免责声明：在传输任何数据前，请务必使用法拉第袋或屏蔽笼，避免因意外在受监管频段非法传输而违法。此外，拦截和解密他人数据是非法的，因此在分析自身信号时请保持谨慎。
前言：
近期我初探软件定义无线电（SDR）领域，从中获益良多。我发现不仅能使用SDR Sharp、GQRX、SIGINTOS、CubicSDR等软件模拟实际射频（RF）硬件组件，还能通过GNU Radio流图（如grgsm_livemon.grc）实时捕获GSM移动网络数据包。尽管这一项目极具教育意义，但我希望更深入理解GNU Radio流图的构建原理，而非仅依赖现有流图却不明白其工作机制。
尽管网络上有大量文档，GNU Radio（及GNURADIO-COMPANION）对初学者仍显 daunting。通过谷歌搜索，我最终发现了Great Scott Gadgets的Michael Ossmann提供的在线课程（https://greatscottgadgets.com/sdr/），这些课程对我帮助极大。GNU Radio官方教程（https://wiki.gnuradio.org/index.php/Tutorials）也巩固了我的学习成果。
为熟悉GNU Radio基础，我选择了一个重放攻击相关项目：捕获原始RF信号以解锁我的1999款福特Mountaineer，绕过FOB（频率操作按钮）。需要说明的是，尽管我成功捕获了FOB解锁信号并通过HackRF重放，但车辆并未实际解锁。原因是多年前已采用“滚动码”（或称“跳码”）技术防止此类重放攻击。此前，车辆和车库门 opener 使用固定码，易被攻击者探测并后续利用。本文撰写时，已有多种滚动码绕过方法（如干扰和重置技术）被讨论。尽管如此，该项目仍深化了我对GNU Radio的理解，并使我能够创建自定义流图。
基础GNU Radio与流图信息：
GNU Radio中的所有信号处理均通过流图完成，流图由执行单一数字信号处理操作（如滤波、解码、复用等）的块组成。数据以多种格式（复数、实数、整数、浮点等）在块间传递。每个流图至少需一个源块（输入）和一个宿块（输出）。源或宿可以是USB设备（如HackRF、BladeRF）、声卡、文件或FFT（快速傅里叶变换）等。
获取FOB特定信息：
为确定FOB操作频率，我首先搜索了车辆的FCC编号。谷歌搜索及FCC查询结果显示设备频率为315MHz。
捕获FOB解锁信号：
通常我可使用SDR Sharp等应用监控并捕获原始数据，但本次我选择用GNU Radio流图自建组件。在项目目录中执行命令：
$ sudo gnuradio-companion
新建流图时，默认包含Options和Variable块。Options（ID: top_block）定义工具链库（如QT-GUI、WX-GUI），Variable块（ID: samp_rate）设置采样率（默认32ksps）。我使用HackRF（通过osmocom Source块支持），其推荐最小采样率为2Msps。我将采样率变量改为2e6，并添加中心频率变量center_freq（315e6）。osmocom Source块的CH0频率改为center_freq变量。
源块输出为蓝色表示复数（实部和虚部），橙色表示实值（整数、浮点等）。输入输出颜色需匹配，否则报错。源块ID显示红色表示输出未连接，需添加宿块。
创建宿：
添加QT-GUI Frequency Sink块（位于Instrumentation），设置中心频率为center_freq，并连接osmocom Source输出。点击绿色Execute按钮执行流图，打开FFT窗口显示315MHz信号。带宽2MHz，中心频率315MHz，运行正常。为显示FOB按钮信号，在FFT窗口中点击鼠标中键选择“Max Hold”，以捕获更高信号。
捕获FOB信号以重放：
为保存原始数据，添加File Sink块（位于File Operators），文件名设为fob_capture。由于采样率高（2Msps浮点），文件迅速增大，需快速执行流图并停止。修改后流图包含File Sink，执行后生成49.3MB文件。
重放捕获的信号：
通过右键选择“Disable”禁用osmocom Source、QT GUI Frequency Sink和File Sink块（显示为灰色）。添加File Source块（位于File Operators），输入文件名fob_capture。复制QT-GUI Frequency Sink块以监控重放信号，并添加osmocom Sink块通过HackRF传输。File Source块的“Repeat”参数设為循环播放（演示用途）。执行流图后可通过手机录像观察结果。
其他有用信息：
GNU Radio可集成示波器、频率发生器、频谱分析仪等虚拟设备。示例中使用WX-GUI库的示波器块锁定捕获的FOB信号，显示数字脉冲（虽重放攻击非必需，但展示了灵活性）。
Throttle块（使用时机与原因）：
Throttle块（位于Misc类别）用于限制“非硬件”源块（如Signal Source）的采样率，确保平均速率不超过指定值（samp_rate）。仅当流图无硬件（如SDR dongle、声卡）时钟限速时使用。例如，模拟硬件但无实际时钟时需Throttle块。移除Throttle块可能导致CPU占用100%及GNU Radio崩溃。但需注意，Throttle块采样控制不精确，应由硬件时钟管理。流图含无线电或音频设备时，避免使用Throttle块，以免引发双时钟问题。
总结：
尽管重放信号未解锁车辆，我仍视此项目为成功。未来，新RF项目将不断涌现，新漏洞将被暴露。凭借通过软件（流图）模拟昂贵射频硬件的能力，GNU Radio始终是我工具箱中的宝贵工具。这是一场猫鼠游戏，但借助信息安全社区的持续研究与贡献，我们可共享知识，努力保持系统安全。