Делаем универсальный ключ для домофона

Заголовок получился слишком громким — и ключ не такой и универсальный, и домофон поддастся не любой. Ну да ладно.
Речь пойдет о домофонах, работающих с 1-wire таблетками DS1990, вот такими:



В интернете можно найти множество материалов о том, как читать с них информацию. Но эти таблетки бывают не только read-only. Человеку свойственно терять ключи, и сегодня ларёк с услугами по клонированию DS1990 можно найти в любом подземном переходе. Для записи они используют болванки, совместимые с оригинальными ключами, но имеющие дополнительные команды. Сейчас мы научимся их программировать.

Зачем это нужно? Если отбросить заведомо нехорошие варианты, то самое простое — это перепрограммировать скопившиеся и ставшие ненужными клонированные таблетки от старого домофона, замененного на новый, от подъезда арендованной квартиры, где больше не живете, от работы, где больше не работаете, и т.п.


Сразу оговорюсь, что в описании я опущу некоторые моменты, очевидные для большинства из тех, кто «в теме», но, возможно, не позволящие простому забредшему сюда из поисковика человеку повторить процедуру. Это сделано нарочно. Я хоть и за открытость информации, и считаю, что сведения обо всех уязвимостях должна доводиться до общественности как можно быстрее, но всё же не хочу, чтобы любой желающий мог беспроблемно заходить ко мне в подъезд.

Немного теории.

Как известно, DS1990 характеризуется, в общем случае, одним параметром — собственным идентификационным номером. Он состоит из 8 байт и нанесен на поверхность таблетки. И он же выдаётся в ответ на запрос по 1-wire. На самом деле один из этих байт — это идентификатор типа устройства, ещё один — контрольная сумма, но для нас это всё не принципиально. В памяти домофона прописаны все известные ему ключи, изменять это множество может только компания, домофоном управляющая. Но кроме ключей, явно записанных в память, домофон иногда реагирует на так называемые мастер-ключи, единые для домофонов этого производителя, этой серии, этого установщика. Коды мастер-ключей стараются держать в секрете, но иногда они утекают. За пять минут гугления можно найти порядка 20 мастер-ключей от различных домофонов. У меня стоит «Визит», поэтому выбор пал на ключ 01:BE:40:11:5A:36:00:E1.

Болванки, на которые клонируются ключи, бывают разных типов. У нас в городе самые распространенные — это TM2004. По описанию они поддерживают финализацию, после которой теряют возможность перезаписи и функционируют как самые обычные DS1990. Но по каким-то причинам умельцы, делающие копии, финализацию выполняют не всегда. Возможно потому, что основная масса программаторов на рынке куплена давно и не имеет такой функции, возможно потому, что для финализации требуется повышенное (9В) напряжение. Не знаю. Но факт остаётся фактом, из 4-х ключей, на которых я экспериментировал, финализирован был только один. Остальные легко позволяли менять свой код на какой душе угодно.

Практика.

Собирать программатор будем на Arduino Uno, которая для подобных целей макетирования и сборки одноразовых поделок подходит идеально. Схема простейшая, 1-Wire на то и 1-Wire.



Время сборки устройства на бредборде не превышает пяти минут



Код скетча. Сам алгоритм записи взят тут — domofon-master2009.narod.ru/publ/rabota_s_kljuchom_tm_2004/1-1-0-5
Там, правда, написано, что можно записывать все 8 байт подряд, но у меня так не заработало. Поэтому каждый байт пишется отдельно, через свою команду 0x3C.

#include <OneWire.h>

#define pin 10

byte key_to_write[] = { 0x01, 0xBE, 0x40, 0x11, 0x5A, 0x36, 0x00, 0xE1 };

OneWire  ds(pin);  // pin 10 is 1-Wire interface pin now

void setup(void) {
  Serial.begin(9600);
}

void loop(void) {
  byte i;
  byte data[8];

  delay(1000); // 1 sec
  
  ds.reset();
  delay(50);
  ds.write(0x33); // "READ" command
  
  ds.read_bytes(data, 8);

  Serial.print("KEY ");
  for( i = 0; i < 8; i++) {
    Serial.print(data[i], HEX);
    if (i != 7) Serial.print(":");
  }

  // Check if FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF
  // If your button is really programmed with FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF, then remove this check
  if (data[0] & data[1] & data[2] & data[3] & data[4] & data[5] & data[6] & data[7] == 0xFF)
  {
    Serial.println("...nothing found!"); 
    return;
  }

  return; // remove when ready to programm

  // Check if read key is equal to the one to be programmed
  for (i = 0; i < 8; i++)
    if (data[i] != key_to_write[i])
      break;
    else
      if (i == 7)
      {
        Serial.println("...already programmed!");
        return;
      }

  Serial.println();
  Serial.print("Programming new key...");
  
  for (uint8_t i = 0; i < 8; i++)
  {
    ds.reset();
    data[0] = 0x3C; // "WRITE" command
    data[1] = i; // programming i-th byte
    data[2] = 0;
    data[3] = key_to_write[i];
    ds.write_bytes(data, 4);
    Serial.print(".");
  
    uint8_t crc = ds.read();
    
    if (OneWire::crc8(data, 4) != crc) {
        Serial.print("error!\r\n");
        return;
    }
    else
      Serial.print(".");
    
    send_programming_impulse();
  }
  
  Serial.println("done!");
}

void send_programming_impulse()
{
  pinMode(pin, OUTPUT);
  digitalWrite(pin, HIGH); 
  delay(60);
  digitalWrite(pin, LOW); 
  delay(5);
  digitalWrite(pin, HIGH); 
  delay(50); 
}

После запуска программа раз в секунду опрашивает 1-Wire интерфейс и выдаёт на последовательнй порт считанный с него код. Если это FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF, то считаем, что ничего не подключено. В общем случае это, конечно, неверно, так как некоторые болванки, например, TM2004, позволяют записать 8 0xFF в идентификатор ключа, поэтому если ваша таблетка прошита таким кодом, то проверку нужно убрать.

Порядок работы: запускаем, подключаем ключ, чей код хотим узнать, и полученное значение хардкодим в массив key_to_write. Убираем помеченный коментарием return. Снова запускаем и подключаем болванку, она должна прошиться новым ключом. Естественно, что для записи уже известного кода (скажем, мастер-ключа), первый шаг выполнять не требуется.

Если в процессе записи первого байта произошла ошибка, значит ваш ключ не перезаписываемый. Если же ошибка не на первом, а на каком-то из последующих байт, то проверьте контакт между таблеткой и ардуиной.

Успешный лог записи выглядит как-то так:

KEY FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF...nothing found!
KEY FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF...nothing found!
KEY FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF:FF...nothing found!
KEY 1:98:2C:CD:C:0:0:EB
Programming new key...................done!
KEY 1:BE:40:11:5A:36:0:E1...already programmed!

Спускаемся на улицу, пытаемся открыть соседний подъезд. Работает!

Морально-этические вопросы.

А стоило ли такое выкладывать? Вдруг в мой подъезд сможет зайти бомж и станет там жить?

Ну, во-первых, давайте смотреть правде в глаза — мастер-ключ вам запрограммируют в любом переходе за очень небольшие деньги. Да и в интернете предложений масса. В этом плане полтора хаброжителя, повторивших мой опыт — это капля в море.
Во-вторых, я всё-таки намеренно упустил несколько довольно принципиальных вопросов, которые помешают новичку запустить устройство. Ну а продвинутый человек вряд ли придёт в ваш подъезд, чтобы там спать или творить непотребства.

Поэтому и публикую без малейших сомнений. Пользуйтесь!