Реверс-инжиниринг протокола сканера отпечатка пальцев Goodix 51C0 (SPI)

Скрипт	Описание
protocol_interaction.py	prove-of-concept работы со сканером. Запускать из под root.
image_decode.py	пример декодирования изображения из пакета данных, полученных в предыдущем скрипте
tls_test.py	пример TLS-рукопожатия между драйвером и сканером, а также получение и расшифровка сообщений

Настройка драйвера spidev

Сначала проверьте что устройство действительно отображается в sysfs:

ls /sys/bus/spi/devices/
# > spi0.0  spi-GDIX51C0:00

Если устройство spi-GDIX51C0:00 присутствует, выполните шаг за шагом:

sudo su
modprobe spidev

# проверить, что spidev загружен:
lsmod | grep spidev
# > spidev                 28672  0

# подсоединить устройство spi-GDIX51C0:00 к драйверу spidev
# (взято отсюда https://docs.kernel.org/spi/spidev.html)
echo spidev > /sys/bus/spi/devices/spi-GDIX51C0:00/driver_override
echo spi-GDIX51C0:00 > /sys/bus/spi/drivers/spidev/bind

# проверить, что устройство spidev появилось в /dev:
ls /dev/spidev*
# > /dev/spidev1.0

Настройка виртуального окружения

Необходимо наличие Python 3 с установленным virtualenv.

• в корневой папке проекта создайте виртуальное окружение:

virtualenv venv

• активируйте его:

source ./venv/bin/activate

• установите зависимости:

pip install -r requirements.txt

Запуск скрипта

Т.к. для доступа к SPI и GPIO-устройствам нужны права суперпользователя, его нужно запускать из под root:

sudo python protocol_interaction.py

Отладка в IDE

Для отладки можно запускать скрипт в среде разработки (например PyCharm или Intellij IDEA с установленным плагином Python), предварительно отключив запрос пароля для root-пользователя. Для этого:

• создайте в виртуальном окружении скрипт для запуска интерпретатора python из под root-пользователя:

cat << EOF > ./venv/bin/python-sudo
#!/bin/bash
sudo $(pwd)/venv/bin/python "\$@"
EOF
chmod +x ./venv/bin/python-sudo

• создайте файл /etc/sudoers.d/venv-python со следующим содержанием:

user_name machine_name = (root) NOPASSWD: /path/to/project/venv/bin/python

Например, так:

akimov huawei-rlefxx = (root) NOPASSWD: /home/akimov/desktop/gdix51c0-spi-reversing/venv/bin/python

• проверка, что все было выполнено корректно:

(venv) [akimov@huawei-rlefxx gdix51c0-spi-reversing]$ python-sudo 
Python 3.11.6 (main, Nov 14 2023, 09:36:21) [GCC 13.2.1 20230801] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import getpass
>>> getpass.getuser()
'root'
>>> exit()

Теперь в виртуальном окружении можно запускать python из под root пользователя без запроса пароля.

вместо python используйте команду python-sudo.

Настройка интерпретатора с root-правами в IDE

• в Intellij IDEA зайдите в File -> Project Structure -> SDKs -> Add new SDK -> Add Python SDK
• на вкладке Virtual environment -> Existing environment -> Interpreter ... и выберите файл [project path]/venv/bin/python-sudo Все будет выглядеть примерно так:

• нажмите Apply
• перейдите на вкладку Project
• выберите в выпадающем списке SDK созданный интерпретатор
• нажмите OK

Отладка

Запуск отладки через клик ПКМ на protocol_interaction.py -> Debug 'protocol_interaction.py'.

Логи

logs_1
_cache	файлы Goodix_Cache.bin, goodix.dat, goodix_calib.dat
_logs_0_init	начальная загрузка драйвера (нет файлов Goodix_Cache.bin, goodix.dat, goodix_calib.dat
_logs_0_init_2	повторная загрузка драйвера
_logs_1_start_and_cancel	добавление нового отпечатка - начало и отмена
_logs_2_start_and_enroll_one_finger	добавление нового отпечатка - скан пальца (1 попытка)
_logs_3_start_and_enroll_21_done	добавление нового отпечатка - скан пальца (21 попытка) - успешно завершено
_logs_4_delete	удаление отпечатка

logs_2
_logs_0_init_1	начальная загрузка драйвера (нет файлов Goodix_Cache.bin, goodix.dat, goodix_calib.dat
_logs_0_init_1_psk	начальная загрузка драйвера (нет файлов Goodix_Cache.bin, goodix.dat, goodix_calib.dat и PSK поврежден
_logs_0_init_2	повторная загрузка драйвера
_logs_1_start_and_cancel	добавление нового отпечатка - начало и отмена
_logs_2_start_and_enroll_one_finger	добавление нового отпечатка - скан пальца (1 попытка)
_logs_3_start_and_enroll_21_done	добавление нового отпечатка - скан пальца (21 попытка) - успешно завершено
_logs_4_lock_then_unlock_screen	блокировка и разблокировка экрана
_logs_5_delete	удаление отпечатка

logs_3

Логи USB драйверов (найдены в интернете)