暗渡陳倉：用低消耗裝置進行破解和滲透測試2.2.3 BeagleBone Black

<b>2.2.3　beaglebone black</b>

雖然beaglebone在推出時已經很具有颠覆性了，但随着技術的進步，後來又釋出了一個更強大的版本，價格卻降到原來的一半（相比于之前的89美元，它隻要45美元），被稱作beaglebone black版（縮寫成bbb）。原始版本釋出不到18個月，beaglebone

black于2013年4月23日推出。成本下降主要得益于晶片數的壓縮和大批量生産。圖2.7和圖2.8是beaglebone black。

除了價格更低，新版beaglebone還有一些改進。處理器速度從720mhz提升到了1ghz；ram從256mb翻倍到了512mb。beaglebone black使用ddr3記憶體，如今ddr3比原版beaglebone所使用的ddr2要便宜。這裡給出的beaglebone black的資訊摘自《beaglebone black system reference manual》，手冊可以從https://github.com/circuitco/beaglebone-black/blob/master/bbb_srm.pdf下載下傳。

　　

      圖2.7　beaglebone black正面    圖2.8　beaglebone black背面

為什麼不用……

開源硬體的能力是有高下之分的

在世界各地的會議上做關于deck的演講時，經常有人問我“為什麼不使用某某開源闆子？”，這裡的“某某闆子”通常是樹莓派（raspberry pi），碰巧它還不是開源的。簡短的回答是樹莓派不适合我們的情況，詳細的解釋請看下文。

樹莓派沒有beaglebone black功能強。實際上，即使是比樹莓派更早的beaglebone也要比它強。beaglebone black使用1ghz的現代cortex-a8處理器，樹莓派使用的是隻有700mhz的bcm2835晶片。樹莓派缺少運作像metasploit這樣強力滲透測試工具所需的處理能力。德州儀器自由地釋出他們處理器晶片的資訊，而broadcom卻要求簽署nda才能得到應用他們晶片的細節。broadcom的晶片使用支援不夠好的陳舊arm6指令集。這限制了樹莓派所能使用的作業系統。特别地，樹莓派不能使用ubuntu。像下一章介紹的，deck是基于ubuntu的。

樹莓派也沒有beagle家族成熟。最早版本的beagleboard在2008年就已經傳遞了。beaglebone到使用者手裡的時間比樹莓派早了足足半年。甚至樹莓派項目啟動一年後，批量購買都還成問題。相比之下，beaglebone

black釋出後一周我就買了好幾塊闆子，根本不用等幾個月才能拿到。

盡管建構滲透測試硬體時價格并不是主要問題，但用樹莓派建構完整系統則要比使用beaglebone black貴得多。當外殼、usb電纜、電源，以及擴充闆都配齊時，兩個闆子本身報價的差異立即就消失殆盡了。另外，當買多個beaglebone時，多數經銷商都會提供折扣。

樹莓派提供最多17個gpio線（僅比arduino多一點），而beaglebone闆可以提供66個gpio線。樹莓派采用的是很脆弱的插針，需要購買一個排線來連接配接其他硬體，相比之下beaglebone則使用堅固的插針，可以在闆上直接擴充cape。beaglebone很易于實作緊湊（并且更可靠）的設計。

盡管樹莓派的處理能力低，但它卻比beaglebone需要更多的電能。因為運作的軟體不一樣，很難給出有意義的電能比較。據說，根據經驗測試（例如2013年5月19日釋出的題為《樹莓派（b型）功耗，低壓測試》的文章，http://www.youtube.com/watch?v=4a_ocg9uzbo），樹莓派消耗的功率是beaglebone的150%～200%。既然我們要建構電池供電的裝置，beaglebone

black在同類産品中穩拔頭籌。

說到這兒，顯然樹莓派并不是建構滲透測試的理想選擇。本書成稿時，幾個把deck移植到其他arm系統的實驗正在進行中。這将評估是否要把這些平台納入官方支援。這些移植的最新進展參見官方網站（http://philpolstra.com）和我的部落格（http://polstra.org）。

beaglebone black帶有2gb的emmc非易失存儲（本書寫作時，正在讨論在後續版本擴充到4gb）。随機安裝的angstrom

linux系統安裝在emmc中（宣布不久後新闆出廠的預裝系統将是debian linux）。相比于microsd的4位接口，emmc的接口是8位。由于闆載emmc的配置是已知的，可以最大限度根據其參數優化性能，而不用像microsd卡那樣，隻有卡插入後才能确定參數。出于這些原因，使用emmc存儲根檔案系統時能夠獲得巨大的性能提升。不幸的是deck系統高達6gb多的根檔案系統太大了，無法存儲在emmc上。

beaglebone black一個最明顯的變化是增加了microhdmi插座輸出hdmi視訊信号。hdmi支援是由nxp tda19988

hdmi成幀器實作的。beaglebone

black支援高達1920×1080的視訊分辨率。beaglebone black預設使用edid報告的最高分辨率。正因這個原因，在beaglebone

black系統啟動前連接配接并且打開顯示器是很必要的。與beagleboard-xm不同，該接口支援包括音頻在内完整的hdmi規範。隻有consumer

electronics association（cea）标準中的分辨率下才支援音頻，因為所有高清電視都支援這些分辨率，是以為beaglebone black找到顯示器完全不成問題。

然而，不像增加hdmi插座那麼明顯的變化是，beaglebone

black也比原版更省電了。壓縮掉了幾個晶片導緻所需的電流大大降低（差不多30%）。結果，基于beaglebone

black的電池驅動的破解攻擊機能夠比基于舊版beaglebone的運作更長的時間。

beagleboard.org團隊盡可能讓新版beaglebone相容原版。購買cape時，一定要確定是beaglebone black相容的，可以到http://elinux.org/beagleboard:beaglebone_capes檢查相容性。增加emmc和hdmi導緻幾個原來在擴充口上可用的引腳，現在被beaglebone自己占用了。用到這些被emmc和hdmi占用引腳的cape則必須把相關的功能關掉才能工作。在我們的應用中這不是問題，因為deck系統太大不能放到emmc中，并且對于破解攻擊機，hdmi輸出并不需要。兩個beaglebone版本之間還有一些其他的差異，但都跟我們的滲透測試關系不大。關于這些差異的詳細情況可以參考《system reference manual》。

如前所述，beaglebone black應該配上外殼或把它裝到絕緣的材料裡保護起來，以防短路。adafruit（http://www.adafruit.com/category/75）出售小的亞克力外殼和能容納一個beaglebone加上幾個cape的大外殼。大多數像special

computing（https://specialcomp.com/beaglebone/）這樣的其他beaglebone商家也都有簡單的亞克力外殼出售，價格差不多10美元。圖2.9和圖2.10展示了special computing的外殼。原版beaglebone的外殼如果用電鑽或類似的工具開個microhdmi插座的槽，也能用在新版beaglebone上。如果讀者想自己制作外殼，一定小心别用太大的銅柱，因為這有可能會碰壞靠近安裝孔的元器件。

      圖2.9　裝上special

computing外殼的    圖2.10　裝上special

computing外殼的

      beaglebone black正面   beaglebone

black背面