Как подключить sdr-приемник к ноутбуку

Обновлено: 30.06.2024

Как насчет этого проекта. SDS 200 намного превышает мой бюджет на новый сканер для моей машины. Blue Tail хорош, но и дорог. Мне нужен сканер фазы 2 P25 для моей машины. В моей машине постоянно стоит Panasonic Toughbook CF31. Я довольно часто путешествую, и он используется для картографирования и доступа в Интернет, когда я останавливаюсь на рабочем месте. Возможность использовать Office 365 в машине экономит мне много времени. Будет ли использование приличного SDR с, я думаю, OP25 или DSD + работать так же, как P25 RX для мобильной установки? Ноутбук никогда не покидает машину, и я бы нашел способ использовать динамик с питанием для аудиовыхода. Поскольку они довольно хорошо работают в областях с одновременным вещанием, в сочетании с огромным объемом памяти на жестком диске было бы идеально загружать области, в которые вы входите. Так что мне нужен только один ключ для отслеживания системы и какое программное обеспечение мне нужно для на ноутбуке работает Win10 Pro. Это определенно будет так, пока в моем бюджете не появится SDS или P25RX.

Пока не вмешается радиополиция. Ноутбук используется для моего домашнего бизнеса, и я не хакер. Я радиолюбитель, и с этой лицензией у меня в машине может быть радио/сканер, который может принимать частоты общественной безопасности. Двухполосных антенн на машине нет вообще. Я бы попытался сохранить это, попробовав какую-то внутреннюю настройку, не самую лучшую, но я не хочу привлекать нежелательное внимание. У меня даже радиолюбителя в машине нет. Когда я хочу поговорить, я просто использую переносной телефон. Не лучший способ, но мне помогает.

Картер911

Член

Почему бы не начать с простого.
Приемник RTL-SDR/USB-адаптер стоит около 25–35 долларов США.
Обязательно приобретите один кристалл с температурной компенсацией/контролем (возможно, на 5 долларов США больше, чем те, у которых нет этой функции).
Затем запустите программное обеспечение OP25 или один из других вариантов.
Я запускаю его на RPi, поэтому посмотрите, что доступно для Win10.

franks_ham

Член

maus92

Член

Донглы Nooelec или RTL-SDR, если они TCXO. Забудьте о Nano Nooelecs — они перегреются и в конечном итоге выйдут из строя. Вам понадобится какая-нибудь антенна(ы). Что касается программного обеспечения, DSD+ Fast Lane является хорошей инвестицией в размере 25 долларов США и * может * работать с одним ключом, хотя экранная недвижимость может быть проблемой, поскольку на нем много окон. SDRTrunk бесплатен, но, вероятно, потребуется 2 ключа для охвата всех системных частот. Я считаю звук, созданный SDRTrunk, превосходным. OP25 также использует один ключ, но это программа для Linux, а ваш Toughbook, скорее всего, работает на Windows.

мерлин

Активный участник

Я пользуюсь портативным устройством с планшетом и сенсорным экраном SDR. Подключите дешевый RTL-SDR к USB.
Следуйте всем указаниям для ключа и приложения, и все заработает.
Если у вас жесткий диск и Windows, выберите DSD+ fastlane.

камеры

Член

Сканер в машине разрешен в моем штате. Сначала проверьте законы в вашем штате. Это может быть не так. Использование сканера при совершении преступления запрещено во всех штатах, и это неудивительно.

Для мобильных устройств SDR С ноутбуком все зависит от того, что вы хотите делать. Слушать в режиме реального времени или записывать все? Прослушивание не занимает места на жестком диске. Запись двухнедельной записи «в основном местного метро» общественной безопасности/пожара/некоторой скорой помощи в загруженной магистральной системе для последующего воспроизведения на моем материале, и это сжигает всего около 15 ГБ места. Было бы намного больше, если бы я включил места проведения/общественные работы/тюрьмы/муниципальные/государственные DOT. Более 4000 разговорных групп, использующих общую систему здесь).

Дешево — без подписки или стоимости программного обеспечения, а для прослушивания один ключ RTL-SDR с использованием boatbod/op25, кажется, покрывает здесь частоты, охватывающие около 10 МГц, когда он прыгает вокруг. Я что-то упустил? Да. Работает как сканер, но вы можете установить приоритетные каналы. Может быть, это не имеет большого значения, вы все равно можете сказать, что происходит. В Windows вы можете установить виртуальную машину Linux с виртуальным боксом, дополнительный пакет виртуального бокса, и тогда ваша виртуальная машина Linux сможет увидеть USB-порты и ключ RTL-SDR. Ubuntu хорошо подходит для этого, и это легко. Существует много помощи для его настройки. Настройте его так, чтобы он запускался при загрузке, и одним щелчком мыши запускаются виртуальная машина и сканер. Я сказал по дешевке? Программное обеспечение бесплатное. ну, может быть, пошлите лодочнику кофе и полюбуйтесь.

С записью дело обстоит иначе. Я могу «почти» уйти с четырьмя RTL-SDR (полоса пропускания ~ 2,3 МГц каждый), чтобы покрыть частоты, которые взрывает диспетчерская вышка, следить и записывать разговоры. Я мог бы сделать это с двумя AirSpy. Я использую транковый рекордер и транковый проигрыватель. Может быть, вам не нужно так много там, где вы находитесь, и есть гораздо меньше частот для охвата. Rdio-scanner тоже подойдет, если вам нужен другой приятный интерфейс. Вам нужен USB-концентратор с питанием для нескольких ключей. Четыре или пять ключей потребляют много энергии.

Что касается динамика, вы можете подключить ноутбук к автомобильному медиацентру. Физический разъем тоже подойдет. Маленькая дешевая портативная Bluetooth-колонка тоже подойдет.

Эта страница представляет собой руководство, призванное помочь любому настроить недорогой радиосканер на основе программного определения радио RTL-SDR как можно быстрее в системе Windows. Если у вас возникнут проблемы во время установки, см. руководство по устранению неполадок ниже на странице. У нас также есть краткие инструкции по началу работы с Linux и OSX в конце этой страницы.

Обратите внимание, что RTL-SDR не является устройством plug and play. Вам потребуются достаточные навыки для выполнения основных операций на ПК, таких как распаковка файлов, установка программного обеспечения, перемещение и копирование файлов, а также мотивация для изучения нового программного обеспечения.

******* Пользователи блога RTL-SDR V3 *******

Мы предлагаем следующий порядок чтения:

Руководство по снаряжению

В настоящее время наиболее распространенным ключом RTL-SDR является R820T/R820T2/R860, который обычно продается по цене около 30 долларов США. Дополнительную информацию о покупке см. на странице Купить ключи RTL-SDR.

Как правило, для бесперебойной работы большинства программ SDR требуется как минимум двухъядерный процессор. Некоторое программное обеспечение командной строки и декодеры ADS-B могут работать на менее мощном оборудовании.

Чтобы получить максимум удовольствия от RTL-SDR, вам понадобится приличная антенна. Наши пакеты, которые поставляются с комплектом дипольной антенны, — отличное начало. Обязательно поднимайте их высоко и снаружи (только в хорошую погоду) для достижения наилучших результатов. Устройства, которые не продаются нами, могут поставляться с меньшей штыревой антенной фиксированной длины, которая подходит для тестирования, но в целом не так уж хороша. Наиболее рекомендуемой наружной антенной для общего сканирования является дисконусная антенна из-за ее широкополосных приемных свойств. Вы также можете дешево построить широкополосную плоскую дисковую антенну (предупреждение в формате PDF) из металлических сковородок для пиццы.

