tworjaga/flipper-rf-lab

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面向Flipper Zero的嵌入式射频分析平台,提供设备指纹识别、协议推断、频谱监测和威胁建模等15项专业功能。

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# Flipper RF Lab [![Flipper Zero](https://img.shields.io/badge/Flipper-Zero-orange)](https://flipperzero.one) [![许可证](https://img.shields.io/badge/License-MIT-blue.svg)](LICENSE) [![测试](https://img.shields.io/badge/Tests-30%2F30%20Passing-brightgreen)](tests/test_algorithms.py)
![Flipper RF Lab](https://raw.githubusercontent.com/tworjaga/flipper-rf-lab/main/docs/images/flipper-rf-lab-banner.png) ## 功能 | 功能 | 描述 | 状态 | |---------|-------------|--------| | **RF 指纹识别** | 通过时序漂移、上升/下降斜率、时钟不稳定性进行设备级识别 | ✅ | | **自适应信号建模** | 自动协议检测与假设生成 | ✅ | | **跨会话关联** | 比较不同捕获会话间的信号 | ✅ | | **行为画像** | 长期设备行为分析 | ✅ | | **时序稳定性分析** | 实验室级振荡器特性表征 | ✅ | | **高级聚类** | K-means 和分层信号分组 | ✅ | | **威胁建模** | 漏洞评分与风险评估 | ✅ | | **实时活动图** | 300-928 MHz 连续频谱监测 | ✅ | | **信号重放完整性** | 验证信号再生的保真度 | ✅ | | **模块化研究模式** | 用于协议逆向工程的深度分析工具 | ✅ | | **内部遥测** | OS 级性能监控 | ✅ | | **确定性执行** | <1μs 时序抖动,确保科学有效性 | ✅ | | **信号压缩** | 5:1+ 压缩率,用于长期日志记录 | ✅ | | **长期日志记录** | 无人值守后台监控 | ✅ | | **嵌入式数学工具包** | Q15.16 定点运算 | ✅ | ## 快速开始 ### 前置条件 - [Flipper Zero](https://flipperzero.one/) 设备 - [Flipper Zero Firmware SDK](https://github.com/flipperdevices/flipperzero-firmware) ### 安装 ``` # 1. 克隆 Flipper Zero 固件 git clone https://github.com/flipperdevices/flipperzero-firmware.git cd flipperzero-firmware # 2. 将此应用程序添加到 user apps git clone https://github.com/tworjaga/flipper-rf-lab.git applications_user/flipper-rf-lab # 3. Build 应用程序 ./fbt fap_flipper_rf_lab # 4. Flash 到你的 Flipper Zero ./fbt fap_flipper_rf_lab flash ``` ### 替代方案:直接下载 从 [Releases](https://github.com/tworjaga/flipper-rf-lab/releases) 下载最新的 `.fap` 文件并复制到你的 Flipper SD 卡中。 ## 用法 ### 主菜单 - **捕获模式**:实时 RF 信号捕获与分析 - **频谱扫描**:300-928 MHz 连续监测 - **设备数据库**:查看已识别的设备指纹 - **研究模式**:高级协议逆向工程工具 - **设置**:配置 RF 参数和日志记录选项 ### 捕获与分析 1. 选择频段(315/433/868/915 MHz 或自定义) 2. 选择调制类型或使用自动检测 3. 开始捕获 - 信号将被自动分析 4. 查看实时结果:指纹、威胁评分、协议推测 ### 研究模式 - 原始时序转储为 CSV - 二进制帧可视化 - 脉冲直方图分析 - 帧对齐工具 ## 架构 ``` flipper-rf-lab/ ├── core/ # Main application & HAL │ ├── flipper_rf_lab.h # Core data structures │ ├── flipper_rf_lab_main.c # Entry point & FreeRTOS tasks │ ├── hal/ # Hardware abstraction │ │ ├── cc1101_driver.c # TI CC1101 RF transceiver │ │ ├── gpio_manager.c # GPIO control │ │ └── timer_precision.c # DWT cycle counter (1μs) │ └── math/ # Fixed-point math library │ ├── fixed_point.c # Q15.16 operations │ └── statistics.c # Welford's online algorithm ├── analysis/ # Signal analysis engines │ ├── fingerprinting.c # RF device fingerprinting │ ├── clustering.c # K-means & hierarchical │ ├── protocol_infer.c # Protocol detection │ └── threat_model.c # Vulnerability scoring ├── storage/ # Data persistence │ ├── sd_manager.c # FAT32 file operations │ └── compression.c # Delta, RLE, Huffman, LZ77 ├── ui/ # User interface │ └── main_menu.c # 128x64 LCD menu system └── research/ # Advanced tools └── telemetry.c # Performance monitoring ``` ## 技术规格 | 参数 | 数值 | |-----------|-------| | **平台** | Flipper Zero (STM32WB55RG) | | **CPU** | ARM Cortex-M4 @ 64 MHz | | **RAM 占用** | ~60 KB(仅静态分配) | | **时序精度** | 0.1 μs(DWT 周期计数器) | | **频率范围** | 300-928 MHz | | **调制方式** | 2-FSK, 4-FSK, GFSK, MSK, OOK, ASK | | **压缩** | 16.7:1 比率 (RLE) | | **电池续航** | 8+ 小时记录,48+ 小时待机 | ## 测试 所有核心算法均已通过 Python 模拟验证: ``` cd tests python test_algorithms.py ``` **结果**:30/30 测试通过 (100%) - 定点数学运算 (Q15.16) - 压缩算法(Delta, RLE) - 统计分析(Welford 算法) - 聚类(K-means, 欧几里得距离) - 威胁建模(香农熵) - 协议推断(OOK, FSK, ASK 检测) ## 贡献 欢迎贡献!请阅读 [CONTRIBUTING.md](CONTRIBUTING.md) 了解指南。 ## 许可证 MIT 许可证 - 详见 [LICENSE](LICENSE) 文件。 ## 致谢 - [Flipper Devices](https://flipperdevices.com/) 提供了很棒的 Flipper Zero - [Flipper Zero Firmware](https://github.com/flipperdevices/flipperzero-firmware) 团队 - TI CC1101 数据手册和应用笔记 ## 联系方式 **作者**:[@tworjaga](https://github.com/tworjaga) 如有 Bug 报告或功能请求,请使用 [GitHub Issues](https://github.com/tworjaga/flipper-rf-lab/issues)。
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