Ferramentas e Instrumentação

[ncaio]

-> Espaço dedicado a ferramentas e instrumentações utilizadas no processo de Hardware Hacking;
-> Este não é um guia de como utilizar cada ferramenta;
-> A organização de um laboratório inicial para Hardware Hacking pode ser um pouco caro. Este tópico procura focar em baratear este custo e evitar gastos desnecessários. 
-> EM BREVE NOVAS FERRAMENTAS - FIQUE A VONTADE PARA COLABORAR/SOLICITAR NOVOS ITENS NESTA LISTA.

• [- Multímetro -]
• [- Ferro de solda, Sugador, Suportes e Estanho -]
• [- Alicates e Chaves em Geral -]
• [- Fios e conectores -]
• [- UART - USB TTL SERIAL -]
• [- Analisador Lógico -]
• [- Programador FPGA e Serial Configuration Device -]
• [- Programador de Memória -]

[- MULTÍMETRO -]

Com certeza você já ouviu falar sobre o multímetro. Ferramenta quase que obrigatória para testar componentes eletrônicos e circuitos. Voltagem, amperagem, resistência e condutividade, são grandezas elétricas que podemos medir com um Multímetro. Esta ferramenta pode ser do tipo Digital e Analógico. Se você precisa de medições exatas, a recomendação é o uso de um multímetro do tipo analógico. Por ser mais fácil de manusear, os multímetros digitais são mais recomendados para iniciantes.

Qual multímetro comprar ?

Primeiro é importante levar em consideração o seu perfil. Sabemos que o multímetro digital é recomendado para iniciantes. No entanto, iniciantes podem se depararem com cenários básicos, onde a medição mais detalhada seja necessária. Com o decorrer do tempo, pessoas adquirem multímetros digitais mais caros, que são bem próximos dos analógicos em seu detalhamento. Ou simplesmente, tem os dois tipos. Se você vai adquirir o seu primeiro multímetro, a recomendação é: Compre um Digital.

A cara do multímetro

Aquela caixinha, em sua grande maioria, de coloração amarela, com um par de fios. Um cabo vermelho e o outro preto. Com uma chave seletora no centro e um display no topo. Este é o perfil do tradicional modelo de multímetro que encontramos com facilidade em nosso mercado.

 

Existem outros modelos de multímetros, modelos estes que vão além da mensuração. Multímetros capazes de identificar automaticamente componentes eletrônicos e seus respectivos valores. Alguns modelos utilizam o chip Atmega328 e são facilmente encontrados no AliExpress, por exemplo. String para consultar sobre este modelo: mega328 m328 lcr-t4.

Este dispositivo é bastante eficaz para identificar componentes diretamente na placa e componentes difíceis de identificar a olho nu. Estes componentes são descaracterizados pelos fabricantes para evitar engenharia reversa.

 

[- Ferro de solda, Sugador, Suportes e Estanho -]

Ferro de solda

Ferramenta utilizada no processo de unir/separar dois componentes metálicos. O ferro de solda aquece e fornece o calor necessário para derreter o material que irá unir dois metais. Este material é conhecido como solda. Geralmente, temos os termos: Ferro de solda - O equipamento, Solda - A substancia utilizada para unir dois metais e Soldagem - A técnica de unir/fixar. 

Qual ferro de solda comprar ?

Primeiramente, assim como outros equipamentos eletrônicos, a tensão. Seu ferro de solda vai ser para 127V ou 220V ? Próximo passo é determinar a voltagem, o quanto o seu ferro de solda vai esquentar. A recomendação para componentes eletrônicos padrões, comummente encontrados no mercado e que provavelmente são iguais ao que você trabalha ou pretende trabalhar, é entre 20W - 60W. No mercado brasileiro, a opção de 40W é a mais ofertada. 40W é um valor bastante interessante, se adapta a ambientes climatizados ou ventilados, perde menos calor. E não é tão quente ao ponto de interferir na soldagem de componentes alojados relativamente próximos uns aos outros.

A cara do ferro de solda

Bem parecido com uma caneta, com um fio longo. Existem modelos a gás, sem fio e de mesa. Complexas estações de soldagem, também. Alguns ferros de solda apresentam ajuste de voltagem.

Sugador

Ferramenta utilizada no processo reverso de soldagem. Ele vai te auxiliar a remover a solda, proporcionando o desacoplamento de dois metais.

Qual sugador comprar ?

Este é um equipamento simples, mas existem alguns detalhes. Podemos encontrar sugadores com proteção estática, por exemplo. Entre as observações com relação a qual sugador comprar, o destaque é para a substituição do bico. Este componente é o que mais desgasta em sugador, por estar em contato com altas temperaturas. Dê preferencia a sugadores que permitem a troca do bico.

A cara do sugador

De formato cilíndrico, que pode ser engatilhado e disparado para sugar a solda aquecida pelo ferro de solda ou assoprador térmico. Possui um bico plástico.