  1. Купите ключ RTL-SDR. Самым дешевым и лучшим для большинства приложений является ключ R820T/R820T2. Информацию о покупке можно найти здесь.
    1. Для использования SDRSharp у вас должен быть установлен 32-разрядный распространяемый компонент Microsoft .NET 5.0. Перейдите по ссылке и установите распространяемый. На большинстве ПК может быть еще не установлена ​​платформа .NET 5.0. Обратите внимание, что .NET 5.0 несовместим с Windows XP. Если вы используете XP, прокрутите эту страницу вниз и найдите руководства по установке HDSDR или SDR-Console. ОБНОВЛЕНИЕ. Недавнее изменение Microsoft может означать, что теперь вам также потребуется пакет SDK для .NET 5.0. Если вы продолжаете получать сообщения о том, что .NET не устанавливается после его установки, попробуйте также установить SDK.
      1. Перейдите на сайт www.airspy.com и найдите кнопку загрузки в верхнем меню. Рядом с заголовком «Пакет программно-определяемого радио» нажмите кнопку загрузки, чтобы загрузить файл sdrsharp-x86.zip.
        1. Извлеките (разархивируйте) файл sdrsharp-x86.zip в папку на вашем ПК. (Важно! Многие люди, у которых есть проблемы, забывают об этом шаге! Не запускайте файлы из zip-файла, иначе следующие шаги не будут выполнены). (Кроме того, не распаковывайте в папку в каталоге Program Files, иначе установка может завершиться ошибкой, так как Windows часто автоматически делает эти папки доступными только для чтения).

        install-bat_sdrsharp

        1. Подключите ключ. Не устанавливайте какое-либо программное обеспечение, поставляемое вместе с ним (если оно есть), и убедитесь, что вы подождали несколько секунд, пока plug and play завершит попытку установить ключ (либо произойдет сбой, либо будет установлена ​​Windows). Драйверы для телевизоров DVB-T). Если вы уже установили драйверы DVB-T, поставляемые на компакт-диске в комплекте с некоторыми ключами, сначала удалите их.
          1. В папке, куда вы распаковали файлы sdrsharp, найдите файл с именем zadig.exe. Щелкните этот файл правой кнопкой мыши и выберите "Запуск от имени администратора".
            1. В Zadig перейдите в «Параметры->Список всех устройств» и убедитесь, что этот параметр отмечен. Если вы используете Windows 10, в некоторых случаях вам также может потребоваться снять флажок «Игнорировать концентраторы или составные родительские элементы».

            zadig_1

              Выберите «Bulk-In, Interface (Interface 0)» из выпадающего списка. Убедитесь, что это Интерфейс 0 (НОЛЬ), а не «1». Обратите внимание, что на некоторых ПК вы можете увидеть что-то вроде RTL2832UHIDIR или RTL2832U вместо объемного интерфейса. Это также правильный выбор. Дважды проверьте, что идентификатор USB показывает «0BDA 2838 00», так как это указывает на то, что ключ выбран.

            1. Нам нужно установить драйвер WinUSB, поэтому также убедитесь, что WinUSB выбран в поле после стрелки рядом с надписью «Драйвер» (это выбор по умолчанию). Поле слева от зеленой стрелки не имеет значения и может отображать (NONE) или (RTL. ).В этом поле слева указан драйвер, установленный в данный момент, а в поле справа — драйвер, который будет установлен после нажатия кнопки «Заменить/Установить драйвер».

            zadig_3

            1. Нажмите «Заменить драйвер». На некоторых ПК вы можете получить предупреждение о том, что издатель не может быть проверен, но просто примите его, нажав «Все равно установить этот драйвер». При этом будут установлены драйверы, необходимые для работы ключа в качестве программно-определяемой радиостанции.

            zadig_warning

            rtlsdrsource

              Важный! Не забудьте также настроить параметры усиления RF, нажав кнопку «Настроить» (выглядит как шестеренка) вверху рядом с кнопкой «Воспроизвести». По умолчанию усиление RF равно нулю. При нулевом усилении, вероятно, не будет приниматься ничего, кроме очень сильного вещания FM — увеличивайте усиление до тех пор, пока не начнете видеть другие сигналы.

            gain

            Дальнейшие шаги

            Устранение неполадок

            Убедитесь, что вы не выбираете "USB Receiver (Interface 0)" в zadig, а вместо этого выбираете Bulk in интерфейс или тот, который может содержать RTL2838UHIDIR или что-то еще с префиксом RTL.

            Если вы не видите правильную группу в интерфейсе, убедитесь, что установлен флажок "Параметры->Список всех устройств" и снят флажок "Игнорировать концентраторы или составные родительские устройства". Затем вы можете увидеть запись типа «RTLSDR (Composite)», которую вы должны выбрать с помощью Zadig. ПРОЧИТАЙТЕ этот пост на форуме, особенно если вы используете Windows 10.

            Если у вас по-прежнему возникают проблемы, сообщите об этом в разделе устранения неполадок на нашем форуме.

            Плагины SDRSharp

            Официальный список подключаемых модулей SDRSharp можно найти здесь, а наш неофициальный список подключаемых модулей можно найти здесь.

            Руководство SDRSharp

            Хорошее руководство по использованию SDRSharp и тому, что делают все параметры, можно найти здесь. Еще одно прекрасное иллюстрированное руководство можно найти здесь.

            Руководство по установке HDSDR (проверено на Win XP и более поздних версиях)

            Выберите «Bulk-In, Interface (Interface 0)» из раскрывающегося списка. Обратите внимание, что на некоторых ПК вы можете увидеть что-то вроде RTL2832UHIDIR или RTL2832U вместо объемного интерфейса. Это также правильный выбор. Дважды проверьте, что идентификатор USB показывает «0BDA 2838 00», так как это указывает на то, что ключ выбран.

            ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Не выбирайте ничего другого, иначе вы перезапишете драйвер этого устройства! НЕ нажимайте случайным образом на Zadig. Если вы это сделаете, вы, вероятно, перезапишете драйверы мыши, клавиатуры, принтера, звуковой карты и т. д.

            zadig_3

            1. Нажмите «Установить драйвер». Вы можете получить предупреждение о том, что издатель не может быть проверен, но просто примите его, нажав «Все равно установить этот драйвер». Это установит драйверы, необходимые для запуска ключа в качестве программно-определяемого радио. Обратите внимание, что вам может потребоваться снова запустить zadig.exe, если вы переместите ключ на другой USB-порт или хотите использовать два или более ключей вместе.

            zadig_warning

            1. Загрузите HDSDR с http://hdsdr.de/, используя кнопку загрузки внизу страницы.
              1. Используйте только что загруженный установщик для установки HDSDR.
                1. Перейдите по адресу http://hdsdr.de/hardware.html и загрузите dll-файл ExtIO_RTL2832U.dll из записи таблицы «RTLSDR (DVB-T/DAB с RTL2832) USB» (прямая ссылка).
                  1. Скопируйте файл ExtIO_RTL2832U.dll в папку установки HDSDR, которая по умолчанию имеет значение C:\Program Files (x86)\HDSDR.
                    1. Откройте HDSDR. Вас могут попросить выбрать файл .dll. Выберите файл ExtIO_RTL2832U.dll, который вы только что скопировали, и нажмите «Открыть». Ничего страшного, если вы не увидите этот экран, если вы правильно скопировали файл ExtIO_RTL2832U.dll на последнем шаге.

                    image017

                    1. Выберите выходную звуковую карту, нажав кнопку «Звуковая карта» в левом нижнем углу или нажав F5. Единственным важным параметром здесь является параметр «Выход RX (на динамик)», который вы должны установить для своих динамиков или нужного программного обеспечения для передачи звука.

                    image019

                    1. Нажмите кнопку "Пропускная способность" или нажмите клавишу F6. Выберите выходную частоту дискретизации 48 000 Гц для обычных сигналов NFM или выберите 192 000 для широкополосных FM-сигналов, таких как вещательные FM.
                    1. Нажмите «Старт» или F2. Это запустит SDR.
                      1. Чтобы установить частоту дискретизации RTL-SDR, усиление и коррекцию частоты, нажмите кнопку ExtIO .

                      image023

                      1. Чтобы настроиться на станцию, измените частоту гетеродина на частоту, близкую к интересующей вас частоте. Затем настройтесь на нужную частоту, щелкнув радиочастотный спектр или используя номера настройки.

                      image024

                      1. Вы можете увеличивать и уменьшать масштаб спектра с помощью ползунка "Масштаб", который находится слева от слова "масштаб".

                      image025

                      1. Режим можно изменить, нажав кнопку режима.

                      image026

                      1. После нажатия кнопки режима FM полоса пропускания FM может быть изменена вручную с помощью ползунка FM-BW.
                      1. Для прослушивания типичной широкополосной FM-станции вам потребуется изменить частоту дискретизации звука на 192 000 Гц. Для этого нажмите кнопку "Полоса пропускания" или нажмите F6, а затем выберите частоту дискретизации выходного сигнала 192 000 Гц.

                      Руководство по настройке CubicSDR (проверено на XP и выше)

                      Выберите «Bulk-In, Interface (Interface 0)» из раскрывающегося списка. Обратите внимание, что на некоторых ПК вы можете увидеть что-то вроде RTL2832UHIDIR или RTL2832U вместо объемного интерфейса. Это также правильный выбор. Дважды проверьте, что идентификатор USB показывает «0BDA 2838 00», так как это указывает на то, что ключ выбран.

