BLEBoy

الهدف

إنشاء طرفي BLE يدعم جميع طرق الاقتران الخاصة بـ BLE التي يمكن استخدامها للتدريب والاختبار، بما في ذلك الاقتران خارج النطاق (OOB). يجب أن يكون الطرفي قابلاً للتهيئة و سهل إعادة إنشائه باستخدام مكونات استهلاكية.

نبذة

BLEBoy هو طرفي BLE مُنفَّذ باستخدام لوحة Adafruit nRF52 Feather ، والتي تم تحديثها لدعم جميع طرق الاقتران في BLE الموضحة في مواصفات Bluetooth (https://www.bluetooth.com/specifications/bluetooth-core-specification). يتيح BLEBoy تحديث معلمات الأمان الخاصة بـ GAP أثناء التشغيل (LESC، OOB، MitM، إمكانيات IO، إلخ) للسماح للمستخدمين بتجربة طرق الاقتران المختلفة (ومستوى الأمان الذي توفره كل منها). كما يدعم إرسال بيانات OOB عبر المنفذ التسلسلي للسماح للأدوات الأخرى ببناء سجلات NFC الخاصة بـ BLE OOB للاقتران خارج النطاق.

يمكن استخدام هذه الأداة مع الوحدات التدريبية الموجودة في مجلد "Training" للتعلّم عن أمان BLE.

ملاحظة هذا الجهاز مخصص للاستخدام في التدريب على أمان BLE. لا تستخدم الكود في تطبيقات تتطلب أمانًا عاليًا. هناك عدة مولّدات أرقام عشوائية مستخدمة في الكود لا تُعتبر آمنة تشفيريًا. الإصدارات الأحدث من NRF52 Nordic SDK توفر واجهات برمجة تطبيقات RNG آمنة يمكن استخدامها لهذا الغرض إذا لزم الأمر.

المتطلبات

الأجهزة المطلوبة

• nRF52 Feather (https://www.adafruit.com/product/3406)
• OLED Featherwing (https://www.adafruit.com/product/2900)
• Joy Featherwing (https://www.adafruit.com/product/3632)
  • تأكد من تقصير الطرف 27 (يمكن لحام الوسادة الموجودة في أسفل اللوحة لتحقيق ذلك) حتى نتمكن من ضبطه كطرف مقاطعة. إذا رغبت في استخدام طرف مقاطعة آخر، فستحتاج إلى تعديل كود BLEBoy.
• Feather Tripler (https://www.adafruit.com/product/3417)
  • ليس ضروريًا بالضرورة، لكنه يبسّط توصيل المكونات
• كابل Micro-USB لـ Feather (مطلوب لرفع الكود والتعامل مع نموذج اقتران Passkey Entry الخاص بالطرفي)
• إمكانية الوصول إلى مكواة لحام لتجميع المكونات (لحام الرؤوس)
• هاتف Android يدعم Bluetooth 4.0 وتم تفعيل خيارات المطور فيه (https://developer.android.com/studio/debug/dev-options.html)
  • يمكن أيضًا تنفيذ ذلك باستخدام جهاز iOS مقرصن (إصدار أقل من 10) مثبّت عليه BTCompanion من Cydia. للتبسيط، سنغطي Android فقط.

ملاحظة: للتعامل مع نموذجي اقتران OOB وPasskey Entry (حيث يتم إدخال رمز المرور على الطرفي)، يجب توصيل كابل Micro-USB بـ nRF52 Feather والاستماع إلى الاتصالات التسلسلية (بمعدل 9600 باود). يُستخدم هذا الاتصال التسلسلي نفسه لطباعة معلومات الحالة والتصحيح.

الأجهزة الاختيارية

• لمتابعة مثال OOB عبر NFC
  • PN532 Breakout (https://www.adafruit.com/product/364)
  • كابل FTDI (تم اختبار BLEBoy باستخدام Adafruit FTDI Friend - https://www.adafruit.com/product/284)
  • بطاقات NFC NTAG213
• بطارية LIPO للاستغناء عن كابل Micro-USB لتشغيل Feather
• علبة صلبة للحل. شاشة OLED هشة إلى حد ما ويمكن أن تتشقق بسهولة تحت الضغط الحاد.

مكتبات Arduino المطلوبة

يمكن تثبيت جميع المكتبات من مصادرها الخاصة، باستثناء arduino-menusystem و Bluefruit52Lib التي تم تعديلها. يمكن العثور على سجل التغييرات الخاص بالمكتبات المعدلة في 3rdPartyChanges.txt.

بدلاً من ذلك، يمكن للمستخدمين استخدام المكتبات الموجودة في مجلد "libraries" الخاص بهذا المشروع لضمان استخدام نفس إصدارات المكتبات المستخدمة أثناء التطوير.

