Hardware Hacking 101 - Continuity Test

지난 회에서는 하드웨어 해킹을 하기 위한 엔트리 포인트를 찾기 위한 과정의 일환으로 먼저 어떻게 MCU를 떼어 내고, 스펙 문서를 이용하여 JTAG 핀들을 찾는 과정을 설명하였습니다.

이번회에는 이러한 작업을 조금더 원활하기 위한 방법들과 함께 실제 어떠한 툴을 사용하여 JTAG 핀들을 매치할 수 있는지에 대해서 알아 보겠습니다.

Microscope

첫번째로 하드웨어 해킹 전반에 걸쳐서 작업을 원활하게 진행하기 위해서는 어떠한 종류이든 100배에서 200배 정도의 배율을 가진 현미경이 필요합니다. 많은 부품들은 육안으로 구분하기에 너무 작은 폼팩터를 가지고 있고, 어떠한 경우에는 핀 사이의 거리가 너무 좁아 납땜등의 작업시에 오류가 발생할 확률이 높아지기 때문입니다. 단지, 현미경을 사용함으로 해서 이러한 작업이 원활해 질 수 있습니다.

다음은 아마존에서 200불대에 판매 중인 현미경입니다. 이 정도의 현미경이면 거의 모든 작업에 사용이 가능합니다. 단 한가지 배율 이외에 현미경의 아랫쪽 렌즈에서 바닥까지의 공간이 충분히 확보 되어야 납땜이나 조립등의 세밀한 작업을 하기 위해서 편리한 환경이 조성 됩니다.

다음은 실제로 이 현미경을 사용하여 납땜을 진행하는 화면입니다. 실제로 굉장히 작은 납땜 공간도 어느 정도의 노력을 들이면 충분히 납땜 작업이 가능합니다.

다음은 60-70불 대에 판매되는 디지털 현미경 Andonstar AD106S입니다.

현미경에 눈을 가져다 대고 작업하지 않고 스크린을 활용할 수 있어서 작업 능률이 높아집니다. 디지털 현미경의 경우, 작업 공간 확보 여부와 스크린이 얼마나 빨리 실제 작업 장면에 맞추어 업데이트 되는지에도 신경을 써야 합니다.

JTAG 핀 찾기

다음은 이전 작업에서 연구하였던 보드의 MCU 뒷면의 모습입니다. 대부분 보드의 설계 편의상 JTAG 핀들은 이 범위안에 존재할 가능성이 높습니다. 물론 예외적으로 추측하기 힘든 위치에 핀 몇개를 빼어 놓는 케이스도 사실 많아서 주의를 기울일 필요가 있습니다.

멀티미터 사용 하기

이제 실제로 멀티미터를 사용하여 JTAG 핀을 찾는 방법을 알아 보겠습니다.

멀티미터에는 몇만원짜리에서 몇십만원에 이르는 고가의 멀티미터까지 다양한 제품들이 존재합니다. 사실 고압이 아닌 회로에 대해서 작업할 때에는 다음과 같은 저가형 제품도 크게 문제 없이 사용 가능합니다. JTAG 핀등을 찾기 위해서 대부분의 경우 연결 테스트(continuity test) 기능을 사용합니다.

다음은 Fluke 사의 멀티 미터입니다. 기본적으로 저가형과 기능면에서는 거의 차이가 없지만, 내부 회로에 고압이나 고전류로부터의 보호 장치 등이 들어 있고, 더 정확한 리딩이 가능한 등의 장점을 가지고 있습니다.

멀티미터를 통한 JTAG 찾기는 먼저 그라운드를 찾는 작업 부터 시작 됩니다.

다른그림에서 제공하는 다음 영상은 이러한 JTAG 핀들을 찾기 위한 Connectivity Test에 대해서 잘 설명해 주고 있습니다.