Помнится, в детстве я увлекался шифрами и кодировками...
Пример сообщения: НЖТИ 12625 ПЛЮСОХЛЫЩ 9703 0657
НЖТИ: Позывной/Идентификатор сети. Остается постоянным, так как это основа связи.
ПЛЮСОХЛЫЩ: Уникальный идентификатор одноразового ключа. Самая важная часть для дешифровки.
12625: Зашифрованное сообщение. Его смысл (координаты, приказ, статус) становится известен только после применения ключа от страницы ПЛЮСОХЛЫЩ.
9703 0657: Открытые данные, не требующие шифрования. Скорее всего координаты или служебная информация. Поскольку ключ одноразовый, не страшно, что эта часть передается в открытом виде. Она может быть привязана к расшифрованному сообщению внутри.
кодовые слова уникальны — это решающая деталь. Это однозначно указывает на систему с одноразовыми ключами (шифрблокнотами).
Полная расшифровка сообщений (12625, 87512 и т.д.) невозможна в принципе без доступа к шифрблокноту, который использовался для их создания.
Мы можем только догадываться о содержании по структуре и анализировать открытые данные (9703 0657), которые, вероятно, являются координатами. НО! Зашифрованное сообщение может включать метод обработки координат, их смену (поменять местами), чтение (слева-направо или справа-налево), первую цифру... и т.д. Поэтому этим данным также грош цена без блокнота))
Это высокозащищенная система связи, вероятно, военного или дипломатического уровня, предназначенной для передачи критически важной информации с гарантированной секретностью (оказывается, нет такого понятия, как сообщает один комментатор).
Ассирийский лесовьюк поднялся над горизонтом, словно денница. Его брата-самурая сопровождала переменчивая луна, чей свет отражался в глади озера, превращаясь в пламенеющий плазмон. Рядом стоял древний глиссер, пропитанный запахом препарата против джутового вредителя — орешкобруса. Капитан судна оказался однофамильцем известного вождей прошлого, ныне превратившегося в легендарного ледоволка. Из зарослей вышел бодрый парень-пенсожлоб, державший в руках файлоракету с надписью "эсерожбан". Офицеры собрались на борту обсудить проблему делимитации границ. Они говорили о пресности обстановки, вызванной недостатком ярких событий, и вспоминали времена восхождения, гула болтливых разговоров и изобилия угощений типа шнапса и сыра, полученного путем сычужного сбраживания. Затем появился грузный старик-токовсеемник, принесший свиток с загадочным текстом, включавшим слова "перфект", "мигоспен", "бирючий", "капосорт", "тигровар", "тюбокек". Текст заканчивался предупреждением о наступающем измождении и грядущем доминионе. Наступал закат, за которым следовала череда тихих ночей. Наконец, появилась таинственная фигура с мечом в руке, объявив себя наследником древнего народа и потребовав возмещения ущерба. Закончилось всё на берегу реки Припяти, где царили тишина и спокойствие, нарушаемые лишь шумом ветра да криками редких птиц. Обрыв сюжета остался неясным, наполнив слушателей чувством недоумения и ожидания дальнейших приключений.
Каждый радиолюбитель проходит стадию, когда вместо хаоса проводов, антенн и адаптеров хочется сконцентрировать все в аккуратную и удобную систему. Но это весьма непростая задача: разные вендоры, протоколы и скорости передачи данных. Один трансивер требует пачки драйверов, другой не умеет нажимать PTT через CAT, третьему вообще нужен COM-порт, и желательно нативный. В итоге радиолюбительский «шэк» (от английского shack — «хижина») превращается во Франкенштейна, где приходится учитывать особенности каждого отдельного девайса.
DigiPi был создан как попытка навести порядок, объединив функции звукового интерфейса, контроллера трансиверов и небольшого сервера, позволяющего управлять всем непосредственно из браузера с любого устройства — от лэптопа до планшета. Сегодня я покажу, как DigiPi на Raspberry Pi 4 превращается в удобный центр управления радиооборудованием. Затем шаг за шагом соберем собственную систему с его встроенными модулями.
Что умеет DigiPi
APRS TNC
На Хабре есть прекрасная публикация про этот протокол радиолюбительской связи, поэтому лишь вкратце напомню, что это такое. Он отлично работает для передачи коротких текстовых сообщений, данных телеметрии и координат маяков GPS. В мире существует глобальная сеть APRS, которая функционирует поверх другого протокола канального уровня AX.25. Последний позволяет работать напрямую или через ретрансляторы (digipeaters).