                      ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ. Не выбирайте ничего другого, иначе вы перезапишете драйвер этого устройства! НЕ нажимайте случайным образом на Zadig. Если вы это сделаете, вы, вероятно, перезапишете драйверы мыши, клавиатуры, принтера, звуковой карты и т. д.

                      zadig_3

                      1. Нажмите «Установить драйвер». Вы можете получить предупреждение о том, что издатель не может быть проверен, но просто примите его, нажав «Все равно установить этот драйвер». Это установит драйверы, необходимые для запуска ключа в качестве программно-определяемого радио. Обратите внимание, что вам может потребоваться снова запустить zadig.exe, если вы переместите ключ на другой USB-порт или хотите использовать два или более ключей вместе.

                      zadig_warning

                      1. Перейдите на сайт cubesdr.com и перейдите на страницу загрузок. Найдите ссылку для скачивания последней версии. Загрузите версию, подходящую для вашей конкретной версии Windows.
                        1. Запустите программу установки CubicSDR.
                          1. Подключите ключ и запустите CubicSDR из меню "Пуск".
                            1. Вы увидите меню SDR Devices. Выберите свой RTL-SDR в меню и нажмите кнопку "Использовать выбранное".
                              1. CubicSDR запустится автоматически.
                                1. Нажмите в любом месте водопада, чтобы начать прослушивание.

                                Другое программное обеспечение SDR для Windows, совместимое с RTL-SDR

                                Большой список другого совместимого программного обеспечения RTL-SDR см. в Руководстве по программному обеспечению.

                                Для Linux мы сначала рекомендуем ознакомиться с документом Ranous's Linux Quickstart, который можно найти здесь (pdf).

                                Самый простой способ в большинстве систем Debian Linux — установить rtl-sdr через apt-get. Это можно сделать с помощью следующих команд. Мы рекомендуем использовать самую современную версию ОС Linux, которую вы можете найти для своей системы, чтобы получить последние версии драйверов.

                                После установки библиотек вам, вероятно, потребуется выгрузить драйверы DVB-T, которые Linux использует по умолчанию. Чтобы временно выгрузить их, введите в терминал «sudo rmmod dvb_usb_rtl28xxu». Это решение является временным, так как при повторном подключении ключа или перезагрузке ПК драйверы DVB-T будут перезагружены. Для постоянного решения создайте текстовый файл «rtlsdr.conf» в /etc/modprobe.d и добавьте строку «blacklist dvb_usb_rtl28xxu». Вы можете использовать показанную ниже однострочную команду для автоматической записи и создания этого файла.

                                Теперь вы можете перезагрузить устройство. После того, как он снова загрузится, запустите «rtl_test» на терминале с подключенным RTL-SDR. Он должен начать работать.

                                ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые устройства, такие как Orange Pi Zero, имеют ошибку в текущих основных операционных системах. Вместо внесения в черный список «dvb_usb_rtl28xxu» вам нужно будет внести в черный список «dvb_usb_rtl2832u». Если вы установили rtl-sdr с помощью «apt-get», вам также потребуется вручную обновить файл черного списка в /etc/modprobe.d/rtl-sdr-blacklist.conf.

                                Если вы хотите установить GNU Radio, мы рекомендуем использовать сценарий Маркуса Лича, введя в терминал следующее. При этом также устанавливаются драйверы RTL-SDR.

                                Обратите внимание: если вы хотите запустить Linux на виртуальной машине, сообщалось, что производительность RTL-SDR с VirtualBox довольно низкая из-за медленного USB-подключения. С другой стороны, VMWare Player имеет хорошую производительность — просто не забудьте настроить USB-контроллер на использование протокола USB 2.0, так как по умолчанию он настроен на USB 1.1.

                                Еще одно хорошее краткое руководство по Linux, написанное Кенном Ранусом, можно найти здесь (pdf).

                                Поскольку программного обеспечения SDR для OSX катастрофически не хватает, мы рекомендуем использовать Linux или Windows. Однако GQRX — это программа SDR, которая хорошо работает на OSX.

                                Эта веб-страница содержит обзор наших недавних результатов, опубликованных в технической статье (PDF, 2,1 МБ) и заархивированную как IACR ePrint 2015/170, а также вопросы и ответы. Он был представлен на Семинаре по криптографическому оборудованию и встроенным системам (CHES) 2015 в сентябре 2015 г.

                                В феврале 2016 г. мы опубликовали дополнительный документ "Извлечение ключей ECDH с помощью низкоскоростных электромагнитных атак на ПК" об электромагнитных атаках на шифрование ECDH.
                                В марте 2016 года мы опубликовали еще один документ, посвященный извлечению секретных ключей ECDSA из мобильных телефонов, "Извлечение ключей ECDSA из мобильных устройств с помощью неинтрузивных физических побочных каналов".

                                Обзор

                                Мы демонстрируем извлечение секретных ключей дешифрования из портативных компьютеров путем ненавязчивого измерения электромагнитных излучений в течение нескольких секунд с расстояния 50 см. Атака может быть осуществлена ​​с использованием дешевого и легкодоступного оборудования: бытового радиоприемника или USB-ключа Software Defined Radio. Установка компактна и может работать без привязки; его легко спрятать, например, внутри лаваша. Обычные ноутбуки и популярные реализации шифрования RSA и Эль-Гамаля уязвимы для этой атаки, в том числе те, которые реализуют дешифрование с использованием современных алгоритмов возведения в степень, таких как скользящее окно или даже его устойчивый к побочным каналам вариант, фиксированное окно ( м-арное) возведение в степень.

                                Мы успешно извлекли ключи из ноутбуков различных моделей, на которых работает GnuPG (популярное программное обеспечение для шифрования с открытым исходным кодом, реализующее стандарт OpenPGP), в течение нескольких секунд. Атака отправляет несколько тщательно созданных зашифрованных текстов, и когда они расшифровываются целевым компьютером, они вызывают появление специально структурированных значений внутри программного обеспечения для дешифрования. Эти специальные значения вызывают наблюдаемые колебания электромагнитного поля, окружающего ноутбук, таким образом, что это зависит от шаблона битов ключа (в частности, окна битов ключа в процедуре возведения в степень). Секретный ключ можно вывести из этих колебаний с помощью обработки сигналов и криптоанализа.

                                  Атака с использованием программно определяемой радиосвязи (SDR). Мы сконструировали простую экранированную рамочную антенну (диаметром 15 см) с использованием коаксиального кабеля. Затем мы записали сигнал, создаваемый зондом, с помощью SDR-приемника. На измеренное таким образом электромагнитное поле влияют текущие вычисления, и наши атаки используют это для извлечения ключей RSA и Эль-Гамаля в течение нескольких секунд.

                                Электромагнитный измерение

                                Отвязанный Атака

                                Потребительская радиоатака. Несмотря на низкую цену и компактные размеры, сборка устройства «Пита» по-прежнему требует покупки устройства SDR. Как уже говорилось, сигнал утечки модулируется вокруг несущей частоты около 1,7 МГц, расположенной в диапазоне коммерческих АМ-диапазонов. Нам удалось использовать простой радиоприемник потребительского класса для получения желаемого сигнала, заменив магнитный зонд и приемник SDR. Затем мы записали сигнал, подключив его к микрофонному входу смартфона HTC EVO 4G.

                                радиоатака

                                В1: Какая информация утекает из-за электромагнитных излучений компьютеров?

                                • Почти на всех машинах можно определить с точностью до миллисекунды, находится ли компьютер в режиме ожидания или выполняет операции.
                                • Кроме того, на многих машинах можно различать разные схемы работы процессора и разные программы.
                                • Используя GnuPG в качестве учебного примера, мы можем на некоторых машинах:
                                  • различать спектральные подписи разных секретных ключей RSA (подписание или дешифрование) и
                                  • полное извлечение ключей дешифрования путем измерения электромагнитного излучения ноутбука во время дешифрования выбранного зашифрованного текста.

                                  различные операции ЦП

                                  Вопрос 2. Почему это происходит?

