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Flipper Zero - Guida Operativa Avanzata

Guida tecnica approfondita all'utilizzo del Flipper Zero in ambito cybersecurity, penetration testing fisico, analisi RF, reverse engineering hardware e ricerca sulla sicurezza.

Questo repository nasce dall'esperienza diretta sul campo con il dispositivo e documenta ogni modulo, protocollo e tecnica a livello operativo - non come overview superficiale, ma come riferimento pratico per chi lavora (o vuole lavorare) nella sicurezza offensiva e difensiva.

Nota personale: Questo progetto raccoglie anni di sperimentazione reale con il Flipper Zero. Ogni sezione include note di esperienza personale, errori commessi, limiti reali riscontrati e workaround scoperti sul campo. Non è una wiki generica - è un quaderno operativo di un pentester.


Disclaimer Etico e Legale

Tutto il contenuto di questo repository è destinato esclusivamente a:

  • Ricerca sulla sicurezza su dispositivi e sistemi di propria proprietà
  • Penetration testing autorizzato con contratto o autorizzazione scritta
  • Formazione e studio in ambito cybersecurity
  • Audit di sicurezza fisica per organizzazioni che ne fanno richiesta

L'utilizzo di queste tecniche su dispositivi, reti o sistemi altrui senza autorizzazione esplicita è illegale ai sensi del Codice Penale Italiano (Art. 615-ter, 617-quater, 617-quinquies) e della normativa europea.

Il possesso del Flipper Zero è legale in Italia e nella UE. L'uso improprio delle sue funzionalità no.


Hardware Overview

Specifiche Tecniche del Flipper Zero

Componente Dettaglio
MCU STM32WB55RG - ARM Cortex-M4 (64 MHz) + Cortex-M0+ per BLE
Sub-GHz CC1101 transceiver - 300-348 MHz, 387-464 MHz, 779-928 MHz
NFC ST25R3916 - ISO 14443A/B, ISO 15693, FeliCa, NFC-V
RFID 125 kHz Antenna LF custom + circuito analogico integrato
Infrarossi LED TX TSAL6200 (940nm) + ricevitore TSOP75338 (38kHz)
Bluetooth BLE 5.0 integrato nel STM32WB55
GPIO 18 pin - 3.3V logic, 5V tolerant su alcuni pin, UART/SPI/I2C/SWD
USB USB-C 2.0 - CDC, HID, Mass Storage
iButton Pad 1-Wire integrato sul dorso
Storage microSD fino a 256 GB (FAT32/exFAT)
Batteria LiPo 2000 mAh - ~7 giorni standby, ~2-4h uso intensivo RF
Display LCD monocromatico 128x64 px

Firmware

Questa guida è basata principalmente su firmware custom RogueMaster e Momentum, che estendono significativamente le funzionalità del firmware ufficiale. Le differenze principali:

  • Firmware Ufficiale: funzionalità base, nessuna trasmissione Sub-GHz su frequenze ristrette, set limitato di protocolli
  • RogueMaster / Momentum / Unleashed: sblocco frequenze, protocolli aggiuntivi, app di terze parti, Sub-GHz esteso, rolling code tools

Nota personale: Consiglio RogueMaster o Momentum per chi fa ricerca seria. Il firmware ufficiale è troppo limitato per attività di pentest. Il flash è reversibile e non invalida la garanzia hardware.


Struttura del Repository

How to use/
|-- Sub-GHz/            # RF 300-928 MHz: telecomandi, sensori, rolling code, TPMS, pager
|-- NFC/                # 13.56 MHz: MIFARE, DESFire, NTAG, iClass, badge, card trasporti
|-- RFID/               # 125 kHz: EM4100, HID Prox, T5577, badge accesso
|-- iButton/            # 1-Wire: chiavi Dallas, Cyfral, Metakom, citofoni
|-- Infrared/           # IR: telecomandi TV/AC, protocolli NEC/RC5/RC6, reverse engineering
|-- GPIO/               # Hardware esterno: ESP32, ESP8266, NRF24, sensori, debug SWD/JTAG
|   |-- ESP32/          # WiFi/BLE: Marauder, Evil Portal, camera, wardriving
|   |-- ESP8266/        # WiFi: Deauther, scanner, automazione IoT
|   |-- NRF24/          # 2.4 GHz: MouseJacker, sniffing, jamming
|   |-- Debug/          # SWD, JTAG, I2C, SPI, UART - hardware hacking
|   |-- Sensors/        # Sensori ambientali, Geiger, gas, distanza
|   |-- Malveke/        # Addon camera, printer, emulator
|   |-- Flipboard/      # Prototipazione rapida con LED e pulsanti
|   |-- Games/          # Mini-giochi hardware (UART Pong, ToF Pong)
|   |-- VGM/            # Video Game Module
|   |-- Altre componenti/ # GPS, LoRa, radio FM, automotive, sicurezza, utility
|-- USB/                # HID attacks: BadUSB, DuckyScript, exfiltration, U2F
|   |-- Bad USB/        # Payload, script, evasion, PoC
|   |-- Altre componenti/ # Mass Storage, MIDI, U2F, controller, barcode
|-- WiFi-Marauder/      # Setup e utilizzo WiFi Marauder con ESP32
|-- Bluetooth/          # BLE: spam, sniffing, pairing, tracking, sicurezza
|-- RogueMaster/        # Firmware custom: download, confronto, installazione
|
|-- examples/           # File di esempio per ogni modulo (.sub, .nfc, .rfid, .ibtn, .ir)

