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Protokollanalyse

Überblick

Im folgenden geht es um die Analyse des Kommunikationsprotokolls, mit dem man die externen AVM-Anlagen steuern kann. Zunächst beschäftigen wir uns vornehmlich mit dem seriellen Protokoll, später auch mit dem USB-Protokoll. Interessante Anlagen sind: Teledat USB 2a/b, 1&1 NetXXL, Teledat X120, AVM Fritz!X PC (v2 und v3), AVM Fritz!X USB (v1 und v2), AVM Fritz!Card USB (v1, v2, v2.1), BlueFritz! AP-X mit USB-Direktverbindung (kein Bluetooth!) und bei Interesse auch AVM Fritz!X PC v1 und Eumex 302 PC. Weitere Informationen zur Hardware finden sich in hardware.txt

Durch die erarbeitete Protokollspezifikation ist es möglich, Konfigurationsprogramme und Kerneltreiber für den Internetzugang zu schreiben. Daher sind die folgenden Informationen auch nur für Entwickler (oder solche, die es werden wollen) interessant, es existieren hier noch keine Tools für Endanwender!

English speaking developers

All following information is available in German only because the "AVM smart devices" are sold solely in German speaking countries. If you're an English speaking developer who wants to help with the protocol analysis please contact me (scfe AT cs DOT tu-berlin DOT de or via e-mail form). If there is enough interest I'll publish more information in English. Please note that all program code targeted for production use will have English comments so you'll be able to read it even if you don't speak German. You'll find no tools suitable for normal users here.

Neuigkeiten

30.09.2003 AVM hat eine neue Einsteigeranlage namens "Fritz!X ISDN" vorgestellt, die vermutlich eine verkleinerte Version der Fritz!X USB ist, nur mit zwei analogen Telefonports. AVMs Linux-Treiber sollen lt. Pressemeldung auch mit der neuen Anlage funktionieren.
01.09.2003 Laut einer Nachricht von Marcel Holtmann laufen sämtliche AVM Bluetooth-Produkte jetzt auch mit dem Linux-Kernel (ab Version 2.4.22). Näheres in der hardware.txt.
23.07.2003 Dank eines Tools von AVM glaube ich, innerhalb kurzer Zeit nahezu alle relevanten Pakete für den ISDN-Verbindungsaufbau identifiziert zu haben. Da diese Pakete weitgehend gemäß Q.931 aufgebaut sind, ist auch das Parsen nicht besonders schwer. Im Prinzip könnte man meiner Meinung nach jetzt damit anfangen, einen ersten, sehr primitiven Kerneltreiber zu schreiben. Den ausführlichen Statusbericht könnt ihr auf der Entwickler-Mailingliste finden. Alle Interessierten sind eingeladen, bei der Entwicklung mitzuhelfen :-)
20.07.2003 Bisher habe ich das alte v3-Protokoll der Fritz!X PC v1 immer "v1" genannt. Eigentlich ist dies jedoch falsch, "v1" ist der Vorläufer des heutigen "v3", daher ab jetzt eine Versionierung der Protokolle: "v1" nennt sich jetzt "v3.0", das neue v3 ist jetzt "v3.1". Ebenso mit dem v2-Protokoll. Ich habe daher alle Dokumente entsprechend geändert, wenn nicht klar war, welche Protokollversion gerade gemeint war.
19.07.2003 Ich habe die Sektion 'mitmachen' um einige Tipps zum leichteren Einstieg ergänzt. Außerdem hat Frank Gockel das Fritz-Konfigurationsprogramm unter Wine zum Laufen gebracht. Näheres hoffentlich in Kürze auf dieser Webseite.
11.05.2003 Jörg Friedrich hat mich darauf aufmerksam gemacht, dass das Format der Firmware scheinbar "Intel Hex-32" zu sein scheint. Im Web findet sich sogar eine Spezifikation dazu.

Warum?

AVM stellt zwar Treiber für Linux bereit, jedoch gibt es hier ein paar Nachteile:

• nur Binärtreiber, d.h. keine Aufnahme in den Standard-Linux-Kernel, keine eigene Fehlerbeseitigung, Probleme bei Änderungen der Kernelschnittstellen, starke Abhängigkeit von AVM.
• keine Konfigurationssoftware, von den Fritz-Tools ganz zu schweigen
• keine Treiber für seriellen Anschluss

Gerade wegen des letzten Grundes bin ich dabei, das Protokoll zu analysieren, um letzlich nutzbare Software wie ein Konfigurationsprogramm oder einen Linuxtreiber zu schreiben - wohl unnötig zu sagen, dass AVM es ablehnte, irgendwelche Spezifikationen zu veröffentlichen (lapidarer Hinweis: "Bitte haben Sie Verständnis dafür, dass es sich hierbei um ein proprietäres Protokoll handelt und wir keine Informationen darüber heraus geben können."). Mehr und ausführlichere Erklärungen über Motivation und Status in entwicklung.txt.