                                  Разные операции ЦП требуют разного энергопотребления. Поскольку в процессе расшифровки выполняются различные вычисления, на регулятор напряжения, обеспечивающий питание процессора, возлагаются различные электрические нагрузки. Регулятор реагирует на эти переменные нагрузки, непреднамеренно создавая электромагнитное излучение, которое распространяется от ноутбука и может быть уловлено находящимся поблизости наблюдателем. Это излучение содержит информацию об операциях ЦП, используемых при расшифровке, которую мы используем в нашей атаке.

                                  Q3: Как мне создать такую ​​установку?

                                  • Атака с использованием программно определяемой радиосвязи (SDR). Основным компонентом первой установки является приемник FUNcube Dongle Pro+ SDR. Существует множество дешевых альтернатив, в том числе USB-ресиверы «rtl-sdr» на базе чипа Realtek RTL2832U (первоначально предназначенного для телевизионных приемников DVB-T) с подходящим тюнером и повышающим преобразователем; ключ Soft66RTL2 является одним из таких примеров.
                                  • Отвязанная атака SDR. В устройстве Pita используется неэкранированная рамочная антенна из простого медного провода, намотанного на 3 витка диаметром 13 см, с настроечным конденсатором, выбранным для максимальной чувствительности на частоте 1,7 МГц (где присутствует сигнал утечки, зависящий от ключа). Они подключены к вышеупомянутому приемнику FUNcube Dongle Pro+ SDR. Мы управляем SDR-приемником с помощью небольшого встроенного компьютера Rikomagic MK802 IV. Это недорогой ключ для Android TV на базе SoC Rockchip RK3188 ARM. Он поддерживает режим USB-хоста, WiFi и флэш-память. Мы заменили операционную систему на Debian Linux, чтобы запустить наше программное обеспечение, которое управляет приемником SDR через USB и обменивается данными через WiFi. Питание обеспечивают 4 батареи NiMH AA, которых хватает на несколько часов работы.

                                  «Устройство

                                  • Атака потребительского радио. Мы перепробовали множество потребительских радиоприемников и смартфонов с разными результатами. Наилучшие результаты были достигнуты при использовании бытовой радиостанции марки «Road Master», подключенной к микрофонному разъему смартфона HTC EVO 4G, с частотой дискретизации 48 кГц через переходной кабель. Выделенные линейные входы ПК и звуковых карт не требуют такого адаптера и дают аналогичные результаты.

                                  Q4: Какова дальность атаки?

                                  Чтобы расширить диапазон атаки, мы добавили каскад усиления 50 дБ, используя пару недорогих малошумящих усилителей (мини-схемы ZFL-500LN+ и ZFL-1000LN+ последовательно, всего 175 $). Мы также добавили фильтр нижних частот перед усилителями. Благодаря этой расширенной настройке атака может быть организована с расстояния 50 см. Используя более совершенные антенны, усилители и дигитайзеры, диапазон можно расширить еще больше.

                                  long-range атака

                                  В5. Что делать, если я не могу физически подобраться достаточно близко к целевому компьютеру?

                                  Все еще существуют атаки, которые можно проводить с больших расстояний.

                                  • Потенциал корпуса ноутбука, измеренный от дальнего конца практически любого экранированного кабеля, подключенного к ноутбуку (например, кабели Ethernet, USB, HDMI и VGA), может быть используется для извлечения ключей, как мы показали в статье, представленной на CHES'14.
                                  • Акустическая эманация (звук), измеренная с помощью микрофона, также может использоваться для извлечения ключей на расстоянии нескольких метров, как мы показали в докладе, представленном на CRYPTO'14.

                                  Q6: Что нового по сравнению с вашими предыдущими статьями?

                                  • Дешевая экспериментальная установка. В предыдущих статьях требовалось либо длительное время атаки (около часа) при использовании недорогого оборудования, либо быстрая атака (несколько секунд), но с использованием дорогой установки. В этой статье мы достигаем лучшего из обоих, представляя экспериментальную установку, которая быстро извлекает ключи, оставаясь при этом простой и дешевой в изготовлении.
                                  • Новый криптографический метод для современных реализаций.В предыдущих статьях мы атаковали наивный алгоритм возведения в степень «квадрат-и-умножение» и вариант «квадрат-и-всегда-умножение» (который уменьшает утечку побочного канала). Однако в большинстве современных реализаций используются более быстрые алгоритмы возведения в степень: скользящее окно или, для лучшей устойчивости к побочным каналам, m-арное возведение в степень. В этой статье мы демонстрируем атаку с низкой пропускной способностью на последние два алгоритма, извлекая их секретные ключи.

                                  Вопрос 7. Как утечка на низких частотах (кГц) может предоставить полезную информацию о гораздо более быстрых (ГГц) вычислениях?

                                  1. Самоусиление утечки. Отдельные операции ЦП выполняются слишком быстро для нашего измерительного оборудования, но длительные операции (например, модульное возведение в степень в RSA и Эль-Гамале) могут создать характерную (и обнаруживаемую) спектральную сигнатуру в течение многих миллисекунд. С помощью правильно подобранного зашифрованного текста мы можем использовать собственный код алгоритма, чтобы усилить утечку собственного ключа, создавая очень радикальные изменения, обнаруживаемые даже средствами с низкой пропускной способностью.
                                  2. Утечка данных. Хотя большинство реализаций (например, GnuPG) пытаются отделить секретный ключ от последовательности выполняемых операций, операнды этих операций зависят от ключа и часто не полностью рандомизируются. Таким образом, злоумышленник может попытаться создать специальные входные данные (например, зашифрованные тексты для расшифровки) для криптографического алгоритма, которые «отравляют» промежуточные значения внутри алгоритма, создавая отчетливый шаблон утечки при использовании в качестве операндов во время выполнения алгоритма. Измерение утечки во время такого отравленного выполнения может выявить, в каких операциях произошли операнды, и, таким образом, утечка информации о секретном ключе.

                                  Например, на рисунке представлен сигнал утечки (после соответствующей обработки) расшифровки Эль-Гамаля. Сигнал кажется в основном правильной формы, и каждый пик соответствует умножению, выполненному процедурой возведения в степень GnuPG. Однако иногда можно увидеть «провал» (низкий пик). Эти провалы соответствуют умножению на отравленное значение, выполняемому в процедуре возведения в степень.

                                  пример сигнала

                                  В8: Насколько сейчас уязвим GnuPG?

                                  Мы сообщили о нашей атаке разработчикам GnuPG в соответствии с CVE-2014-3591, предложили подходящие контрмеры и работали с разработчиками над их тестированием. GnuPG 1.4.19 и Libgcrypt 1.6.3 (который лежит в основе GnuPG 2.x), содержащие эти контрмеры и устойчивые к описанной здесь атаке с извлечением ключа, были выпущены одновременно с первой публичной публикацией этих результатов.

                                  В9. Насколько уязвимы другие алгоритмы и криптографические реализации?

                                  Это открытый исследовательский вопрос. Наша атака требует тщательного криптографического анализа реализации, который до сих пор проводился только для реализации GnuPG 1.x RSA и ElGamal. Реализации, использующие ослепление зашифрованного текста (распространенная мера противодействия побочным каналам), кажутся менее уязвимыми.

                                  В10. Существует ли реальный способ проведения атаки с использованием выбранного зашифрованного текста на GnuPG?

                                  GnuPG часто вызывается для расшифровки входных данных, контролируемых извне, поступающих в него от многочисленных внешних интерфейсов, через электронные письма, файлы, чаты и веб-страницы. Список интерфейсов GnuPG содержит десятки таких приложений, каждое из которых потенциально может быть использовано для того, чтобы заставить цель расшифровать выбранные шифротексты, необходимые для нашей атаки. В качестве конкретного примера, Enigmail (популярный плагин к почтовому клиенту Thunderbird) автоматически расшифровывает входящую электронную почту (для уведомлений) с помощью GnuPG. Злоумышленник может отправлять по электронной почте жертвам соответствующим образом созданные сообщения (используя протоколы OpenPGP и PGP/MIME), ждать, пока они достигнут целевого компьютера, и наблюдать за ЭМ-излучением цели во время их расшифровки (как показано выше), тем самым закрывая петля атаки. Мы эмпирически подтвердили, что такой метод внедрения не оказывает заметного влияния на сигнал утечки, создаваемый GnuPG, работающим на целевом ноутбуке. Подключаемый модуль GnuPG для Outlook, GpgOL, похоже, также не изменил сигнал утечки цели.

                                  В11. Какие контрмеры доступны?