Suportes

Este equipamento serve como base protetora para proteger você e o objetos do calor gerado pelo ferro de solda.

Qual suporte comprar ?

Geralmente, alguns ferros de solda acompanham uma base metálica simples. Que serve como quebra galho. No entanto, a proximidade que o ferro e a superfície base tem no caso dos suportes simples, não os tornam recomendados para a sua segurança. Opte pela base de mesa com suporte em espiral. Assim como você pode observar nas imagens seguintes.

A cara do suporte

Pode ser uma chapinha de metal, uma base com suporte protetor ou até mesmo uma base sofisticada com braços auxiliares modulares.

Solda

Substancia metálica utilizada para unir metais e protege-los. Geralmente apresentada no formato de fio/arame. Estanho e chumbo são as substâncias base, em variadas proporções. E encontramos este fio em vários diâmetros.

Qual solda comprar

Para a maior parte do seu trabalho, você provavelmente irá utilizar estanho de diâmetro 1.0mm.

A cara da solda

Geralmente vendida em tubinhos ou rolos. É possível comprar porções menores, no metro, por exemplo, em casas do ramo.

[- Alicates e Chaves em Geral -]

Alicates e chaves nunca são demais. São ferramentas fáceis de encontrar e baratas. De vários tamanhos e marcas. Estas ferramentas são itens indispensáveis em sua oficina.

Quais chaves e alicates comprar ?

Sem sombra de duvidas, aqueles kits de ferramentas X em 1 que facilmente encontramos em lojas do segmento e até em supermercados. Com o decorrer do seu progresso, algumas chaves específicas irão ser necessárias.

A cara das ferramentas e alicates

Diversos formatos, diversas formas e várias combinações.

[- Fios e conectores -]

Utilizado para unir componentes eletrônicos e dispositivos variados. Cabos/fios são itens obrigatórios na caixa de ferramentas. É fácil de encontrar e geralmente são reaproveitáveis. Existem cabos com conectores, por exemplo. Estes são bastante úteis para interligar duas pontas com pinos conectores presentes.

Quais fios e conectores comprar ?

O mercado é repleto de opções. De inicio, você pode utilizar os fios presentes em cabos UTP, que você irá facilmente encontrar para descarte ou ali, jogado no canto de uma sala. Reutilizar fios é um bom habito. No entanto, muitas vezes precisamos do cabo certo para a conexão certa. Procure sempre pesquisar por alternativas. Procure ter várias opções disponíveis de fios e conectores. O Arduino trouxe ao mercado os jumpers, e é aconselhável tê-los a disposição.

A cara dos fios e conectores

Provavelmente, em sua pesquisa por fios e conectores, os jumpers irão brotar em sua tela. Vamos observar alguns modelos.

[- UART - USB TTL SERIAL -]

Interface USB conversora para RS232/RS422/RS485, que serve, por exemplo, para realizar update de dispositivos legado, transferência de dados e interfaceamento MCU/PLD/FPGA. Você irá utilizá-lo em conjunto com um terminal serial, minicom ou putty, por exemplo. Este conversor é conectado ao hardware nas portas “seriais”.

Qual UART - USB TTL SERIAL comprar ?

Existem vários modelos e fabricantes. No entanto, existem 2 chips principais que são utilizado. O FT232R e o PL2303. Você também pode utilizar um Arduino como interface conversora.

A cara do UART - USB TTL SERIAL

Como exemplo, duas interfaces com chip PL2303. Uma é uma placa com pinos ea outra, algo meio que integrado, o circuíto é menor e já tem as conexões na extremidade.

[- Analisador Lógico -]

Ferramenta utilizada para observar sinais digitais e geralmente com mais portas de que um osciloscópio. Bastante utilizado em comunicações seriais e para observar formas de ondas digitais.

Qual analisador lógico comprar ?

A marca mais utilizada pelos principais players, tipo: Tesla, SpaceX, Google e etc, é a Saleae. Inclusive, é a marca mais copiada pelo mercado paralelo. Você pode iniciar com um clone Saleae, por exemplo. Ele tem 8 canais - 24Mhz de amostragem.

A cara do analisador lógico

 

 

[- Programador FPGA e Serial Configuration Device -]

O uso de circuitos integrados FPGA Field Programmable Gate Array é adotado em dispositivos de redes, por exemplo. São circuitos que podem ter vários desenhos, pode operar como uma placa de vídeo, um processador, ou ambos. Tem um custo mais elevado, por isso não é muito comum encontrá-lo em um access point domestico. Mas posso citar um que tem. O AP Dlink DWL 900AP tem um PLD Altera da família MAX3000A. Isso é um forte indicio de implementação IEEE Std. 1532.

Qual Programador FPGA e Serial Configuration Device comprar ?

Os baratos, que utilizam o chip STM32F101, também conhecidos como USB-BLASTER, são bem fáceis de encontrar. É comum relatos negativos sobre este chip, o STM32F101. Caso procure por algo mais estável, opte por um Terasic USB BLASTER ou um Altera oficial.

