Реверс-инжиниринг

Дисклеймер: статья развлекательно-познавательного характера получилась чуть больше, чем планировалось. Внутри много текста, картинок и щепотка тупых шуток. Излишнюю терминологию и узкоспециализированные моменты убрал под спойлер.

Всем привет.

Завязка данной истории поразительно проста: у коллеги на Toyota bB сломалась ручка задней двери, вот такая вот штука:

Судя по всему, распространённая проблема:

Казалось бы, купить на разборе за 5т.р и забыть, но нет. Мы легких путей не ищем. Было принято решение - реверс-инжиниринить и печатать на 3D принтере. Отсутствие опыта в моделировании не останавливает.

Для успешного импортозамещения нужно пройти несколько этапов:

1. Сканирование. Поскольку она треснула пополам, нужно её склеить с минимальной потерей геометрии. Задействуем сканер Scanform.

2. Обработка полученного скана до удобоваримого результата: почистить от мусора, сгладить поверхности, дыры зашить, и прочее. В этом нам поможет установленное по параллельному импорту ПО Geomagic Design X. Медведев разрешил.

3. Реверс-инжиниринг с контролем отклонений: получаем на выходе твердотельную модель. Всё тот же Geomagic.

4. Отрицание, гнев, торг, депрессия, принятие.

5. Печать модели. В этом нам поможет Picaso XL aka "проскальзывание пластика". Филамент - угленаполненный полиамид ePA-CF от братьев китайцев из ESUN.

План надёжный, как швейцарские часы. Приступаем.

Часть 1: Сканирование

Упрощая, процесс выглядит так: вокруг объекта и на нём самом расклеиваем метки, считываем их расположение в ПО сканера. На основе собранных меток сканер двумя камерами считывает отклонения проецируемой лазерной сетки и собирает облако точек. Чем больше точек - тем выше итоговая детализация скана. После, по полученному облаку строятся полигоны, и мы получаем так называемый меш, т.е. пустотелую полигональную модель.

Склеиваем деталь.

Поскольку деталь тёмная и бликует, задуваем матирующим спреем, что бы сканеру было проще было её захватить. Сканируем.

На компе можно заметить количество собираемого "шума" вокруг основной модели.

Моток скотча под деталью - это так задумано.

Далее идёт процесс очищения сканов от крупного мусора, поверхности стола и меток. Когда всё почистили - совмещаем сканы разных сторон между собой и строим полигональную модель. В ней больше 1.3 млн полигонов. Многовато!

Есть труднодоступные места, куда сканер физически не может "засветить" - это отверстия, поднутрения и прочие неприятные штуки. С этим ничего не поделать, только страдать.

Часть 2: Обработка скана

Загружаем полученный меш в geomagic.

Тут уже доступен более солидный по сравлению с ПО сканера, набор инструментов. Чистием, сглаживаем, зашиваем дыры, по возможности удаляем ненужные артефакты литья, косяки сканирования, круги от меток и прочий мусор.

Задача на данном этапе - получить красивый меш, по которому нам будет комфортно строить твердотельную модель. В итоге получаем более-менее гладкую, закрытую модель. При желании, уже на данном этапе её можно на 3Д принтер отправить, но нам нужно восстановить сломанное крепление слева. И желательно бы отверстия для крепежей получить. А тут без моделирования не обойтись.

Процесс обработки: мастером лечения healing wizard в автоматическом режиме исправляем имеющиеся ошибки, инструментом Fill holes- закрываем дыры. Убираем выступающие и ненужные части поверхности кнопкой defeature, после чего сглаживаем инструментом smooth. Инструментом decimate режем неприлично высокое количество полигонов. В итоге их стало около 700к, приемлемо.

А далее следует шаг в неизвестность.

Часть 3. Реверс-инжиниринг

Изучаем тонны материалов на ютубе, робко тыкаемся в интерфейсе геомэджика, попутно понимая, в какую жопу мы сами себя загнали. Но делать то надо, поэтому приступаем.

Если описать процесс реверса кратко, то он таков:

1. Выровнять модель в плоскостях

2. 2Д и 3Д эскизами (ситуативно) отрисовать нужные нам формы и мелкие детали

3. Выдавить полученные эскизы в твёрдое тело

4. ????

