ESP32 Sniffer

Este projeto utiliza o Espressif IoT Development Framework (ESP-IDF) e foi testado no módulo ESP-WROOM-32 e no esp-idf v3.2.

Uma visão geral do projeto completo (ou seja, firmware ESP32, servidor e GUI) pode ser encontrada aqui.

Este firmware foi escrito com o propósito de farejar pacotes Probe Request enviados por smartphones que estão procurando conexão Wi-Fi. Quando a conexão Wi-Fi está ativa em um smartphone, ele enviará em broadcast (em todas as frequências de canais) uma mensagem probe request perguntando se há algum Wi-Fi livre ou algum conhecido (ou seja, o smartphone conhece a senha daquele Wi-Fi). O ESP32 irá farejá-la e extrair diferentes tipos de informações.

As seguintes informações são obtidas de cada pacote farejado:

• MAC do smartphone que enviou a requisição
• SSID do wifi para o qual a requisição foi enviada
• O Timestamp de quando a requisição foi enviada
• Received Signal Strength Indicator (RSSI)
• Sequence Number (SN)
• HT Capabilities Info

Após cada minuto essas informações são enviadas para um servidor e processadas. Por fim, é possível ver as informações processadas (localização em tempo real do smartphone, frequência do smartphone, etc.) através de uma GUI.

Demo

Índice

• Visão Geral do Firmware
• Configuração do Ambiente ESP-IDF
• Uso
• Configuração de Arquivos
  • Configuração de Variáveis
  • Adicionar Menu Personalizado
• Componentes
• Recursos

Visão Geral do Firmware

O firmware consiste em duas threads/tarefas principais:

• Sniffer Task

  • Farejar pacotes Probe Request e salvar as informações descritas acima em um arquivo.

• Wi-Fi Task

  • A cada minuto, pegar as informações salvas pela Sniffer Task e enviá-las ao servidor.
  • Um lock é usado para gerenciar a seção crítica para operações de I/O no arquivo.

O ESP32 está configurado no modo WIFI_MODE_APSTA: ou seja, ele cria "soft-AP and station control block" e inicia "soft-AP and station". Graças a isso, o ESP32 é capaz de farejar e enviar informações ao servidor ao mesmo tempo, evitando perder informações de pacotes enquanto envia dados.

Aqui está a lista completa dos campos de informação que podem estar em um Probe Request (fonte IEEE 802.11-2012):

E abaixo um pacote farejado com o Wireshark no qual você pode ver, para cada campo, o número de bits e sua posição dentro do pacote:

Configuração do Ambiente ESP-IDF

Esta seção pode estar desatualizada, consulte o site oficial para mais informações e para o guia mais recente sobre como começar com o ESP-IDF.

1. Configurar Toolchain

   • Windows
   • Linux
   • Mac OS

2. Obtenha o ESP-IDF

   Além do toolchain (que contém programas para compilar e construir a aplicação), você também precisa das APIs / bibliotecas específicas do ESP32.

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

3. Faça checkout para a versão v3.x

   cd esp-idf
   git checkout release/v3.2
    
   

4. Configure o caminho para o ESP-IDF

   Os programas do toolchain acessam o ESP-IDF usando a variável de ambiente IDF_PATH. Esta variável deve ser configurada no seu PC, caso contrário os projetos não serão compilados.

   • Windows
   • Linux & Mac OS

5. Instale os Pacotes Python Necessários

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

Uso

1. Certifique-se de que você exportou o caminho

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

2. Clone o repositório

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

3. Estabeleça a conexão serial entre o ESP32 e seu PC

   make menuconfig
   

   Vá para Serial flasher config, depois Default serial port e defina a porta na qual o ESP32 está conectado

   Observe que, se você estiver usando uma bridge, provavelmente precisará baixar algum driver:

   • CP210x
   • FTDI

   Isto fornece um guia sobre como estabelecer a conexão serial entre o ESP32 e o PC.

4. Compile o código e faça o flash do ESP32

   make all && make flash
   

5. Veja os logs

   make monitor
   

Configuração de Arquivos

O arquivo /main/Kconfig.projbuild contém dois menus diferentes:

• SPIFFS (SPI Flash File System)

  Ele contém algumas informações importantes sobre a partição SPIFFS:

  • Endereço base do SPIFFS
  • Tamanho do SPIFFS
  • Tamanho do bloco lógico do SPIFFS
  • Tamanho da página lógica do SPIFFS

  SPIFFS é um sistema de arquivos que suporta wear leveling, verificações de consistência do sistema de arquivos e mais.

• Configurações

  Ele contém diferentes variáveis:

  • ESP32_ID: ID do ESP32
  • WIFI_SSID: SSID do WiFi (nome da rede)
  • WIFI_PASS: senha do WiFi (WPA ou WPA2)
  • BROKER_ADDR: IP do broker MQTT
  • BROKER_PSW: senha do broker MQTT
  • BROKER_PORT: porta do broker MQTT
  • CHANNEL: canal no qual o ESP32 irá sniffar PROBE REQUEST
  • SNIFFING_TIME: tempo de sniffing
  • etc...

Configuração de Variáveis

Para configurar as variáveis acima:

1. Abra seu terminal dentro da pasta do projeto e execute

   make menuconfig 
   

2. Selecione o menu que você deseja modificar

3. Edite as variáveis como quiser

Adicionar Menu Personalizado

Você também pode adicionar menus diferentes com variáveis diferentes:

1. Abra Kconfig.projbuild
2. Inicie um novo menu