Infrarooi

Hoe die Infrarooi Werk

Infrarooi lig is onsigbaar vir mense. IR golflengte is van 0.7 tot 1000 mikron. Huishoudelike afstandsbedienings gebruik 'n IR sein vir datatransmissie en werk in die golflengte-reeks van 0.75..1.4 mikron. 'n Mikrocontroller in die afstandsbediening laat 'n infrarooi LED flits met 'n spesifieke frekwensie, wat die digitale sein in 'n IR sein omskakel.

Om IR seine te ontvang, word 'n fotoreceiver gebruik. Dit omskakel IR lig in spanning pulsies, wat reeds digitale seine is. Gewoonlik is daar 'n donker ligfilter binne die ontvanger, wat slegs die gewenste golflengte deurlaat en geraas uitsny.

Verskeidenheid van IR Protokolle

IR protokolle verskil in 3 faktore:

• bit kodering
• datastruktuur
• draerfrekwensie — dikwels in die reeks 36..38 kHz

Manier van Bit Kodering

1. Pulsafstand Kodering

Bits word gekodeer deur die duur van die ruimte tussen pulsies te moduler. Die breedte van die puls self is konstant.

2. Pulsbreedte Kodering

Bits word gekodeer deur die pulsbreedte te moduler. Die breedte van die ruimte na die pulsuitbarsting is konstant.

3. Fase Kodering

Dit is ook bekend as Manchester kodering. Die logiese waarde word gedefinieer deur die polariteit van die oorgang tussen pulsuitbarsting en ruimte. "Ruimte na pulsuitbarsting" dui logika "0" aan, "pulsuitbarsting na ruimte" dui logika "1" aan.

4. Kombinasie van vorige en ander eksotiese metodes

Verkenning van 'n IR sein

Die mees betroubare manier om te sien hoe die afstandsbediening se IR sein lyk, is om 'n oscilloskoop te gebruik. Dit demoduleer of keer nie die ontvangde sein om nie, dit word net "soos dit is" vertoon. Dit is nuttig vir toetsing en foutopsporing. Ek sal die verwagte sein op die voorbeeld van die NEC IR protokol wys.

Gewoonlik is daar 'n preamble aan die begin van 'n gekodeerde pakket. Dit laat die ontvanger toe om die vlak van versterking en agtergrond te bepaal. Daar is ook protokolle sonder preamble, byvoorbeeld, Sharp.

Dan word data oorgedra. Die struktuur, preamble, en bit kodering metode word deur die spesifieke protokol bepaal.

NEC IR protokol bevat 'n kort opdrag en 'n herhalingskode, wat gestuur word terwyl die knoppie ingedruk word. Beide die opdrag en die herhalingskode het dieselfde preamble aan die begin.

NEC opdrag, benewens die preamble, bestaan uit 'n adresbyte en 'n opdrag-nommer byte, waardeur die toestel verstaan wat gedoen moet word. Adres en opdrag-nommer bytes word gedupliseer met omgekeerde waardes, om die integriteit van die oordrag te kontroleer. Daar is 'n bykomende stopbit aan die einde van die opdrag.

Die herhalingskode het 'n "1" na die preamble, wat 'n stopbit is.

Vir logika "0" en "1" gebruik NEC Pulsafstand Kodering: eerstens word 'n pulsuitbarsting oorgedra waarna daar 'n pouse is, waarvan die lengte die waarde van die bit bepaal.

Lugversorgers

In teenstelling met ander afstandsbedienings, stuur lugversorgers nie net die kode van die ingedrukte knoppie nie. Hulle stuur ook al die inligting wanneer 'n knoppie ingedruk word om te verseker dat die lugversorgingsmasjien en die afstandsbediening gesinchroniseer is.
Dit sal verhoed dat 'n masjien wat op 20ºC gestel is, verhoog word na 21ºC met een afstandsbediening, en dan wanneer 'n ander afstandsbediening, wat steeds die temperatuur as 20ºC het, gebruik word om die temperatuur verder te verhoog, dit "verhoog" na 21ºC (en nie na 22ºC nie, dinkend dit is op 21ºC).

