使用 Pyspinel 進行封包取樣

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本指南將說明如何設定 Wireshark 並執行 Pyspinel，以便從 Thread 網路嗅探封包。

如要使用 Wireshark extcap 外掛程式進行封包偵測，請參閱「使用 extcap 進行封包偵測」。

設定嗅探器環境

在開始之前，請先完成下列步驟：

建構嗅探器

使用 ot-rcp 二進位輸出內容，建構並刷新 NCP 裝置，以便做為嗅探器。

Nordic nRF52840

如要設定 Nordic nRF52840 範例，以便做為嗅探器使用，請複製 openthread/ot-nrf528xx 並設定建構環境：

git clone https://github.com/openthread/ot-nrf528xx --recursive
./script/bootstrap

將波特率設為 460800。在 src/nrf52840/transport-config.h 中找出 #define UART_BAUDRATE NRF_UARTE_BAUDRATE_115200 行，然後將其替換為 #define UART_BAUDRATE NRF_UARTE_BAUDRATE_460800。

建構二進位檔：

./script/build nrf52840 UART_trans

將 ot-rcp 二進位輸出內容轉換為十六進位：

arm-none-eabi-objcopy -O ihex build/bin/ot-rcp ot-rcp.hex

按照「閃記 nRF52840」一文的說明，將 ot-rcp.hex 檔案刷新至 nRF52840 電路板。

請在 nRF52840 上停用大量儲存裝置 (MSD)，以免使用偵錯埠時發生資料毀損或遺失的問題：

expect <<EOF
spawn JLinkExe
expect "J-Link>"
send "msddisable\n"
expect "Probe configured successfully."
exit
EOF

spawn JLinkExe
SEGGER J-Link Commander V6.42b (Compiled Feb  5 2019 17:35:31)
DLL version V6.42b, compiled Feb  5 2019 17:35:20
 
Connecting to J-Link via USB...O.K.
Firmware: J-Link OB-SAM3U128-V2-NordicSemi compiled Jan  7 2019 14:07:15
Hardware version: V1.00
S/N: 683411111
VTref=3.300V
 
Type "connect" to establish a target connection, '?' for help
J-Link>msddisable
Probe configured successfully.

Thread 網路屬性

繼續操作前，請先取得要嗅探的 Thread 網路的以下屬性。您需要這些資訊來設定 Wireshark 並執行 Pyspinel 嗅探器。

網格本機前置字串

如要從目標 Thread 網路中的裝置取得 Mesh Local 前置字串，請按照下列步驟操作：

  1. 使用 OpenThread CLI： 

    dataset active
Mesh Local Prefix: fd33:3333:3344:0/64

  2. 將 wpanctl 與 NCP 搭配使用： 

    wpanctl getprop IPv6:MeshLocalPrefix
IPv6:MeshLocalPrefix = "fd33:3333:3344:0::/64"

  3. 使用 OTBR 網頁 GUI 選取「狀態」。網狀本地前置碼會列為 IPv6:MeshLocalPrefix，類似 wpanctl。

頻道

如要從目標 Thread 網路中的裝置取得頻道，請按照下列步驟操作：

  1. 使用 OpenThread CLI： 

    channel
15

  2. 將 wpanctl 與 NCP 搭配使用： 

    wpanctl getprop NCP:Channel
NCP:Channel = 15

  3. 使用 OTBR 網頁 GUI 選取「狀態」。頻道會列為 NCP:Channel，類似於 wpanctl。

網路金鑰

Wireshark 會使用 Thread Network Key 在擷取後解密封包。如何從目標 Thread 網路中的裝置取得網路金鑰：

  1. 使用 OpenThread CLI： 

    networkkey
33334444333344443333444433334444

  2. 將 wpanctl 與 NCP 搭配使用： 

    wpanctl getprop Network:Key
Network:Key = [33334444333344443333444433334444]

在 OTBR 網頁 GUI 中，無法使用 Thread 網路金鑰。

嗅探器選項

選項
-u or --uart
預設值
None - 如果您使用的是裝置的序列連線 (而非 Socket 連線)，則必須提供此值。
說明
-u 或 --uart 旗標，後面接著裝置路徑，例如 /dev/ttyUSB0。
-c or --channel
預設值
11
說明
-c 或 --channel 標記，後面接著在 Thread Network 上設定的管道，用於嗅探封包。
--no-reset
預設值
這個標記會覆寫預設行為。
說明
如果 NCP 裝置是透過原生 USB 連線連接至主機，就需要 --no-reset 旗標。
--crc
預設值
這個標記會覆寫預設行為。
說明
--crc 標記適用於 TI 和 Nordic Semiconductor Thread 板等平台。這個旗標會重新計算 CRC，以避免 Wireshark 中的「Bad FCS」(錯誤的封包檢查序列) 警告。
-b or --baudrate
預設值
115200
說明
-b 或 --baudrate 標記可用來覆寫預設的波特率。將這個值設為與 NCP 版本使用的相同鮑率 (建議使用 460800)。
--rssi
預設值
這個標記會覆寫預設行為。
說明
--rssi 標記可用來確保 RSSI 包含在 pcap 輸出內容中。如果在 Wireshark 中啟用 TI CC24xx FCS 格式選項，則必須使用這個旗標。
--tap
預設值
這個標記會覆寫預設行為。
說明
--tap 標記會為影格格式指定 DLT_IEEE802_15_4_TAP(283)，其中偽標頭包含含有中繼資料的 TLV (例如 FCS、RSSI、LQI、Channel)。如未指定，系統會預設使用 DLT_IEEE802_15_4_WITHFCS(195)，並直接在 PHY 框架後方加入額外的 RSSI 和 LQI，如 TI CC24xx FCS 格式。如果在 Wireshark 中啟用 ITU-T CRC-16 選項，則必須使用此標記。如果 Wireshark 未啟用該選項，請勿使用這個標記。

執行嗅探器

請務必使用 NCP 的特定裝置路徑，以及您嘗試嗅探的 Thread 網路的管道。

如果您按照本指南操作，nRF52840 DK 應透過偵錯埠連接至主機電腦，如「將 nRF52840 進行閃燈處理」一文所述。如要執行 Pyspinel 嗅探器，請使用 -b 旗標指定波特率 (如果已從預設值變更)，並省略 --no-reset 旗標。

如果您設定 Wireshark 來顯示 RSSI，則在執行嗅探工具時，也必須加入 --rssi 標記。舉例來說，如要使用掛接在 /dev/ttyACM0 的裝置嗅探第 15 個頻道，並在 Wireshark 輸出內容中加入 RSSI：

cd path-to-pyspinel
python sniffer.py -c 15 -u /dev/ttyACM0 --crc --rssi -b 460800 | wireshark -k -i -

您現在應該可以在 Wireshark 中查看此設定的封包和相關通訊協定：

Wireshark 擷取

如要進一步瞭解如何執行 Pyspinel 嗅探器，請參閱 Spinel 嗅探器參考資料。

原生 USB 連線

使用 nRF52840 DK USB 連接埠時，必須使用 USB_trans 建構 OpenThread ot-rcp 二進位檔：

./script/build nrf52840 USB_trans
請對 nRF52840 DK 進行閃燈處理，並透過 USB 連接埠連線至主機，然後在執行嗅探程式時使用 --no-reset 旗標，但省略 -b 旗標：

python sniffer.py -c 15 -u /dev/ttyACM0 --crc --no-reset --rssi | wireshark -k -i -

資源

如需其他 Nordic 工具，請參閱 Nordic Semiconductor - Thread Sniffer based on nRF52840 with Wireshark。