DCF77 Wetterinformationen
Info
http://de.wikipedia.org/wiki/DCF77
Seit Ende 2006 werden über den Zeitzeichensender DCF77 in den 14 bislang ungenutzten Bits Wetterdaten übertragen. Ursprünglich war dies als öffentliches Warnsystem angedacht, aber ist jetzt 'verkommerzialisiert'.
http://www.ptb.de/de/aktuelles/archiv/presseinfos/pi2006/pitext/pi061212.htm
Umsetzung von meteotime.de in Kooperation mit dem Chip-Hersteller? -Händler hkw http://www.hkw-elektronik.de/deutsch/
FAQ
Q: Welche Controller werden eingesetzt? A: EM6580 und PIC12F509
Q: Lässt der Flash sich auslesen? A: Beim EM6580 ist dies gar nicht möglich, beim PIC ist die Codeprotection gesetzt. Dennoch lassen sich die ersten 64(?) Bytes auslesen (siehe Datenblatt)
Q: Lässt sich eigener Code einschleusen? A: Ja beim PIC, im "High Flash", einem 40 Byte(?) großen Bereich nach dem normalen Flashspeicher, lässt sich eigener Code schreiben. Durch das Setzen der Programmierspannung wird dieser Bereich ausgeführt. (nicht dokumentiert)
Q: Ist bekannt, was der Chip macht? A: Es sieht nach einigen Schieberegistern mit speziellen Verknüpfungen OR/AND/XOR etc. aus.
Q: Ramdumps? A: Ja, die gibt es von den ersten paar hundert µs. Walter hat einen RAM-Monitor geschrieben. Durch den Jitter des internen Takts kommt aber nach der Zeit zuviel Abweichung hinzu. Es wird daran gearbeitet, einen Referenz-Takt aus der Versorgungsspannung zu generieren. (http://www.mikrocontroller.net/attachment/111703/05062011_log.txt)
Q: Lässt sich die Zwangspause am Anfang umgehen? A: Ja, Walter hat eine Methode gefunden, den Timer niedriger zu setzen.
Q: Fehlererkennung? A: Ja, die gibt es - und sie scheint sehr gut zu sein. Es wird vermutlich(!) vor und nach der Entschlüsselung eine Prüfsumme gebildet. Details sind nicht bekannt.
Q: Was sind die nächsten Schritte? A: - Der RAM-Monitor wird/wurde erweitert, so dass er auch das W-Register anzeigt. - Die Synchonisation auf den Takt muss noch geschafft werden. - ...
(bitte erweitern, im Forum kommen in letzter Zeit häufig die gleichen Fragen)
Produkte
4891475323222 Hersteller von Uhren:
- http://www.irox.ch
- http://www.tfa-dostmann.de
- http://www.meteotronic.info
- http://www.elv.de/output/controller.aspx?cid=74&detail=1&detail2=440
Hersteller | Bezeichnung | Preis (€) | Beschreibung | Besitzer | Lieferant | Daten- blatt | Decoder | BestNr | EAN |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Mebus | 40054 Meteo Time | 55+8 | |||||||
Mebus | Meteotime 88308 | 58+8 | |||||||
TFA | Meteotronic Start | 30+5 | 35 010 380 35010380 | thomy-pc eProfi | Penny 29,99 | PIC12F509-I/MS MSOP8 | 35.1080 | 4009816017024 | |
TFA | Wettercenter Meteotronic Pro | 57,50 | 35 010 381 35010381 | thomy-pc eProfi | Amazon | PIC12F509-I/MS MSOP8 | 35.1081 | 4009816016898 | |
TFA | Meteotime Duo | 195 | ähnl. Irox Pro-X2 ? | http://www.tfa-dostmann.de/Bedienungsanleitungen/35.1100_g.pdf | 35.1100 | ||||
TFA | Meteotime Easy | 30+0; 46,68+0 | http://www.tfa-dostmann.de/Bedienungsanleitungen/35.1103_multi.pdf | 35.1103 | |||||
TFA | Show mit Projektionsuhr | 45+6 | |||||||
Cresta | Meteotime | 24,95+5 | |||||||
Cresta | Meteotime MT-03 | 29,95+5 | = Irox MeteOn7 | Klecks | |||||
Oregon Scientific | WMH90 WMH 90 | 70 | 35 010 380 35010380 | http://de.oregonscientific.com/ulimages/manuals2/WMH90_M_EU_DE_R3.pdf | 4891475323116 | ||||
