Как сделать универсальный ключ для домофона
Делаем универсальный ключ для домофона
Заголовок получился слишком громким — и ключ не такой и универсальный, и домофон поддастся не любой. Ну да ладно.
Речь пойдет о домофонах, работающих с 1-wire таблетками DS1990, вот такими:
В интернете можно найти множество материалов о том, как читать с них информацию. Но эти таблетки бывают не только read-only. Человеку свойственно терять ключи, и сегодня ларёк с услугами по клонированию DS1990 можно найти в любом подземном переходе. Для записи они используют болванки, совместимые с оригинальными ключами, но имеющие дополнительные команды. Сейчас мы научимся их программировать.
Зачем это нужно? Если отбросить заведомо нехорошие варианты, то самое простое — это перепрограммировать скопившиеся и ставшие ненужными клонированные таблетки от старого домофона, замененного на новый, от подъезда арендованной квартиры, где больше не живете, от работы, где больше не работаете, и т.п.
Сразу оговорюсь, что в описании я опущу некоторые моменты, очевидные для большинства из тех, кто «в теме», но, возможно, не позволящие простому забредшему сюда из поисковика человеку повторить процедуру. Это сделано нарочно. Я хоть и за открытость информации, и считаю, что сведения обо всех уязвимостях должна доводиться до общественности как можно быстрее, но всё же не хочу, чтобы любой желающий мог беспроблемно заходить ко мне в подъезд.
Немного теории.
Как известно, DS1990 характеризуется, в общем случае, одним параметром — собственным идентификационным номером. Он состоит из 8 байт и нанесен на поверхность таблетки. И он же выдаётся в ответ на запрос по 1-wire. На самом деле один из этих байт — это идентификатор типа устройства, ещё один — контрольная сумма, но для нас это всё не принципиально. В памяти домофона прописаны все известные ему ключи, изменять это множество может только компания, домофоном управляющая. Но кроме ключей, явно записанных в память, домофон иногда реагирует на так называемые мастер-ключи, единые для домофонов этого производителя, этой серии, этого установщика. Коды мастер-ключей стараются держать в секрете, но иногда они утекают. За пять минут гугления можно найти порядка 20 мастер-ключей от различных домофонов. У меня стоит «Визит», поэтому выбор пал на ключ 01:BE:40:11:5A:36:00:E1.
Болванки, на которые клонируются ключи, бывают разных типов. У нас в городе самые распространенные — это TM2004. По описанию они поддерживают финализацию, после которой теряют возможность перезаписи и функционируют как самые обычные DS1990. Но по каким-то причинам умельцы, делающие копии, финализацию выполняют не всегда. Возможно потому, что основная масса программаторов на рынке куплена давно и не имеет такой функции, возможно потому, что для финализации требуется повышенное (9В) напряжение. Не знаю. Но факт остаётся фактом, из 4-х ключей, на которых я экспериментировал, финализирован был только один. Остальные легко позволяли менять свой код на какой душе угодно.
Практика.
Собирать программатор будем на Arduino Uno, которая для подобных целей макетирования и сборки одноразовых поделок подходит идеально. Схема простейшая, 1-Wire на то и 1-Wire.
Время сборки устройства на бредборде не превышает пяти минут
Код скетча. Сам алгоритм записи взят тут — domofon-master2009.narod.ru/publ/rabota_s_kljuchom_tm_2004/1-1-0-5
Там, правда, написано, что можно записывать все 8 байт подряд, но у меня так не заработало. Поэтому каждый байт пишется отдельно, через свою команду 0x3C.
После запуска программа раз в секунду опрашивает 1-Wire интерфейс и выдаёт на последовательнй порт считанный с него код. Если это FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF, то считаем, что ничего не подключено. В общем случае это, конечно, неверно, так как некоторые болванки, например, TM2004, позволяют записать 8 0xFF в идентификатор ключа, поэтому если ваша таблетка прошита таким кодом, то проверку нужно убрать.