                                  К физическим методам подавления электромагнитного излучения относятся клетки Фарадея. Однако недорогая защита ПК потребительского класса представляется сложной задачей. В качестве альтернативы можно изменить криптографическое программное обеспечение и использовать алгоритмические методы, чтобы сделать эманации менее полезными для злоумышленника. Эти методы гарантируют, что поведение алгоритма в грубом масштабе не зависит от входных данных, которые он получает; они обычно несут некоторое снижение производительности, но в любом случае часто используются для предотвращения других атак по побочным каналам. Именно это мы помогли реализовать в GnuPG (см. вопрос 8).

                                  В12. Зачем нужны программные контрмеры? Разве аппаратное обеспечение не несет ответственности за предотвращение физической утечки?

                                  Заманчиво обеспечить надлежащее разделение на уровни и объявить, что предотвращение физической утечки является обязанностью физического оборудования. К сожалению, такое предотвращение утечки на низком уровне часто нецелесообразно из-за очень плохого компромисса между стоимостью и безопасностью: (1) любые остатки утечки часто могут быть усилены соответствующими манипуляциями на более высоких уровнях, как мы действительно делаем в нашей атаке с выбранным зашифрованным текстом. ; (2) низкоуровневые механизмы пытаются защитить все вычисления, даже если большая их часть нечувствительна или не приводит к легко используемой утечке; и (3) утечка часто является неизбежным побочным эффектом основных механизмов повышения производительности (например, рассмотрим атаки на кэш).

                                  Напротив, защита на уровне приложения, основанная на алгоритме, препятствует тому, чтобы (неизбежно) просочившийся сигнал содержал какую-либо полезную информацию. Часто это дешево и эффективно, и большинство криптографических программ (включая GnuPG и libgcrypt) уже включают в себя различные виды защиты, как с помощью явного кода, так и с помощью выбора алгоритмов. На самом деле, устойчивость программных реализаций к сторонним каналам в настоящее время является серьезной проблемой при выборе криптографических примитивов и была явным критерием оценки в соревнованиях NIST AES и SHA-3.

                                  В13. Как выглядит утечка RSA?

                                  Вот пример спектрограммы (на которой измеренная мощность отображается как функция времени и частоты) записи GnuPG, расшифровывающей один и тот же зашифрованный текст с использованием разных случайно сгенерированных ключей RSA:

                                  спектрограмма нескольких GnuPG RSA расшифровки


                                  На этой спектрограмме горизонтальная ось (частота) охватывает диапазон от 1,72 МГц до 1,78 МГц, а вертикальная ось (время) охватывает 1,2 секунды. Каждая желтая стрелка указывает на середину расшифровки GnuPG RSA. Легко увидеть, где начинается и заканчивается каждая расшифровка. Обратите внимание на изменение в середине каждой операции расшифровки, охватывающей несколько частотных диапазонов. Это связано с тем, что внутренне каждая расшифровка GnuPG RSA сначала возводится в степень по модулю секретного простого числа p, а затем по модулю секретного простого числа q, и мы действительно можем видеть разницу между этими этапами. Более того, каждая из этих пар выглядит по-разному, потому что для каждой расшифровки используется свой ключ. Итак, в этом примере, просто наблюдая за электромагнитными излучениями во время операций расшифровки, используя настройку с этого рисунка, мы можем различать разные секретные ключи.

                                  В14. В чем разница между вашей атакой и недавней атакой на кеш со стороны Ярома и др.?

                                  Побочный канал кэша (временные перекрестные помехи между процессами или виртуальными машинами) применяется к сценариям, когда злоумышленник может выполнять код на той же физической машине, что и целевой процесс (например, на компьютерах с общим доступом, таких как облачные вычисления «Инфраструктура как услуга»). ).

                                  Наша атака использует физическую утечку информации из вычислительных устройств и не требует от злоумышленника выполнения собственного кода на предполагаемой цели.

                                  Благодарности

                                  Мы благодарим Вернера Коха, ведущего разработчика GnuPG, за оперативный ответ на нашу информацию и продуктивное сотрудничество в добавлении подходящих контрмер. Для некоторых анализов использовалось программное обеспечение Эрика Олсона для анализа сигналов Baudline.

                                  Эта работа спонсировалась Институтом информационной безопасности Check Point; Десятой рамочной программой Европейского Союза (FP10/2010-2016) в рамках соглашения о гранте 259426 ERC-CaC; Благотворительным фондом Леоны М. и Гарри Б. Хелмсли; Министерством науки и техники Израиля; программой I-CORE израильских центров передового опыта (центр 4/11); и Отделом общественной дипломатии НАТО в рамках программы «Наука ради мира».

                                  Сегодня мы являемся крупной международной корпорацией RADIXON GROUP , поставляющей продукцию как на потребительские рынки, так и в крупные правительственные и военные организации.

                                  Причины нашего успеха? Постоянные инновации и владение революционными программными и аппаратными технологиями, позволяющими интегрировать радиосвязь с компьютерами в невиданных ранее масштабах, и лидировать в области программно-определяемой радиосвязи, в которой мы сами были пионерами.

                                  Женитьба века

                                  На момент появления нашего первого приемника WiNRADiO, легендарного WR-1000i, радиосвязь существовала уже более 100 лет, а персональные компьютеры — около 30 лет. До этого времени они не были интегрированы ближе. Мы осознали потенциал синергии между этими двумя ключевыми технологиями и приступили к сложному проекту по созданию первого жизнеспособного коммерчески доступного ПК-радио, нового класса коммуникационных приемников, представляющих собой брак между ПК и радио (термин В то время программно-определяемое радио еще не получило широкого распространения).

                                  Несмотря на многочисленные оговорки и критику со стороны многих сомневающихся ("неужели вы не можете поместить чувствительное радио в эпицентр электромагнитной бури внутри персонального компьютера!?"), мы преодолели множество сложных технических проблем и проект имел огромный успех, положив начало совершенно новой отрасли.

                                  Радиостанции первого поколения, управляемые ПК, были такими, в которых пользовательский интерфейс передней панели обычного приемника был заменен гораздо более гибким графическим пользовательским интерфейсом персонального компьютера, предлагающим дополнительные функции и возможности, но аппаратное обеспечение практически не изменилось.

                                  Во втором и последующих поколениях все больше и больше аппаратных компонентов заменялось функциональностью компьютера. Например, вместо традиционных диода и конденсатора для демодуляции амплитудно-модулированного сигнала этот сигнал был сначала оцифрован, а процесс демодуляции выполнялся с помощью математической процедуры, выполняемой компьютером.

                                  Этот процесс, при котором все больше и больше аппаратных компонентов заменяется программным обеспечением, привел к появлению термина "программно-определяемая радиосвязь" (SDR), поскольку если компоненты можно заменить программным обеспечением, то сама функциональность этих компонентов быть переопределены этим программным обеспечением. Напротив, функциональность обычного аппаратного компонента нельзя переопределить; конденсатор всегда остается конденсатором, диод всегда остается диодом.

                                  Каковы же преимущества программно-определяемой радиосвязи?

                                  <р>1. Гибкость дизайна

                                  Недавний колоссальный прогресс в области технологии SDR, которую мы являемся пионерами, был обусловлен повышением доступной вычислительной мощности, усовершенствованием алгоритмов обработки сигналов и, прежде всего, наличием быстрых и точных аналого-цифровых преобразователей ( АЦП) и первые этапы обработки таких оцифрованных сигналов (обычно программируемые вентильные матрицы или ПЛИС).

                                  Это позволило программному обеспечению стать "ближе к антенне", чем когда-либо прежде, а это означает, что все больше и больше обычных аппаратных схем заменяется программными средствами, например функциями фильтрации, демодуляции и декодирования.

                                  Функции приемника SDR больше не ограничены негибкостью аппаратных схем, и его можно изменить только путем обновления программного обеспечения. Продукты совершенно другого класса приложений часто могут быть реализованы с использованием идентичной аппаратной платформы с функциональностью, определяемой только программным обеспечением, что предоставляет разработчику гораздо большую гибкость, чем при работе только с аппаратными компонентами.

                                  Поскольку аппаратные части заменяются программным кодом (например, диод и конденсатор в АМ-демодуляторе заменяются математической процедурой, выполняемой над оцифрованным сигналом), а программное обеспечение само по себе не может выйти из строя, продукты SDR, как правило, более надежны, чем обычные.

