Sec&Tech #4 : RTL-SDR

ماجرای یک فلش ناشناخته که رادیو از آب درآمد

کشوی سیم‌های فراموش‌شده

احتمالاً تو هم یه همچین کشویی داری؛ همون جایی که کابل‌های USB قدیمی، شارژرهایی که معلوم نیست برای کدوم گوشی بودن، و فلش‌های بی‌نام‌ونشون تهش افتادن. یه روز همین‌طور که دنبال تبدیل HDMI می‌گشتم، چشمم خورد به یه دانگل کوچیک مشکی‌رنگ. یادمه سال‌ها پیش باهاش می‌شد روی لپ‌تاپ تلویزیون دیجیتال دید.

کنجکاو شدم. مدلش رو توی گوگل سرچ کردم و به نتیجه‌ای رسیدم که نمی‌تونم بگم انتظارش رو داشتم: این وسیله‌ی به‌ظاهر بی‌ارزش، می‌تونه تبدیل بشه به گیرنده‌ی رادیویی دیجیتال برای انواع فرکانس‌ها. چیزی که بهش می‌گن: RTL-SDR

گذر از تلویزیون به دنیای رادیو

RTL-SDR در اصل یه چیپ ارزان‌قیمت (RTL2832U) بود که برای پخش تلویزیون دیجیتال ساخته شد. اما بعد یه عده هکر و مهندس کنجکاو فهمیدن میشه این چیپ رو «هک» کرد تا به جای فقط تلویزیون، تقریباً هر سیگنال رادیویی رو دریافت کنه.

یعنی چی؟ یعنی همین تیکه پلاستیکی که شبیه فلش مموریه، می‌تونه مثل یه آنتن همه‌فن‌حریف عمل کنه:

• صدای بی‌سیم تاکسی‌ها یا برج مراقبت فرودگاه

• سیگنال هواپیماها (ADS-B) که مکان دقیق‌شون رو لو میده

• داده‌های ماهواره‌های هواشناسی که تصویر ابرها رو می‌فرستن

• حتی صدای رد شدن ایستگاه فضایی بین‌المللی

خلاصه، یه پنجره‌ست به یه دنیای نامرئی که همیشه دور و برمون جریان داره.

رادیوی نرم‌افزاری به زبان ساده

حالا بذار ساده کنیم:
در رادیوی سنتی، سخت‌افزار وظیفه داشت کارهای اصلی رو انجام بده — تقویت سیگنال، فیلتر کردن، تبدیل آنالوگ به دیجیتال و غیره. ولی در رادیوی نرم‌افزاری (Software Defined Radio)، بیشتر این وظایف به نرم‌افزار سپرده میشه.

یعنی به جای اینکه یه دستگاه مخصوص هر کاربرد بخری (رادیوی FM، اسکنر هواپیما، گیرنده ماهواره و …)، یک سخت‌افزار عمومی داری (همین دانگل ارزان) و بعد با تغییر نرم‌افزار، می‌تونی کارکردش رو عوض کنی.

به نوعی مثل این می‌مونه که یه چاقوی سوئیسی دیجیتال داشته باشی؛ فقط کافیه ابزار مناسب رو باز کنی.

جذابیت قیمت پایین

این کشف زمانی هیجان‌انگیز شد که معلوم شد قیمت RTL-SDR ها چیزی بین ۲۰ تا ۳۰ دلاره. برای دنیای رادیو، این یه شوخی بود. چون قبلاً دستگاه‌های حرفه‌ای SDR صدها یا هزاران دلار قیمت داشتن.

طبق یک بررسی در Hackaday، همین ارزونی باعث شد RTL-SDR عملاً دمکراتیک بشه؛ دانشجوها، علاقه‌مندان، هکرها و حتی محققان بتونن به راحتی با سیگنال‌های بی‌سیم کار کنن.

