一款用于构建、分析和破解USB设备的开源、多功能工具LUNA

这是众筹网站CrowSupply上发布的一个新的众筹项目，设计文件已经上线众筹并设计文件开源。

项目链接：https://www.crowdsupply.com/great-scott-gadgets/luna

LUNA是一个完整的工具包，使用FPGA技术与USB工作;并提供硬件、网关和软件来启用USB应用程序。

LUNA可以用来做以下的一些事：

• 协议分析 - 低速、全速、或高速USB。LUNA提供硬件设计和网关，允许被动USB监控。当与ViewSB USB分析仪工具包结合时，LUNA硬件+网关可以作为一个功能齐全的USB分析仪使用。
• 创建您自己的低速、全速、高速，或(实验性)超高速USB设备。LUNA提供了一个nMigen网关的集合，允许您轻松地在网关、软件或两者的组合中创建USB设备。
• 将USB功能构建到新的或现有的片上系统(SoC)中。LUNA能够针对常见的Wishbone总线生成定制外设，使其易于集成到SoC设计中，该库为开发简单的SoC设计提供了简单的自动化。

未来你可以使用LUNA做一些事情:

• USB通信的中介 - LUNA工具包将能够充当一个USB代理，当USB数据在主机和设备之间流动时，可以透明地修改USB数据。

• USB逆向工程和安全研究 - LUNA工具包将作为一个理想的后端工具，如FaceDancer， 允许简单仿真和快速原型兼容和不兼容的USB设备。

技术指标：

• 使用Lattice的LFE5U-12F ECP5 FPGA，支持yosys+nextpnr开源FPGA流程；
• 3个高速USB接口，每个连接到一个USB3343 PHY，能够以高达480Mbps的速度工作：
• 两个USB Type-C连接器用于设备模式通信(左侧)
  • 一个USB Type-C连接器，用于主机模式通信、设备模式通信、或USB分析(右侧)；
  • 一个USB Type-A连接器用于主机模式通信或USB分析(右侧，与Type-C连接器共享)；
• Microchip SAMD11调试控制器允许用户配置FPGA，并提供多个诊断接口：
• 一个完整的、用户可编程的JTAG控制器，能够配置FPGA并通过JTAG与用户设计通信；
• 内置的USB到串行通信桥，用于FPGA调试I/O；
• 各种简单的、内置的调试机制，包括允许您创建简单的、PC可访问的注册界面的实用程序；
• 通过三个USB电源开关，您可以控制从右侧USB连接器输入和输出的电源，从而方便分析中由USB供电的设备的受控电源循环；
• 64Mbit (8 MiB) RAM用于缓冲USB流量或用户应用；
• 两个未安装的用户I/O SMA连接器封装，用于触发器输入/触发器输出或用于多设备时钟/数据同步；
• 两个未安装的Pmod I/O连接器提供16个高速FPGA用户IOs，支持用户FPGA应用程序，并允许在USB分析期间捕获逻辑电平数据；
• 32Mbit (4 MiB) SPI接口的flash，用于无PC的FPGA配置；
• 6个FPGA连接的用户LED和5个微控制器管理的状态LED。

全功能的开源USB协议分析仪：

采用开源、免费的设计工具KiCad设计：

原理图顶层图

3D视图

最终的产品大小

和类似产品的性能对比表

相关设计文档：

USB training materials are available at https://www.usbc.tf; additional materials will be released in cooperation with OpenSecurityTraining.info in the near future.

• 板子的原理图: https://github.com/greatscottgadgets/luna/releases/tag/hw-r0.4
• 板子的设计文件: https://github.com/greatscottgadgets/luna/tree/main/hardware/rev0
• LUNA Gateware: https://github.com/greatscottgadgets/luna
• 调试固件: https://github.com/greatscottgadgets/apollo

软件

• LUNA: https://github.com/greatscottgadgets/luna
• FaceDancer: https://github.com/usb-tools/facedancer
• ViewSB: https://github.com/usb-tools/viewsb