                                  <р>3. Согласованность и стабильность параметров

                                  Параметры аппаратных компонентов подвержены изменениям температуры, производственным отклонениям и старению, что часто приводит к различиям в производительности между теми, которые должны быть идентичными продуктами. Однако программное обеспечение всегда работает одинаково. Вот почему продукты SDR демонстрируют гораздо лучшую предсказуемость параметров и постоянство производительности между устройствами и меньший эффект старения.

                                  Оборудование сложно и дорого улучшать и модернизировать, и обычно это связано с заменой модулей, плат и т. д., что часто требует отправки продукта обратно на завод. Напротив, продукты SDR в значительной степени ориентированы на будущее и могут быть улучшены только путем простого обновления программного обеспечения с минимальным временем простоя оборудования. Можно легко добавлять новые возможности и функции.

                                  Улучшения в программных алгоритмах также могут привести к повышению производительности или удобства использования существующего оборудования, продлению срока службы продукта и повышению окупаемости инвестиций даже спустя долгое время после первоначальной покупки.

                                  После разработки и тестирования программного обеспечения для обработки сигналов или пользовательского интерфейса его можно повторно использовать на других аппаратных платформах для создания новых приемников или целых семейств продуктов. Это сокращает время и стоимость разработки для производителя и, в свою очередь, снижает затраты для клиента.

                                  В пользовательских приложениях весь продукт SDR часто может быть переконфигурирован, т. е. его функциональность и интерфейс полностью изменены в соответствии с меняющимися требованиями пользователя, только путем модификации программного обеспечения без необходимости замены аппаратной платформы.

                                  <р>7. Расширенная функциональность

                                  При использовании обычных технологий некоторые функции или возможности обычно были бы очень дорогими или даже немыслимыми; например, сложные декодеры или демодуляторы сигналов, обширные графические пользовательские интерфейсы с многочисленными анализаторами спектра в реальном времени, записывающими устройствами, регистраторами, планировщиками задач, испытательными и измерительными средствами и т. д.

                                  Технология SDR позволяет легко и недорого реализовать такие функции, как правило, на стандартной компьютерной платформе общего назначения.

                                  Например, демодуляция/декодирование некоторых недавно представленных типов сложных режимов модуляции практически осуществима только на платформах SDR (DRM, APCO, DMR и т. д.), что еще раз подчеркивает перспективность этой технологии, которая делает можно отложить окончательный проект на будущее, когда потребуется конкретная функция.

                                  Из-за меньшего количества аппаратных частей и возможности повторного использования программного обеспечения продукт SDR проще и дешевле в производстве и обслуживании, поэтому он обычно значительно дешевле, чем обычный продукт с сопоставимыми параметрами.

                                  Кроме того, поскольку большая часть дорогостоящего радиочастотного оборудования заменяется компьютерным оборудованием общего назначения, стоимость которого продолжает снижаться, чистым эффектом является быстрое снижение стоимости технологии SDR, в то время как ее производительность продолжает улучшаться и устанавливать новые стандарты производительности. .

                                  Многие модели приемников WiNRADiO доступны в двух форм-факторах; внешние «черные ящики», которые подключаются к компьютеру с помощью интерфейсных кабелей, и внутренние PC-карты, которые прячутся внутри компьютера. Оба типа имеют свои преимущества.

                                  Преимущество внешних моделей заключается в их портативности, скорости установки и простоте сопряжения. Они могут работать как с настольным компьютером, так и с ноутбуком или ноутбуком. Источник питания от аккумуляторной батареи доступен в качестве опции для многих внешних моделей WiNRADiO.

                                  Преимущество внутренних моделей заключается в их аккуратности - не требуются кабели или внешние источники питания, не заняты порты внешних интерфейсов и не требуется дополнительное место на столе.

                                  Компьютер с картой WiNRADiO внутри тоже очень незаметен - никто не должен знать, что внутри спрятан приемник широкополосной связи. Кроме того, многоканальная работа легко достигается с помощью внутренних приемников, когда несколько приемников могут быть скрыты и управляться с одного компьютера.

                                  В первые дни существования PC Radio мы слишком часто слышали такой аргумент: компьютеры являются сильными источниками электромагнитных помех. Так как же вы можете разместить чувствительный приемник рядом с компьютером или даже внутри него?

                                  Начнем с того, что приемники WiNRADiO очень хорошо экранированы с использованием специальных методов и материалов. Однако мы также применили инновационные, новаторские методы проектирования, чтобы предотвратить попадание компьютерных шумов и помех в наши приемники.

                                  В результате наши приемники, как правило, менее подвержены электромагнитным помехам, чем обычные приемники, когда они расположены рядом с компьютером.

                                  Компьютеры в наши дни распространены повсеместно, и наши продукты позволяют радиоприемнику и компьютеру гармонично сосуществовать и улучшать друг друга в удивительном сочетании технологий, которое представляет собой Программно-определяемое радио. замечательная технологическая область, которой мы гордимся. Спустя полтора десятилетия после появления наших первых легендарных радиоприемников новые легенды все еще рождаются.

                                  GNU Radio можно использовать отдельно, без какого-либо оборудования, в качестве среды моделирования и разработки. GNU Radio имеет несколько блоков, которые могут генерировать данные или читать/записывать файлы в различных форматах, например, двоичные комплексные значения или даже WAV-файлы. Существует множество предварительно записанных примеров, которые можно использовать для разработки приложений без аппаратного обеспечения. Если вы ищете конкретную форму волны для разработки и у вас нет захвата, спросите в списке рассылки, и кто-то может помочь!

                                  Кроме того, GNU Radio — это мощный инструмент для аппаратного моделирования. Вы можете смоделировать полные цепи передатчика и приемника, включая радиочастотные, аналоговые и другие соответствующие искажения, с которыми вы столкнетесь в «реальной» работе.

                                  Готовы к первому шагу с реальным оборудованием? Опция RTL-SDR с очень низкой стоимостью (от 10 долларов США), предназначенная только для приема, позволит вам сэмплировать (только Rx) живые сигналы.

                                  Коммерчески доступные платформы SDR [ редактировать ]

                                  Если вы хотите использовать реальное оборудование, у вас есть несколько вариантов. Список поставщиков оборудования, предоставляющих поддержку GNU Radio для своих продуктов, быстро растет. Аппаратное обеспечение варьируется от очень дорогих систем качества измерений до очень дешевых RTL, получающих только оборудование, которое можно приобрести менее чем за 50 долларов США.

                                  Была подробная оценка_of_SDR_Boards-1.0.pdf Оценка плат и наборов инструментов SDR в 2020 году, проведенная Александру Чете и Шейлой Кристиансен для Европейского космического агентства и Космического фонда Libra. Этот инструментальный обзор охватывает блог RTL-SDR V3, Airspy Mini, SDRplay RSPduo, LimeSDR Mini, BladeRF, Ettus. USRP B210 и Pluto SDR компании Analog Device.

                                  Это не полный список, а краткое изложение некоторых наиболее распространенных вариантов. В настоящее время у производителей может быть больше версий и опций, чем показано здесь. Спецификации являются краткими и могут не отражать производительность по всему спектру — ознакомьтесь с текущими полными спецификациями от производителя! Некоторые из проектов являются аппаратными средствами с открытым исходным кодом или были клонированы. Некоторые из клонов доступны с улучшенными характеристиками, такими как улучшенные часы. Имейте в виду, что клоны не поддерживают создателей систем и могут не иметь такого же контроля качества или поддержки клиентов, если таковые имеются - будьте бдительны. Описанные здесь системы стоят около 1000 долларов, но доступны системы SDR более высокого уровня и более высокой стоимости. В дополнение к SDR вам понадобится антенна и, в зависимости от вашего приложения, вам могут понадобиться фильтры, усилители LNA/PA и т. д., чтобы сделать работающий трансивер.

                                  Чтобы понять возможности и производительность SDR, часто бывает полезно просмотреть таблицы данных RF IC, которые используются для понимания пределов наилучшего случая того, чего может достичь конструкция платы. При проектировании конкретной платы конструкция может быть оптимизирована по стоимости или для конкретной частоты, что может привести к тому, что ВЧ-характеристики платы будут меньше, чем может поддерживать ВЧ-ИС. Как правило, платы, перечисленные на этой странице, изготовлены из недорогого потребительского материала FR4, производительность которого снижается выше нескольких ГГц. «Профессиональное» ВЧ-оборудование с частотой выше нескольких ГГц, как правило, изготавливается из очень дорогого материала для печатных плат с регулируемым импедансом, такого как материал, производимый Rogers. С очень хорошей конструкцией и/или слегка улучшенными альтернативами, подобными FR4, технология потребительских печатных плат может быть расширена до 7 ГГц. Поскольку Wi-Fi 6E начинает распространяться в диапазоне 5,7–7 ГГц в США, мы можем ожидать поддержки более дешевых радиочастотных ИС и производства на этих более высоких частотах. Спрос на беспилотные автомобильные радары стимулирует разработку более дешевых радиочастотных интегральных схем в диапазоне 60–80 ГГц.

