📡 VHF 모니터 RF 송신기 (TEMPEST / EMI 부채널 모스 부호 생성기)

저자: TA1EEI (Efe Işık)
버전: 1.2
라이선스: MIT (오픈소스 / 교육 및 실험용)

📰 소개 및 언론 보도

• [Hackaday] - Get Your Monitor Transmitting VHF With A Browser Tool
• [RTL-SDR.com] - An HTML Browser Page That Uses Display Pixel Clock EMI Leakage to Transmit VHF Morse Code

📌 프로젝트 개요

VHF 모니터 RF 송신기는 일반 컴퓨터 모니터를 단거리 VHF 모스 부호 송신기로 변환하는 브라우저 기반 실험 도구입니다.

놀랍게도 이 프로젝트는 무선 하드웨어, RF 송신기, SDR 또는 외부 모뎀 없이 작동합니다. 최적화된 HTML5 Canvas 렌더 엔진을 사용하여 화면의 정밀한 픽셀 출력을 제어함으로써, 디스플레이 내부의 비디오 처리 장치(GPU/스케일러)와 전송 인터페이스(HDMI/DisplayPort)를 조작하여 변조된 전자기 신호를 부채널 방출(TEMPEST)을 통해 직접 방사합니다.

🔬 심층 분석: 디스플레이 EMI 뒤에 숨은 물리학과 공학

현대 비디오 파이프라인은 순수하게 광학적인 것이 아니라 고주파수에서 작동하는 고속 디지털 전자 장치입니다. 이 프로젝트는 비의도적 전자기 방출(EMI) 을 활용하여 읽을 수 있는 RF 신호를 방송합니다.

1. 비디오 픽셀 클록 ($f_{\text{pixel}}$)

안정적인 이미지를 표시하기 위해 그래픽 카드는 프레임별, 라인별로 비디오 데이터를 모니터로 지속적으로 전송합니다. 이 픽셀 스트림을 제어하는 기본 클록 주파수를 픽셀 클록 주파수($f_{\text{pixel}}$)라고 합니다.

픽셀 클록은 총 프레임 크기(활성 표시 영역에 수평 및 수직 블랭킹 간격을 더한 값)에 화면 재생률을 곱하여 계산됩니다:

$$f_{\text{pixel}} = H_{\text{total}} \times V_{\text{total}} \times f_{\text{refresh}}$$

여기서:

• $H_{\text{total}} = H_{\text{active}} + H_{\text{blanking}}$ (수평 총 픽셀 수)
• $V_{\text{total}} = V_{\text{active}} + V_{\text{blanking}}$ (수직 총 라인 수)
• $f_{\text{refresh}}$ = 화면 재생률 (Hz)

계산 예시 (표준 1080p @ 60Hz):

• 활성 해상도: $1920 \times 1080$
• CEA-861 타이밍 표준: $H_{\text{total}} = 2200$, $V_{\text{total}} = 1125$
• 재생률: $60\text{ Hz}$ $$f_{\text{pixel}} = 2200 \times 1125 \times 60 = 148,500,000\text{ Hz} = 148.500\text{ MHz}$$

2. 고주파 패턴 변조

화면에 단색 검정 또는 정적 배경이 표시되면 비디오 케이블을 통한 신호 전류는 비교적 균일하게 유지됩니다.

그러나 애플리케이션이 $1 \times 1$ 픽셀 패턴(검정 #000000과 흰색 #FFFFFF 픽셀을 나란히 교대로 배치)을 렌더링하면, 인접한 모든 클록 사이클에서 디스플레이 인터페이스 직렬화기(HDMI의 TMDS 또는 FRL, DisplayPort의 메인 링크 레인)가 전압 상태를 빠르게 토글하도록 강제합니다.

이 최대 상태 토글은 정확한 픽셀 클록 주파수(148.500 MHz)에서 강한 전자기장을 유도하여 RF 반송파를 공간으로 방출합니다.

3. CW(연속파) / AM 모스 변조

이 전자기 방사에 읽을 수 있는 데이터를 인코딩하려면:

• 반송파 ON (마크): 애플리케이션이 전체 화면 캔버스에 고대비 교대 픽셀 패턴을 렌더링합니다. 비디오 라인 직렬화기가 최대 용량으로 변동하여 강한 RF 간섭을 방출합니다.
• 반송파 OFF (스페이스): 캔버스가 즉시 단색 검정(#000000)으로 전환됩니다. 클록 전환이 최소 기준 잡음 수준으로 떨어져 방출되는 RF 출력이 붕괴됩니다.

