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Info:
In meiner Freizeit beschÀftige ich mich viel mit Elektronik, Technik und GerÀten. Hier auf meinen Laborseiten stelle ich die Ergebnisse meine Projekte vor.

Wenn Sie noch Fragen zu den hier gezeigten Dingen haben schreiben sie mir einfach eine Email. Diese Seiten befinden sich zur Zeit noch im Aufbau (Wird auch niemals fertig werden, keine Sorge...)

Bitte Beachten Sie auch die Hindweise in Faq und Impressum bevor Sie sich die Programme herunterladen.

Achtung, die hier gezeigten Experimente und Basteleien sind lebensgefĂ€hrlich und richten sich ausschließlich an Fachleute mit entsprechender Sachkenntnis. Das hier gezeigte erfordert einen sicheren Umgang mit Hochspannung, Strom, Lasern und Giftstoffen. Die Warnung ist ernst gemeint und ich hafte weder fĂŒr PersonenschĂ€den oder SachschĂ€den!
The Lab - ChipcardLab

Die Idee:
netter versuch... Magnet und Chipkarten faszinieren mich von frĂŒhster Kindheit an. Ich erinnere mich noch gut daran wie ich verbrauchte Magnet und Chipkarten aller Art sammelte und von einem Automaten trĂ€umte mit dem ich die Karten verĂ€ndern und analysieren könnte. Meine Leidenschaft fĂŒr die einfachen Speicherchipkarten entdeckte ich um `97 als die Zeitungen ĂŒber die ersten Telefonkartennachbauten berichteten. Auf den Fotos waren abenteuerliche Konstruktionen zu sehen. Man hatte neben den normalen Goldkontakten ein Loch geschnitten und einen flachgefeilten IC eingelassen den man dann mit filigranen DrĂ€hten an den Goldkontakten angeschlossen hatte. Ich war sofort Feuer und Flamme. das musste ich auch probieren. Ich habe damals meine einzige Telefonkarte genommen und vorsichtig, wie auf den Bildern in der Zeitung gezeigt, die RĂŒckseite der Karte aufgeschnitten und die Kontakte angezapft. Dann habe ich angefangen sĂ€mtliche ICs aus ElektroaltgerĂ€ten auszulöten die in etwa so aussahen wie der winzige IC auf dem Foto. Dieses Vorhaben ist natĂŒrlich gnadenlos in die Hose gegangen. Vor kurzem ist mir beim AufrĂ€umen die alte aufgeschnittene Telefonkarte von damals in die HĂ€nde gefallen. Da kam mir die Idee fĂŒr das ChipcardLab, ein kleines Labor fĂŒr Chipkarten das es erlaubt sich auf unterster Ebene mit der Thematik auseinander zu setzen und eigene Ideen fĂŒr Chipkartenanwendungen zu entwicklen und auszuprobieren.

ChipcardLab:
Chipkarten - sie sind ĂŒberall Das ChipcardLab ist ein modulares Entwicklungs und Analyseset fĂŒr ISO und kompatible Chipkarten. Es ist modular erweiterbar und kann vielseitig eingesetzt werden. Eigene Ideen können mit minimalem Aufwand schnell ausprobiert werden. Das Projekt wendet sich in erster Linie an Einsteiger ohne Vorerfahrung. Das offene Konzept soll dazu einladen sich auf die Thematik Chipkarten aktiv einzulassen. Die Vorgefertigte Software und die bereits erstellte und getestete Platine sorgen fĂŒr einen sicheren Start in die Welt der Chipkarten.

Die Hardware:
Klicken Sie auf das Bild fĂŒr eine große Ansicht. Das Cardboard: Die Basis bildet das Cardboard, auf welchem sich eine ISO/Anfor Kontaktiereinheit und ein 25 Pol Sub-D Stecker befindet. Sowol die ISO, als auch die Anfor Kontakte sind auf Steckleisten an der Seite gefĂŒhrt und normgerecht beschriftet. Bei dem Sub-D Stecker wurden alle Parallelport relevanten Pins ebenfalls auf die Steckleisten gefĂŒhrt und normgerecht beschriftet. So hĂ€lt man bereits mit der Cardboard Platine ein Werkzeug in der Hand um z.B.: mit ein par DrĂ€hten eine Chipkarte am Parallelport eines PCs anzuschließen und zu lesesn bzw. zu beschreiben. Die Stiftleisten sind weiterhin dazu geeignet Module aufzunehmen.

Die Kartenimitation: Die Kartenimitation dient dazu das ChipcardLab direkt mit einem Cipkartenterminal zu verbinden um z.B.: eine Chipkarte zu emulieren bzw. den Datenverkehr zwischen Chipkartenterminal und Karte zu debugzwecken aufzuzeichnen. Ex existiert eine Imitation fĂŒr ISO-Karten (ÜberlĂ€nge) und SIM-Karten.