Те представляют собой классическую радиорелейную станцию, которая расширяет дальность действия связи, принимая и ретранслируя фреймы AX.25 в эфир. Основой станции служит TNC (Terminal Node Controller), который по своей сути очень схож с обычным Dial-up-модемом. Они оба преобразуют аналоговый сигнал в цифровой вид и обратно. Различие в том, что TNC в качестве среды передачи данных использует радиоэфир вместо телефонной линии и «завязан» на протоколы радиосвязи, такие как вышеупомянутый AX.25.
Push-To-Talk
Проблемой остается еще и то, что надо как-то эмулировать нажатие тангенты (PTT). Чаще всего для этого используется отдельный кабель COM или USB2COM, который передает соответствующий сигнал по CAT-протоколу. Однако если трансивер не поддерживает переход в режим передачи с помощью CAT, приходится задействовать отдельные управляющие линии порта RS-232. Для этой цели в основном применяются DTR (Data Terminal Ready) и RTS (Request To Send).
Если на выходе USB2COM-адаптера выставлять эти линии в HIGH/LOW, то на пинах появится +5V или 0V соответственно. А это значит, что, подключив такие линии к гнезду тангенты, можно добиться ее «аппаратного» нажатия. Забавно, но на практике я столкнулся с весьма интересным глюком при использовании такого способа.
Когда я впервые настраивал работу своего Icom IC-706MKIIG для пакетных видов связи, то как раз использовал аудиоинтерфейс MFJ-1279M. В приложении WSJTX выставил активацию PTT через DTR/RTS. При выходе на передачу столкнулся с тем, что на каких-то диапазонах это виртуальное нажатие на PTT как бы «залипало» и трансивер продолжал передавать даже за пределами выделенного временного «окна» FT8.
Ответ был прост — наводки. Для решения пришлось навесить ферритовые бочонки на USB2COM-кабели и сделать воздушный высокочастотный дроссель (RF-choke) для снижения синфазных токов на внешней оплетке фидерного кабеля. После этого «залипания» PTT ушли.
APRS iGate
APRS чаще всего применяется на VHF-диапазоне, а это значит, что в качестве передатчика подходят любые портативные станции, вроде народного Quansheng UV-K6. Проблема в том, что роль TNC должен исполнять какой-либо внешний компьютер. Многие радиолюбители решили этот вопрос с помощью смартфона и специального кабеля APRS-K1. Но что делать, если хочется поднять свой диджипитер? Вот тут как раз пригодится DigiPi.
DigiPi способен не только работать в качестве простого TNC для VHF- и HF-радиостанций. Он умеет функционировать в роли iGate во всемирной радиолюбительской сети APRS-IS, которая объединяет подобные репитеры и позволяет им передавать данные в глобальном масштабе.
Так, на МКС есть любительская радиостанция Kenwood TM-D710GA, оборудованная встроенным AX.25 TNC, которая работает в режиме диджипитера с позывным RS0ISS-4. Если в момент пролета МКС над головой отправить APRS-пакет, в поле пути которого указано что-то вроде:
RS0ISS-4,WIDE2-1
то диджипитер ретранслирует его обратно, где он будет принят одной из тысяч наземных станций. Если она подключена к APRS-IS, пакет попадет в глобальную сеть.
APRS WebChat
Еще одна интересная фича DigiPi относительно работы с APRS, — имплементация веб-сервиса aprs.chat. Он представляет собой своеобразный центр всех APRS-IS сообщений для конкретного позывного. Дело в том, что у APRS-пакетов нет механизма подтверждения доставки на уровне протокола. Если путь закончился и ни один адрес не сработал, пакет просто исчезает.
APRS Chat играет роль почтового ящика, компенсируя тем самым отсутствие постоянного канала связи. Стоит помнить, что работает это лишь в пределах APRS-IS. Вместо того чтобы заходить в веб-интерфейс сервиса, роль клиента может играть скрипт, встроенный в DigiPi:
DigiPi APRS WebChat
Так вы никогда не пропустите сообщение, которое проходило через APRS-IS и может служить альтернативным способом связи, когда привычные мессенджеры недоступны.
AX.25 Node Network
Эта опция в DigiPi не что иное, как возможность построения «радиоинтернета» из 90-х, но без TCP/IP. Это расширение протокола, позволяющее строить многошаговые маршруты (сетевой уровень). AX.25 сам по себе канальный, то есть он может сделать ряд штатных действий вроде соединения, обмена фреймами данных и отключения. Проблема возникает, когда получателя нет в прямой видимости, а следовательно, нет понимания, куда маршрутизировать пакет дальше.