• Adafruit GFX (https://github.com/adafruit/Adafruit-GFX-Library)
• Adafruit SSD1306 (https://github.com/adafruit/Adafruit_SSD1306)
• Adafruit nRF52
  • أولاً، اتبع تعليمات التثبيت على https://learn.adafruit.com/bluefruit-nrf52-feather-learning-guide (تعليمات Debian موجودة أدناه). ملاحظة: تأكد من تثبيت إصدار اللوحة 0.6.0.
  • بعد ذلك، اتبع التعليمات الواردة أدناه تحت "تثبيت Bluefruit52Lib المخصص".
• Micro-ecc (https://github.com/kmackay/micro-ecc)
• Adafruit Seesaw (https://github.com/adafruit/Adafruit_Seesaw)
• arduino-menusystem (https://github.com/jonblack/arduino-menusystem)
  • استخدم النسخة المعدلة الموجودة في مجلد libraries.

إعداد الأجهزة

فيما يلي تعليمات الإعداد لبناء BLEBoy باستخدام الأجهزة المطلوبة المذكورة في الأقسام أعلاه:

1. قم بلحام رؤوس ذكر على كل من لوحات Feather وFeatherwings.
2. على Joy Featherwing، انظر إلى أسفل اللوحة وضع اللحام على وسادة Option Interrupt Pin الموجودة أمام الطرف 27.
3. قم بلحام رؤوس أنثى على Tripler.
4. قم بتوصيل لوحات Feather الثلاث جميعها على Tripler (يمكن استخدام أي ترتيب، لكن للتبسيط أضع OLED في الأعلى، وnRF52 في الوسط، وJoy في الأسفل).

تثبيت البرامج

لبرمجة nRF52 Feather بكود BLEBoy، اتبع الخطوات التالية:

• قم بتثبيت Arduino IDE.
• قم بتثبيت موارد لوحة Adafruit nRF52 Feather داخل Arduino IDE (انظر https://learn.adafruit.com/bluefruit-nrf52-feather-learning-guide/arduino-bsp-setup).
  • تم التطوير والاختبار مع إصدار اللوحة nRF52 0.6.0. قد يختلف النجاح مع الإصدارات الأخرى.
• قم بتثبيت مكتبات Arduino الخارجية (المذكورة في قسم مكتبات Arduino المطلوبة أعلاه).
• استبدل Adafruit Bluetooth52Lib بمجلد Bluetooth52Lib الموجود في هذا المستودع.
• قم بتثبيت مكتبة arduino-menusystem المعدلة الموجودة في مجلد libraries داخل هذا المستودع.
• ارفع BLEBoy إلى nRF52 Feather.
• قم بإعداد اتصال تسلسلي بـ nRF52 Feather (9600 باود).
• (اختياري) قم بإعداد PN532 لاقتران OOB عبر NFC

تثبيت Arduino مع موارد Adafruit nRF52 على Debian

• قم بتنزيل أحدث إصدار من Arduino IDE
• اتبع التعليمات على https://learn.adafruit.com/bluefruit-nrf52-feather-learning-guide/arduino-bsp-setup
  • OSX وLinux: تأكد من تثبيت غلاف nrfutil الخاص بـ Python (اتبع التعليمات للتثبيت باستخدام تثبيت BSP الذي يقوم به Arduino IDE)
  • تحتوي هذه الصفحة أيضًا على بعض خطوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها إذا واجهت مشكلات
• اتبع التعليمات على https://learn.adafruit.com/bluefruit-nrf52-feather-learning-guide/arduino-board-setup لتثبيت برنامج تشغيل cp260x.
• إذا كنت تستخدم Linux، فاتبع التعليمات على http://playground.arduino.cc/linux/all#permission لتكوين الأذونات الصحيحة للوصول إلى الجهاز التسلسلي.

تثبيت Bluefruit52Lib المخصص

• انسخ مجلد Bluefruit52Lib المخصص إلى ( سيختلف حسب التثبيت):
  • OS X : ~/Library/Arduino15/packages/adafruit/hardware/nrf52/<version>/libraries
  • Linux : ~/.arduino15/packages/adafruit/hardware/nrf52/<version>/libraries
  • Windows: %APPDATA%\Local\Arduino15\packages\adafruit\hardware\nrf52\ <version> \libraries

تثبيت المكتبات الخارجية

• قم بتثبيت المكتبات الخارجية المذكورة في مكتبات Arduino المطلوبة
• انسخ arduino-menusystem من مجلد مكتبات BLEBoy إلى مجلد مكتبات Arduino الخاص بالمستخدم.

أو

• انسخ المجلدات الموجودة في "libraries" إلى مجلد مكتبات Arduino الخاص بالمستخدم
  • توجد عادةً في ~/Arduino/libraries أو C:\Users\ <user> \Documents\Arduino\libraries

(اختياري) تثبيت PN352 لاقتران OOB عبر NFC

• قم بتثبيت Python nfcpy (https://nfcpy.readthedocs.io/en/latest/) وPySerial (http://pyserial.readthedocs.io/en/latest/pyserial.html)
• قم بتوصيل PN532 بكابل FTDI (تم الاختبار مع Adafruit FTDI Friend)، وقم بتوصيله بجهاز المضيف
• قم بتوصيل جهاز BLEBoy بالمضيف
• لاحظ المنفذ التسلسلي للخطوتين السابقتين وقم بتحديث سكربت تحليل OOB الخاص بـ Python لاستخدام تلك المنافذ.