]> git.zerfleddert.de Git - proxmark3-svn/blobdiff - armsrc/legicrf.c
CHG: according to measureement by @wilrn the actual timing for receiving tag data...
[proxmark3-svn] / armsrc / legicrf.c
index 572a870ebbb303965469132cf6b8015aef357876..b1378b811e1ac99e4702f4c53d7058c6bc76ac0c 100644 (file)
@@ -7,7 +7,6 @@
 //-----------------------------------------------------------------------------
 // LEGIC RF simulation code
 //-----------------------------------------------------------------------------
-
 #include "legicrf.h"
 
 static struct legic_frame {
@@ -73,7 +72,7 @@ static void setup_timer(void) {
 //#define RWD_TIME_0 90      /* RWD_TIME_PAUSE off, 40us on = 60us */
 //#define RWD_TIME_PAUSE 30  /* 20us */
 
-// testing calculating in ticks instead of (us) microseconds.
+// testing calculating in (us) microseconds.
 #define        RWD_TIME_1 120          // READER_TIME_PAUSE 20us off, 80us on = 100us  80 * 1.5 == 120ticks
 #define RWD_TIME_0 60          // READER_TIME_PAUSE 20us off, 40us on = 60us   40 * 1.5 == 60ticks 
 #define RWD_TIME_PAUSE 30      // 20us == 20 * 1.5 == 30ticks */
@@ -90,30 +89,26 @@ static void setup_timer(void) {
 #define FUZZ_EQUAL(value, target, fuzz) ((value) > ((target)-(fuzz)) && (value) < ((target)+(fuzz)))
 
 #ifndef SHORT_COIL
-//#define LOW(x)        AT91C_BASE_PIOA->PIO_CODR = (x)
 # define SHORT_COIL    LOW(GPIO_SSC_DOUT);
 #endif
 #ifndef OPEN_COIL
-//#define HIGH(x)       AT91C_BASE_PIOA->PIO_SODR = (x)
 # define OPEN_COIL     HIGH(GPIO_SSC_DOUT);
 #endif
 
-uint32_t stop_send_frame_us = 0;
+uint32_t sendFrameStop = 0;
 
 // Pause pulse,  off in 20us / 30ticks,
 // ONE / ZERO bit pulse,  
 //    one == 80us / 120ticks
 //    zero == 40us / 60ticks
 #ifndef COIL_PULSE
-# define COIL_PULSE(x)  { \
+# define COIL_PULSE(x) \
+       do { \
                SHORT_COIL; \
-               Wait(RWD_TIME_PAUSE); \
+               WaitTicks( (RWD_TIME_PAUSE) ); \
                OPEN_COIL; \
-               Wait((x)); \
-       }
-#endif
-#ifndef GET_TICKS
-# define GET_TICKS AT91C_BASE_TC0->TC_CV
+               WaitTicks((x)); \
+       } while (0) 
 #endif
 
 // ToDo: define a meaningful maximum size for auth_table. The bigger this is, the lower will be the available memory for traces. 
@@ -121,22 +116,6 @@ uint32_t stop_send_frame_us = 0;
 #define LEGIC_CARD_MEMSIZE 1024
 static uint8_t* cardmem;
 
-static void Wait(uint32_t time){
-       if ( time == 0 ) return;
-       time += GET_TICKS;      
-       while (GET_TICKS < time);
-}
-// Starts Clock and waits until its reset
-static void Reset(AT91PS_TC clock){
-       clock->TC_CCR = AT91C_TC_CLKEN | AT91C_TC_SWTRG;
-       while(clock->TC_CV > 1) ;
-}
-
-// Starts Clock and waits until its reset
-static void ResetClock(void){
-       Reset(timer);
-}
-
 static void frame_append_bit(struct legic_frame * const f, int bit) {
        // Overflow, won't happen
    if (f->bits >= 31) return;
@@ -154,7 +133,7 @@ static void frame_clean(struct legic_frame * const f) {
 // and while sending/receiving in bit frames (100, 60)
 /*static void CalibratePrng( uint32_t time){
        // Calculate Cycles based on timer 100us
-       uint32_t i =  (time - stop_send_frame_us) / 100 ;
+       uint32_t i =  (time - sendFrameStop) / 100 ;
 
        // substract cycles of finished frames
        int k =  i - legic_prng_count()+1; 
@@ -166,8 +145,7 @@ static void frame_clean(struct legic_frame * const f) {
 */
 
 /* Generate Keystream */
-static uint32_t get_key_stream(int skip, int count)
-{
+uint32_t get_key_stream(int skip, int count) {
        uint32_t key = 0;
        int i;
 