                                  Краткий обзор функций некоторых SDR [ редактировать ]

                                  ''Этот список расположен в алфавитном порядке. Сохраняйте этот порядок при добавлении новых устройств.''

                                  Аналоговое устройство ADALM-PLUTO [ редактировать ]

                                  Одноканальный SDR ADALM-PLUTO AD9363 компании Analog Device с диапазоном частот 325–3200 МГц и Zynq Z-7010 FPGA.

                                  Устройства Ettus Research USRP™ [ изменить ]

                                  Платформа Ettus Research USRP™ предназначена для радиочастотных приложений от постоянного тока до 6 ГГц и предоставляет широкий спектр устройств. Линейка продуктов USRP™ включает в себя как недорогие SDR для любителей, так и высококачественные широкополосные радиостанции. Есть также варианты для синхронизации с GPS, конфигураций MIMO и встроенных/безголовых устройств.

                                  Информацию о линейке продуктов USRP™ см. на веб-сайте Ettus Research.

                                  Все USRP используют программное обеспечение USRP Hardware Driver (UHD™) для предоставления драйверов устройств, которые можно использовать в GNU Radio через компонент `gr-uhd`. Исходный код UHD доступен на GitHub.

                                  Fairwaves XTRX [ изменить ]

                                  Fairwaves предлагает компактный двухканальный XTRX с частотой дискретизации до 120 MSPS SISO / 90 MSPS MIMO и диапазоном настройки от 30 МГц до 3,8 ГГц с интерфейсом PCIe и дополнительным интерфейсом PCIe-USB для разработки. . На основе Lime Microsystems LMS7002M с Xilinx Artix 7 35T/50T FPGA. Также предлагается профессиональная версия с увеличенным fpga и расширенным температурным диапазоном.

                                  Fairwaves UmTRX [ изменить ]

                                  UmTRX – это аппаратный двухканальный широкополосный приемопередатчик открытого типа, работающий в диапазоне частот от 300 МГц до 3,8 ГГц. Он включает в себя TCXO и GPS для стабильности частоты и предназначен для использования с мобильными базовыми станциями, но может легко использоваться со многими другими приложениями.

                                  Подключение к хосту осуществляется через гигабитный Ethernet, а специальная версия UHD предоставляет хост-драйвер, а также прошивку FPGA и ZPU. Альтернативную версию прошивки, 4xDDC, можно использовать для обеспечения удвоенного количества трактов приема сигнала (4) для приложений, предназначенных только для приема.

                                  Возможно расширение с помощью мезонинных карт, а дочерняя плата UmSEL может использоваться для повышения производительности при использовании GSM.

                                  Защитный ключ Funcube Pro+ [ изменить ]

                                  Funcube Pro+ Dongle — это небольшое и недорогое устройство, предназначенное только для приема. Он охватывает диапазон частот от 150 кГц до 240 МГц и от 420 МГц до 1,9 ГГц. и подключается к USB-порту. В CGRAN доступны специальные блоки.

                                  KerberosSDR [ изменить ]

                                  4-канальный когерентный RTL-SDR KerberosSDR для пеленгации и пассивного радара основан на четырех радиочастотных ИС R820T2. Статус дисков GnuRadio неизвестен.

                                  Great Scott Gadgets HackRF [ редактировать ]

                                  HackRF One, разработанная и произведенная компанией Great Scott Gadgets, представляет собой аппаратную платформу с открытым исходным кодом для программно-определяемой радиосвязи. HackRF One, работающий в диапазоне частот от 1 МГц до 6 ГГц, представляет собой полудуплексный периферийный приемопередатчик с высокоскоростным соединением USB 2.0. Он питается от шины, портативный и имеет максимальную частоту квадратурной выборки 20 Мвыб/с. Интеграция GNU Radio осуществляется через gr-osmosdr. Поскольку дизайн аппаратного обеспечения является открытым исходным кодом, третьи стороны продают платы, комплекты, корпуса и полностью системы, интегрированные с центральным процессором / ЖК-дисплеем, которые доступны на нескольких интернет-сайтах, включая Amazon, eBay, banggood и другие прямые веб-сайты Китая, начиная примерно с 90 долларов США каждый или два по 150 долларов США только за готовые доски.

                                  Лаймовый SDR [ изменить ]

                                  Lime Micro предлагает одно- и двухканальные версии (1x1 и 2x2) SDR с питанием от USB, которые имеют полосу дискретизации 61 МГц и диапазон частот от 100 кГц до 3800 МГц. Его можно приобрести в Crowd Supply

                                  Микротелеком Персей [ редактировать ]

                                  Новые горизонты NH7020 [править]

                                  Компьютер New Horizons NH7020 от GridRF доступен через Alibaba и других интернет-реселлеров. Он основан на AD9361 с диапазоном настройки ВЧ от 70 МГц до 6 ГГц. Похоже, что он имеет некоторые черты эталонного дизайна аналоговых устройств CNO0412. Похоже, что это ADI Pluto, подобный SDR, который был модернизирован до двухканального AD9361 с частотой 6 ГГц. Веб-сайт GridRF провозглашает: «Эта идея продукта от ADI PLUTO, официальное название — «Платформа SDR New Horizons», как вы знали, «New Horizons» — это космический корабль PLUTO Discovery от НАСА. Как и New Horizons, надеемся, что наши обнаружат от ADI PLUTO может преподнести вам сюрприз и помочь вам в глубоком открытии с помощью программно определяемого радио." Также имеется плата расширения с GPS, LCB и кнопкой навигации. Существуют репозитории git hub с открытым исходным кодом для прошивки / HDL (без схем или герберов), которые, по-видимому, разветвлены из github ADI. Полные комплекты с платой расширения и корпусом доступны менее чем за 900 долларов США

                                  Модуль Novena + Myriad-RF [ изменить ]

                                  Открытая аппаратная вычислительная платформа Novena и сопутствующий SDR-модуль Myriad-RF вместе образуют систему с четырехъядерным процессором ARM SoC, графическим процессором, FPGA, двойным Ethernet и широкополосным приемопередатчиком, работающим на частотах от 380 МГц до 3,8 ГГц. Его можно использовать «без головы» с монитором HDMI или настроить как настольный компьютер «все в одном» или ноутбук с плоским дисплеем.

                                  Приложения GNU Radio поддерживаются через SoapySDR API и блоки gr-osmosdr, а также через UHD API и блоки благодаря модулю SoapySDR для этого.

                                  Нуанд BladeRF [ изменить ]

                                  BladeRF — это широкополосный трансивер, работающий в диапазоне от 300 МГц до 3,8 ГГц, с возможностью снижения до 10 МГц благодаря добавлению блочного повышающего/понижающего преобразователя.

                                  Подключение к хосту осуществляется через USB 3.0, а Nuand поддерживает использование с Linux, Windows и Mac OS X. Интеграция GNU Radio осуществляется через gr-osmosdr.

                                  Nuand BladeRF 2.0 [править]

                                  BladeRF 2.0 Micro — это широкополосный приемопередатчик MIMO, работающий в диапазоне частот от 47 МГц до 6 ГГц с пропускной способностью до 56 МГц. Он имеет 2x2 MIMO и может принимать внешние часы (GPSDO). Каналы когерентны по фазе и могут использоваться для формирования луча, а также для пеленгации. Он имеет тактовый выход, позволяющий последовательно подключать несколько плат. Он имеет встроенную FPGA Altera Cyclone V, программируемую пользователем.

                                  Подключение к хосту осуществляется через USB 3.0, а Nuand поддерживает использование с Linux, Windows и Mac OS X. Интеграция GNU Radio осуществляется через gr-osmosdr.

                                  ТВ-тюнеры rtl-sdr [ редактировать ]

                                  SDRplay RSP — семейство приемников SDR [ редактировать ]

                                  Радиочастотные интерфейсы в стиле софт-рока [ редактировать ]

                                  На основе любительских радиоустройств Softrock (Digital) Direct Conversion появилось семейство интерфейсных радиостанций. Общим принципом является устройство прямого преобразования, которое комплексно смешивает РЧ-сигнал с основной полосой частот (также известной как звуковая частота), используя стандартный стереофонический аудиоинтерфейс для ввода и вывода. Каналы I и Q отображаются на стерео левый и правый. Усовершенствованные устройства предлагают интерфейс для управления частотой и другими параметрами.