Порядок работы: запускаем, подключаем ключ, чей код хотим узнать, и полученное значение хардкодим в массив key_to_write. Убираем помеченный коментарием return. Снова запускаем и подключаем болванку, она должна прошиться новым ключом. Естественно, что для записи уже известного кода (скажем, мастер-ключа), первый шаг выполнять не требуется.
Если в процессе записи первого байта произошла ошибка, значит ваш ключ не перезаписываемый. Если же ошибка не на первом, а на каком-то из последующих байт, то проверьте контакт между таблеткой и ардуиной.
Успешный лог записи выглядит как-то так:
Спускаемся на улицу, пытаемся открыть соседний подъезд. Работает!
Морально-этические вопросы.
А стоило ли такое выкладывать? Вдруг в мой подъезд сможет зайти бомж и станет там жить?
Ну, во-первых, давайте смотреть правде в глаза — мастер-ключ вам запрограммируют в любом переходе за очень небольшие деньги. Да и в интернете предложений масса. В этом плане полтора хаброжителя, повторивших мой опыт — это капля в море.
Во-вторых, я всё-таки намеренно упустил несколько довольно принципиальных вопросов, которые помешают новичку запустить устройство. Ну а продвинутый человек вряд ли придёт в ваш подъезд, чтобы там спать или творить непотребства.
Поэтому и публикую без малейших сомнений. Пользуйтесь!
Универсальный ключ для домофона — Как сделать своими руками?
Домофон – высокоэффективный прибор, который позволяет получить или ограничить доступ в многоквартирный дом. Обычно подобное оборудование монтируется на входе в подъезд (на двери), что блокирует доступ посторонним лицам, не знающим кода доступа. Но попасть внутрь подъезда можно при помощи универсального ключа для домофона. Такие приборы считаются легальными методами открывания дверей с системой домофонии. Универсальные ключи должны быть у служб специального назначения, если требуется проникнуть в дом в чрезвычайных ситуациях. Домофонный идентификатор в народе называется ключом вездеходом или отмычкой, и она нужна работнику организации, которая выполняет техническое обслуживание установленного прибора.
Универсальные отмычки работают по такому же принципу, как и обычные ключи для конкретного домофона (это касается не только определенного города, но и регионов). Не все виды универсальных вездеходов подходят для установленных домофонов. Поэтому желательно иметь срезу несколько комплектов, включающих магнитный ключ, радиобрелок и бесконтактный индикатор. Давайте узнаем, что собой представляют подобные ключи, как они работают и что находится внутри.
Где используется?
Универсальные ключи нужны в случаях, когда специальным службам нужно попасть внутрь дома или если эксперт пришел провести техническое обслуживание домофона. В таких случаях вездеход будет очень полезен, но один ключ не всегда подходит.
На практике часто встречаются случаи, когда ключ уже прописан в памяти прибора. Специалисты выполняют процедуру программирования.
Такие устройства понадобятся в следующих сферах:
Если человек знает код-индикатор ключа, он без проблем сможет сделать копию отмычки.
Также случается, что контролер содержит в памяти все необходимые данные для ввода персональных индикаторов. Такие ключи-вездеходы выдают работникам сервисной службы. К примеру, компания Vizit производила приборы, которые могли подойти для всех устройств этой фирмы. То есть ключ от Визит мог открыть любой домофон фирмы Vizit. Но в современных домофонах этой возможности уже нет, поскольку домофоны устанавливают, чтобы обезопасить подъезд, а подобные устройства не могут отличиться хорошими показателями безопасности.
Из чего состоит универсальный ключ
Обычно у отмычек разные модификации, чипы и микросхемы, но есть факторы, которые схожи для всех. Нюанс в том, что домофонный ключ – модуль обычной памяти, сохраняющей двоичный код со стандартной длиной 64 знака. Используется 2 типа памяти:
То же самое и в отмычках существуют модели, которые программируются один раз в процессе изготовления, а есть и такие, которые можно перепрограммировать в будущем.