Aanvalle & Aanvallende Navorsing

Jy kan Infrarooi aanval met Flipper Zero:

{{#ref}} flipper-zero/fz-infrared.md {{#endref}}

Slim-TV / Set-top Box Oorneming (EvilScreen)

Onlangse akademiese werk (EvilScreen, 2022) het getoon dat multikanal afstandsbedienings wat Infrarooi met Bluetooth of Wi-Fi kombineer, misbruik kan word om moderne slim-TV's volledig oor te neem. Die aanvalkettings verbind hoëprivilege IR dienskode saam met geverifieerde Bluetooth-pakkette, wat kanaal-isolasie omseil en willekeurige app-lancering, mikrofoonaktivering, of fabrieksherstel sonder fisiese toegang toelaat. Agt hoofstroom-TV's van verskillende verskaffers — insluitend 'n Samsung-model wat ISO/IEC 27001-nakoming beweer — is bevestig as kwesbaar. Mitigering vereis verskaffer firmware regstellings of die heeltemal deaktiveer van ongebruikte IR ontvangers.

Lug-Gap Data Ekstraksie via IR LEDs (aIR-Jumper familie)

Sekuriteitskameras, routers of selfs kwaadwillige USB-sticks sluit dikwels nagvisie IR LEDs in. Navorsing toon dat malware hierdie LEDs kan moduler (<10–20 kbit/s met eenvoudige OOK) om geheime deur mure en vensters te ekstrak na 'n eksterne kamera wat tien meter weg geplaas is. Omdat die lig buite die sigbare spektrum is, merk operateurs selde op. Teenmaatreëls:

• Fisies beskerm of verwyder IR LEDs in sensitiewe areas
• Monitor kamera LED pligsyklus en firmware integriteit
• Plaas IR-snyfilters op vensters en toesighoudende kameras

'n Aanvaller kan ook sterk IR projekteerders gebruik om opdragte in die netwerk in te voer deur data terug te flits na onveilige kameras.

Langafstand Brute-Force & Uitgebreide Protokolle met Flipper Zero 1.0

Firmware 1.0 (September 2024) het tientalle ekstra IR protokolle en opsionele eksterne versterkermodules bygevoeg. Gecombineer met die universele-afstandsbediening brute-force modus, kan 'n Flipper die meeste openbare TV's/AC's tot 30 m van 'n hoëkragdiode deaktiveer of herkonfigureer.

Gereedskap & Praktiese Voorbeelde

Hardeware

• Flipper Zero – draagbare transceiver met leer-, herhaal- en woordeboek-brute-force modi (sien hierbo).
• Arduino / ESP32 + IR LED / TSOP38xx ontvanger – goedkoop DIY ontleder/ transmitter. Kombineer met die Arduino-IRremote biblioteek (v4.x ondersteun >40 protokolle).
• Logika ontleders (Saleae/FX2) – vang rou tyds wanneer protokol onbekend is.
• Slimfone met IR-blaster (bv. Xiaomi) – vinnige veldtoets maar beperkte reeks.

Sagteware

• Arduino-IRremote – aktief-onderhoude C++ biblioteek:

#include <IRremote.hpp>
IRsend sender;
void setup(){ sender.begin(); }
void loop(){
sender.sendNEC(0x20DF10EF, 32); // Samsung TV Krag
delay(5000);
}

• IRscrutinizer / AnalysIR – GUI dekoders wat rou vangste invoer en protokol outomaties identifiseer + genereer Pronto/Arduino kode.
• LIRC / ir-keytable (Linux) – ontvang en inspuit IR vanaf die opdraglyn:

sudo ir-keytable -p nec,rc5 -t   # live-dump gedecodeerde scankodes
irsend SEND_ONCE samsung KEY_POWER

Verdedigingsmaatreëls

• Deaktiveer of bedek IR ontvangers op toestelle wat in openbare ruimtes ontplooi word wanneer dit nie benodig word nie.
• Handhaaf pareer of kriptografiese kontroles tussen slim-TV's en afstandsbedienings; isoleer bevoorregte “diens” kodes.
• Plaas IR-snyfilters of deurlopende golfdetektore rondom geklassifiseerde areas om optiese geheime kanale te breek.
• Monitor firmware integriteit van kameras/IoT toestelle wat kontroleerbare IR LEDs blootstel.

Verwysings

• Flipper Zero Infrarooi blogpos
• EvilScreen: Slim TV oorneming via afstandsbediening nabootsing (arXiv 2210.03014)