При включенной функции AX.25 Node Network одноплатник с DigiPi превращается не просто в цифровой модем, а в узел для пакетной радиосети. Каждый такой узел будет хранить таблицу «соседей» и может направлять трафик через них, формируя сеть, подобную ARPANET. Это делает возможным выстраивать цепочки соединений для достижения конечного узла.
Это очень любопытная технология, которая напоминает эпоху BBS (Bulletin Board System). Пользователи могут не только связаться с конкретным узлом, но и взаимодействовать с каким-либо сервисом вроде доски объявлений. Подобный «альтернативный интернет» может быть очень полезен, поскольку полностью независим от традиционных сетей связи.
Winlink Email
Электронная почта для многих давно уже кажется пережитком прошлого. Зачем она нужна в эпоху мессенджеров и глобального проникновения интернета? Но ни одна современная система связи не застрахована от отказов оборудования. Мобильная связь может быть прервана землетрясением, а спутниковая группировка Starlink хотя и редко подвержена сбоям, но все же такое случается.
Система Winlink была изначально разработана радиолюбителями, чтобы передавать обычную электронную почту по радиоканалу на HF- и VHF-диапазонах. При этом предусматривалась интеграция с традиционными службами. Winlink Email можно условно поделить на серверную и клиентскую часть.
Первая носит имя Winlink Email Server, однако многие ее называют RMS (Radio Message Server). Задачей узла с настроенным RMS является пересылка писем, отправленных по радиоканалу на обычные почтовые сервисы и наоборот. Все сообщения хранятся на распределенных серверах Winlink CMS (Common Message Servers), которые установлены по всему миру. Интересно, что каждый сервер CMS является зеркалом других CMS, это обеспечивает отказоустойчивость. Пока есть хотя бы один живой такой сервер, вся корреспонденция будет в целости и сохранности.
RMS же доступа ко всей почте не имеет, однако способен кешировать сообщения, помещая их в собственный буфер. Как только письмо передано CMS, оно удаляется из кеша RMS. В итоге каждый клиент может подключиться к любому RMS-серверу и получить свою почту. Ну а CMS играет роль «мозга» этой системы и с конечными пользователями не взаимодействует.
У сети Winlink есть официальный и альтернативный клиенты. Первый называется Winlink Express, работает только под Windows и имеет забавную особенность. Формально софт бесплатный и не требует оплаты. Однако приложение будет каждый раз вам напоминать о возможности внести добровольное пожертвование, которое пойдет на поддержание работы сети, оплату серверов Winlink CMS и так далее.
Если задонатить проекту $24, назойливые сообщения пропадают, а Winlink Express начинает нормально сохранять сделанные настройки. Получается такой добровольно-принудительный взнос. «А если не будут брать — отключим газ…»
Альтернативный клиент называется Pat Winlink Email Client, и именно он включен в состав DigiPi. Он легковесный, кросс-платформенный, написан на Go и имеет современный минималистичный веб-интерфейс:
Создание письма через Pat Winlink Client
Так что если вдруг остались без интернета, но у вас есть «малинка» с образом DigiPi и КВ-трансивер, вы точно сможете создать и отправить Email через Winlink. Правда, не без помощи следующего софта.
ARDOP Modem
Чтобы письмо успешно долетело до адресата в Winlink, вам, как ни странно, помимо клиентской части нужен отдельный TNC вроде SCS PACTOR Modem. Это довольно дорогая железка, работающая на проприетарном семействе протоколов PACTOR. Современный SCS P4dragon DR-7800 стоит примерно 2000 долларов и позволяет устанавливать соединение со скоростью 10 500 бод. Да-да, вы правильно поняли — 10,5 Кбит/с.
SCS P4dragon DR-7800
Альтернативой PACTOR может служить протокол VARA HF, о котором мы не так давно рассказывали на Хабре. Платная версия софт-модема этого протокола способна выжать 7–8 Кбит/с, ну а доступная для всех радиолюбителей бесплатная версия ограничена смешной скоростью в 175 бит/с. За $69 вы получаете почти то же самое, что и с железкой за $2000, — идеально для моряков, если под рукой нет терминала Starlink.
Но есть еще более простая и дешевая альтернатива — ARDOP (Amateur Radio Digital Open Protocol) Modem. Это тоже программный модем, но полностью открытый и документированный. Абсолютно все исходники выложены на GitHub, и это позволило интегрировать его во множество проектов, в том числе и в Pat Winlink Email Client.
