye wireless doorbell and GNU Radio.

The replay attack (also called as playback attack) is simple and very interesting attack, it works by simply recording a signal and then rebroadcasting it once it used a “fix code” signal to activate the doorbell.

(Ettus USRP2 N210 SDR (Software Defined Radio)

Voye DoorBell

(Voye wireless doorbell)

GNU Radio

GNU Radio Companion (GRC) is a graphical tool for creating signal flow graphs and generating flow-graph source code.

More info: http://gnuradio.org/redmine/projects/gnuradio/wiki/GNURadioCompanion

 

Identifying the signal

Usually doorbells operates at frequencies of 433Mhz (Europe) or 315Mhz (America), it was first noticed the frequency of 433Mhz in order to get signal but nothing was found. Analyzing the 315MHz frequency we found the signal from the doorbell transmitter.

We used GQRX to clearly identify the frequency:

GQRX

(GQRX – identify the frequency)

Capturing the signal

We recorded the signal from the doorbell transmitter in GNU Radio into a RAW file.

We’re using 2e6 (2M) as Sample Rate and this value should be used in every step.

GnuRadio-Receive

(flow-graph capturing the signal)

 

Opening this up in AUDACITY we can see groups of pulses making up a single button press and we can identify this is a OOK (On-Off Keying) Signal.

Audacity1

(Audacity – Raw File)

On zooming in to a button press, we can see these button presses are made up of similar looking groups.

Audacity2

(Audacity – Raw File – Zoom in)

 

Isolating the signal

Now we are going to export this slice of signal (4 sequences):

Audacity3

(Audacity – Isolating the signal)

Notice that we’ve exported 4 sequences because the receiver has a error rate and it needs to receive more than 1 package of bits.

We gonna export using the following configuration:

Audacity4

(Audacity – Export Configuration)

Transmitting the signal

Finally, the last step was to create a flow graph to transmit the raw signal isolated.

GnuRadio2

(flow-graph transmitting the signal)

After executing the doorbell will ring…

Video of replay attack:

 

 

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Captando sinais Infravermelhos (IR) com RTL

Neste artigo será apresentado como utilizar o RTL para receber sinais de controle remoto infravermelho (IR), incluindo o controle fornecido com o equipamento RTL. O receptor infravermelho do RTL é surpreendentemente poderoso, ele foi capaz de captar sinais de todos os controles remotos que testamos, retornando os dados brutos (raw) para decodificação.

É possível criar um replicador ou emissor de infravermelho bastante simples, o mais complexo é encontrar o que deve ser transmitido. Vamos tratar aqui de leitura raw, ou seja do que os controles IR enviam. Neste momento não será demonstrado como replicar ou como construir um emissor IR.

O RTL-SDR é um receptor de TV Digital via conexão USB para Computador, que pode ser utilizado também como Rádio para captar Ondas Eletromagnéticas.
Geralmente estes receptores contém uma antena e um controle remoto infravermelho (IR), que é utilizado para ligar/desligar, mudar de canais, configurações de volume, etc.
Isso quer dizer que o equipamento contém um receptor de Infravermelho (IR), além do receptor de rádio frequência da TV digital.

dongle-rtl

(Receptor RTL)

Receptor-IR

(Receptor Infravermelho)

Espectro de frequências

O RTL que utilizamos (Realtek RTL2838 DBV-T) pode sintonizar dentro de 24 MHz – 1.7 GHz, ou seja 2.4 x 10⁷ Hz até 1.7×10⁹ Hz.

Abaixo o espectro de frequência completo:

espectro-frequencia

(Espectro de frequência)

Em frequências mais altas, ou comprimentos de onda mais curtos, temos a luz infravermelha visível, ultravioleta, entre outras.

A radiação infravermelha é uma radiação eletromagnética cujo comprimento de onda é maior do que o da luz visível, e por consequência não é visível para os seres humanos. O nome significa “abaixo do vermelho” (do latim infra, “abaixo”). Isto se deve ao fato de a cor vermelha possuir a menor frequência do espectro de luz visível e o infravermelho possuir uma frequência logo abaixo da dele.
O comprimento de onda do infravermelho possui tamanho aproximadamente de 750 nm a 1mm. Estes comprimentos de onda estão muito além da faixa de frequência de sintonizador de a RTL-SDR ou qualquer SDR comum.
O sensor infravermelho, que é um componente separado do adaptador RTL-SDR, pode receber esses sinais.

RTL_IR

Existe uma ferramenta, que faz parte de uma lib específica, chamada librtlsdr, a qual contém alguns códigos para trabalhar com os receptores do dispositivo RTL. A princípio estas ferramentas foram criadas para trabalho com o receptor Rafael Micro R820T (ou similares, que recebem 24 MHz – 1.7 GHz). Recentemente foi incorporado ao repositório arquivos que possibilitam a captação de infravermelho do dispositivo (rlt_ir).

Comandos para instalação

Abaixo um breve tutorial para realizar a instalação:

git clone https://github.com/librtlsdr/librtlsdr.git
cd librtlsdr
mkdir build
cd build
cmake ../
make
sudo make install
sudo ldconfig

Para que usuários normais (sem privilégios de root) possam utilizar, deve ser executado também a instrução abaixo:

cmake ../ -DINSTALL_UDEV_RULES=ON

(Instalação concluída)

Utilização

Após a instalação, tudo estará preparado para receber as informações. Para deixar o dispositivo em modo “ouvinte” deve ser executado o seguinte comando:

rtl_ir

Executando o comando rtl_ir, deverá aparecer a seguinte mensagem:

(Execução RTL_IR)

Isso indica que o processo funcionou e o dispositivo está pronto para receber os dados.
Para testar, basta apontar um controle infravermelho (televisão, TV a cabo, etc) e apertar as teclas.
Os bits enviados pelo controle infravermelho, serão apresentados na tela, conforme imagem abaixo:

(Sequência de Bits recebidos por Infravermelho)

Conclusão

Como pode ser visto acima, é possível obter facilmente informações dos controles infravermelho, ou seja é apenas uma atividade introdutória ao assunto, podendo ser explorada muito mais a fundo, como por exemplo decodificação e replicação de sinais, entre outras coisas.

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