sábado, febrero 27, 2021

Clonación de alarmas RFID: 3D Printing con Conductive PLA para Makers

No es la primera vez que en este blog os hablamos de proyectos interesantes que involucran de un modo u otro la Impresión 3D, desde el diseño de tapas o carcasas, la mejora de la vida de las personas como hace el proyecto de la ONG Ayúdame 3D que creó el emprendedor Guillermo M. Gauna-Vivas para hacer prótesis a personas con impresión 3D, hasta la creación de hardware para proyectos Maker de los que tantos nos gustan, como los trabajos con Raspberry Pi, Drones o Arduino, o la aventura de LemonCrest y sus consolas Open hechas por gamers y makers.  Hoy os presentamos un proyecto cuanto menos curioso y que surgió gracias a los nuevos filamentos, cada vez más técnicos que van llegando al mercado de la impresión 3D

Figura 1: Clonación de alarmas RFID.
3D Printing con Conductive PLA para  Makers

En este caso utilizaremos un filamento desarrollado por una empresa llamada proto-pasta dedicada al desarrollo de filamentos técnicos (desde filamentos que incorporan fibra de carbono hasta filamentos ferromagnéticos o conductores). El filamento escogido para este pequeño experimento se trata del Conductive PLA y es el material que hará de antena para nuestra alarma RFID.

Figura 2: Conductive PLA en acción

Lo primero de todo es conocer un poquito mas el funcionamiento de este tipo de tecnología comúnmente utilizada para producir alarmas de distintos tipos, etiquetas de seguimiento o llaves similares a las que se utilizan en los accesos a numerosas instalaciones deportivas: RFID. La tecnología RFID (Radio Frecuency Identification) nos permite transmitir información o identificar un objeto a través de ondas de radiofrecuencia, y es muy utilizada en la interacción con el mundo físico, e incluso en proyectos que mezclan IoT.

Figura 3: Libro "Arduino para Hackers: PoCs & Hacks Just for Fun"

Para que el sistema funcione correctamente es necesario un lector y una antena RFID (a parte de la etiqueta o alarma) que detecte el dispositivo y lea la información almacenada dentro de él. Su bajo coste y alta efectividad ha convertido este sistema en uno de los más utilizados tanto en el área de la seguridad como en el ámbito logístico y de las cadenas de suministro.

Figura 4: Una llave RFID en forma de llavero

Existen distintos tipos de alarmas que utilizan esta tecnología, pero si hubiese que clasificarlas en dos grandes grupos estos serían Alarmas Activas y Alarmas Pasivas. Las alarmas activas son aquellas que emiten una señal y al ser captada por un receptor (arcos de seguridad) hacen saltar la alarma de la tienda. Estas están compuestas por un chip y una antena que amplifica su señal. Por otro lado, las alarmas pasivas funcionan distorsionando la señal emitida entre dos sensores (igualmente aplicable a los arcos de seguridad). 

Figura 5: Alarma Pasiva y Alarma Activa

La ventaja de las alarmas pasivas frente a las activas es que no requieren de un chip que almacene información y son fácilmente desactivables utilizando un lector de códigos de barras, su mayor desventaja es que en algunas ocasiones se desactivan incorrectamente o vuelven a activarse y nos hacen pitar en determinadas tiendas al entrar.

Figura 6: "Raspberry Pi para Hackers & Makers:
PoCs & Hacks Just For Fun
" de 0xWord

Para este experimento tomaremos como base una alarma RFID activa como la que se muestra anteriormente, estas están compuestas por un chip que almacena información y una bobina de cobre u otro material conductivo (en este caso utilizaremos el PLA técnico de proto-pasta) que conectado al chip cumplirá con la función de antena. Lo primero será hacerse con un chip RFID, este lo podemos obtener por ejemplo de la llave magnética del gimnasio del que nos desapuntamos hace años o de algún producto que hayamos comprado en el supermercado y lleve una pegatina con alarma que fuese desactivada en caja. 


En mi caso logré extraer el chip de una pegatina con alarma utilizando un poco de alcohol, unas pinzas y una hoja de bisturí. Con el chip sano y salvo ya desmontado el siguiente paso fue diseñar una bobina similar a la que venia en la pegatina de la alarma, algo que resultó bastante sencillo utilizando Fusion360

Para poder hacer el diseño lo mas compacto posible cambié la boquilla extrusora de la impresora por una de 0,2 mm de diámetro haciendo que cada perímetro fuese un poco más fino. Después con la ayuda de un soldador de estaño uní la antena al chip y lo coloqué cuidadosamente sobre cinta de carrocero para protegerlo.

Figura 8: Impresión del diseño en 3D

Con nuestra alarma RFID ya construida solo faltaba probarla, pero para eso antes tendríamos que copiar la información del chip de una alarma activa y grabarla en nuestra alarma esperando que surtiese efecto. Para ello se puede adquirir por Internet un kit para copiar y grabar códigos RFID, por ejemplo este que encontramos en Amazon. Para ahorrar tiempo y no hacer dos viajes cogí mi alarma casera y el lector de códigos y me dirigí al supermercado mas cercano. 

Figura 9: RFID Copier

Una vez allí busqué productos que pudiesen llevar una alarma activa adherida en la caja, algo que no fue difícil en la sección de las bebidas alcohólicas. Utilizando el grabador de códigos solo tuve que colocarlo sobre la alarma pegada en la caja y pulsar el botón de copiar para obtener la información de su chip RFID y acto seguido colocar el dispositivo sobre mi alarma casera y pulsar el botón de grabar (mismo proceso que se muestra en el siguiente vídeo).
 
Figura 10: Copia de RFID

Por último, quedaba la parte más divertida del experimento, comprobar si la alarma pitaría o no. Para este paso simplemente escondí la alarma en el bolsillo interior de mis pantalones vaqueros y me dirigí a la salida sin compra, mis expectativas de que la alarma funcionase eran realmente bajas sin embargo al pasar por los arcos magnéticos estos se pusieron a sonar llamando la atención del vigilante de seguridad, que tras comprobar que no llevaba nada me recomendó que fuese a la tienda donde había comprado los pantalones porque lo más seguro era que no me hubiesen desactivado la alarma cuando los compré.

Figura 11: Libro "Hacking con Drones: Love is in the air" para makers

Este experimento es solo un ejemplo de las posibilidades que ofrecen los avances en el campo de la impresión 3D y el desarrollo de nuevos materiales técnicos. A pesar de que estos materiales dan mucho juego a la hora de experimentar aún tendremos que esperar un tiempo para poder explotar todo su potencial debido a su elevado precio. En este caso el precio del Conductive PLA ronda los 25 € por cada 100 gramos, mientras que por ese mismo precio podemos adquirir fácilmente 1 kg de otros materiales como el ABS o el PLA normal.

Autor: Sergio Sancho, Security Researcher en Ideas Locas.

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