Потолок скорости у ARDOP всего лишь 2 Кбит/с, но это с лихвой окупается бесплатностью и доступностью. Работает быстрее, чем VARA HF Modem для радиолюбителей, и при этом не зависит от закрытых протоколов. В рамках DigiPi включение режима ARDOP Modem означает поднятие локального демона на порту 8515, к которому можно подключить как Pat Winlink, так и любое другое приложение с поддержкой этого транспорта.
WSJTX FT8
Протокол FT8 прочно вошел в жизнь современных радиолюбителей, позволяя проводить связи с уровнем сигнала до -24 дБ относительно шумового фона в полосе 2,5 кГц. На практике это означает, что там, где корреспондента не слышно вообще, FT8 успешно декодирует символы из эфирного шума. Этот вид цифровой связи максимально заточен на работу в самых плохих условиях и поэтому стал очень популярен.
Разработкой FT8 и первого приложения WSJT занимался Джозеф Хотон Тейлор-младший (Joseph Hooton Taylor Jr., K1JT), американский астрофизик и лауреат Нобелевской премии по физике. Вместе со Стивом Франке (Steve J. Franke, K9AN), почетным профессором кафедры электротехники и вычислительной техники Университета Иллинойса, им удалось создать протокол на грани чистой математики и практики радиолюбительской связи.
Приложение WSJT-X в DigiPi
Разработчик DigiPi сделал очень удобную, на мой взгляд, штуку. Он завернул приложение в сессию noVNC, что позволяет без проблем получить интерфейс программы прямо в браузере. Кстати, именно библиотека noVNC давно используется в Proxmox для получения доступа к консоли виртуальных машин и прекрасно себя зарекомендовала.
Так что если вы хотели удаленно управлять своим трансивером и проводить связи на FT8 — это готовое решение. Оно, может быть, не столь удобно, как JTDX, но вполне справляется со своими обязанностями.
SSTV
Довольно часто радиолюбители принимают и декодируют SSTV (Slow-Scan TeleVision) изображения, передаваемые с МКС или спутников вроде УМКА-1. Но этот протокол успешно применяется и на коротких волнах. Если вы захотите не только принять, но и сами отправить какую-либо картинку в эфир, в DigiPi встроено приложение QSSTV:
QSSTV на DigiPi
Доступ здесь реализован точно так же, прямо из браузера. Единственный момент — изображения вначале придется передать на «малинку», например, через SFTP.
FLDigi
Еще один софт-модем, поддерживающий огромное количество протоколов, таких как CW (Азбука Морзе), PSK31, MFSK, RTTY, Olivia и более десятка других. Это одно из наиболее универсальных приложений, которое заменяет собой множество аппаратных модемов из разных эпох. Написано оно на C/C++ и использует графический интерфейс FLTK:
Запущенный FLDigi в DigiPi
Многим оно может показаться устаревшим, но поверьте на слово — это вовсе не так. Несмотря на архаичный вид интерфейса, FLDigi один из лучших софт-модемов на этой планете, который позволяет работать с десятками видов связей, включая разную экзотику вроде Hell 80 (конкурент RTTY из 1970 года).
JS8Call
Представьте себе FT8 «на стероидах». Если последний был заточен на автоматический обмен данными в строго отведенные временные «окна», то JS8Call больше рассчитан на свободное общение между корреспондентами. В нем есть все те же «плюшки» в виде способности принимать сигналы даже на уровне -24 дБ, но при этом можно отвечать когда угодно, а не строго через 15 секунд.
Более того, есть возможность пересылки сообщений другим станциям. Даже если пользователя нет в эфире, можно оставить для него послание, а ближайшая станция передаст его позже. В общем, настоящий цифровой чат, работающий без интернета и на огромных расстояниях:
JS8Call в DigiPi
Работает это как тот же самый FT8, поверх которого строится структура сообщений. Это позволяет не только посылать короткие фразы или команды, но и выстраивать цепочки ретрансляции. Прекрасное поле для экспериментов и DX.
Как скачать DigiPi
Если честно, одной публикации даже близко не хватит описать все возможности DigiPi — штука интересная и определенно заслуживающая внимания. Но есть одна «ложка дегтя», которая может вам помешать. DigiPi нельзя скачать без активного спонсорства на Patreon. Здесь автор гуляет на очень тонкой грани между open source и коммерческим приложением.
