OpenWifi، یک پشته Wi-Fi 802.11a/g/n منبع باز 

امروزه استفاده از اتصال WiFi "تقریبا ضروری است" در اکثر دستگاه‌هایی که نیاز به اتصال به اینترنت دارند، و زمانی که کار می‌کند عالی است، اما وقتی مشکلاتی وجود دارد، اغلب نمی‌توان آن‌ها را حل کرد زیرا سیستم عامل یک باینری منبع بسته است.

تا حدی قابل درک است که این کد توسط کاربران قابل دستکاری نیست، زیرا اکثریت قریب به اتفاق آنها حتی مجبور نیستند با کد تعامل داشته باشند. اما، برای آن دسته از ما که دوست داریم سر و کله بزنیم، این بخش ممکن است برای برخی جالب باشد و در نتیجه توانایی تعامل با کد آن را داشته باشد.

به همین دلیل است که پروژه OpenWiFi قصد دارد پیاده سازی WiFi SDR را ارائه دهد (رادیو نرم افزاری تعریف شده) کاملاً متن باز سازگار با لینوکس و اجرا بر روی سخت افزار FPGA.

درباره OpenWifi

openwifi به عنوان یک پیاده سازی باز از پشته کامل Wi-Fi 802.11a/g/n توسعه یافته است، شکل و مدولاسیون سیگنالی که در آن به صورت برنامه ای پیکربندی شده است (SDR، رادیو تعریف شده نرم افزار).

openwifi به شما امکان می دهد یک استقرار کاملاً کنترل شده ایجاد کنید تمام اجزای یک دستگاه بی‌سیم، از جمله لایه‌های سطح پایین، روی آداپتورهای بی‌سیم معمولی که در سطح تراشه غیرقابل دسترسی به حسابرسی پیاده‌سازی شده‌اند.

openwifi از معماری SoftMAC استفاده می کند ، که دلالت بر پیاده سازی پشته بی سیم اصلی 802.11 (MAC بالا) در سمت کنترلر و وجود یک لایه MAC کم در سمت FPGA دارد. پشته بی سیم از زیرسیستم mac80211 که توسط هسته لینوکس ارائه شده است استفاده می کند.

تعامل با SDR از طریق یک کنترلر خاص انجام می شود، به علاوه جزء سخت افزاری را می توان بر اساس فرستنده گیرنده های FMCOMMS2/3/4، ADRV1CRR یا AD9361 جهانی (RF) از Xilinx FPGA و دستگاه های آنالوگ ساخت. هزینه راه حل مبتنی بر ZYNQ NH7020 FPGA 400 یورو است.

از طرف ویژگی های اصلی از پروژه موارد زیر برجسته است:

• پشتیبانی کامل از 802.11a/g/n. ما قصد داریم از 802.11ax پشتیبانی کنیم.
• پهنای باند 20 مگاهرتز و محدوده فرکانسی 70 مگاهرتز تا 6 گیگاهرتز.
• حالت های عملیاتی: Ad-hoc (شبکه دستگاه مشتری)، نقطه دسترسی، ایستگاه و نظارت.
• پیاده سازی در سمت FPGA پروتکل لایه پیوند DCF (تابع هماهنگی توزیع شده) با استفاده از روش CSMA/CA.
• پارامترهای اولویت دسترسی به کانال قابل تنظیم: مدت زمان RTS/CTS، CTS-to-self، SIFS، DIFS، xIFS، زمان اسلات و غیره.
• اسلات زمان بر اساس آدرس مک.
• پهنای باند و فرکانس به راحتی قابل تغییر: 2MHz برای 802.11ah و 10MHz برای 802.11p.
• امکان استفاده به عنوان رادار و آشکارساز حرکت در داخل ساختمان.
• مدیریت از طریق ابزارهای معمول لینوکس مانند ifconfig و iwconfig، و همچنین یک ابزار تخصصی sdrctl که روی netlink کار می کند و به شما امکان می دهد نحوه عملکرد SDR را در سطح پایین کنترل کنید (دستکاری رجیسترها، تغییر تنظیمات برش زمانی و غیره).
• پهنای باند هنگام آزمایش از طریق iperf: 40 تا 50 مگابیت در ثانیه برای TCP و 50 مگابیت در ثانیه برای UDP.

در خصوص پروژه قابل ذکر است که اخیرا انتشار نسخه 1.4 اعلام شد که از Raspberry PI OS 11.2 (بر اساس Debian 11) و هسته لینوکس با وصله های دستگاه های آنالوگ پشتیبانی می کند.

علاوه بر آن برای محققان امنیتی، آن را فراهم می کند توانایی اجرای آزمایش‌ها برای شبیه‌سازی حملات خرده و کرک و اینکه تغییر از FPGA Vivado 2021.1 (بر اساس ADI HDL 2021_r1) انجام شده است.

تغییر دیگری که خودنمایی می کند این است پشتیبانی اضافه شده برای سخت افزار جدید: sdrpi (HexSDR SDR در Raspberry Pi)، antsdr_e200 (MicroPhase ADALM-PLUTO)، neptunesdr (Zynq 7020 + AD9361) و PYNQSDR (PYNQ-Z1 + AD936X).

همچنین در این نسخه جدید یک تصویر کارت SD عمومی برای دستگاه های 32 بیتی و 64 بیتی ارائه شده است، همچنین جداسازی کد منبع برای FPGA (openwifi-hw) و فایل های بیت استریم برای FPGA (openwifi-hw-img) انجام شده و کار در حالت Loopback ارائه شده است.

در نهایت، اگر شما هستید علاقه مند به دانستن بیشتر در مورد آن است، باید بدانید که کد اجزای نرم افزار و همچنین نمودارها و توضیحات بلوک های سخت افزاری به زبان Verilog برای FPGA تحت مجوز AGPLv3 توزیع شده است و می توانید با آنها مشورت کنید. در لینک زیر.

به عنوان یک نکته اضافی، مهم است که بررسی کنید که به پروژه صحیح دسترسی دارید، زیرا پروژه دیگری با همین نام وجود دارد که در حال حاضر در نسخه 2.7 است، اما کاملاً با آنچه در اینجا صحبت می کنیم متفاوت است. به همین دلیل است که توصیه می شود آنها از پیوندی که ما به اشتراک می گذاریم دسترسی داشته باشند.