Память производится по-разному, в зависимости от типа ключей:
У первых двух типов форма изделия стандартная – в виде таблетки, которая похода на плоскую батарейку с металлической ручкой. Чип же выпускается в виде брелка на основе пластика.
Как работает универсальный ключ
У ключей есть память, объем которой – 64 знака. Она построена по двоичной системе исчисления, то есть по определенной последовательности нулей и единиц. При соприкосновении идентификатора и места для контакта замыкается электрическая цепь. Благодаря этому домофон обрабатывает импульсы, посылая их к микросхеме, установленной внутри. Если выбрана правильная отмычка, которая способна вызывать замыкание цепи именно у этого домофона, дверь откроется. В ключе же записанный определенный идентификатор, и если он не соответствует устройству, в доступе будет отказано.
В процессе контакта отмычки и блока вызова происходит обмен 64-х импульсов. Как результат сверяются части записанного кода исчисления (нули и единицы). Если коды полностью соответствуют, открывается доступ, если найдено несоответствие, дверь не откроется.
На сегодняшний день продают устройства, у которых в памяти не только 64 знака, но и 4 или 8 дополнительных символов, позволяющих контролировать процедуру считывания, выполняя команды различного типа. Сначала считываются и проверяются управляющие байты, а впоследствии и основной ключ. При совпадении всех управляющих импульсов, домофон получит команду открыть двери.
Создание универсальной отмычки
Любой магнитный ключ может сломаться, или возможно, человек его потеряет. Важно иметь при себе дубликат отмычки или универсальный ключ, подходящий для каждого домофона. Для создания такого прибора нужно разбираться в системах исчисления (программном коде) и прописать в команду прибора специальный код, который способен передавать необходимые импульсы чипу домофона, открывая защищенную дверь. Для таких целей может быть использован один из следующих типов кодов:
Заводской код
Обычно в процессе создания ключа эксперты заносят в его память необходимый код. Но помимо номера в памяти могут присутствовать пустые ячейки с записанными в них нулями или другими символами. Такие ячейки нужны, если требуется запрограммировать другой код. Ранее выпускались заводские устройства, в которые могли вписать все ключи, то есть любой заводской ключ был способен открыть любой домофон с вероятностью 100%. Но технологии постоянно развивались, а модели усовершенствовались. Теперь же домофоны стали лучше в плане безопасности – не все заводские коды способны открыть дверь (процент срабатывания не более 50).
Сервисный код
Универсальные ключи для домофона могут быть запрограммированы. В них записываются специальные сервисные ключи, которые могут использовать сотрудники сервисного центра или человек, устанавливающий и ремонтирующий домофоны. В процессе установки устройства в него заносится определенный ключ. Такой процесс достаточно сложный, ведь на это уходит много времени, если, к примеру, нужно запрограммировать универсальные ключи для домофонов целого города.
На видео: Как работает и как сделать своими руками универсальный домофонный ключ?
В каких случаях универсальная отмычка не работает
В некоторых случаях универсальные ключи не могут открывать двери, хотя они совпадают по характеристикам, и должны это делать. В большинстве случаев причина в том, что домофон был установлен недавно. В нем уже нет заводских ключей, а сервисный код еще не прописан. Обычно такие ситуации решают через некоторое время, специалисты, которые обслуживают домофоны, должны прописать в них необходимые коды, ведь это необходимо для работников специальных служб. После этого ключи вездеходы смогут открыть двери без всяких проблем.