                                  YARD Stick One [ редактировать ]

                                  Полудуплексный приемопередатчик с частотой менее 1 ГГц. Статус драйверов GnuRadio неизвестен.

                                  Использование звуковой карты с GNU Radio [ редактировать ]

                                  В настоящее время большинство компьютеров поставляются со встроенным звуковым интерфейсом или звуковой картой. Современные системы повсеместно поддерживают ввод и вывод с 16-битным разрешением при 48 кбит/с по двум каналам. Практически каждая операционная система поддерживает это аппаратное обеспечение «из коробки», и этого достаточно для многих приложений «сделай сам» и хобби. Кроме того, доступны высококачественные звуковые интерфейсы (профессиональное цифровое записывающее оборудование) с более чем дюжиной каналов, разрешением до 24 бит и скоростью 192 кбит/с.

                                  GNU Radio может использовать звуковую карту как для ввода, так и для вывода. Одним из способов использования этой возможности является создание аудиоинтерфейсов. Вы помните чудесный визг и писк модемов?Вы можете использовать GNU Radio, чтобы поэкспериментировать с аналогичными методами передачи аудиоданных.

                                  Еще один способ воспользоваться звуковыми возможностями GNU Radio — использовать аппаратное устройство, которое преобразует звук в радиочастоту. Такие платформы, как SoftRock, можно использовать в сочетании с GNU Radio и звуковой картой для реализации полноценного радио.

                                  Платы для разработчиков микросхем от производителей [ редактировать ]

                                  Многие производители микросхем создают макетные платы для своих микросхем. Некоторые из них представляют собой простые испытательные приспособления, которые просто удерживают микросхему, а некоторые представляют собой полные системы. ADI и Lime выпустили полные SDR, перечисленные выше в разделе полных SDR. Поскольку часто цель этих модулей состоит в том, чтобы доказать клиентам производительность микросхем, они часто очень высокого качества, хотя и дорогие платы, которые не предназначены для оптимизации затрат. Они могут быть построены на очень дорогих печатных платах Rodgers, в то время как недорогие клоны часто строятся на более низкочастотных характеристиках дешевых печатных плат FR4.

                                  Карты Analog Devices FMCOMMS2/3/4/5 FMC + несущие карты Xilinx Zynq. [править]

                                  Платы Analog Devices следует рассматривать не как самостоятельные продукты SDR, а как платформы, которые используются либо для создания коммерческих аппаратных продуктов, либо для понимания вещей на самом низком уровне. Если вы хотите просто поэкспериментировать/использовать GNURadio, вам лучше проигнорировать эти доски и перейти в раздел Ettus. Существуют коммерческие системы, основанные на чипах Analog Devices, которые лучше поддерживаются в GNURadio, например, B200 или B210 от Ettus или ASRP4 от Agile Solutions.

                                  Analog Devices производит платформу на базе AD9364, которая находится на оценочной плате. AD9364 — это высокопроизводительный 1Rx / 1Tx высокоинтегрированный трансивер RF Agile Transceiver™. Его программируемость и широкополосные возможности делают его идеальным для широкого спектра приемопередатчиков. Устройство сочетает в себе ВЧ-интерфейс с гибкой секцией основной полосы смешанных сигналов и встроенными синтезаторами частот, что упрощает проектирование за счет предоставления настраиваемого цифрового интерфейса для процессора. AD9364 работает в диапазоне от 70 МГц до 6,0 ГГц, покрывая большинство лицензированных и нелицензированных диапазонов. Поддерживается полоса пропускания канала от менее 200 кГц до 56 МГц.

                                    : Плата AD-FMCOMMS4-EBZ специально настроена и оптимизирована для работы на частоте 2,4 ГГц, и из-за ограничений встроенных дискретных внешних компонентов (балунов) ее ВЧ-характеристики могут быть снижены в некоторых других запрограммированных конфигурациях.

                                  Analog Devices производит платформу на базе AD9361, которая находится на нескольких разных оценочных платах. Микросхема AD9361 идеально подходит для широкого спектра приемопередатчиков MIMO (2Rx, 2Tx). В остальном он идентичен AD9364 (диапазон настройки от 70 МГц до 6,0 ГГц, полоса пропускания ВЧ от 200 кГц до 56 МГц). Его можно найти на:

                                    : Плата AD-FMCOMMS2-EBZ специально настроена и оптимизирована для работы на частоте 2,4 ГГц, и из-за ограничений встроенных дискретных внешних компонентов (балунов) ее ВЧ-характеристики могут быть снижены в некоторых других запрограммированных конфигурациях. : AD-FMCOMMS3-EBZ предоставляет разработчикам программного обеспечения и системным архитекторам, которым нужна единая платформа, работающая в более широком диапазоне настроек, чем AD-FMCOMMS2-EBZ. Ожидаемые радиочастотные характеристики этой платы должны быть ограничены очень широкополосным входным каскадом. Он соответствует спецификациям технических данных на частоте 2,4 ГГц, но не во всем диапазоне настройки ВЧ, поддерживаемом платой. Эта плата в первую очередь предназначена для исследования системы и получения различных сигналов от группы разработчиков программного обеспечения до того, как будет завершено изготовление пользовательского оборудования. : AD-FMCOMMS5-EBZ — это высокоскоростной аналоговый модуль, предназначенный для демонстрации того, как синхронизировать два AD9361 в приложениях с несколькими входами и несколькими выходами (4 Rx, 4 Tx MIMO). Плата AD-FMCOMMS5-EBZ имеет как широкополосные каналы, охватывающие весь диапазон 6 ГГц, так и узкополосные каналы, соответствующие частоте 2,4 ГГц. AD-FMCOMMS5-EBZ также содержит калибровочную матрицу между двумя AD9361. Это оборудование матричного коммутатора в сочетании с программным обеспечением API, поставляемым Analog Devices, обеспечивает полную цифровую и радиочастотную синхронизацию между двумя AD9361.
                                  • ADI также продает более интегрированные конструкции, в том числе надежную портативную радиостанцию ​​CN0412 ADRV-PACKRF, которая представляет собой полноценный RF SOM-модуль. Доступны несущие и разделительные доски. См. также Плутон в полном разделе SDR выше.

                                  Платы серии AD-FMCOMMSx не работают как SDR сами по себе и требуют какой-либо платформы FPGA. Существуют конструкции HDL для нескольких различных носителей Xilinx: ZedBoard, Xilinx ZC702, Xilinx ZC706 и mini-itx от Avnet, которые основаны на Zynq от Xilinx. Все они используют внешний блок GNURadio.

                                  Некоторые SDR и платы для разработки третьей части перечислены на сайте ADI.

                                  Эти платформы построены на основе Linux в драйверах ядра с использованием подсистем IIO, которые были рассмотрены на примере использования SDR на конференции FOSDEM 2015

                                  Создание собственного оборудования [ изменить ]

                                  Для энтузиастов электроники, заинтересованных в сборке собственного оборудования SDR, доступно несколько моделей. Аппаратные средства с открытым исходным кодом, которые, как известно, работают с GNU Radio, включают:

                                  Другие варианты [ изменить ]

                                  Комедии [ редактировать ]

                                  Поддержка комедии прекращена в GNU Radio 3.8.

                                  Проект Comedi предлагает драйверы для различных устройств сбора данных. GNU Radio включает компонент, использующий эту библиотеку, что позволяет GNU Radio использовать все устройства, поддерживаемые Comedi. Comedi основан на драйверах ядра Linux, что обеспечивает хорошие возможности работы в реальном времени, но связывает Comedi с платформой Linux.

                                  Универсальная оговорка [ редактировать ]

                                  Каждое устройство, к которому можно получить доступ из вашей операционной системы, может поддерживаться GNU Radio. Вы можете написать свои собственные драйверы, создав исходный и приемный блоки для конкретного оборудования.

                                  Если вы не можете найти поддержку для своего любимого устройства, обратитесь за помощью в список рассылки. Возможно, кто-то уже получил работающее решение или написал блок, или, по крайней мере, вы можете получить советы и ободряющие слова для создания блока для этого оборудования.

                                  Читайте также: