Hallo!
Ich plane, eine kleine Alarmanlage zu bauen. Deaktiviert werden können
soll er per Codeeingabe. Die Codetastatur soll außen angebracht werden,
der Rest in einem geschützten Raum. Die Leitung dahin wäre nur etwa 20cm
(durch das Mauerwerk), also kurz genug.
Nun stellt sich für mich die Frage, wie ich das ganze vor Sabotage
schütze.
Der Einbrecher könnte ja z.B. die Codetastatur aufbrechen und eine hohe
Spannung anlegen, um den Mikrocontroller zu zerstören.
Dagegen möchte ich eine Schutzschaltung bauen.
Eine Möglichkeit wäre, meiner Meinung nach, die angehängte Schaltung zu
realisieren.
Als Sicherung würde ich solche nehmen:
https://www.conrad.at/de/picofuse-kleinstsicherung-axial-bedrahtet-rund-250-ma-125-v-flink-f-eska-823611-1-st-529666.html?sc.ref=Search%20Results
Glaubt ihr, so würde das funktionieren?
Seht ihr sonst noch eine Gefahr, gegen die man noch vorgehen könnte?
Danke im Voraus!
Richtig sicher: seroelle Übrrtragung prr Lichtleitfaser. Also eine
Taszatur mit eigenem Netzteil aussen die due Ziffern seriell sendet, und
die Slarmanlage innen empfängt nur per Lichzleiter (Toslink).
Lichtleiter ist klar das Beste. Aber auch mit nem Optokoppler und
separater Spannungsversorgung für die Tastatur bist Du schon deutlich
besser dran als so wie im Plan.
Denn Deine Z-Diode reagiert viel zu langsam wenn jemand z.B. 1000V mit
entsprechend großer Kapazität draufgibt. Und bis die Sicherung auslöst
und den Strom trennt ist Dein µC schon längst Geschichte.
Überspannungsschutz schrieb:> Mit der gleichen Spannungsversorgung gibt's keine Möglichkeit?
Naja, was hindert den Angreifer daran dort mächtig Überspannung
anzulegen?
Aber ne Tastatur ist doch prädestiniert dafür mit Batterie versorgt zu
werden. Du musst die Matrix halt nur so beschalten, daß beim ersten
Tastendruck der µC in der Tastatur bestromt wird und er dann für eine
einstellbare Zeit die Tastaturmatrix ausliest und die Zeichen an die
Anlage sendet. Wenn nen paar Sekunden nix gedrückt wurde schaltet er
sich wieder selbst ab. Der Schalter hat dann nur noch nen Leckstrom im
nA-Bereich und damit hält Deine Batterie dann Jahre.
Ok, man Könnte auch eine normale Tastatur nehmen, ohne Matrix, da könnte
man eine Knopfzelle reingeben, da wird dann wirklich nur Strom
verbraucht, wenn man einen Knopf drückt...
Das geht auch mit Matrix.
Du legst die Batteriespannung über P-Fets z.B. auf die Spalten. Die
P-Fets sind mit Pulldowns beschaltet, also im Standby alle dauerhaft
leitend, solange bis der µC sie bei Bedarf einzeln abschaltet.
Du brauchst dann Dioden an den Tasten. Von jeder Reihe aus gehst Du über
einen größeren R zum µC (Schutz im Moment des Einschaltens) und
gleichzeitig auf einen N-Fet der vor der Masse des µC sitzt und diesen
damit bestromt.
Wenn jetzt eine Taste gedrückt wird, wird der µC aktiviert. Er selbst
legt dann sofort einen weiteren N-FET auf High was dafür sorgt daß er
weiter Strom bekommt. Jetzt beginnt er die Matrix auszulesen.
Da der µC in µs aufgeweckt ist hast Du da auch keine merkliche
Verzögerung drin.
Danke für den Tipp, aber ich hab sowieso noch ein paar freie Eingänge am
Mikrocontroller, der Aufwand lohnt sich also eh nicht...
Wenn schon eine extra Batterie notwendig ist, ist es eh egal
Max M. schrieb:> Überspannungsschutz schrieb:>> die Codetastatur aufbrechen>> Hat die keinen Sabotagekontakt????
Das könnte ich zwar einbauen, vl werde ich das auch, aber was ist, wenn
der Einbrecher einfach eine Taste ausbricht und dort die hohe Spannung
anlegt?