Oregon Scientific | WMH800 WMH 800 | 89 | 35 010 380 35010380 | 4891475323222 | |||||
TFA | Meteotime Star | 50+5 | wie MT Easy, mit FeuchteSensor | 35.1088 | |||||
TFA | Meteo Max | 52,49+4,49 | 35.1066 | ||||||
TFA | Smart IQ | 69 | Meteotime? | 35.1070 | |||||
Meteotronic | Digitale Wetterstation | 66+0 | Modell 205326 | ||||||
TFA Meteotronic | Genio 300 | Sonnenstunden, UV | |||||||
TFA Meteotronic | Nexus | PC-Schnittst., kein Meteotime | http://www.tfa-dostmann.de/CD_2009/img/047.pdf | ||||||
TFA Meteotronic | Allergo | Pollenflug, nicht über DCF77! | |||||||
TFA Meteotronic | WM5000 | 20,00+3,90 | ebay 17+4 | PIC12F509-I/MS MSOP8 | |||||
by La Crosse Technology | WM5000 | ca. 9,50 Amazon | ähnl. TFA Start | Preis schwankt leicht | PIC12F509-I/MS MSOP8 | ohne 3 AA-Zellen | 3700123862482 | ||
Meteotronic | WM5002 | 46,89 | |||||||
Meteotronic | WM5012 | 49,89 | |||||||
Meteotronic | WM5100 | 30+5 | REISE-WETTERSTATION LACROSSE | ||||||
Meteotronic | WM5412 | 59,99 51,89+4,90 | |||||||
Bresser | 4Cast LT Meteotime 470 | 69+0 | |||||||
Bresser | 4cast LX Meteotime | 79+0, 89+0 | |||||||
Bresser | 4Cast PE+Aussensensor - Meteotime | 55+0 | |||||||
Bresser | 4Cast PC | 275 | |||||||
Bresser | BF-Pro | 60+0 | kein Meteotime | ||||||
METEO-MAX | EDLE WETTERSTATION BAROMETER HYGROMETER NEU | 45+6 | kein Meteotime | ||||||
METEOTIME | DUO SOLAR 4-TAGE-VORHERSAGE | 200+5 | ähnl. Irox Pro-X2 ? | ||||||
METEOTIME | EASY PROFI-2-TAGE-VORHERSAGE | 40+4 | |||||||
Digital | DCF Multi Funk Wetterstation Sender Meteo Uhr | 40+5 | kein Meteotime | ||||||
Digital | DCF Wetter Station Thermometer Meteo Funk | 40+5 | kein Meteotime | ||||||
DCF | Digital Wetterstation METEO Sender Funk Thermometer (Basic) | 30+5 | kein Meteotime | ||||||
Meteotime | DV323 | = Hideki DV323 | mrhanky | ELV | http://www.elv-downloads.de/service/manuals_hw/77621_Wetterstation_DV323_UM.pdf | Klecks (EM6580 ?) | 68-077-619 | ||
Barigo | MT300W weiß | = Hideki DV323 | mrhanky | ELV | http://www.elv-downloads.de/service/manuals_hw/77621_Wetterstation_DV323_UM.pdf | Klecks (EM6580 ?) | 68-077-619 | 4033855002130 | |
IROX | METE-ON 1 | 99+7 | |||||||
IROX | METE-ON 3 | 99+7 | kann 1bit-Korrektur | Dexter Didi ->eProfi | EM6580001 SO8 | ||||
IROX | METE-ON 4 | ||||||||
IROX | METE-ON 7 | = Cresta MT-03 = Hideki DV323 | |||||||
IROX | 1111111179 | ||||||||
IROX | EASY89 | ||||||||
IROX | Swiss CUBO-W Wecker/Funkuhr/ Wetterprognose WEIß | 33+9 | |||||||
Hideki | DV206NL | ähnl. Meteotime Easy | http://www.hidekielectronics.com | ||||||
Hideki | DV216NL | ähnl. Meteotime Star | http://www.hidekielectronics.com | ||||||
Hideki | DV322 | http://www.hidekielectronics.com | |||||||
Hideki | DV323 | auch bei ELV = Mete-On 7 = MT-03 = Barigo | http://www.hidekielectronics.com | ||||||
Hideki | DVW369 | http://www.hidekielectronics.com | |||||||
Hideki | DV928 | ähnl. Meteotime Duo | http://www.hidekielectronics.com |
Übertragene Daten
- DCF Protokoll ist hinreichend bekannt.
- Es gibt 14 Datenbits, in 3 Minuten wird ein Datensatz übertragen (= 42 bit)
- 90 Regionen, 4 mal täglich Informationen, jeweils 3 Minuten: ergibt 1080 Sendeminuten pro Tag (1440 Minuten). Rest 360 (5040 bit).