Die SIM-Kartenkontaktiereinrichtung: Da SIM-Karten nicht in die normale Kontaktiereinrichtung passen gibt es eine Kontaktiereinrichtung die an die Kartenimitation angeschlossen werden kann. Auf diese Weise wird die Sim-Karte adaptiert. Das muss natĂŒrlich auch nicht sein. Man kann auch einen im Handel erhĂ€ltlichen Adapter verwenden.

Der Adapter: Der Adapter (rechts oben im Bild) dient dazu die Kartenimitation direkt an das Cardboard anzuschließen um die entsprechenden Kontakte auf den Steckleisten des Cardboards zur VerfĂŒgung zu stellen. Das Cardboard ist schon entsprechend beschriftet. Der Adapter ist mit dem ChipcardController Board nicht kompatiebel, dort wird die Kartenimitation direkt an den dafĂŒr vorgesehenen Stecker angschlossen.

Das BSCRDW Modul: BSCDRW steht fĂŒr »Billigster SmartCard Reader Der Welt« und geht auf eine Bastelei die mal von der GSHO (German Smartchard Hackers Organization) vorgestellt wurde. Mit dem BSCRDW von Gsho habe ich meine ersten Chipkartenexperimente gemacht. Da fĂŒr selbiges Konzept von GSHO auch C++ Quelltexte zur VerfĂŒgung stehen ist der BSCRDW eine gute FingerĂŒbung fĂŒr alle die in die Thematik einsteigen wollen. Das Modul besitzt leider nur LesefĂ€higkeiten.

Das Smartlab Modul: Smartlab ist ebenfalls von GSHO. Mit Smartlab (leider nur fĂŒr Windows) lassen sich die Inhalte von Telefonkarten lesen und bearbeiten. Im Gegensatz zum BSCRDW besitzt das Smartlab Modul SchreibfĂ€higkeiten und eine Status LED. Das Smartlab Modul benötigt aber eine zusĂ€tzliche Stromversorgung.

Der ChipcardController: Der Chipcard Controller macht das Chipcarlab zu einem mĂ€chtigen UniversalgerĂ€t und ist das eigentliche Gehirn des ChipcardLab. Auf der Platine befindet sich ein Atmega16 als Hauptprozessor, eine Serielle und eine Parallele (4 Input Pins, 4 Output Pins, gepuffert) Schnittstelle, eine Schnittstelle zum Anschluss der Kartenimitation. 4 Status LEDs. Die AnschlĂŒsse fĂŒr die LEDs, die Kartenimitation und die ISO Kontakte der Kontaktiereinrichtung sind zusammen mit GND und 5V auf eine Steckleiste gefĂŒhrt um kleine Erweiterungsmodule aufstecken zu können. Programmiert wird ĂŒber eine ISP Schnittstelle, welche natĂŒrlich entsprechend herausgefĂŒhrt ist. Sowol beim Anschluss fĂŒr die Kartenimitation, als auch bei der Kontaktiereinrichtung sind alle 8 ISO Pins erreichbar und können mit beliebigen Pegeln versorgt werden. Falls man den Atmega8 mit einem externen Oszillator betreiben möchte steht ein ein entsprechender Steckplatz bereits auf dem Board zur VerfĂŒgung.

Hinweis: Die Internetseite von GSHO gibt es leider nicht mehr.

Die Software:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrĂ¶ĂŸern Die Software wurde komplett neu geschrieben und unterstĂŒtzt nun eine viel Zahl von alltĂ€glichen Dingen die man in einem Chipkartenhaushalt so braucht. Das Konzept hat sich gegenĂŒber der alten Software gravierend gĂ€ndert. Es ist nicht mehr die komplette Software im ChipcardLab sondern nur noch eine Firmware die mit einer Software (Linux) fernbedient wird. Wer das ChipcardLab nachbaut findet im Paket vorkompilierte Binarys der kompletten Software. Was den Controller anbelangt können diese Binaries sogar so wie sie sind verwendet, sprich in den Controller geflasht werden. Bei der PC-Software ist es nicht garantiert das die Binaries funktioniern. Man sollte deshalb die PC-Software selber neu kompilieren. Hierzu muss zuerst die libCodeBananas installiert werden. Erst dann kann man die PC-Software kompilieren. Wenn die Software startet und die Verbindung mit dem ChipcardLab klappt ist der Rest ein Kinderspiel. Die MenĂŒfĂŒhrung der Software ist diesmal mit sehr reichaltigen Hinweisen und Tips ausgeschmĂŒckt so das man sich schnell zurechtfindet.

Unter https://berlin.ccc.de/wiki/ChipcardLab Habe ich zu dem eine genaue Anleitung veröffentlicht wie die Software zu handhaben ist. Diese Anleitung liegt dem Paket auch bei.