@@ -175,7 +153,7 @@ static uint32_t get_key_stream(int skip, int count)
        legic_prng_bc += prng_timer->TC_CV;
 
        // reset the prng timer.
-       Reset(prng_timer);
+       ResetTimer(prng_timer);
 
        /* If skip == -1, forward prng time based */
        if(skip == -1) {
@@ -209,7 +187,7 @@ static uint32_t get_key_stream(int skip, int count)
 /* Send a frame in tag mode, the FPGA must have been set up by
  * LegicRfSimulate
  */
-static void frame_send_tag(uint16_t response, uint8_t bits, uint8_t crypt) {
+void frame_send_tag(uint16_t response, uint8_t bits, uint8_t crypt) {
        /* Bitbang the response */
        LOW(GPIO_SSC_DOUT);
        AT91C_BASE_PIOA->PIO_OER = GPIO_SSC_DOUT;
@@ -222,7 +200,7 @@ static void frame_send_tag(uint16_t response, uint8_t bits, uint8_t crypt) {
        }
 
        /* Wait for the frame start */
-       Wait( TAG_FRAME_WAIT );
+       WaitUS( TAG_FRAME_WAIT );
 
        uint8_t bit = 0;
        for(int i = 0; i < bits; i++) {
@@ -235,7 +213,7 @@ static void frame_send_tag(uint16_t response, uint8_t bits, uint8_t crypt) {
                else
                        LOW(GPIO_SSC_DOUT);
                  
-               Wait(100);
+               WaitUS(100);
    }
    LOW(GPIO_SSC_DOUT);
 }
@@ -243,7 +221,7 @@ static void frame_send_tag(uint16_t response, uint8_t bits, uint8_t crypt) {
 /* Send a frame in reader mode, the FPGA must have been set up by
  * LegicRfReader
  */
-static void frame_sendAsReader(uint32_t data, uint8_t bits){
+void frame_sendAsReader(uint32_t data, uint8_t bits){
 
        uint32_t starttime = GET_TICKS, send = 0;
        uint16_t mask = 1;
@@ -263,7 +241,7 @@ static void frame_sendAsReader(uint32_t data, uint8_t bits){
        // Final pause to mark the end of the frame
        COIL_PULSE(0);
        
-       stop_send_frame_us = GET_TICKS;
+       sendFrameStop = GET_TICKS;
        uint8_t cmdbytes[] = {
                BYTEx(data, 0), 
                BYTEx(data, 1),
@@ -271,7 +249,7 @@ static void frame_sendAsReader(uint32_t data, uint8_t bits){
                prng1,
                legic_prng_count()
        };
-       LogTrace(cmdbytes, sizeof(cmdbytes), starttime, stop_send_frame_us, NULL, TRUE);
+       LogTrace(cmdbytes, sizeof(cmdbytes), starttime, sendFrameStop, NULL, TRUE);
 }
 
 /* Receive a frame from the card in reader emulation mode, the FPGA and
@@ -298,14 +276,14 @@ static void frame_sendAsReader(uint32_t data, uint8_t bits){
 static void frame_receiveAsReader(struct legic_frame * const f, uint8_t bits) {
 
        frame_clean(f);
+       if ( bits > 32 ) return;
        
-       uint8_t i = 0, edges = 0;       
+       uint8_t i = bits, edges = 0;    
        uint16_t lsfr = 0;
        uint32_t the_bit = 1, next_bit_at = 0, data;
+       
        int old_level = 0, level = 0;
-
-       if(bits > 32) bits = 32;
-
+       
        AT91C_BASE_PIOA->PIO_ODR = GPIO_SSC_DIN;
        AT91C_BASE_PIOA->PIO_PER = GPIO_SSC_DIN;
        
@@ -320,14 +298,15 @@ static void frame_receiveAsReader(struct legic_frame * const f, uint8_t bits) {
        data = lsfr;
        
        //FIXED time between sending frame and now listening frame. 330us
-       Wait( TAG_FRAME_WAIT );
+       //WaitTicks( TAG_FRAME_WAIT - (GET_TICKS - sendFrameStop ) );
+       WaitTicks( 495 );
 
        uint32_t starttime = GET_TICKS;
-       
        next_bit_at =  GET_TICKS + TAG_BIT_PERIOD;
-       
-       for( i = 0; i < bits; i++) {
+
+       while ( i-- ){
                edges = 0;
+               uint8_t adjust = 0;
                while  ( GET_TICKS < next_bit_at) {
 
