ESP32 Sniffer

Ce projet utilise Espressif IoT Development Framework (ESP-IDF) et a été testé sur le module ESP-WROOM-32 et esp-idf v3.2.

Une vue d'ensemble du projet complet (c'est-à-dire le firmware ESP32, le serveur et l'interface graphique) est disponible ici.

Ce firmware est écrit dans le but de sniffer les paquets Probe Request envoyés par les smartphones qui recherchent une connexion Wi-Fi. Lorsque la connexion Wi-Fi est active sur un smartphone, celui-ci envoie en diffusion (sur toutes les fréquences de canaux) un message probe request demandant s'il existe des Wi-Fi libres ou des Wi-Fi connus (c'est-à-dire ceux pour lesquels le smartphone connaît le mot de passe). L'ESP32 les sniffe et en extrait différents types d'informations.

Les informations suivantes sont extraites de chaque paquet sniffé :

• MAC du smartphone qui a envoyé la requête
• SSID du wifi auquel la requête est envoyée
• L'horodatage (Timestamp) du moment où la requête a été envoyée
• Received Signal Strength Indicator (RSSI)
• Sequence Number (SN)
• HT Capabilities Info

Toutes les minutes, ces informations sont envoyées à un serveur et traitées. Enfin, il est possible de consulter les informations traitées (localisation en temps réel des smartphones, fréquence des smartphones, etc.) via une interface graphique.

Démo

Table des matières

• Aperçu du firmware
• Configuration de l'environnement ESP-IDF
• Utilisation
• Configuration des fichiers
  • Configuration des variables
  • Ajouter un menu personnalisé
• Composants
• Ressources

Aperçu du firmware

Le firmware se compose de deux threads/tâches principaux :

• Tâche Sniffer

  • Sniffe les paquets Probe Request et enregistre les informations décrites ci-dessus dans un fichier.

• Tâche Wi-Fi

  • Chaque minute, récupère les informations enregistrées par la Tâche Sniffer et les envoie au serveur.
  • Un lock est utilisé afin de gérer la section critique pour les opérations d'E/S dans le fichier.

L'ESP32 est configuré en mode WIFI_MODE_APSTA : c'est-à-dire qu'il crée le "soft-AP and station control block" et démarre le "soft-AP and station". Grâce à cela, l'ESP32 est capable de sniffer et d'envoyer des informations au serveur en même temps, évitant ainsi de perdre les informations des paquets pendant l'envoi des données.

Voici la liste complète des champs d'information pouvant figurer dans une Probe Request (source IEEE 802.11-2012) :

Et ci-dessous un paquet sniffé avec Wireshark dans lequel vous pouvez voir, pour chaque champ, le nombre de bits et leur position au sein du paquet :

Configuration de l'environnement ESP-IDF

Cette section peut être obsolète, consultez le site officiel pour plus d'informations et pour le guide le plus récent sur la façon de démarrer avec ESP-IDF.

1. Configuration de la chaîne d'outils (Toolchain)

   • Windows
   • Linux
   • Mac OS

2. Obtenir ESP-IDF

   En plus de la chaîne d'outils (qui contient les programmes pour compiler et construire l'application), vous avez également besoin des API / bibliothèques spécifiques à l'ESP32.

   cd ~/esp
   git clone --recursive https://github.com/espressif/esp-idf.git
    
   

3. Basculer vers la version v3.x

   cd esp-idf
   git checkout release/v3.2
    
   

4. Configurer le chemin vers ESP-IDF

   Les programmes de la chaîne d'outils accèdent à ESP-IDF via la variable d'environnement IDF_PATH. Cette variable doit être configurée sur votre PC, sinon les projets ne se compileront pas.

   • Windows
   • Linux & Mac OS

5. Installer les packages Python requis

   python -m pip install --user -r $IDF_PATH/requirements.txt
   

Utilisation

1. Assurez-vous d'avoir exporté le chemin

   export IDF_PATH=~/esp/esp-idf
   export PATH=$PATH:$HOME/esp/xtensa-esp32-elf/bin
   

2. Cloner le dépôt

   git clone https://github.com/ETS-PoliTO/esp32-sniffer.git
   cd esp32-sniffer
   

3. Établir une connexion série entre l'ESP32 et votre PC

   make menuconfig
   

   Allez dans Serial flasher config, puis Default serial port et définissez le port sur lequel l'ESP32 est connecté

   Notez que, si vous utilisez un pont, vous devrez probablement télécharger un pilote :

   • CP210x
   • FTDI

   Ceci fournit un guide sur la façon d'établir une connexion série entre l'ESP32 et le PC.

4. Compiler le code et flasher l'ESP32

   make all && make flash
   

5. Consulter les journaux

   make monitor
   

Configuration des fichiers

Le fichier /main/Kconfig.projbuild contient deux menus différents :

• SPIFFS (SPI Flash File System)

  Il contient des informations importantes sur la partition SPIFFS :

  • Adresse de base SPIFFS
  • Taille SPIFFS
  • Taille de bloc logique SPIFFS
  • Taille de page logique SPIFFS

  SPIFFS est un système de fichiers qui prend en charge l'usure uniforme (wear leveling), les vérifications de cohérence du système de fichiers, et plus encore.

• Configurations

  Il contient différentes variables :

  • ESP32_ID : ID de l'ESP32
  • WIFI_SSID : SSID du WiFi (nom du réseau)
  • WIFI_PASS : mot de passe WiFi (WPA ou WPA2)
  • BROKER_ADDR : IP du broker MQTT
  • BROKER_PSW : mot de passe du broker MQTT
  • BROKER_PORT : port du broker MQTT
  • CHANNEL : canal sur lequel l'ESP32 sniffra les PROBE REQUEST
  • SNIFFING_TIME : durée du sniffing
  • etc...

Configuration des variables