Tipps und Tricks:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrĂ¶ĂŸern Speicherkarten: Normale Speicherkarten (z.B.: Telefonkarten) haben eine 3 Drahtschnittstelle. Das sind Takt, Reset und I/O. Mit jedem Taktpuls wird der AdresszĂ€hler erhöht und mit Reset kann er wieder auf 0 gesetzt werden. An I/O liegt der jeweilige Status der Speicherzelle an, sollte man meinen. TatsĂ€chlich ist es so das im Falle einer logischen 0 I/O auf Masse zieht und im Falle einer logischen 1 einen undefinierten Pegel annimmt. Deshalb muss I/O auf alle FĂ€lle mit einem Pullup Widerstand an VCC gelegt werden.

Abtelefonierte Telefonkarten: Abtelefonierte Telefonkarten kann man zwar nicht wieder aufladen aber man kann sie als ID-Karten weiterverwenden: Telefonkarten sind durch ein Challenge/Response Verfahren geschĂŒtzt. Die Challange ist 48 Bit lang und die Response 16 Bit. Man könnte sich nun eine Anzahl Responses von der Karte berechnen lassen und diese dann zur Validierung verwenden. Telefonkarten haben aber noch ein anderes Chic: HĂ€lt man sie unter schwarzlicht wird die Seriennummer sichtbar.

Von der BitlĂ€nge zur Baudrate: An vielen Stellen muss, falls man sie nicht weis, die Baudrate bestimmt werden. Im einfachsten Fall macht man das mit einem Speicheroszilloskop. Man greift sich willkĂŒrlich ein StĂŒck der Kommunikation herraus und sucht sich das kleinst mögliche stetige Intervall, also eine Stelle wo man sicher ist das es sich um ein einzelnes Bit handelt heraus und misst den Abstand zwischen Anfang und Ende. Nehmen wir mal an wir messen hier einen Abstand von DeltaT=104us. Daraus kann man jetzt sehr einfach die Baudrate berechnen, denn die Baudrate ist genau der Kehrwert von DeltaT. Man muss das ganze nur richtig in den Taschenrechner eingeben, also die us bzw. das *10^-6 nicht vergessen. Effektiv rechnet man also 1/(104*10^-6). Heraus kommt 9615,384615385 was ungefĂ€hr 9600 Baud ist.

ChipcardLabMini:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrĂ¶ĂŸern Das ChipcardLab ist eigentlich ein modulares System. Diese modularitĂ€t hat viele Vorteile die direkt auf der Hand liegen: Man kann leicht etwas Ă€ndern, man kommt ĂŒberall leicht ran, man kann leicht eigene Änderungen einbringen, usw... Allerdings macht genau diese ModularitĂ€t das ChipcardLab aufwĂ€ndig und teuer. Deshalb habe ich eine miniatur-Version des ChipcardLab entwickelt die fast alles kann was das große ChipcardLab mit ChipcardController auch kann. Es kann sogar die gleiche Firmware ohne Änderungen weiter benutzt werden. Das ChipcardLabMini ist klein und passt in jede Tasche und ist natĂŒrlich USB-Powered. Allerdings ist leider nicht mehr modular. Aber man kann nicht alles haben.

Download:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrĂ¶ĂŸern Die Platinenlayouts und SchaltplĂ€ne stehen im PostScript (Ätzen) und im HPGL (IsolationsfrĂ€se) unter der Creative Commons Licence zur VerfĂŒgung. Die zugehörigen Quelltexte stehen unter der GNU-GPL V.2.0 zur VerfĂŒgung. Mittlerweile ist das ChipcardLab auch erwachsen geworden. Die neuste Version hat einen USB-Port und wird auch ĂŒber diesen mit Strom versorgt, kein lĂ€stiges Kabelgewirr mehr. Zudem kommt beim ChipcardController jetzt ein Prozessor mit mehr Flash-Speicher zum Einsatz und das Layout ist SMD. Auch die Software hat viel dazu gelernt - probiert es aus...

Download - ChipcardLab

Empfehlung:
Klicken Sie auf das Bild um es zu vergrĂ¶ĂŸern Wer sich ernsthaft mit dem Thema Chipkarten befassen möchte kommt auf lange Sicht, mit den im Internet doch recht rar vorhandenen Informationen, nicht weit. Das Handbuch der Chipkarten von Rankl und Effing ist die Referenz auf dem Gebiet der Chipkarten. Vom Telefonkarten bis hin zu komplexen Smartcards mit eigenem Betriebsystem wird dort alles abgehandelt. Das Handbuch der Chipkarten ist die vollstĂ€ndigste Dokumentation die ich kenne und sehr zu empfehlen wenn man noch keine Vorkenntnisse hat.

Tip: Schau dir doch auch mal meine Computersammlung an!
(c)2001-2018 Philipp Maier, Hohen Neuendorf