Teilprojekte/Status

Beschreibung	Status
Analyse des seriellen Protokolls
Dokumentation des v2.1-Protokolls	(10%)
Konfigurationsprotokoll (v3.1)	(70%)
Protokoll für den Internet-Zugang	(50%)
Firmware-Upload	(90%)
CTI-Basisfunktionen (Anrufermeldung, Wählen über den Computer)	(20%)
erweiterte CTI-Funktionen (Telefonieren über den Computer, Anrufbeantworter)	(nicht geplant)
Faxübertragung und -empfang	(nicht geplant)
Dateitransfer (Eurofile, IDTrans)	(10%)
Analyse des USB-Protokolls	(10%)
Analyse des alten Konfigurationsprotokolls (v2.0/v3.0)	(20%)
Konfigurationsprogramm	(Planung)
Linux Kernel-Treiber	(nicht vor 2004 fertig, eher später)

In den nächsten Monaten werde ich mich hauptsächlich auf folgende Themen konzentrieren (in dieser Reihenfolge):

• Planung eines Linux-Kernel-Treibers

In den anderen Bereichen wird es wohl kaum Fortschritte geben, es sei denn durch Zufall. Wenn du spezielle Funktionalitäten schneller haben willst, musst du schon selbst tätig werden... (siehe nächsten Abschnitt)

mitmachen!

Klar, mehr Entwickler kann jedes Open-Source-Projekt brauchen, so natürlich auch hier... Wenn du an der Analyse des AVM-Protokolls mitarbeiten oder bei der Programmierung von eines Treibers bzw. anderer Software mitwirken willst, solltest du wie folgt vorgehen:

• Lesen der bereits erstellen Dokumentation zum Protokoll (weiter unten auf dieser Seite).
• Die eigene Anlage belauschen und die abgefangenen Pakete identifizieren, um ein Grundverständnis für das Protokoll zu bekommen.

Einrichtung der benötigten Tools:

• Um sicherzugehen, dass du auch wirklich mit dem aktuellsten AVM-Protokoll arbeitest, solltest du dir über AVM die neueste Firmware für dein Modell besorgen und per Fritz-Konfigurationssoftware die Anlage aktualisieren.
• Besorge dir zunächst Portmon und konfiguriere es richtig (Edit - Max. Output Bytes - 4096 Bytes, Options - Show Hex und Clock Time).
• Falls du noch kein Perl installiert hast, solltest du es ebenfalls herunterladen: ActivePerl. Mittels des Befehls "perl -v" (auf der Kommandozeile) kannst du die korrekte Installation überprüfen.
• Ich habe zwei kleine Perl-Scripte erstellt, die die relevanten Daten, nämlich die tatsächlich übertragenen Bytes, aus den Logdateien von Portmon herausfiltern: extract.pl schmeißt den ganzen überflüssigen Ballast weg (perl extract.pl <file>), während human_readable.pl Hexcodes wenn möglich durch Buchstaben und Ziffern ersetzt (perl human_readable.pl <file>) und so die Analyse erleichtert (human_readable.pl ruft automatisch extract.pl auf).

• Eigentlich sollte jetzt alles eingerichtet sein. Um das zu überprüfen, solltest du Portmon und anschließend die Fritz-Konfigurationssoftware starten. Wenn in Portmon unter Capture - Ports die richtigen seriellen Schnittstellen markiert sind, sollten im Portmon-Fenster div. Ausgaben erscheinen, während die Konfigurationssoftware ganz normal weiterarbeitet. Mit File - Save kannst du die abgefangenen Daten speichern. Diese Logdatei übergibst du dann an human_readable.pl und kannst dir die Daten unter "hr_b_" ansehen.
• Um das Protokoll besser zu verstehen, solltest du jetzt Schritt für Schritt jedes Paket ansehen und es entspr. seiner Funktion zuordnen. Schau dir an, wo die Prüfsumme und das Befehlsbyte zu finden sind.
• Jetzt solltest du ein grundlegendes Verständnis für das AVM-Protokoll besitzen und kannst dich den weiteren Aufgaben (s. nächsten Abschnitt) widmen! :-)

offene Tasks:

• Protokoll-Analyse: Es werden keine Programmierkenntnisse o.ä. benötigt. Aktive Forschungsgebiete sind hier im Moment das Konfigurations- und das Internetprotokoll sowie das v2-Protokoll.
• Programmierung: Eine entspr. Programmiersprache muss man natürlich in diesem Fall beherrschen. Da zur Zeit noch kein dauerhafter Code existiert, kannst bzw. musst du dir viele noch aussuchen. Lohnenswerte Aufgaben sind der inzwischen gut verstandene Firmware-Upload oder ein Konfigurationsprogramm. Speziell beim Konfigurationsprogramm fände ich ein möglichst einheitliches Interface zu anderen Telefonanlagen bzw. ein Konfigurationsprogramm für alle sehr nett, was aber vermutlich auf Grund der zu unterschiedlichen Anlagen sich so nicht verwirklichen lassen wird...

Weitere Fragen oder Hinweise am besten per Mail an mich (scfe AT cs DOT tu-berlin DOT de oder per E-Mail Formular von Sourceforge). Mehr Informationen sind auch auf der Entwickler-Mailingliste zu finden (Web-Archiv).

Dokumentation