Überspannungsschutz schrieb:> Max M. schrieb:>> Überspannungsschutz schrieb:>>> die Codetastatur aufbrechen>>>> Hat die keinen Sabotagekontakt????>> vl werde ich das auch, aber was ist, wenn> der Einbrecher einfach eine Taste ausbricht und dort die hohe Spannung> anlegt?
Sofern das keine Bank, AkW, Raktenabschussbasis oder eine sonstige
hochwertige Einrichtung ist die Deine EBM schützt: wird sich kein
Einbrecher diese Mühe machen. Diese Leute arbeiten auf Zeit. Die brechen
Deine Tür auf, und nach 4 Minuten sind die wieder weg.
> Das könnte ich zwar einbauen, vl werde ich das auch
Dann solltest du diese naheliegende Möglichkeit umsetzen.
Andrew T. schrieb:> Sofern das keine Bank, AkW, Raktenabschussbasis oder eine sonstige> hochwertige Einrichtung ist die Deine EBM schützt
Noch viel wichtiger: Mein Haus! :D
Andrew T. schrieb:> wird sich kein> Einbrecher diese Mühe machen. Diese Leute arbeiten auf Zeit.
Wie lange dauert das ausbrechen einer Taste und das Anlegen von 1000V?
Meiner Meinung nach ziemlich kurz...
Meine Sorge ist nicht nur, dass dann die Alarmanlage sabotiert werden
kann, sondern auch, dass dadurch Feuer entsteht.
Deshalb wollte ich das so machen, wie oben abgebildet, das würde den
Stromkreis unterbrechen.
Eine Frage noch: Ihr sagt ja, die Diode und die Sicherung würden nicht
schnell genug reagieren. Wie wäre es, wenn man auch noch einen
Keramikkondensator parallel zum Mikrocontroller-Eingang schalten würde?
Evtl noch einen 10kOhm-Widerstand zwischen dem Knoten, wo die Z-Diode an
die Zuleitung geht und dem Eingang+Kondensator. Das würde doch die
Spannung lang genug halten, oder?
Überspannungsschutz schrieb:> Eine Frage noch: Ihr sagt ja, die Diode und die Sicherung würden nicht> schnell genug reagieren. Wie wäre es, wenn man auch noch einen> Keramikkondensator parallel zum Mikrocontroller-Eingang schalten würde?> Evtl noch einen 10kOhm-Widerstand zwischen dem Knoten, wo die Z-Diode an> die Zuleitung geht und dem Eingang+Kondensator. Das würde doch die> Spannung lang genug halten, oder?
Komplette galvanische Trennung mit LWL oder Optokoppler sind die
wirklich guten Lösungen.
Wenn Dir das zu aufwendig ist, würde ich Vorwiderstand (besser 2 in
Reihe, wgen der Spannungsfestigkeit), Kondensator und dann statt Deiner
Z-Diode eine Doppel-Schottkydiode (z.B. BAT54S) nach GND und Vcc von
Deinem µC legen. Zwischen Vcc und GND dann ne TVS-Diode.
So eine Tastatur ist schon praktisch. Der Einbrecher sieht gleich, dies
ist ein interessantes Objekt, er kommt ohne Lärm und Spuren ins Haus und
dem Besitzer spart das eine neue Tür -- Win-Win! Nach wenigen Wochen
sieht man nämlich deutlich, welche Ziffern im Code vorkommen, auch ob
eine doppelt vorkommt. Das reduziert die Anzahl der nötigen Versuche ein
wenig. Von der Möglichkeit, eine gültige Eingabe zu filmen, garnicht zu
reden.
Hallo!
Möchte diesen Thread nochmal ausgraben.
Ich habe mich nun entschieden, zwei Stromkreise aufzubauen:
Einmal den für die Inneneinheit und ein extra Stromkreis für die
Außeneinheit.
Beide werden über einen separaten Bleiakku gepuffert und beide Akkus
werden mit getrennten Netzteilen und Ladeschaltungen geladen. (Permanent
mit 13,5V)
Wenn nun der Einbrecher an die Außeneinheit eine Überspannung anlegt,
z.B. 1000V, springt das über die beiden Netzteile und Ladeschaltungen
auch noch über?
Danke im Voraus!
Und warum machst du das nicht so wie alle anderen? Die Tastatur ist
innen neben der Abschlusstür und du hast nach öffnen der Tür 30 Sekunden
um den Alarm zu deaktivieren.