5. Profit!

В самом процессе нам нужно понимать, каким методом изготавливалась деталь, и чем мы можем принебречь, что бы не заниматься отрисовкой ненужных мелочей. Реверс осложняется тем, что деталь от времени повело, она не симметричная, и на поверхности есть артефакты литья:

Основная форма поверхности была построена, как потом оказалось, неправильным методом. Потому и получилась кривой. Но ценим что имеем:

Метод, которым делать не стоило: извлекаем автоповерхность с внешней и внутренней стороны, выдавливаем заготовку, обрезаем двумя поверхностями эту заготовку, и получаем кривые края заготовки. Ну и дрянь. Сеткой из сплайнов по контуру поверхности было бы лучше. Или обрезка поверхности эскизом общей формы. Кто ж знал.

Строим основание модели, извлекая эскиз из среза низа. Выглядит это примерно так. Красные линии на картинке - референс с оригинала, синие - построенные нами:

Извлекаем и перерисовываем эскизы из крепёжных элементов. Они зеркально отражены в оригинале, поэтому нам в 2 раза легче, достаточно их просто размножить и отзеркалить.

Добавляем скругления, фаски и прочие красивости.

Проверяем отклонения от оригинала. Максимальное отклонение около 1мм. От такой расцветки у профессионалов вытекают глаза и начнется неконтролируемая агрессия. А нам норм:

Преобразуем набор твёрдых тел обратно в полигональную модель для отправки на печать. Результат:

Часть 4. 3Д Печать

Тут каких то особенных хитростей не было, кроме расположения. Чтобы впилить деталь в стол XL, поворачиваем её на 45 градусов. Для минимизации поддержек кладём её на кромку, поворачивая на 15-20 градусов. Получаем вот такое:

Сушим композитный пластик, печатаем:

Снимаем, убираем поддержки и мусор с модели. Жалкий оригинал и неповторимая пародия:

Примеряемся и офигеваем, как точно всё садится на свои места. Удивительно!

Ставим на авто. Почти как влитой. Остается загерметизировать края и помыть машину. Но это на совести автовладельца уже.

Резюме:

Делалось всё, в первую очередь, ради собственного любопытства и получения нового опыта. Деталь требует перерисовки, желательна постобработка, покраска и лакировка. Но даже в таком виде, как временное решение, вполне себе вариант.

Уверен, что профи сделали бы всё быстрее, красивее и лучше. На то они и профи. На реверс у меня ушло примерно 3 дня неспешного моделирования и тонна времени на попытки вникнуть в суть происходящего.

Спасибо за внимание.

Устала к вечеру. До дома, думаю, когда еще доберусь. Решилась на фастфуд блины в Теремке. Пока стояла в очереди, начиталась фирменных слоганов, вроде: Я стакан из Теремка жажде говорю пока! Наконец, делаю заказ. Парень с бейджем "Сергей" выглядит еще более уставшим, чем я. Решила его подбодрить в духе компании и выдала: Напечет блинов Сергей будет в жизни все о'кей! На что тот, раздраженно: У нас в офисе уже сидит один такой умник, стихи эти дебильные сочиняет :)

Так будет так

Федеральная трасса Волгоград Махачкала , я ехал один, на моем авто московские номера.

Лет пятнадцать назад , еще бегал по халтуркам , ремонтил оборудование. Как обычно , вызвали по рекомендации, рассказали о составе оборудования договорились о цене. Неплохое немецкое железо с контроллером и приводами Сиеменс. Нужно расположиться с ноутбуком возле станка продиагнастировать, звоню директору:
-Мне еще столик организовать нужно.
-Да, говно вопрос!

Подождал минут двадцать, организовал с работягами своими силами рабочее место, станок через полчаса поехал. Захожу к директору за наличкой, епать, а там столик организован! ) Коньяк, икра, балык и осетрина. Смеялись от души! Посидели, человек хороший, всем побольше таких клиентов.

Поспорил с журналистом, что если наш сюжет наберет 1 миллион просмотров, то Роберт, так зовут журналиста, лично уберет от мусора территорию. И запишет видео отчет.

Шансов конечно почти нет. Но я бы с удовольствием посмотрел. )

Речь про специальный загончик для строительного и крупногабаритного мусора. В таком виде половина и до полигона не доедет. Многие материалы разберут для повторного использования. Данное чудо стоит в Казани.