Выводы
Универсальный ключ от домофона – очень важная вещь, которая может пригодиться в различных ситуациях. К примеру, работники пожарной службы могут использовать такой прибор для доступа в подъезд, чтобы начать эвакуацию людей, а милиционерам они нужны, чтобы защитить граждан от незаконных действий. Универсальные ключи часто выдают работникам медицинских служб (скорой), ведь подъезд с домофоном не должен становится преградой для оказания первой помощи. Очень часто люди сами теряют ключи от домофона, и не помнят кода. Именно тогда и нужны универсальные отмычки. Рекомендуется купить небольшой комплект приборов, они стоят не дорого, а процесс их создания не займет много времени. Тогда жилец дома сможет быть уверенным, что он сможет попасть в подъезд и в свой дом.
На видео: Делаем универсальный ключ при помощи ардуино нано.
Домофонный мультиключ и всё про имитацию «таблеток»
Да, это жутко избитая тема. Универсальный домофонный ключ «таблетку» делал наверное каждый второй, кто начинал изучать микроконтроллеры. В Интернете очень много и статей на эту тему, и готовых решений. Однако, интерес к этому угасать не перестаёт даже с массовым переходом на RFID. Это не удивительно, ведь многим хочется собрать такое устройство, которое выполняет не только весьма интересную задачу, но ещё и всегда с собой. К тому же оно не такое уж сложное в изготовлении.
В этом посте мне хотелось бы собрать в одном месте всю необходимую информацию для тех, кто хочет изготовить такой ключ. Сейчас я постараюсь рассказать о том, какими бывают контактные домофонные ключи, как они работают, как их имитировать, какие при этом бывают подводные камни, а также рассказать о своей реализации такого устройства и о том, как можно собрать аналогичное самому.
Внимание! Этот ключ не позволяет нелегально проникать куда-либо. Это устройство лишь для того, чтобы носить один ключ вместо нескольких.
Хотя ничто не мешает вам записать в него универсальные коды открытия домофонов.
Типы домофонных ключей «таблеток»
На самом деле подобные ключи в корпусе MicroCAN бывают разных типов, хотя внешне и выглядят почти одинаково. Объединяет их только то, что ключ имеет два контакта — земля и данные, при этом используется паразитное питание, т.е. ключ питается непосредственно от линии данных. Для открытия двери используется серийный номер, который даётся на заводе. То есть это не ключ программируется на открытие домофона, а в память домофона заносится список ключей, которые могут его открывать. Рассмотрим их подробнее.
iButton
Самый популярный тип домофонных ключей — это iButton, а именно DS1990A от компании Dallas, работает по протоколу 1-Wire. Протокол весьма хитрый, подразумевает двустороннее взаимодействие — на ключ можно отправлять различные команды, на которые он по-разному реагирует. Серийный номер имеет размер в шесть байт, что даёт 2 8*6 = 281474976710656 различных комбинаций и подразумевает, что все выпущенные ключи должны быть уникальны. Если вам повезло, и у вас оригинальный iButton, то этот номер в шестнадцатеричном виде должен быть выгравирован на нём лазером:
То есть теоретически чужой такой ключ можно подделать, если просто записать куда-то или сфотографировать эти цифы!
Для взаимодействия с iButton достаточно подключить его к микроконтроллеру и подтянуть линию данных к питанию (2.8-5 вольт) через резистор:
Скорее всего для многих это всё уже старо как мир, но всё-таки расскажу кратко принцип работы 1-Wire. Обмен данными происходит за счёт поочерёдного прижимания линии к земле, информация при этом кодируется длительностью таких сигналов. Происходит это примерно так:
Далее всё зависит от посланной команды. Обычно это 33h — «READ ROM«, чтение серийного номера, после которого мастер читает 64 бита (1 байт — тип устройства, 6 байт — сам номер, 1 байт — CRC). Чтение каждого бита инициализируется мастером, для этого он посылает импульс в 1-15 микросекунд. Если после этого линия прижата к земле со стороны ключа на 60-120 микросекунд, то прочитан ноль, иначе — единица.