Weil 30 Sek. reichen, die Basiseinheit zu zerstören und die Anlage somit
außer Gefecht zu setzen, einen Alarm also zu verhindern.
Ich will, dass sofort Alarm ertönt, wenn eingebrochen wird.
Überspannungsschutz schrieb:> Weil 30 Sek. reichen, die Basiseinheit zu zerstören
Aber nur wenn der Einbrecher durch die Vordertür kommt, also den
schwersten Weg nimmt UND weiss daß da eine Alarmanlage ist UND weiss wo
die Basiseinheit ist.
Ausserdem kannst du die sichtbare Tastatur dann immer noch gegen
Überspannung schützen.
Du sparst dir aber:
Dass der Einbrecher schon vorher die Tastatur sieht
Du eine Leitung durch die Aussenwand ziehen musst
Du die Tastatur gegen Vandalismus und Nässe schützen musst
Naja, ich wollte die Basiseinheit in einem Bereich anbringen, wo man
nicht gleich mit Straßenschuhen hingeht, weil sie dort gut versteckt
wäre.
Ok, ich könnte natürlich für die Deaktivierung die selbe Einheit innen
montieren.
Nur:
Dann ist der Einbrecher eben schon im Haus und es gab noch keinen Alarm.
Und der Zeitdruck, den wir dadurch haben, macht auch unnötig Stress.
Gegen Überspannung würde ich auf jeden Fall schützen, die Frage ist nur,
wie ich das am besten mache.
Wäre eine TVS-Diode schnell genug?
Überspannungsschutz schrieb:> Wenn nun der Einbrecher an die Außeneinheit eine Überspannung anlegt,> z.B. 1000V, springt das über die beiden Netzteile und Ladeschaltungen> auch noch über?
Wenn es sich um normale Billignetzteile mit galvanischer Trennung
zwischen Primär- und Sekundärseite handelt, wird die minimale Spannung
für einen Durchschlag von der Tastaturversorgung zur Netzspannung
irgendwo im unteren Kilovoltbereich liegen. Um einen weiteren
Durchschlag des anderen Netzteils zu verursachen, müsste der Einbrecher
schon mit einer sehr imposanten Spannungsquelle vorbeischauen, da er das
L- und N-Potential des Niederspannungsnetzes so weit anheben müsste,
dass es irgendwo in der EBM zu einem Durchschlag käme.
Das ganze hängt natürlich ganz empfindlich davon ab, wie groß die
entsprechenden Luft- und Kriechstrecken zwischen Tastatur- und
EBM-Elektronik sind. Handelsübliche Optokoppler sind für Spannungen von
bis zu ca. 50kV erhältlich, benötigen dann aber schon ordentlich Strom
für die Ansteuerung der LED. Mit Lichtwellenleitern erzielt man aber
eine beliebig hohe Spannungsfestigkeit. Wesentlich besser als die
Spannungsfestigkeit des Netzteils für die Tastaturelektronik muss das
ganze ja auch nicht werden, d.h. mit einem billigen Optokoppler oder
ähnlichen Isolators der 8kV-Klasse liegt man auf jeden Fall auf der
sicheren Seite.
Überspannungsschutz schrieb:> Nur:> Dann ist der Einbrecher eben schon im Haus und es gab noch keinen Alarm.> Und der Zeitdruck, den wir dadurch haben, macht auch unnötig Stress.
Aber er hat keine Zeit, sich die Tastatur in aller Ruhe anzusehen und
Vorbereitungen zur Lahmlegung zu treffen.
Ich würde im Übrigen die Tastatur über Bluetooth an die Alarmanlage
anbinden - dann besteht galvanische Trennung und das Sabotieren der
Tastatur bringt rein gar nichts.
Wenn man über den BT-Kanal Pseudozufallsdaten (mit geringer Datenrate)
sendet - der Empfänger lässt denselben Generator mitlaufen und
vergleicht die eingehenden Daten -, kann Sabotage an der Tastatur
ähnlich wie bei einer Ruhestrom-Alarmanlage erkannt und mit Alarm
quittiert werden.
Den für solche Zwecke bestens geeigneten HC-05 BT-Adapter gibts beim
Chinesen für kleinstes Geld...