A cara do Programador FPGA e Serial Configuration Device

Modelo barato disponível no mercado.

[- Programador de Memória  -]

Estas ferramentas são necessárias para fazer download e upload de firmwares de I2C EEPROMS e SPI FLASH (25 SPI BIOS e 24 I2C EEPROM). 

Qual Programador de Memória comprar ?

A opção barata e funcional é o programar CH341A.  É um chip que emula porta paralela padrão, porta paralela de memória, UART e synchronous serial (I2C, SPI).

A cara do programador de Memória 

O legal do CH341A é a possibilidade de ajustes e conexões disponíveis.

 

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[fredericopissarra]

Há anos que não "futuco" mais circuitos e tenho pensado em montar meu pequeno laboratório em casa... Eis uma pergunta:

Qual osciloscópio, de bom preço (mais barato) você recomendaria (e onde comprá-lo)? Estou pensando num não tão simples assim, com capacidade de storage (Analisador lógico?!) para lidar com sinais digitais também (não cíclicos)...

Ainda tenho muito o que adquirir aqui para ter um pequeno laboratório "do meu jeito"... ?

PS: Eu ainda não tenho muito interesse em RF...

Editado Outubro 12, 2019 em 13:17 por fredericopissarra

[ncaio]

Olá @fredericopissarra, tudo bem ? Um analisador lógico, de 8 canais, 24MHZ já é um começo. Custa +/- R$20,00. Em breve vou colocar o release dele aqui na página. Obrigado.

[fredericopissarra]

R$ 20,00?????

[ncaio]

10 horas atrás, fredericopissarra disse:

R$ 20,00?????

https://www.aliexpress.com/item/33004873984.html

[fredericopissarra]

34 minutos atrás, ncaio disse:

https://www.aliexpress.com/item/33004873984.html

Não é lá muito confiável, huh? Resolução (em bits), cadê? Taxa de amostragem (cadê)? 2% de erro (MUITO!)...
Tem screenshots? (vi essa saidinha HDMI ai)... Estava pensando em algo um cadinho mais profissional...

PS: Entre isso e usar a entrada de audio do PC para fazer sampling, a segunda fica ainda mais barata... ?

Editado Outubro 13, 2019 em 11:53 por fredericopissarra

[fredericopissarra]

Anyway... gostei da iniciativa para "iniciantes". Mostrar a cara das ferramentas e comentários práticos ficou excelente!

[ncaio]

Entendo. Não tem hdmi, é uma caixa com conexão USB. No meu caso, este device ajuda bastante. Consigo fazer leituras Jtag, serial e mapeamento de portas, com muita facilidade. Até hoje, como hobista, nunca precisei de algo mais profissional. 

[fredericopissarra]

Eu tava ppensando em algo assim:

Só que mais "simples" (e bataro)... Tem uns modelos da Tectronix de $800.

Editado Outubro 13, 2019 em 12:16 por fredericopissarra

[Jonathan Alex]

Muito bom meu amigo! 

Faltou algumas ferramentas bem massa, porém nem um pouco baratas! 

Microscópio Usb de 1000x até 1600x é interessante para analise de placas e trabalhos com solda em componentes smd.

Bus Pirate - Capaz de analisar protocolos de comunicação, gerar formas de onda, captar sinais analógicos, servir de ponte USB-Serial, incluindo a de ser capaz de atuar como gravador de microcontroladores, dentre várias outras funções.

Digispark - Dá para usar como um RubberDucky e criar vários scripts para teste de invasão por exemplo. 

Arduino Nano - Dá para usar fazendo um "brute force" em placas eletrônicas e assim descobrir possíveis pinos para interface JTAg.

Raspberry pi - Uma das coisas interessantes é poder usar ele como um transmissor RF que opera em até 250 Mhz. 

Proxymark 3 - Ferramentinha capaz de clonar, crackear e até sniffar dispositivos de RFid. 

RackRF One - Sem dúvidas uma das minhas ferramentas preferidas e de muitas outras pessoas. Esse brinquedinho é transceive ou seja, ele consegue transmitir e receber RF. E o melhor de tudo, é que ele funciona em faixas de até 6Ghz. Isso mesmo, ele consegue operar no wi-fi da sua casa que admite 2,4 Ghz até 5Ghz. Porém o custo dessa ferramenta é bem alto.

OBS: Coloquei apenas algumas ferramentas interessantes e que não foram abordadas pelo nosso amigo Ncaio. E lógico que, abordei por alto apenas algumas das várias funcionalidades que dá para fazer utilizando esses devices. 

De todos esses devices mostradas acima, os mais caras são o RackRf One e o Proxymark 3. Quem quiser adquirir alguma delas eu aconselho começar pelo Bus pirate e o digispark, ambos você acha com facilidade no AliExpress, não são tão caros e lhe permite fazer muita coisa legal. 

Editado Novembro 1, 2021 em 19:49 por Jonathan Alex