Исследование возможностей автоматического подключения устройств управления умным домом к системе Majordomo

Умным домом, в современном понятии этого слова, можно назвать дом, предоставляющий удобное управление всеми системами, входящими в него, а также возможность их интеграции друг с другом, что повышает функциональность каждой из них и обеспечивает согласованную работу. Система «Умный дом» включает в себя управление системами отопления, водоснабжения, охранными системами и видеонаблюдением. Существует больше количество готовых решений по системам автоматизации, проектированию, установке и обслуживанию систем для различных жилых зданий (как для небольших коттеджей, так и для многоквартирных домов). Однако не все эти решения полностью удовлетворяют запросы современного потребителя. Системы автоматизации позволяют расширить возможности здания по обеспечению комфортных условий проживания, снижению расходов на эксплуатацию объекта, а также формируют основу для разработки новых сервисов для пользователей жилых помещений. Одной из таких систем автоматизации является веб-сервер MajorDoMo.

Система MajorDoMo позволяет добавлять модули для работы с устройствами Xiaomi при помощи «Маркета дополнений». Данных модуля два: Xiaomi milO, Xiaomi home [1]. В модуле Xiaomi home присутствует сканер устройств, который должен определять вблизи их местонахождения, однако, в данном модуле отсутствует поле для выбора устройства и ввода его токена. Такие ограничения к подключению устройств привели к невозможности определения ряда устройств, одним из которых была лампа Xiaomi Mi Smart LED Bulb Essential (MJDPL01YL) [2]. Модуль Xiaomi milO также имеет функцию сканирования устройств, но в отличие от Xiaomi home, дает возможность выбора устройства и ввода его токена (см. рис. 1), поэтому для данной работы был выбран данный модуль. Модуль Xiaomi milO ограничен в перечне подключаемых устройств, поэтому для использования устройств управления необходимо определять и «добывать» токен устройства (рис. 2).

Токен — это уникальная тридцати двухзначная последовательность символов, используемая для формирования ключа шифрования. Наличие и знание токена — это обяза-

Добавить Устройство

Название (*):	Mi Lampl
ip (-):	192.168.1.118

Токен:

Тип:     |

Период опроса, секунд:           Philips EyeCare Smart Ceiling Lamp

И, Philips EyeCare Smart Desk Lamp 2

„ Philips Light Bulb

_; Philips Rui Chi Candle Light Bulb

Philips Zhirui Downlight

Yeeiight м Yeeiight Bedside Lamp у Yeeiight Color Bulb e Yeeiight White Bulb

Yeeiight Ceiling Light

Yeeiight Bright Moon LED Intelligent Ceiling

Yeeiight Square Ceiling Light

Yeeiight Jiaoyue 650 Coiling Light

О Yeeiight LEO Lightstrip

Рис. 1. Модуль Xiaomi milO

Добавить Устройство

Добавить

Рис. 2. Добавление токена в модуль Xiaomi milO

тельное условие успешного управления miIO-устройством средствами модуля [5].

Существуют базовые подходы получения токенов устройств:

• •    Произвести поиск устройств в сети с помощью отправки широковещательного hello-пакета (handshake discover) и получить токен в ответном пакете от устройства.

• •    Извлечь токены из базы данных или кэш-файлов приложения Mihome на смартфоне.

• •    Сбросить устройство (или удалить из Mihome) и получить токен в режиме инициализации устройства аналогично первому способу через handshake discover.

Для шифрования токена устройства используется Advanced Encryption Standard (AES), также известный под своим оригинальным названием Rijndael это спецификация для шифрования электронных данных, созданная национальным Институтом стандартов и технологий США (NIST) в 2001 году. AES является подмножеством шифра Rijndael, разработанного двумя Бельгийскими криптографами, Винсентом Рейменом и Джоан Даймен, которые представили предложение NIST в процессе отбора AES. Rijndael — это семейство шифров с различными размерами ключей и блоков. Для AES NIST выбрал трех членов семейства Rijndael, каждый из которых имеет размер блока 128 бит, но три разных длины ключа: 128, 192 и 256 бит. Алгоритм, описываемый AES, является алгоритмом симметричного ключа, то есть один и тот же ключ используется как для шифрования, так и для расшифровки данных [6].

Свойства подключаемых устройств возможно получить из файла резервной копии приложения.

Для начала была сделана резервная копия телефона, на котором уже заранее было установлено приложение Mi Home и подключено устройство. Затем из резервной копии был извлечен файл с названием вида <цифры>_mihome. sqlite. В содержимом файла был осуществлен поиск строки с наименованием устройства и его моделью, затем указание типа подключения. В данном случае наименование

78Г%*                                           ОШ            Ш/ 75fM{'fMt|'i

°PjPiPsCtPeP° Mi Essential (P±PpP»P°CU Рё CtPIPpC,PSP°CU)urn:miot-spec-v2:device:light:0000A001:yeelink- colorS:IKeenetic-

0332e5c3fec49fal3933be86087cbcdc43555b3bae95b3caeb39995bleb5302f97350143db63ee66b0cdff9f69917680151ebplist00®J ЩХ

Рис. 3. Поиск токена в содержимом файла устройства Mi Essential, его модель light:0000A001: yeelink-color5, используемый тип подключения: Keenetic-0332. После типа подключения для подключенного устройства был прописан 128-битный токен e5c3fec49fa13933be86087 cbcdc43555b3bae95b3caeb39995b1eb5302f97350143db63ee66 b0cdff9f69917680151e (рис. 3).

После нахождения 128-битного токена для системы MajorDomo используется дешифрование в 32-битном формате. Для упрощения последовательности действий по вводу токена в систему управления Умным домом MajorDomo стояла цель исследования в разработке скрипт с использованием шифрования AES для конвертации токена в 32-битный формат (рис. 4).

Далее, чтобы добавить устройство к системе MajorDoMo необходимо воспользоваться модулем Xiaomi milO: прописать название устройства, ip-адрес сервера, полученный токен устройства и нажать «добавить». Устройство будет успешно подключено к системе (рис. 5).

В дальнейшем, планируется доработка автоматизации подключения устройств к веб-системе MajorDoMo, автоматическое определение устройства в сети, получение токена и подключения к модулю Xiaomi milO.

*'> MlNGW64:/c/Users/Professionat                                         —     □ X

Professional@User-PC MINGW64 —

S echo ‘O:e5c3fec49fal3933be86O87cbcdc43555b3bae95b3caeb39995blebS3O2f97350143d b63ee66b0cdff9f69917680151e ' [ xxd -r -p | openssl enc -d -aes-128-ecb -nopad -nosalt -K 00000000000000000000000000000000 3ede84469e87fa968497d5b9a52575da

Professional@User-PC MINGW64 ~

$ I

Рис. 4. Разработанный скрипт конвертации токена устройства

Рис. 5. Подключенное устройство