Uhu U. schrieb:> Aber er hat keine Zeit, sich die Tastatur in aller Ruhe anzusehen und> Vorbereitungen zur Lahmlegung zu treffen.
Die Außeneinheit könnte er sabotieren, wie er will, der schickt ja nur
den Code rein, den man vorne eintippt, mehr nicht.
Die Zentrale entscheidet dann, ob der Code passt.
Man kann dann auch z.B. einbauen, dass bei 3 mal falschem Code der Alarm
losgehen soll.
Wichtig ist nur, dass er die Zentrale nicht von außen durch Überspannung
u.ä. zerstören kann. Deshalb die 2 Stromkreise, jeweils mit Batterie
gepuffert und der Optokoppler in der Datenleitung.
Übersehe ich da was?
Uhu U. schrieb:> Ich würde im Übrigen die Tastatur über Bluetooth an die Alarmanlage> anbinden - dann besteht galvanische Trennung und das Sabotieren der> Tastatur bringt rein gar nichts.
Danke für den Tipp, aber das wäre wirklich zu kompliziert. Funk lässt
sich außerdem auch mehr oder weniger gut abhören...
Uhu U. schrieb:> Wenn man über den BT-Kanal Pseudozufallsdaten (mit geringer Datenrate)> sendet - der Empfänger lässt denselben Generator mitlaufen und> vergleicht die eingehenden Daten -, kann Sabotage an der Tastatur> ähnlich wie bei einer Ruhestrom-Alarmanlage erkannt und mit Alarm> quittiert werden.
Danke auch für diesen Tipp! Aber wieso so kompliziert? Sabotagekontakt
wäre doch ausreichend, oder?
Überspannungsschutz schrieb:> Danke für den Tipp, aber das wäre wirklich zu kompliziert. Funk lässt> sich außerdem auch mehr oder weniger gut abhören...
Das ist total einfach. Such mal nach Arduino und HC-05...
BT kann auch vrschlüsselt arbeiten - das sind professionelle Algorithmen
die entsprechend getestet sind. Den Datenverkehr über BT abzuhören ist
dann um Größenordnungen sicherer, als alles selbstgebackene.
Der HC-05 bringt das alles mit. Gesteuert wird er - falls das überhaupt
notwendig ist - mit AT-Kommandos, wie das früher bei Modems üblich war.
Der µC im Tastaturmodul schickt einfach per UART seine Daten an den
HC-05 - der ersetzt das Kabel zur Zentrale und sorgt für die galvanische
Trennung.
> Danke auch für diesen Tipp! Aber wieso so kompliziert? Sabotagekontakt> wäre doch ausreichend, oder?
Wie willst du deine Tastatur gegen heimliches Abhören über das Kabel
sichern? Such mal nach "Man in the middle Attacke".
(Man kann das mit Verschlüsselungstechnologie auch viel eleganter und
vor allem zuverlässiger machen.)
Uhu U. schrieb:> Das ist total einfach. Such mal nach Arduino und HC-05...>> BT kann auch vrschlüsselt arbeiten - das sind professionelle Algorithmen> die entsprechend getestet sind. Den Datenverkehr über BT abzuhören ist> dann um Größenordnungen sicherer, als alles selbstgebackene.>> Der HC-05 bringt das alles mit. Gesteuert wird er - falls das überhaupt> notwendig ist - mit AT-Kommandos, wie das früher bei Modems üblich war.>> Der µC im Tastaturmodul schickt einfach per UART seine Daten an den> HC-05 - der ersetzt das Kabel zur Zentrale und sorgt für die galvanische> Trennung.
Danke für den Tipp! Das klingt wirklich interessant!
Uhu U. schrieb:> Wie willst du deine Tastatur gegen heimliches Abhören über das Kabel> sichern? Such mal nach "Man in the middle Attacke".>> (Man kann das mit Verschlüsselungstechnologie auch viel eleganter und> vor allem zuverlässiger machen.)
Indem das Kabel ausschließlich im Innenbereich verlegt wird. Wenn der
Einbrecher dort hingelangt, muss er nicht mehr abhören...
Außerdem gibt es nichts zum Abhören. Die Außeneinheit schickt einfach
die eingegebene Zahl an die Zentrale. Während man eingibt, wird man wohl
merken, wenn er abhört und wenn man nicht eingibt kann er machen, was er
will...
Man in the middle-Attacke ist mir geläufig.
Unbenannt.png
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