Все используемые скрипты и конфигурационные файлы в DigiPi открыты и доступны в репозитории проекта на GitHub. Вы без проблем найдете там все для крафта собственного образа DigiPi. Но «рецепта» сборки автор не дает, оставляя это на исследование пользователя. Позволю отметить, что ChatGPT создает вполне рабочий скрипт для имплементации всего этого добра в стандартный Raspbian, однако все равно потребуется доработка напильником.
Если станете патроном проекта, вам выдадут логин и пароль для скачивания актуального образа. При этом автор особо отмечает, что разрешает распространять его среди друзей, но просит не выкладывать реквизиты для скачивания.
Я оформил такую подписку на оригинальный образ DigiPi за $1 в месяц только потому, что активно пользуюсь этой штукой и хочу получать обновления. В целом ничего мне не мешает отменить подписку в любой момент и остаться на той версии образа, которая у меня есть. Более того, образ я спокойно могу распространять среди своих друзей по радиоклубу или скормить ChatGPT для составления собственного скрипта сборки.
Вот такой неоднозначный проект, который привлекает универсальностью и удобством, но может оттолкнуть необходимостью спонсирования автора для получения готовых образов.
30.09.25 г. Компания, основанная в 2022 году тремя ветеранами подразделения 81, разрабатывает небольшие, но прочные тактические системы спутниковой связи для армий и спасательных служб. Среди первых инвесторов — Амнон Шашуа, которому принадлежит около 9% компании.
Основатели Commcrete Ицик Даниэли Михаэли, Джош (Шоки) Йедидиа и Майкл Мур
Компания Commcrete, разрабатывающая малые спутниковые системы связи для военных и спасательных служб, объявила о привлечении 29 миллионов долларов США.
СПРАВКА: Подразделение 81 ( ивр . יחידה 81 ) — секретное технологическое подразделение, входящее в состав Отдела специальных операций Управления военной разведки , независимой службы Армии обороны Израиля (ЦАХАЛ). Подразделение занимается разработкой и поставкой передовых технологий израильским солдатам и разведчикам. [ 1 ] Его часто связывают с подразделением 8200 , которое отвечает за радиоэлектронную разведку (SIGINT) и расшифровку кодов.
Из них 21 миллион долларов США был получен в рамках раунда финансирования серии A, организованного Greenfield Partners при участии Redseed Ventures и существующих инвесторов, а также 8 миллионов долларов США в ходе посевного раунда, проведенного в марте 2023 года с участием профессора Амнона Шашуа, Q Fund и частных инвесторов.
Шашуа, присоединившийся к компании в качестве одного из первых инвесторов после случайного ознакомления с демо-версией одного из продуктов, в настоящее время владеет 8,7% акций компании.
Компания Commcrete была основана в 2022 году Ициком Даниэлем Михаэли (генеральный директор), Джошем Йедидией (технический директор) и Майклом Муром (главный операционный директор), все трое из которых являются бывшими сотрудниками подразделения 81. Компания разрабатывает компактные, высокозащищенные тактические системы SATCOM для обнаружения и глушения, предназначенные для сил безопасности, спецподразделений и аварийно-спасательных служб.
Среди ее продуктов — Flipper, позволяющий преобразовать любую стандартную радиостанцию в тактическую спутниковую систему, Stardust — чип, который одновременно передает голос, текст, местоположение и файлы, а также Bittel — специализированное решение для транспортных средств и платформ.
Эти продукты считаются необычайно компактными по сравнению с более ранними системами, используемыми в этой области, весом около 150 граммов и более, и компания сама разрабатывает аппаратное обеспечение и чипы.
Помимо аппаратного обеспечения, бизнес-модель компании также включает в себя услуги по программному обеспечению, платные обновления и усовершенствования, а также уникальные настройки для клиентов, занимающихся безопасностью. В настоящее время в компании работает около 40 сотрудников в Израиле и США.
СКРИНШОТ. Яндекс переводчик.
По словам Михаэли, сегодня более 1500 наименований продукции компании эксплуатируются по всему миру и используются в оперативных целях армиями, службами безопасности и спасательными организациями в Европе, Израиле, Северной Америке, Австралии и Азии.
По его словам, выручка компании уже составляет «десятки миллионов долларов», а прибыльность была достигнута ещё до раунда А. «Решение привлечь средства было продиктовано не экзистенциальной необходимостью, а желанием ускорить рост», — заявил Михаэли.
СКРИНШОТ
«Мы могли бы и дальше существовать самостоятельно, но финансирование позволяет нам расти гораздо быстрее — нанимать сотрудников, расширять географию деятельности и увеличивать производственные мощности в четыре раза»