                        level = (AT91C_BASE_PIOA->PIO_PDSR & GPIO_SSC_DIN);
@@ -336,14 +315,20 @@ static void frame_receiveAsReader(struct legic_frame * const f, uint8_t bits) {
                                ++edges;
                        
                        old_level = level;
-               }
+                       
+                       if(edges > 20 && adjust == 0) {
+                               next_bit_at -= 15;
+                               adjust = 1;
+                       }
+               }               
+
                next_bit_at += TAG_BIT_PERIOD;
                
                // We expect 42 edges  == ONE
-               if(edges > 20 && edges < 60) {
+               if(edges > 20 && edges < 64)
                        data ^= the_bit;
-               }               
-               the_bit <<= 1;
+
+               the_bit <<= 1;  
        }
 
        // output
@@ -351,7 +336,7 @@ static void frame_receiveAsReader(struct legic_frame * const f, uint8_t bits) {
        f->bits = bits;
                
        // log
-       stop_send_frame_us = GET_TICKS;
+       sendFrameStop = GET_TICKS;
        
        uint8_t cmdbytes[] = { 
                BYTEx(data,0),
@@ -359,20 +344,22 @@ static void frame_receiveAsReader(struct legic_frame * const f, uint8_t bits) {
                bits,
                BYTEx(lsfr,0),
                BYTEx(lsfr,1),
+               BYTEx(data, 0) ^ BYTEx(lsfr,0),
+               BYTEx(data, 1) ^ BYTEx(lsfr,1),
                prng_before,
                legic_prng_count()
        };
-       LogTrace(cmdbytes, sizeof(cmdbytes), starttime, stop_send_frame_us, NULL, FALSE);
+       LogTrace(cmdbytes, sizeof(cmdbytes), starttime, sendFrameStop, NULL, FALSE);
 }
 
 // Setup pm3 as a Legic Reader
-static uint32_t perform_setup_phase_rwd(uint8_t iv) {
-
+static uint32_t setup_phase_reader(uint8_t iv) {
+       
        // Switch on carrier and let the tag charge for 1ms
        HIGH(GPIO_SSC_DOUT);
-       SpinDelay(40);
+       WaitUS(1000);   
        
-       ResetUSClock();
+       ResetTicks();
        
        // no keystream yet
        legic_prng_init(0);
@@ -386,31 +373,26 @@ static uint32_t perform_setup_phase_rwd(uint8_t iv) {
        frame_receiveAsReader(&current_frame, 6);
 
        // fixed delay before sending ack.
-       Wait(TAG_FRAME_WAIT);
-       legic_prng_forward(4);
+       WaitTicks(366);  // 244us
+       legic_prng_forward(1);  //240us / 100 == 2.4 iterations
        
        // Send obsfuscated acknowledgment frame.
        // 0x19 = 0x18 MIM22, 0x01 LSB READCMD 
        // 0x39 = 0x38 MIM256, MIM1024 0x01 LSB READCMD 
        switch ( current_frame.data  ) {
-               case 0x0D:
-                       frame_sendAsReader(0x19, 6);
-                       break;
-               case 0x1D:
-               case 0x3D:
-                       frame_sendAsReader(0x39, 6);
-                       break;
-               default:
-                       break;
+               case 0x0D: frame_sendAsReader(0x19, 6); break;
+               case 0x1D: 
+               case 0x3D: frame_sendAsReader(0x39, 6); break;
+               default: break;
        }
        return current_frame.data;
 }
 
-static void LegicCommonInit(void) {    
+static void LegicCommonInit(void) {
+
        FpgaDownloadAndGo(FPGA_BITSTREAM_HF);
        FpgaWriteConfWord(FPGA_MAJOR_MODE_HF_READER_TX);
        SetAdcMuxFor(GPIO_MUXSEL_HIPKD);
-       FpgaSetupSsc();
 
        /* Bitbang the transmitter */
        LOW(GPIO_SSC_DOUT);
@@ -425,33 +407,43 @@ static void LegicCommonInit(void) {
        set_tracing(TRUE);
        crc_init(&legic_crc, 4, 0x19 >> 1, 0x5, 0);
        
-       StartCountUS();
+       StartTicks();
 }
 
 // Switch off carrier, make sure tag is reset
 static void switch_off_tag_rwd(void) {
        LOW(GPIO_SSC_DOUT);
-       SpinDelay(10);
+       WaitUS(200);
        WDT_HIT();
+       Dbprintf("Exit Switch_off_tag_rwd");
 }
 