Ogni modulo principale è organizzato in sotto-file tematici:

# File Contenuto
01 Fondamenti Tecnici Come funziona il protocollo a basso livello
02 Hardware e Limiti Specifiche chip, antenne, portata reale
03 Protocolli Deep dive su ogni protocollo supportato
04 Guida Operativa Tool-by-tool step-by-step
05 Scenari Reali Scenari di pentest reali dal campo
06 Attacchi e Difese Vettori di attacco + contromisure
07 Aspetti Legali Normativa italiana e EU
08 Esperienza Personale Note dal campo, errori, lezioni apprese

Risorse Aggiuntive

File Descrizione
CHEATSHEET.md Riferimento rapido stampabile per il campo (decision tree, frequenze, comandi)
LAB-SETUP.md Guida alla creazione di un laboratorio di test domestico
REPORT-TEMPLATES.md Template pronti per documentare finding (Sub-GHz, NFC, RFID, BadUSB, WiFi)
MITRE-ATTACK.md Mapping completo Flipper Zero → MITRE ATT&CK framework
WORKFLOW-DIAGRAMS.md Diagrammi Mermaid: kill chain, NFC pipeline, Sub-GHz flow, BadUSB chain
GLOSSARY.md Glossario tecnico con 80+ termini (OOK, SAK, ATQA, Crypto1, etc.)
INDEX.md Indice globale navigabile di tutti i file del repository
CONTRIBUTING.md Guida per contribuire al progetto
CHANGELOG.md Storico delle modifiche al repository
payloads/ Arsenale BadUSB: 25+ payload pronti per Windows, macOS, Linux
scripts/ Script di automazione: setup SD card, validatore file

Moduli - Panoramica Operativa

Sub-GHz (300-928 MHz)

Il modulo più versatile per un pentester fisico. Copre telecomandi garage, cancelli, sensori wireless, pager, stazioni meteo, TPMS e qualsiasi dispositivo che comunica in banda ISM. Include analisi rolling code, replay attack, bruteforce e fuzzing RF.

Scenari reali: apertura cancelli durante physical pentest, analisi sicurezza domotica, intercettazione pager ospedalieri, studio TPMS veicoli, reverse engineering telecomandi proprietari.

NFC (13.56 MHz)

Il modulo critico per il pentest di sistemi di controllo accessi. Supporta MIFARE Classic (con attacco crypto1/mfkey32), DESFire, NTAG, iClass/PicoPass e card trasporti. Permette clonazione, emulazione, relay attack e fuzzing.

Scenari reali: clonazione badge aziendali, bypass tornelli, analisi card hotel, test sistemi di pagamento contactless, audit access control enterprise.

RFID 125 kHz

Il modulo per i sistemi di accesso legacy. La maggior parte degli edifici commerciali e residenziali usa ancora tag 125 kHz senza crittografia. Lettura, emulazione e clonazione sono immediate.

Scenari reali: clonazione badge condominio, test lettori HID Prox, audit sistemi di accesso industriali, duplicazione su T5577.

iButton (1-Wire)

Sistemi di accesso basati su contatto fisico, molto diffusi nei citofoni dell'Europa dell'Est e in Italia. Supporta DS1990A, Cyfral e Metakom con lettura, emulazione e fuzzing.

Scenari reali: clonazione chiavi citofono, audit sistemi condominiali, test robustezza lettori 1-Wire.

Infrarossi

Controllo di qualsiasi dispositivo con ricevitore IR. Utile sia per automazione che per scenari di pentest fisico dove display, TV o sistemi di digital signage devono essere controllati.

Scenari reali: spegnimento TV/display in ambienti target, controllo AC per social engineering, reverse engineering telecomandi proprietari, automazione fotocamere.

GPIO - Hardware Hacking

L'interfaccia di espansione che trasforma il Flipper in una piattaforma di hardware hacking completa. Con ESP32 diventa un tool WiFi offensivo, con NRF24 attacca periferiche wireless, con SWD/JTAG estrae firmware da dispositivi embedded.

Scenari reali: WiFi deauth e evil portal con ESP32 Marauder, MouseJacker su tastiere/mouse wireless, dump firmware via SWD, sniffing bus I2C/SPI/UART su IoT.