4 mal täglich werden Infos zu einer Zone gesendet:
* 22:00 - 03:59 Aktueller / kommender Tag (TODAY im Display) * 04:00 - 09:59 Folgender Tag (DAY 1 im Display) * 10:00 - 15:59 Darauffolgender Tag (DAY 2 im Display) * 16:00 - 18:59 Darauffolgender Tag (DAY 3 im Display) * 19:00 - 21:59 30 Zusatzregionen mit 2-Tages-Prognose
http://www.wetterstationen.info/mete-on-1.php
- Die Daten sind verschlüsselt
- Die entschlüsselten Daten können dekodiert werden
http://www.hkw-elektronik.de/pdf/DB%20W-Protokoll-V%201.pdf
Verschlüsselung
Nach aktuellem Erkenntnisstand wird angenommen, dass die Daten über ein rückgekoppeltes Schiebregister verschlüsselt und entschlüsselt werden. Details:
- Die aktuelle Uhrzeit+Datum wird als Schlüssel(teil) verwendet.
- Es wird Fehlerkorrektur angewandt, die Korrektur von 1-bit-Fehlern ist möglich
- Die 1 und 0 in den Daten sind nicht gleichverteilt:
In den ersten 14 Bits scheinen größere regelmäßigkeiten vorhanden zu sein. Grund unbekannt. Möglich ist eine Schwäche im Algorithmus.
- Es ist gelungen den Flash eines Decoderchips zu 64 Byte auszulesen. Enthalten war ein 80-Bit (oder mehr?) Schiebregister. Es hat nach aktuellen Stand ca. 14 Abgriffe die in ein 2. Register einfliesen, das erneut mehrmals geschoben und mit sich selbst ge-XOR-t wird. Aus diesem Register kommt 1 Bit zurück ins Schieberegister. Einige Codestellen sind verwirrend/unklar, es ist also nicht sicher, ob es sich nicht doch nur um einen Honeypot handelt. (Der Assemblercode ist im Forum zu finden)
- Während einer mehrere Stunden anhaltenden Störung wurden hunderte Datensätze gesendet, die entschlüsselt 000... ergeben haben. Hierbei sind in den verschlüsselten Daten Unregelmäßigkeiten aufgefallen:
Es finden sich teile von Paketen auch in anderen Paketen wieder. Zufall oder Schwäche?
Dekoder IC
Der Dekoder ist ein PIC 12F509
* keinen Daten EEPROM nur 1K Programm mit 41 Byte RAM
Pinbelegung Mebus Wetterstation mit Meteotime Empfang von Real:
Die Berechnung eines Wetterdatensatzes (Aufzeichnung über 3 Minuten) dauert ca. 250ms. Nach dieser (evtl. auch vor dieser?) Berechnung befindet sich eine Wartepause des ICs von ca. 45 Sekunden.
Was als Schlüssel dient ist noch unklar, es kann aber davon ausgegangen werden, dass die aktuelle Zeit mit in den Schlüssel einfließt. Dafür sprechen vor allem folgende Punkte:
- Der Decorderchip erhält nicht nur die Wetterdaten, sondern die gesamten Übertragenen DCF77 Daten (Wetterdaten+Zeit)
- Nach Änderung der Zeit in den Eingangsdaten des Decoderchips verweigerte dieser eine sinnvolle Ausgabe
- Die Zeit als Schlüssel(teil) wäre günstig, da sie von sich aus einmalig ist und nie zweimal mal auftreten wird.
- Die Entschlüsselung findet sofort statt, nachdem der Controller die Datensätze erhalten hat, daher ist es auszuschließen dass der Schlüssel aus vielen verschiedenen Datensätzen errechnet wird
Weitere Möglichkeiten für Schlüssel:
- Schlüsseltabelle innerhalb des Controllers
- statischer Schlüssel
Datenmitschnitt
Es gibt Datenmitschnitte im Forum:
http://www.mikrocontroller.net/topic/61886#606497
und weitere Wetterdatenmitschnitte sind unter
http://www.dcf77logs.de/
zu finden, diese Daten werden live dekodiert.
Patente
Passendende Patente:
DE 20 2006 017 739 U1 "Einrichtung zum Empfang verschlüsselter Informationen"
-Schlüssel wird nicht übertragen, sondern aus der Uhrzeit abgeleitet -Beispiel: AES Verschlüsselung -Daten und Schlüssel können bis zur Blocklänge aufgefüllt werden -beliebige Operationen können auf die Zeitdaten angewendet werden, um den Schlüssel zu erzeugen
DE 20 2005 019 853.6 / EP 1798612
"Datenübertragungen in langsamen Übertragungssystemen, wie durch
Zeitzeichensender"
- 22 Nutzbits + 20 Prüfbits = 42 bits
- Übertragung in 3 Minuten
- Minute n : 14 Nutzbits
- Minute n+1: 8 Nutzbits + 6 Prüfbits
- Minute n+2: 14 Prüfbits
Die genauere Nutzung der 22 Nutzbits zu den verschiedenen Tageszeiten ist auch beschrieben.
Weitere Links
- [1]
- DCF77 Routine PIC-Projekte.de