 // calculate crc4 for a legic READ command 
 // 5,8,10 address size.
 static uint32_t legic4Crc(uint8_t legicCmd, uint16_t byte_index, uint8_t value, uint8_t cmd_sz) {
        crc_clear(&legic_crc);  
-       uint32_t temp =  (value << cmd_sz) | (byte_index << 1) | legicCmd;
-       crc_update(&legic_crc, temp, cmd_sz + 8 );
+       //uint32_t temp =  (value << cmd_sz) | (byte_index << 1) | legicCmd;
+       //crc_update(&legic_crc, temp, cmd_sz + 8 );
+       crc_update(&legic_crc, 1, 1); /* CMD_READ */
+       crc_update(&legic_crc, byte_index, cmd_sz-1);
+       crc_update(&legic_crc, value, 8);
        return crc_finish(&legic_crc);
 }
 
 int legic_read_byte(int byte_index, int cmd_sz) {
 
-       uint8_t byte = 0, crc = 0;
-       uint32_t calcCrc = 0;
+       // (us)| ticks
+       // -------------
+       // 330 | 495
+       // 460 | 690
+       // 258 | 387
+       // 244 | 366
+       WaitTicks(366); 
+       legic_prng_forward(3); // 460 / 100 = 4.6  iterations
+
+       uint8_t byte = 0, crc = 0, calcCrc = 0;
        uint32_t cmd = (byte_index << 1) | LEGIC_READ;
 
-       Wait(TAG_FRAME_WAIT);
-       
        frame_sendAsReader(cmd, cmd_sz);
        frame_receiveAsReader(&current_frame, 12);
 
@@ -463,7 +455,9 @@ int legic_read_byte(int byte_index, int cmd_sz) {
                Dbprintf("!!! crc mismatch: expected %x but got %x !!!",  calcCrc, crc);
                return -1;
        }
-       legic_prng_forward(4);
+
+
+//     legic_prng_forward(2); // 460 / 100 = 4.6  iterations
        return byte;
 }
 
@@ -499,7 +493,7 @@ int legic_write_byte(uint8_t byte, uint16_t addr, uint8_t addr_sz) {
 
     legic_prng_forward(2); /* we wait anyways */
        
-       Wait(TAG_FRAME_WAIT);
+       WaitUS(TAG_FRAME_WAIT);
        
        frame_sendAsReader(cmd, cmd_sz);
   
@@ -511,7 +505,7 @@ int legic_write_byte(uint8_t byte, uint16_t addr, uint8_t addr_sz) {
     int t, old_level = 0, edges = 0;
     int next_bit_at = 0;
 
-       Wait(TAG_FRAME_WAIT);
+       WaitUS(TAG_FRAME_WAIT);
 
     for( t = 0; t < 80; ++t) {
         edges = 0;
@@ -527,13 +521,13 @@ int legic_write_byte(uint8_t byte, uint16_t addr, uint8_t addr_sz) {
                        int t = timer->TC_CV;
                        int c = t / TAG_BIT_PERIOD;
                        
-                       ResetClock();
+                       ResetTimer(timer);
                        legic_prng_forward(c);
                return 0;
         }
     }
 
-       ResetClock();
+       ResetTimer(timer);
        return -1;
 }
 
@@ -542,13 +536,14 @@ int LegicRfReader(int offset, int bytes, int iv) {
        uint16_t byte_index = 0;
        uint8_t cmd_sz = 0;
        int card_sz = 0;                                                                   
-
+       uint8_t isOK = 1;
+       
        if ( MF_DBGLEVEL >= 2)
-               Dbprintf("setting up legic card,  IV = 0x%03.3x", iv);          
+               Dbprintf("setting up legic card,  IV = 0x%02x", iv);
        
        LegicCommonInit();
 
-       uint32_t tag_type = perform_setup_phase_rwd(iv);
+       uint32_t tag_type = setup_phase_reader(iv);
 
         //we lose to mutch time with dprintf
        switch_off_tag_rwd();
@@ -571,7 +566,9 @@ int LegicRfReader(int offset, int bytes, int iv) {
                        break;
                default:
                        if ( MF_DBGLEVEL >= 1) Dbprintf("Unknown card format: %x", tag_type);
-                       return 1;
+                       isOK = 0;
+                       goto OUT;
+                       break;
        }
        if (bytes == -1)
                bytes = card_sz;
@@ -580,28 +577,27 @@ int LegicRfReader(int offset, int bytes, int iv) {
                bytes = card_sz - offset;
 