USB - HID Attacks

BadUSB trasforma il Flipper in una tastiera malevola che esegue payload automatizzati. È l'equivalente di un Rubber Ducky con il vantaggio di essere programmabile sul campo.

Scenari reali: drop attack durante physical pentest, exfiltration credenziali WiFi, escalation privilegi, deployment reverse shell, evasione kiosk.

WiFi (via ESP32 Marauder)

Il Flipper Zero non ha WiFi nativo - tutto passa dall'ESP32. Con il firmware Marauder diventa uno scanner WiFi, deauther, beacon spammer e sniffer di handshake.

Scenari reali: ricognizione wireless durante un engagement, deauth per forzare riconnessioni, evil portal per credential harvesting, wardriving.

Bluetooth (BLE 5.0)

Il modulo BLE integrato permette spam di pacchetti advertisement, analisi dispositivi BLE nelle vicinanze, e integrazione con app companion.

Scenari reali: BLE spam per disruption, tracciamento dispositivi, analisi sicurezza wearable, fuzzing servizi BLE.


Metodologia di Utilizzo in un Engagement

In un penetration test fisico, il Flipper Zero si inserisce in diverse fasi:

1. Ricognizione (Reconnaissance)

  • Sub-GHz Frequency Analyzer per identificare dispositivi RF nell'area target
  • Radio Scanner per mappare le frequenze attive di un edificio
  • WiFi Scanner (ESP32) per enumerare reti e client
  • NFC/RFID Detector per localizzare lettori di badge nascosti
  • BLE Scanner per identificare dispositivi IoT e wearable

2. Analisi (Analysis)

  • Sub-GHz Read per catturare e decodificare segnali di telecomandi e sensori
  • NFC Read per identificare tipo e sicurezza dei badge
  • RFID Read per classificare tag 125 kHz
  • IR Decoder per reverse engineering di telecomandi
  • Spectrum Analyzer per studiare lo spettro RF dell'ambiente

3. Exploitation

  • Sub-GHz Replay/Bruteforce per testare sistemi di apertura
  • NFC Emulate/Magic Write per clonare badge
  • RFID Emulate per accedere con badge clonati
  • BadUSB per eseguire payload su workstation
  • Evil Portal (ESP32) per credential harvesting WiFi
  • MouseJacker (NRF24) per hijacking periferiche wireless

4. Post-Exploitation

  • BadUSB per exfiltration dati
  • Sub-GHz Scheduler per persistenza su sistemi RF
  • NFC Relay per mantenere accesso a sistemi badge

5. Reporting

  • Log di tutte le frequenze rilevate
  • Dump dei badge clonati (con hash, non dati in chiaro)
  • Screenshot delle vulnerabilità trovate
  • Raccomandazioni di mitigazione per ogni finding

Quick Reference - Comandi e Percorsi Utili

Percorsi SD Card

/ext/subghz/         - File .sub registrati
/ext/nfc/            - Dump .nfc salvati
/ext/lfrfid/         - File RFID 125 kHz
/ext/ibutton/        - File .ibtn
/ext/infrared/       - File .ir e database universali
/ext/badusb/         - Script DuckyScript / BadUSB
/ext/apps/           - Applicazioni installate
/ext/apps_data/      - Dati delle applicazioni
/ext/subghz/assets/  - Database frequenze e protocolli
/ext/nfc/assets/     - Dizionari chiavi MIFARE

File di Configurazione Importanti

/ext/subghz/assets/setting_user    - Frequenze custom Sub-GHz
/ext/nfc/assets/mf_classic_dict_user.nfc - Chiavi MIFARE custom
/ext/infrared/assets/tv.ir         - Database IR universale

Risorse Esterne Utili

  • Firmware RogueMaster: repository GitHub principale per il firmware custom utilizzato in questa guida
  • Flipper Zero Docs: documentazione ufficiale per reference API e hardware
  • MIFARE Classic Tool (Android): app complementare per analisi NFC sul campo
  • Proxmark3: reference per confronto con tool NFC/RFID professionale
  • HackRF / RTL-SDR: per analisi RF avanzata che va oltre le capacità del CC1101
  • Wireshark: per analisi dei dump di pacchetti catturati

Note sull'Autore

Questa guida è il risultato di esperienza pratica quotidiana con il Flipper Zero in contesti di:

  • Penetration testing fisico su edifici commerciali e industriali
  • Audit di sistemi di controllo accessi (NFC, RFID, iButton)
  • Ricerca sulla sicurezza di protocolli RF consumer e industriali
  • Hardware hacking e reverse engineering di dispositivi IoT
  • Formazione e awareness sulla sicurezza fisica

Ogni sezione contiene blocchi > Nota personale: che documentano esperienze reali, successi, fallimenti e lezioni apprese sul campo.

About

Hardware security research & auditing guide - Sub-GHz signal analysis, NFC/RFID security assessment, BadUSB automation, and infrared protocol exploration using Flipper Zero

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