Как видите, прочитать ключ достаточно легко. Имитировать ключ гораздо сложнее, тем более многие домофоны используют разные хитрости. Вот основные подводные камни:
Про SEARCH ROM (F0h) — это команда поиска всех 1-Wire устройств на шине. Дело в том, что теоретически можно подключить параллельно много ключей и получить список всех серийных номеров. В реальности для iButton такое не используется, ведь к домофону всегда прикладывается один ключ. Однако, некоторые домофоны посылают эту команду, ожидая найти один единственный серийный номер. Алгоритм весьма интересный. Каждое из устройств на шине одновременно посылает бит своего серийного номера, при чём два раза (т.е. мастер должен прочитать два бита). Сначала обычным образом, а затем инвертированным. Что же получается в итоге? Если у устройства в серийном номере стоит единица, то посылается «10». Если ноль, то «01». И всё отлично, пока у всех устройств эти биты совпадают. А если нет… Выше я написал, что при чтении наличие длинного сигнала — это 0, а отсутствие — это 1, т.е. 0 является доминантным. Таким образом, при возникновении конфликтов читаются два нуля. После получения «10», «01» или «00» мастер должен послать в линию только что прочитанный бит. В случае с «00» он таким образом выбирает, с какой группой устройств работать далее. В результате после N итераций получается бинарное дерево из N серийных номеров.
Ответить на такую команду получается несколько сложнее, чем на обычный READ ROM. Нужно посылать каждый бит дважды — обычный и инвертированный, а затем проверять — совпадает ли с ним полученный от мастера ответ, и если не совпадает, то игнорировать дальнейшие команды.
Cyfral
Ключ «Цифрал DC-2000А» — это отечественная разработка. Взаимодействовать с ними гораздо проще, т.к. они весьма глупые — не принимают никакие команды. Достаточно просто подать на ключ питание, и он сразу начнёт бесконечно посылать код, изменяя своё сопротивление. Если дать ему 5 вольт, подключив через резистор в 1 кОм, то на осциллографе можно увидеть примерно такую картину:
Ключ меняет своё сопротивление примерно между 800 Ом и 400 Ом, если я не ошибаюсь, а следовательно и потребление тока. Можно сказать, что сигнал аналоговый, а это всё немного усложняет с аппаратной точки зрения. Хотя иногда может и упростить. Например, ключ можно прочитать, просто подключив его к микрофонному входу компьютера и записав аудиофайл.
И да, домофон после этого можно открыть самым обычным MP3 плеером. Но нас же интересуют более цивилизованные методы, верно?
Кодирование немного странное. Ключ циклически посылает девять нибблов (четыре бита), меняя своё сопротивление. Если оно сохраняется низким около 50 микросекунд, то это логический ноль, а если 100 микросекунд — это единица. Но данные кодируется не логическими нулями и единицами, а положением единиц среди нулей! То есть ключ при посылке кода может выдать только одну из четырёх комбинаций: «1000», «0100», «0010» и «0001». Однако, используется ещё и комбинация «0111» как стартовая последовательность. В итоге данные от ключа могут выглядеть как-то так: «0111 1000 0100 0010 0001 1000 0100 0010 0001 », где «0111» указывает на начало. Никакой контрольной суммы нет — код просто читается несколько раз для уверенности.
Итого восемь последовательностей, в которых возможны четыре комбинации. Не сложно посчитать, что это даёт нам 65536 вариантов ключей. Не так уж и много, они явно часто повторяются. Теоретически если в подъезде 50 квартир, каждой из которых выдано три ключа, можно подобрать один из них перебрав всего 436 комбинаций. Но я таким не занимался.
Как же лучше читать ключи от Cyfral? Как я уже говорил, уровни аналоговые. Варианта два: аналого-цифровой преобразователь и компаратор. Последний мне кажется надёжнее. Всё отлично работает, если к одному из входов компаратора подключить линию данных подтянутую к Vdd резистором в 650 Ом, а ко второму — ровно половину Vdd, для чего можно использовать делитель напряжения из двух одинаковых резисторов. После этого результат вывода компаратора можно с уверенностью воспринимать как высокое и низкое сопротивление ключа.