چه چیزهایی میشه شنید یا دید؟

اینجا بخش باحالش شروع میشه. RTL-SDR مثل یه رادیوی چندکاره‌ست، البته نه برای آهنگ گوش دادن، بلکه برای دیدن پشت صحنه‌ی دنیا.

• هواپیماها: با نرم‌افزارهایی مثل dump1090 می‌تونی مکان همه‌ی هواپیماهای اطراف رو روی نقشه ببینی. همین الان سایت‌هایی مثل Flightradar24 از داده‌های داوطلب‌ها استفاده می‌کنن.

• ماهواره‌ها: مثلاً NOAA هر ۹۰ دقیقه از بالای سرمون رد میشه و تصویر ابرها رو می‌فرسته. می‌تونی اون سیگنال رو بگیری و عکس زنده از وضعیت آب‌وهوا دانلود کنی.

• هواشناسی محلی: بالن‌های هواشناسی سیگنال‌های دمای هوا و فشار رو ارسال می‌کنن. RTL-SDR می‌تونه اون داده‌ها رو بگیره.

• رادیوی آماتور (Ham Radio): جامعه بزرگی از آدم‌های کنجکاو که با هم روی باندهای مختلف حرف میزنن.

حتی بعضی محقق‌ها با RTL-SDR موفق شدن سیگنال‌های GPS خام یا حتی نویز کیهانی رو تحلیل کنن.

یک نکته امنیتی – چرا در Sec&Tech؟

شاید بپرسی این داستان چه ربطی به امنیت داره. جواب اینه: رادیو، پایه‌ی خیلی از ارتباطات بی‌سیم امروزه‌ست. وقتی بفهمی با یه ابزار ۲۰ دلاری میشه بخش بزرگی از سیگنال‌ها رو شنید یا تحلیل کرد، تازه درک می‌کنی چرا امنیت در سیستم‌های بی‌سیم حیاتی‌ست.

مثلاً سال ۲۰۱۹، تیمی از محققان در دانشگاه آکسفورد با استفاده از SDR نشون دادن که بعضی قفل‌های خودرو که روی فرکانس‌های ساده کار می‌کنن، به راحتی قابل شنود و بازتولید هستن. این یعنی چیزی که برای سازنده «کافی» به نظر می‌رسه، برای یه آدم کنجکاو با RTL-SDR فقط یه بازی بچگانه‌ست.

استعاره‌ی مفید: دنیا پر از WiFi نیست، پر از رادیوست

ما معمولاً وقتی به سیگنال فکر می‌کنیم، یاد وای‌فای یا ۴G می‌افتیم. اما واقعیت اینه که فضای اطراف ما مثل یه اتوبان چندبانده‌ست؛ هر باند مال یه سیستم دیگه‌ست: تاکسی، هواپیما، رادیو FM، ماهواره، رادار، دربازکن پارکینگ. RTL-SDR مثل یه «چشم نامرئی» می‌مونه که می‌تونه همه‌ی این باندها رو ببینه.

جمع‌بندی

اون دانگل کوچیکی که یه روز تو کشوی سیم‌هام پیدا کردم، تبدیل شد به دروازه‌ای برای درک یه حقیقت مهم:
دنیا پر از امواجه. سیگنال‌هایی که همه‌جا هستن ولی ما متوجه‌شون نمی‌شیم. RTL-SDR یادمون میده اگه ابزار مناسب داشته باشی، می‌تونی دنیای نامرئی اطراف رو ببینی و درکش کنی.

پرسش پایانی برای تو

• تا حالا فکر کردی گوشی یا لپ‌تاپت روزانه چه تعداد سیگنال اطرافش رو دریافت یا ارسال می‌کنه؟

• اگر همین امروز یه RTL-SDR بهت بدن، دوست داری اول به چی گوش بدی: ماهواره‌ها، هواپیماها یا گفت‌وگوی رادیو آماتورها؟

مرسی بابت وقتی که گذاشتین

ارادتمند شما شمس :)