SE4 2022/2023 EC5

Objectifs

Il vous est demandé de :

• réaliser un keylogger en partant d'un prototype réalisé par un élève des années précédentes, ce prototype comporte :
  • un microcontrôleur AT90USB647 pour pouvoir utiliser un projet LUFA en mode hôte,
  • un microcontrôleur ATMega16u2 pour pouvoir utiliser un projet LUFA en mode périphérique,
  • une mémoire flash pour pouvoir sauver les touches capturées ;
• commencez par écrire un programme, basé sur la démonstration LUFA bas-niveau Keyboard pour vérifier que la partie ATMega16u2 de la carte fonctionne ;
• poursuivez en vérifiant que vous avez accès, à partir de l'AT90USB647 à la carte mémoire AT45DB641E, vous pouvez vous baser sur le code des PeiP ;
• vous pourrez alors tester la démonstration LUFA hôte bas-niveau KeyboardHost ;
• enfin terminez en récupérant les symboles lus par l'AT90USB647 sur le clavier USB pour les transmettre par UART à l'ATMega16u2 puis au PC ;
• il reste à stocker les symboles au passage dans la mémoire flash et à prévoir une interface particulière sur l'ATMega16u2 pour récupérer les informations.

Matériel nécessaire

Vous avez besoin du prototype de la carte keylogger et d'un Arduino configuré en programmateur AVR ISP.

Schéma électronique

Routage

Le schéma électronique et le routage de cette carte sont donnés dans les figures ci-contre.

Le Fichier:2023-keylogger-fritzing.zip fichier Fritzing de la carte est disponible (à renommer en .fzz).

Le dernier projet sur ce sujet est disponible sur l'ancien Wiki [1].

Travail réalisé

Semaine 1

En premier temps, je me suis intéressé au fonctionnement, aux outils et librairie nécessaire au fonctionnement de la librairie LUFA.

J'ai donc essayé de comprendre comment créer un projet LUFA grâce aux démos, d'installer les programmes tel que dfu-programmer et avr-gcc.

Cependant, n'ayant pas de PC natif linux, j'ai d'abord essayer avec Windows Sous Linux (qui est la solution que j'ai utilisé tout au long de l'année) mais je n'arrivais pas à apercevoir le périphérique USB de la carte Atmega16u2, j'ai donc essayé d'installer et utiliser une VM Linux et j'ai pu lier le périphérique DFU Bootloader de l'Atmega vers la VM afin de téléverser le programme de démo device : Keyboard.

J'ai essayé d'ouvrir le fichier schématique de la carte électronique qui fonctionne très bien, mis à part trois fichier/modèle manquant dans l'archive comme les boutons et l'AT90. Ainsi, j'ai pu déterminer où été branché les leds à l'Atmega afin de configurer le programme de démo LUFA.

J'ai réussi à téléverser un programme et à contrôler les leds de la carte électronique du côté de l'Atmega, mais je pense qu'il doit toujours y avoir des erreurs dans la configuration du programme. En effet, lorsque je développe la description du périphérique USB de l'Atmega, j'observe qu'il n'y a pas d'Endpoint présent dans la description.

Enfin, je n'arrivais pas à récupérer une fonction de délai afin de faire clignoter les leds, donc j'ai essayé d'implémenter les boutons de la carte électronique qui fonctionne bel et bien, plus qu'à regarder la vidéo pour voir le code à l'action !

Vidéo : Fichier:EC5-Semaine1.mp4

ReX : Impossible de voir quelle erreur tu as fait pour les LED : pas de code dans le Wiki.

ReX : La vidéo n'existe plus merci de la télécharger dans le Wiki.

ReX : La fonction de délai est _delay_ms, le fichier d'inclusion nécessaire est util/delay.h.

Semaine 2

L'erreur apparaît car la fonctionnalité USB côté Atmega16u2 n'est pas implémenter/implémentable.

ReX : Cette phrase n'a pas de sens l'ATMega16u2 est bien doté d'une implantation USB matérielle. A la livraison du matériel j'ai aussi montré le bon fonctionnement du mode DFU/USB et la façon d'y faire entre le microcontrôleur.

ReX : Au vu des erreurs dans le projet LUFA je crois comprendre ce que vous voulez dire c'est que vos erreurs dans le projets LUFA font que la fonctionnalité USB de ce projet est défaillante. Corrigez, testez à nouveau ...

Benjamin : Après avoir corriger le code pour le 16u2, j'ai essayé d'implémenter un code pour l'USB647, mais lorsque je regarde dans mes périphériques, mon ordinateur ne reconnaît pas ... J'ai essayé de voir dans les travaux déjà réalisé et ai trouvé qu'il y'avait une manière particulière de bootloader le micro contrôleur (à la même manière qu'avec le 16u2) , mais le périphérique reste inconnu pour ma machine.

Benjamin : J'ai réussi à trouver le périphérique en téléchargeant le logiciel FLIP et en suivant cette vidéo (https://youtu.be/Vd0F0XHzchY).

ReX : Tu tentes de faire le projet sous windows ?

Benjamin : Non, j'utilise une VM Linux pour faire le projet, mais je n'ai que des machines Windows chez moi et impossible de Dual Boot mon PC.

ReX ; Dans ce cas tu peux affecter le périphèrique USB en mode DFU à la machine virtuelle et téléverser avec dfu-programmer.

ReX : Une preuve du fonctionnement pour l'ATMega16u2 ?

Benjamin : Non, il n'y a pas de preuve du fonctionnement de l'ATMega16u2 concernant la partie USB, néanmoins de part la consigne de la première étape qui m'a été donné ci-dessus, il est question de vérifier le fonctionnement du microcontrôleur et donc de savoir si il est aussi possible de téléverser un programme sur celui-ci. On peut donc voir par la vidéo fourni la semaine dernière que le microcontrôleur fonctionne correctement, sans pour autant avoir la partie USB fonctionnelle.

Cependant, en téléversant la démo fourni par LUFA, on voit que l'ATMega16u2 prend le contrôle de mon clavier (voir vidéo).

ReX : OK.

Benjamin : J'ai essayé de voir pour résoudre le problème concernant la connexion à l'USB647, mais je n'ai toujours pas de solution. J'essaie de voir pour emprunter une machine à un ami qui soit sous booté sous Linux afin de voir si le problème vient du système d'exploitation.

ReX : Heu, alors 1) faire SE sans machine Linux c'est quand même un problème 2) au pire démarre un Linux live sur une clef USB. Tu vas quand même pas t'arrêter sur ce genre de détail !

Documents Rendus

Fichier:Keyboard-Device-Atmega (Semaine 1).zip#file

ReX : Erreur dans la fonction LEDs_ToggleLEDs.

ReX : Erreur dans le makefile, la fréquence de lu quartz externe est de 8Mhz. Mettre le code ci-dessous en début de fonction main :

CLKSEL0 = 0b00010101;   // sélection de l'horloge externe
CLKSEL1 = 0b00001111;   // minimum de 8Mhz
CLKPR = 0b10000000;     // modification du diviseur d'horloge (CLKPCE=1)
CLKPR = 0;              // 0 pour pas de diviseur (diviseur de 1)