Как же имитировать такой ключ? С первого взгляда кажется, что тоже нужно менять сопротивление, но результаты показали, что домофонам не нужна такая точность — можно смело замыкать линию на землю вместо низкого сопротивления и полностью отпускать её, когда нужно высокое.
Метаком
Ещё одна отечественная разработка — домофоны Метаком и ключи К1233КТ2. Как и Cyfral он просто бесконечно посылает код, меняя своё сопротивление/потребляемый ток. К счастью в Интернете доступна официальная документация:
Это всё, что нужно знать для работы с этим ключом. Он посылает четыре байта данных, но в каждом из них один бит уходит на проверку чётности. Итого выходит 28 полезных бит, а 2 28 = 268435456 комбинаций.
Увы, я так и не смог найти ни один такой ключ, чтобы поэкспериментировать с ним. Однако, в Интернете легко найти универсальный код, который открывает 99% домофонов Метаком. Один из них как раз в соседнем от меня подъезде. Я написал программу, посылающую этот код, основываясь только на технической документации. Соседний подъезд открылся с первой попытки. Похоже, что этому домофону тоже не так уж важно точное сопротивление. На этом я оставил Метаком в покое и решил, что чтение их ключей не так уж и нужно.
Универсальные коды ключей
На самом деле универсальные ключи от домофонов — это скорее миф. Разработчики почти никогда не делают для себя какой-то специальный код для всех дверей, исключение составляют только Vizit.
Но есть легенда, которая гласит, что после чтения кода ключа многие домофоны сверяют его со всеми кодами, которые записаны в ячейках памяти. Однако, в ячейках, где ещё ничего не было записано, лежат FFки или нули. Таким образом домофон можно открыть, послав ключ только из нулей или только из FFок.
Звучит как полнейший бред. Каким надо быть программистом, чтобы допустить такой баг? Но… это действительно часто работает. Да, в свежих прошивках это обычно исправлено, но многие домофоны стоят без изменений годами. Невероятно, но факт.
Любые другие коды ключей выдаваемые за универсальные — это обычно всего лишь служебные ключи для сотрудников почты, ЖКО или самой домофонной компании, и они работают только в отдельных населённых пунктах.
Создание мультиключа
Перейдём уже к практике! Да, я пытался совместить в одном устройстве и имитацию ключей, и их считывание (кроме Метаком), и синхронизацию с компьютером по USB. Вот схема того, что получилось (кликабельно):
Компоненты и их предназначение:
Печатная плата (кликабельно):
Это было ещё время до покупки 3D принтера, когда я проектировал устройства под корпуса, а не корпуса под устройства. Ко мне в руки попал очень приятный экземпляр в виде брелка и с кнопкой. Просто идеально, оставалось только проделать отверстия под USB и светодиоды. Увы, я до сих пор не могу найти в продаже точно такой же корпус. В итоге получилось как-то так:
Батарейки под платой. Кстати, мне их хватило на год, пока я случайно не полез купаться, забыв вытащить ключи.
Управление производится всего одной кнопкой. При её первом нажатии устройство включается. Кратковременным нажатием кнопки производится выбор ключа, номер которого отображается светодиодами. Когда нужный ключ выбран, достаточно приложить контакты к считывателю домофона.
Длительное нажатие на кнопку переводит устройство в режим считывания ключей, при этом мигает средний светодиод. В этот момент нужно приложить ключ к контактам считывателя ключей (именно для этого у меня снизу вкручен винтик). Если считывание прошло успешно, отобразится номер, под которым ключ занесён в память.
При подключении по USB устройство видится как виртуальный COM-порт. Для простоты работы был написан клиент под Windows:
Он позволяет считывать ключи из устройства, при этом автоматически заносит их в базу данных. Само собой, ключи можно и записывать.