Best of 2025 de la rédaction de HK

Lorsqu'il s'agit de tirer le maximum des ressources à disposition d'une plateforme, en particulier dans l'embarqué, le processeur n'est généralement pas souvent la solution la plus adaptée. Du matériel dédié comme les accélérateurs matériels, en particulier pour les calculs matriciels ou la cryptographie, viennent souvent assister le processeur et l'alléger des tâches demandeuses en calcul. L'une des options possibles dans ces situations est l'utilisation du GPU, via des frameworks dédiés. Une humble Raspberry Pi peut être un excellent terrain de découverte pour prendre en main ce type de technologies.

L'accès direct à la mémoire, ou DMA en anglais pour Direct Memory Access, est un mécanisme qui ne date pas d'hier. Il est présent partout, du monde des contrôleurs à celui des PC modernes, et permet d'accélérer grandement certaines opérations impliquant des transferts de données depuis ou vers un périphérique et la mémoire du système. L'avantage dans l'utilisation du DMA est le fait que le processeur n'intervient pas dans l'opération. Mais qui dit absence de participation de ce dernier, dit aussi absence de contrôle d'accès à la mémoire. Et ça, ça peut vite devenir un énorme problème de sécurité...

Si, comme moi, vous avez pris goût à l'interfaçage de vos petites créations à base de microcontrôleur en USB et non simplement en « série over USB », peut-être êtes-vous également à la recherche d'une solution permettant d'accélérer la phase de conception et de mise au point de vos protocoles de communication. Créer un périphérique USB n'est pas nécessairement difficile, mais le développement sur microcontrôleur impose des mécanismes parfois pénibles et/ou ralentissant votre flot créatif. Et si je vous disais qu'il est parfaitement possible de faire ce que vous faites avec un MCU, mais cette fois sur un SBC et, dans une certaine mesure, même avec un PC ?

Dans de précédents articles, et dans le dernier sur le sujet des contrôleurs UDC intégrés aux SBC et à certains PC en particulier [1], nous avons vu qu'il était relativement aisé de créer arbitrairement des périphériques USB. Et même qu'il était possible de faire cela d'une façon qu'on pourrait qualifier de « logicielle » grâce au support USB Gadget de Linux. Mais lorsque le SBC en question ne dispose pas d'un contrôleur dédié, que peut-on faire ? La réponse est simple, il suffit de l'ajouter...

Dans cet article, nous explorons la transmission Ethernet au niveau de la couche physique, en nous intéressant en particulier à l’observation et à l’analyse des signaux électriques transmis sur le câble. À l’aide d’oscilloscopes et d’outils logiciels, nous allons visualiser les trames et décoder les données échangées selon les protocoles 10BASE-T et 100BASE-TX (Fast Ethernet). Nous commencerons par 10BASE-T, qui repose sur un codage Manchester assez simple. Nous verrons comment observer ces signaux et en extraire les octets bruts à l’aide du langage Python. Nous poursuivrons avec 100BASE-TX, où l’encodage devient plus sophistiqué avec le 4B/5B, le scrambling et l’encodage MLT-3, qui réduit efficacement la bande passante nécessaire. Enfin, nous évoquerons 1000BASE-T (Gigabit Ethernet), qui introduit encore plus de complexité avec la transmission sur les quatre paires de fils simultanément, l’utilisation du codage PAM-5 et de systèmes de correction d’erreurs. Bien que nous ne décodions pas directement ces signaux Gigabit, nous verrons comment les principes physiques évoluent à mesure que les débits augmentent.

Que faut-il pour reproduire un badge NFC (Near Field Communication) ? Bien qu’il n’y paraisse rien, un badge NFC est en réalité une véritable prouesse d’électronique et d’informatique embarquée. Comment un simple « bout de plastique », sans aucun composant électronique visible ni alimentation, peut-il communiquer et échanger des informations avec un autre système informatique, sans même un contact physique, par le simple fait de sa proximité avec un lecteur ? Dans cet article, nous expliquerons en détail le fonctionnement d’un badge NFC et chercherons à créer un badge « maison ». Après avoir conçu une antenne adaptée, nous analyserons le protocole de communication entre le lecteur et le badge, puis tenterons de reproduire le comportement du badge pour leurrer le lecteur NFC. Tout cela nous amènera à réviser la physique des ondes électromagnétiques et à revoir plusieurs montages électroniques courants. Nous découvrirons également le périphérique RMT (Remote Controller) de l’ESP32, qui permet de générer des signaux temporels rapides et stables, tout en gérant de manière indépendante les interruptions du processeur pour synchroniser l’envoi des réponses.

Le monde des MCU semble aujourd'hui très homogène et surtout totalement dominé par les architectures ARM, ce qui est, d'un certain point de vue, relativement vrai. Mais les alternatives sont nombreuses, qu'il s'agisse de classiques du genre comme Atmel AVR, de « nouveaux » venus comme l'écosystème ESP32 et/ou une architecture (ISA) conquérant chaque jour plus de part de marché, à savoir le RISC-V. Et dans cet univers parallèle à l'ARM, on trouve des choses qui peuvent paraître assez surprenantes, comme un microcontrôleur développé par Intel en 1980 : le 8051. Et celui-ci est toujours au goût du jour, un nouveau modèle est même arrivé l'été dernier, c'est dire !

Proposer une ligne de commande, ou du moins une forme de REPL (read–eval–print loop) pour manipuler interactivement un montage ou une installation à base de microcontrôleur est un grand classique. Lorsque cela se fait via une connexion réseau, par opposition à une liaison série, par exemple, on en arrive souvent à utiliser quelque chose qui ressemble à Telnet avec une authentification assez basique et surtout une absence totale de chiffrement. Sur PC ou SBC, cela fait longtemps que ce genre de choses est devenu totalement obsolète, au bénéfice du classique SSH. Pourquoi n'en serait-il pas de même avec un MCU un peu « musclé » ?

Tout comme le chevalier Jedi fabrique son propre sabre laser, le hacker chevronné se doit de fabriquer son propre clavier... Sobre ou avec une forme futuriste, avec une myriade de LED clignotantes ou bien clavier à vocation ergonomique, chacun est libre de ses choix. Nous allons regarder les étapes essentielles d’une conception afin de vous lancer en toute connaissance.