이 패턴 토글 타이밍을 표준 모스 부호 요소 길이(점 = 1단위, 선 = 3단위)에 맞추면, 근처의 무선 수신기가 가청 CW/AM 톤을 포착합니다.

🧮 대상 주파수 계산 방법

서로 다른 모니터 해상도와 재생률은 서로 다른 기본 주파수를 생성합니다. 다음은 디스플레이 타이밍에서 일반적으로 생성되는 계산된 대상 주파수입니다:

고조파 참고: 기본 픽셀 클록 주파수 외에도 강한 2차 및 3차 고조파가 더 높은 대역($2 \times f_{\text{pixel}}$, $3 \times f_{\text{pixel}}$)에서도 감지될 수 있습니다.

🚀 버전 1.2의 주요 기능

• 🌐 자동 다국어 감지: 시작 시 navigator.language를 읽고 UI를 영어, 터키어, 프랑스어, 독일어, 스페인어 또는 중국어로 자동 현지화합니다.
• ⚡ 실시간 주파수 계산 엔진: 고해상도 타이머(performance.now())를 통해 해상도와 재생률을 감지하여 활성 전송 주파수를 동적으로 예측합니다.
• 🛡️ 대화형 안전 및 동의 오버레이: 광과민성 간질 경고와 수신기 설정 단계를 제공하는 대화형 시작 모달을 제공합니다.
• 🖥️ 동적 전체화면 최적화: 전송 시작 시 전체화면 모드를 자동 요청하여 화면 표면적을 최대화하고 방출 RF 출력을 증폭합니다.
• ⏱️ 정밀 타이밍 슬라이더: 점 지속 시간(50 ms – 300 ms)을 미세 조정하여 분당 단어 수(WPM) 속도를 조정합니다.

⚙️ 수신기 설정 및 하드웨어 지침

휴대용 무전기(예: Quansheng, Baofeng, Yaesu, Icom) 또는 SDR(RTL-SDR, HackRF, Airspy)로 전송을 청취하려면:

1. 대상 주파수 계산: 앱을 열면 감지된 대상 주파수(예: 148.500 MHz)가 표시됩니다.
2. 수신기 주파수 설정: 무전기/SDR을 해당 주파수에 정확히 맞춥니다.
3. 무전기 모드 선택: 변조 모드를 AM, USB, CW 또는 FM으로 전환합니다.
4. 스켈치 비활성화: 스켈치를 0으로 설정합니다(음소거 해제, 개방 정적 잡음).
5. 대역폭 설정: WIDE 수신기 필터 대역폭을 선택합니다.
6. 안테나 배치: 수신기 안테나를 모니터 바로 뒤, HDMI 또는 DisplayPort 커넥터에 최대한 가깝게 유지합니다.

⚠️ 안전 및 법적 고지

• 간질 경고: 이 애플리케이션은 고대비, 고주파 시각적 깜박임을 렌더링합니다. 본인 또는 주변 사람이 광과민성 간질이나 빛 민감성이 있는 경우 사용하지 마십시오.
• 규정 준수 및 사용: 이 소프트웨어는 교육 연구, 아마추어 무선 실험 및 TEMPEST 부채널 시연을 위해서만 엄격히 배포됩니다. 사용자는 현지 RF 규제 표준 준수에 대한 모든 법적 및 운영상의 책임을 집니다.

📖 인용

이 프로젝트를 연구, 학술 작업 또는 기술 실험에 사용하는 경우 다음과 같이 인용해 주십시오:

@software{isik2026vhf,
  author = {Isik, Efe},
  title = {VHF Monitor RF Transmitter: Browser-Based TEMPEST / EMI Side-Channel Morse Generator},
  year = {2026},
  publisher = {GitHub},
  journal = {GitHub repository},
  howpublished = {\url{[https://github.com/TA1EEI/vhf-morse-transmitter-monitor](https://github.com/TA1EEI/vhf-morse-transmitter-monitor)}},
  license = {MIT}
}