        // Start setup and read bytes.
-       perform_setup_phase_rwd(iv);
-
+       setup_phase_reader(iv);
+       
        LED_B_ON();
        while (byte_index < bytes) {
                int r = legic_read_byte(byte_index + offset, cmd_sz);
                
                if (r == -1 || BUTTON_PRESS()) {                        
-               switch_off_tag_rwd();
-               LEDsoff();
                if ( MF_DBGLEVEL >= 2) DbpString("operation aborted");
-                       cmd_send(CMD_ACK,0,0,0,0,0);  
-                       return 1;
+                       isOK = 0;
+                       goto OUT;
                }
                cardmem[++byte_index] = r;
-               //byte_index++;         
+               //byte_index++;
         WDT_HIT();
        }
 
+OUT:   
        switch_off_tag_rwd();
        LEDsoff();
        uint8_t len = (bytes & 0x3FF);
-       cmd_send(CMD_ACK,1,len,0,0,0);  
+       cmd_send(CMD_ACK,isOK,len,0,cardmem,len);
     return 0;
 }
 
@@ -609,7 +605,7 @@ int LegicRfReader(int offset, int bytes, int iv) {
        int byte_index=0;
 
     LED_B_ON();
-       perform_setup_phase_rwd(iv);
+       setup_phase_reader(iv);
     //legic_prng_forward(2);
        while(byte_index < bytes) {
                int r;
@@ -654,7 +650,7 @@ void LegicRfWriter(int offset, int bytes, int iv) {
        
        if ( MF_DBGLEVEL >= 2)  DbpString("setting up legic card");
        
-       uint32_t tag_type = perform_setup_phase_rwd(iv);
+       uint32_t tag_type = setup_phase_reader(iv);
        
        switch_off_tag_rwd();
        
@@ -689,7 +685,7 @@ void LegicRfWriter(int offset, int bytes, int iv) {
        }
 
     LED_B_ON();
-       perform_setup_phase_rwd(iv);
+       setup_phase_reader(iv);
        int r = 0;
        while(byte_index < bytes) {
 
@@ -730,7 +726,7 @@ void LegicRfRawWriter(int address, int byte, int iv) {
        
        if ( MF_DBGLEVEL >= 2) DbpString("setting up legic card");
        
-       uint32_t tag_type = perform_setup_phase_rwd(iv);
+       uint32_t tag_type = setup_phase_reader(iv);
        
        switch_off_tag_rwd();
        
@@ -767,7 +763,7 @@ void LegicRfRawWriter(int address, int byte, int iv) {
        Dbprintf("integer value: %d address: %d  addr_sz: %d", byte, address, addr_sz);
     LED_B_ON();
        
-       perform_setup_phase_rwd(iv);
+       setup_phase_reader(iv);
                
        int r = legic_write_byte(byte, address, addr_sz);
                
@@ -795,7 +791,7 @@ static void frame_handle_tag(struct legic_frame const * const f)
         LED_C_ON();
         
                // Reset prng timer
-               Reset(prng_timer);
+               ResetTimer(prng_timer);
                
         legic_prng_init(f->data);
         frame_send_tag(0x3d, 6, 1); /* 0x3d^0x26 = 0x1B */
@@ -805,8 +801,8 @@ static void frame_handle_tag(struct legic_frame const * const f)
         legic_prng_iv = f->data;
  
  
-               ResetClock();
-               Wait(280);
+               ResetTimer(timer);
+               WaitUS(280);
         return;
    }
 
@@ -817,8 +813,8 @@ static void frame_handle_tag(struct legic_frame const * const f)
       if((f->bits == 6) && (f->data == xored)) {
          legic_state = STATE_CON;
 
-                ResetClock();
-                Wait(200);
+                ResetTimer(timer);
+                WaitUS(200);
          return;
 
         } else {
@@ -844,9 +840,9 @@ static void frame_handle_tag(struct legic_frame const * const f)
 
          frame_send_tag(hash | data, 12, 1);
 
-                ResetClock();
+                ResetTimer(timer);
          legic_prng_forward(2);
-                Wait(180);
+                WaitUS(180);
          return;
       }
    }
@@ -997,10 +993,6 @@ void LegicRfSimulate(int phase, int frame, int reqresp)
        LEDsoff();
 }
 
-//-----------------------------------------------------------------------------
-//-----------------------------------------------------------------------------
-
-
 //-----------------------------------------------------------------------------
 // Code up a string of octets at layer 2 (including CRC, we don't generate
 // that here) so that they can be transmitted to the reader. Doesn't transmit
Impressum, Datenschutz