А как утилизируют строй.хлам в вашем дворе?

https://vk.com/chisto_men

Жена сейчас рассказала. Стою на кассе в 5-ке, набрала целую тележку бытовой химии и ништяков для дома, тысячи на 3. За мной в очередь пристраивается женщина лет 50-80 и начинает диалог с кассиршей, видимо хорошей знакомой. Попутно, невзначай, достаёт свою скидочную карточку 5-ки и кладёт на лоток. Я это замечаю, но в уме считаю товары - сойдется, или в ценниках опять чего напутали. Кассир пробила мою корзину и спрашивает клубную карту. Тётенька, что весело болтала, суёт свою. Кассир её пробивает, а я в этот момент невозмутимо говорю: спишите, пожалуйста, баллы. Такого потока ругани я ещё не слышала! Продавец, конечно, всё отменила, приняла уже мою карту, но возмущения той тётки я ещё долго слышала вслед.

Вот что это было? Весеннее обострение? Я считаю, что женщина хотела специально поживиться баллами с недешёвой корзины, за этим и забалтывала кассиршу. Мы всё жалуемся, что нас постоянно разводят телефонные мошенники, предприниматели суют контрафакт, а оказывается и простые граждане не прочь нажиться за счёт ближнего! Но не забывайте, что на любую хитрую жопу найдётся свой болт с резьбой.

Отсюда

Утром спешил на работу, у бизнес центра все места заняты, а одна гранта стояла поперёк на 3 места. Нашёл место в соседнем дворе. Пока шёл в офис, возвращался из магазина мужик к этой гранте. Я сказал, что ты еблан, так машину поставил. И ушёл на работу. Он видел, как я заходил в офис. Оказалось какой - то мент. До вечера бегали два участковых и подпол, искали меня. В итоге на вахте нашли фио. А директор дал мой телефон. Вахтер сказал шьют 319 ук. Мужик был одет по гражданке. К чему готовиться? Как себя вести в случае повестки?

Для прерывания процесса загрузки пользовательского терминала нужно ввести команду "falcon".

Инженер из Бельгии по имени Леннерт Воутерс (Lennert Wouters) сумел скачать и проанализировать прошивку спутникового терминала Starlink. В ходе своих изысканий он сделал несколько интересных наблюдений и обнаружил, что существуют разные версии терминала, включая отдельную версию оборудования для разработчиков, которая защищена флагом геозоны. Даже инженеры SpaceX не везде могут работать в режиме настройки такого оборудования.

Эксперт рассказал, что получил комплект Starlink в конце мая, успел за несколько дней провести начальные исследования оборудования, выгрузить и извлечь прошивку пользовательского терминала системы. Он также добавил, что SpaceX поощряет действия энтузиастов, которые могут найти уязвимости в спутниковом комплекте, открыла доступ к программе багбаунти на портале bugcrowd и дает за обнаруженные программные дыры в прошивке или работе устройств до $25 тыс.

После сборки и настройки комплекта Starlink Воутерс сначала обновил его до последней версии прошивки и провел тестирование скорости. Он получил 268 Мбит при скачивании и 49 Мбит при загрузке в сети.

После проведения штатных проверок и изучения работы и принципов разборки терминала по роликами на YouTube, Воутерс начал операцию по его вскрытию и получению доступа к центральному чипу на базе 4-ядерного SoC Cortex-A53.

В процессе разборки инженер нашел в корпусе терминала несколько разъемов для кабеля Ethernet и управления двигателем, а также один дополнительный незадействованный четырехпиновый разъем интерфейса отладки по UART. К нему и подключился Воутерс для проверки механизма загрузки.

Инженер обнаружил, что терминал использует загрузчик U-Boot, а для прерывания процесса загрузки нужно ввести команду "falcon", хотя это не поможет в текущей конфигурации, так как последовательный ввод в терминале настроен на nulldev.

В процессе работы U-Boot загружает ядро, RAM-диск и Flattened Device Tree (FDT) из образа Flattened uImage Tree (FIT), который хранится на встроенной карте памяти MultiMediaCard (eMMC). При загрузке проверяется целостность (с помощью SHA256) и подлинность (по RSA 2048) кода ядра, RAM-диска и FDT. В системе реализована полная доверенная цепочка загрузки (TF-A) от начального загрузчика ROM до операционной системы Linux.

Оставшаяся часть процесса загрузки также содержит интересные фрагменты информации. Например, там можно видеть аргументы командной строки ядра, а также начальные адреса и длину некоторых разделов. Кроме того понятно, что SoC содержит 4 ядра.

Наконец, когда терминал завершает процесс загрузки, появляется приглашение для входа в систему.

