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Análisis de paquetes con Pyspinel

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En esta guía, se explica cómo configurar Wireshark y ejecutar Pyspinel para detectar paquetes desde una red Thread.

A fin de usar el complemento de extcap de Wireshark para el análisis de paquetes, consulta Detección de paquetes con extcap.

Configura el entorno de detector

Antes de comenzar, completa los siguientes pasos:

Crea el detector

Crea e instala un dispositivo NCP para que funcione como el detector, con la salida binaria ot-rcp.

Nórdico nRF52840

Para configurar el ejemplo nRF52840 nórdico y usarlo como detector, clona openthread/ot-nrf528xx y configura el entorno de compilación:

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

Establecer la velocidad en baudios en 460,800 Busca la línea #define UART_BAUDRATE NRF_UARTE_BAUDRATE_115200 en src/nrf52840/transport-config.h y reemplázala por #define UART_BAUDRATE NRF_UARTE_BAUDRATE_460800.

Compila el objeto binario:

./script/build nrf52840 UART_trans

Convierte la salida binaria ot-rcp en hexadecimal:

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

Escribe el archivo ot-rcp.hex en la placa nRF52840, como se indica en Flash en la placa nRF52840.

Inhabilita el dispositivo de almacenamiento masivo (MSD) en nRF52840 para evitar problemas de corrupción o disminución de datos cuando se usa el puerto de depuración:

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.

Propiedades de la red de subprocesos

Antes de continuar, obtén las siguientes propiedades de la red Thread que deseas detectar. Los necesitarás para la configuración de Wireshark y el detector Pyspinel.

Prefijo local de malla

Para obtener el prefijo local de malla desde un dispositivo en la red Thread de destino, haz lo siguiente:

  1. Usa la CLI de OpenThread:

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

  2. Usa wpanctl con un NCP:

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

  3. Con la GUI web de OTBR, seleccione Estado. El prefijo local de la malla aparece como IPv6:MeshLocalPrefix similar a wpanctl.

Canal

Para obtener el canal de un dispositivo en la red de subprocesos de destino, haz lo siguiente:

  1. Usa la CLI de OpenThread:

    channel
    15
    

  2. Usa wpanctl con un NCP:

    wpanctl getprop NCP:Channel
    NCP:Channel = 15
    

  3. Con la GUI web de OTBR, seleccione Estado. El canal aparece en la lista como NCP:Channel similar a wpanctl.

Clave de red

Wireshark usa la clave de red del subproceso para desencriptar paquetes después de la captura. Para obtener la clave de red de un dispositivo en la red Thread de destino, haz lo siguiente:

  1. Usa la CLI de OpenThread:

    networkkey
    33334444333344443333444433334444
    

  2. Usa wpanctl con un NCP:

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

La clave de red de Thread no está disponible en la GUI web de OTBR.

Opciones de detector

Opciones
-u or --uart
Valor predeterminado
Ninguno: Se debe proporcionar si usas un dispositivo con conexión de serie y no de socket.
Descripción
La marca -u o --uart seguida de una ruta de acceso del dispositivo como /dev/ttyUSB0.
-c or --channel
Valor predeterminado
11
Descripción
Las marcas -c o --channel seguidas del canal configurado en tu red de subprocesos para detectar paquetes.
--no-reset
Valor predeterminado
Esta marca anula el comportamiento predeterminado.
Descripción
Se necesita la marca --no-reset si tu dispositivo NCP está conectado al host con la conexión USB nativa.
--crc
Valor predeterminado
Esta marca anula el comportamiento predeterminado.
Descripción
La marca --crc es necesaria para plataformas como TI y placas de subprocesos Semiconductor nórdicos. La marca vuelve a calcular la CRC para evitar la advertencia "Bad FCS" (secuencia de verificación de fotogramas) en Wireshark.
-b or --baudrate
Valor predeterminado
115200
Descripción
Las marcas -b o --baudrate se usan para anular la velocidad de baud predeterminada. Establece este valor en la misma velocidad de transmisión que se usa en tu compilación NCP (recomendamos 460800).
--rssi
Valor predeterminado
Esta marca anula el comportamiento predeterminado.
Descripción
La marca --rssi se usa para garantizar que el RSSI se incluya en el resultado del pcap. Debes usar esta marca si la opción formato CC24xx FCS de TI está habilitada en Wireshark.
--tap
Valor predeterminado
Esta marca anula el comportamiento predeterminado.
Descripción
La marca --tap especifica DLT_IEEE802_15_4_TAP(283) para el formato de marco, con un pseudoencabezado que contiene TLV con metadatos (como FCS, RSSI, LQI y Channel). Si no se especifica, se usa DLT_IEEE802_15_4_WITHFCS(195) de forma predeterminada con el RSSI y LQI adicional directamente en el marco PHY, como en formato CCS CC24xx de TI. Debes usar esta marca si la opción ITU-T CRC-16 está habilitada en Wireshark. Si esa opción no está habilitada en Wireshark, no uses esta marca.

Ejecuta el detector

Asegúrate de usar la ruta de dispositivo específica para el NCP y el canal de la red de Thread que intentas detectar.

Si sigues esta guía, el nRF52840 DK debe estar conectado a la máquina anfitrión mediante el puerto de depuración, como se describe en Flash nRF52840. Para ejecutar el detector de Pyspinel, usa la marca -b, especifica la velocidad en baud (si se cambió del predeterminada) y omite la marca --no-reset.

Si configuras Wireshark para mostrar RSSI, también debes incluir la marca --rssi cuando ejecutes la herramienta de detector. Por ejemplo, para detectar el canal 15 con un dispositivo activado en /dev/ttyACM0 con RSSI incluido en el resultado de Wireshark:

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

Ahora deberías poder ver los paquetes y los protocolos relacionados para esta configuración en Wireshark:

Captura de tiburones

Consulta la referencia del detector de Spinel para obtener más información sobre cómo ejecutar el detector de Pyspinel.

Conexión USB nativa

Para usar el puerto USB nRF52840 DK, se debe compilar el objeto binario ot-rcp de OpenThread con USB_trans:

./script/build nrf52840 USB_trans
Flash

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

Recursos

Para herramientas nórdicas adicionales, consulta Semiconductor nórdico: Thread Sniffer basado en nRF52840 con Wireshark.