Воутерс сделал несколько попыток угадать заводские учетные данные, но ничего не получилось. Он решил пойти глубже и начал разбирать антенну терминала для получения прямого доступа к центральному чипу и карте памяти устройства.

Оказалось, что центральный чип в корпусе с flip-chip BGA с металлической крышкой имеет маркировку ST GLLCCOCA6BF. Он подключен к энергозависимому хранилищу DRAM и энергонезависимому флэш-хранилищу в виде микросхемы eMMC.

Исследователь обнаружил, что встроенная карта памяти eMMC, содержащая флеш-память и контроллер, очень похожа на SD-карту, а ее микросхема Micron eMMC имеет маркировку JY976. Оказалось, что это микросхема MTFC4GACAJCN-1M с 4 ГБ флэш-памяти в корпусе BGA-153.

Воутерс решил не демонтировать чип памяти, что могло бы привести к его повреждению, а попытался сбросить внутрисхемный дамп eMMC.

Инженер смог идентифицировать сигналы CLK, CMD и D0 по 10 контрольным точкам около центрального SoC. Это были линии CMD, CLK и 8 линий данных с чипа памяти.

Сигнал CLK был единственным повторяющимся сигналом, CMD это сигнал, который был первым активным после того, как CLK начал переключаться, а D0 это первая линия данных для отправки данных. К счастью, определение оставшихся 7 строк данных не нужно для дампа содержимого eMMC.

Подключение считывателя к карте памяти терминала.

Получение данных с карты памяти.

После анализа скачанных данных и изучения модификации U-Boot от SpaceX на Github, Воутерс понял, что некоторые части прошивки хранятся в кастомном формате, который содержит в себе данные кода исправления ошибок (ECC). Исследователь решил убрать эти данные ECC с помощью скрипта Python и смог расшифровать файл spacex_catson_boot.h, в котором содержится информация о процессе загрузки терминала. Также инженер смог прочитать другие файлы системы и даже нашел возможность зайти в систему под root. Оказалось, что для этого нужна другая версия терминала. Текущая пользовательская версия терминала не имеет такой возможности и ее нельзя переделать.

Вдобавок исследователь обнаружил из ссылок в прошивке, что пользовательский терминал содержит защищенный элемент STMicroelectronics STSAFE. Назначение защищенного элемента не совсем понятно. Воутерс предположил, что SpaceX использует его для удаленной аутентификации терминала.

Инженер рассказал, что каждому ядру центрального чипа поставлена своя задача.

############################

# System Information

############################

#

# The user terminal phased-array computers are Catson SoCs with a quad-core

# Cortex-A53.

#

# We dedicate one core to control, while leaving the other three to handle

# interrupts and auxiliary processes.

#

# CPU 0: Control process.

# CPU 1: Lower-MAC RX process.

# CPU 2: Lower-MAC TX process.

# CPU 3: PhyFW and utility core - interrupts, auxiliary processes, miscellaneous

Воутерс подытожил, что он только начал работать с терминалом и продолжит изучать его внутренний код. В его планах рассказывать публично о новых открытиях после проверки всех данных.

9 февраля 2021 года Starlink открыла прием предзаказов на подключение к системе спутникового интернета. Компания принимает те запросы, где сейчас у нее есть разрешения на оказания услуг и технические возможности их предоставить в скорое время.

В январе энтузиаст безвозвратно разобрал антенну Starlink и изучил ее элементы под рентгеном.

В начале ноября прошлого года бета-тестеры Starlink показали, как выглядит присланный им комплект оборудования для спутникового интернета.

SpaceX с мая 2019 года выводит на орбиту группы мини-спутников в рамках проекта Starlink. SpaceX собирается обеспечить глобальное покрытие сети спутникового интернета Starlink к сентябрю этого года.

Источник

Розетка это ещё нормально. Пример из личного опыта:

Делал полностью электромонтаж в квартире. Заказчики - пара в возрасте, лет примерно 60. Так вот,заказчик попросил сделать в туалете возле унитаза проходной выключатель на свет. Видимо, взгляд у меня был слегка озадаченным, так что он пояснил, что жена у него плохо слышит, и при этом любит постоянно везде свет выключать. А докричаться до нее,если она выключила свет в туалете, а ты внутри, нереально. Поэтому ему в голову пришло такое решение проблемы.

#comment_213942712

Пожелаем удачи!

#comment_214058110

UPD. видео более высокого разрешения Ответ на пост Девушка проходит полосу препятствий

Источник: