描述

這是 PasswordPump，一種管理多達 254 個帳戶憑據的 USB 設備。憑據（帳戶名、用戶名和密碼）僅存儲在設備本身上，存儲在兩個使用軍用級加密 (AES-128) 的可移動 EEprom 芯片上。它們不存儲在云中或者在您計算機上的文件中，他們更容易受到黑客攻擊。憑據備份在設備本身上；也就是說，根據需要將加密憑證從主 EEprom 芯片移動到備份 EEprom。您可以從設備中移除 EEprom 芯片（可能保留第三或第四個備份）。通過旋轉編碼器（左側）或通過鍵盤和串行終端輸入憑據。設備本身大約為 1 1/8 x 2 3/4 英寸，或 29 x 71 毫米。目前它沒有裝在箱子里，但一旦箱子設計完成，它就應該是，也將會是。

特征

• 在單個 25LC256 EEprom 芯片上存儲多達 254 組憑證。
• 憑據按字母順序存儲以便于定位。
• 最多允許 10 次嘗試輸入主密碼失敗，然后會自動擦除芯片并恢復出廠設置。
• 所有憑據均使用 AES-128 加密，主密碼使用 SHA-256 進行哈希處理。
• 所有加密帳戶和散列主密碼都經過加鹽處理。
• 該設備不容易受到標準密碼攻擊。
• 外部 EEprom 上的備份已加密。
• 所有憑據都可以轉儲到文本文件中以進行額外備份（例如，轉儲到存儲在保險箱或保管箱中并加密的拇指驅動器）。
• 支持通過鍵盤和串行終端或旋轉編碼器輸入憑據。
• 只需一個主密碼（最多 14 個字符）即可訪問您的所有憑據。
• 閑置 1 小時后自動注銷。
• 可選的密碼生成，31 個字符的隨機字母、符號和數字，用于極強密碼。
• 將設備上的密碼顯示配置為打開或關閉。

您可以通過轉動旋轉編碼器在菜單項中移動，順時針向下移動列表，逆時針向上移動。帳戶名稱按字母順序存儲。要選擇一個項目，您可以在旋轉編碼器上單擊（短按）。要進行備份，請按住旋轉編碼器半秒以上（長按）。

操作要打開設備，您只需使用微型 USB Micro-B 插頭轉 USB-A 插頭電纜將其插入 USB 端口/插座，這與您用于為 Android 手機充電的電纜相同。第一次插入時可能需要安裝驅動程序。該驅動程序可在下面“源代碼”部分引用的源代碼存儲庫中下載。如果我把設備發給你，它到達時已經用程序閃過并且設置了鎖定位。有關設置鎖定位的更多信息，請參閱Atmel ATMega 32u4 的數據表第 28.1 節。因為這是一個開源項目，所以它并不重要。

設置鎖定位有助于更好地保護散列主密碼和源代碼。

第一次打開設備電源時，您會看到：

主密碼 2019 年 3 月 11 日（或最近一次編譯的日期）

此時您需要輸入您的主密碼。嘗試選擇一個您會滿意的主密碼，因為如果您想更改它，您必須重置設備，這會清除您的所有憑據。之后只有一種方法可以通過鍵盤或旋轉編碼器將憑據輸入設備。還要嘗試選擇一個可以更快地輸入設備的密碼。它應該是大寫和小寫字母的組合，帶有數字，可能還有一兩個符號。我喜歡選擇幾乎可以完全用左手輸入的密碼，我發現通過旋轉編碼器輸入它們更容易。您應該選擇一個強密碼；字母、大小寫、數字和特殊字符的組合，長度在 7 到 14 個字符之間。要輸入字符，請轉動旋轉編碼器直到字符出現，然后向下按旋轉編碼器（短按）以選擇字符。如果你犯了錯誤，目前沒有辦法備份，所以要小心（或者自己增強代碼，如果你可以擠進去！）。輸入完整的主密碼后，長按設備（按下旋轉編碼器超過 1/2 秒）。您剛剛輸入了主密碼，現在可以輸入一組憑據了。輸入完整的主密碼后，長按設備（按下旋轉編碼器超過 1/2 秒）。您剛剛輸入了主密碼，現在可以輸入一組憑據了。輸入完整的主密碼后，長按設備（按下旋轉編碼器超過 1/2 秒）。您剛剛輸入了主密碼，現在可以輸入一組憑據了。

您可以通過轉動旋轉編碼器在菜單項中移動，順時針向下移動列表，逆時針向上移動。帳戶名稱按字母順序存儲。要選擇一個項目，您可以在旋轉編碼器上單擊（短按）。要進行備份，請按住旋轉編碼器半秒以上（長按）。

添加憑據要通過鍵盤添加一組憑據，您需要打開一個串行終端。最適合我的是 Arduino 串行終端。因此，如果您打開 Arduino IDE，請轉到“工具”->“端口”并選擇 Arduino/Genuino Micro 端口。然后選擇工具->串行監視器（或 Ctl+Shift+M）。接下來，在您的 PasswordPump 上向下導航至 Keyboard OFF 并通過短按將其更改為 Keyboard ON。導航回到添加帳戶并短按。你會看到的：

賬戶名 添加賬戶

短按一下，然后切換回 Arduino 串行終端并輸入帳戶名，然后按回車鍵。然后長按密碼泵。您現在應該看到：

編輯用戶名[您輸入的賬戶名]

再次短按，切換回 Arduino 串行終端并輸入用戶名，然后按回車鍵。然后長按密碼泵。您現在應該看到：

編輯密碼[您輸入的賬戶名]

再次短按，切換回 Arduino 串行終端并輸入密碼，然后按返回鍵。然后長按密碼泵。你現在應該看到：

Indicate Style [您輸入的賬戶名]

再次短按并使用旋轉編碼器指定 0 或 1。如果在提供用戶名和密碼時密碼泵應在發送用戶名之后發送密碼之前發送回車，則指定 0。如果在提供用戶名和密碼時指定 1，密碼泵應在發送用戶名之后和發送密碼之前發送一個選項卡。然后長按密碼泵。您現在應該看到：

賬戶名[您輸入的賬戶名]

再次長按，你會看到：

Find Account [您輸入的賬戶名]

您已完成輸入憑據。

請注意，您也可以僅使用旋轉編碼器輸入憑據。鍵盤可以打開或關閉，沒關系。只需使用旋轉編碼器以類似于輸入主密碼的方式輸入憑據。

發送憑證導航到查找帳戶并短按。使用旋轉編碼器滾動瀏覽您輸入的憑據列表。找到與要發送到計算機的憑據相關聯的帳戶名后，將輸入焦點放在提示您在計算機上輸入憑據的窗口中的用戶名文本框中。在密碼泵上，您應該看到：

發送 User & Pass [您選擇的賬戶名]

短按發送用戶名、回車符或制表符（取決于樣式設置），然后是密碼。如果您選擇了正確的樣式，您現在應該已登錄到您的帳戶/應用程序。

如果您只想將密碼發送到計算機，然后回車，請使用旋轉編碼器向下滾動一次，直到您看到：

發送密碼 [您輸入的賬戶名]

并短按發送密碼和回車符。

同樣，您可以僅發送用戶名或帳戶名。

編輯憑據要編輯一組現有憑據，首先要確定您是要通過鍵盤還是僅通過旋轉編碼器來編輯憑據。如果您要通過鍵盤編輯憑據，請按照切換鍵盤輸入中的說明進行操作。然后使用“查找帳戶”導航到您要編輯的帳戶并短按。然后向下滾動到 Edit Creds 并短按。然后滾動到要編輯的屬性；帳戶名稱、編輯用戶名、編輯密碼或指示樣式。現在短按。使用鍵盤以添加憑據中描述的方式重新輸入屬性，或僅使用旋轉編碼器重新輸入屬性。然后長按保存更改。如果您要為帳戶生成新密碼，請按照生成密碼中的說明進行操作。

刪除憑據
確保您有最新的 EEprom 備份。導航到查找帳戶并短按。使用旋轉編碼器選擇要刪除的帳戶，然后短按。使用旋轉編碼器向下滾動到 Delete Acct 并短按。通過使用旋轉編碼器選擇 Y 并短按，確認您希望刪除帳戶。該帳戶現已消失，并且已從主 EEprom 芯片中刪除。它還沒有從備份 EEprom 中擦除，所以如果你不小心刪除了一個帳戶，并且你有一個最近的備份，你可以恢復備份并且該帳戶將重新出現。導航至“查找帳戶”并驗證您的帳戶是否已刪除。如果您無法滾動瀏覽所有帳戶，則說明出現了間歇性缺陷，并且管理所有帳戶顯示的鏈接列表已損壞。從 EEprom 恢復最新的備份。如果您在刪除帳戶后立即備份 EEprom，它也會從輔助 EEprom 中刪除。

生成密碼
在嘗試將密碼更改為新生成的密碼之前，請通讀所有這些說明。PasswordPump 最強大的功能是它能夠生成隨機的 31 個字符的密碼并記住它們。這些密碼極難猜測，并且不易受到暴力破解帳戶的攻擊。在執行此操作之前，您應該確保您擁有所有憑據的當前備份。要為帳戶生成密碼，只需通過“查找帳戶”找到該帳戶，然后通過短按帳戶名稱來選擇憑據。在您計算機上的應用程序中，導航到更改密碼功能并將輸入焦點放在舊密碼文本框中。在 PasswordPump 上導航到發送密碼（不是發送密碼 ）并短按。在您計算機上的應用程序中，通過按 鍵將輸入焦點放在新密碼文本框中。在 PasswordPump 中向下滾動到 Edit Creds 并短按，然后向下滾動到 Gen Password 并短按。這會將密碼更改為隨機生成的 31 個字符系列。現在長按一次，導航到發送密碼（不發送密碼 ）并短按。如果您需要確認新密碼，請將輸入焦點放在計算機上應用程序中的該文本框上，然后再次短按。通過按返回鍵或以其他方式單擊相應的按鈕來確認您的密碼更改。您現在在帳戶上有一個隨機的 31 個字符的密碼，并且該密碼存在的唯一位置是在您的 PasswordPump 上的加密 EEprom 芯片上。此時它' 備份到 EEprom 和備份到文件是個好主意，并確保您可以通過某種方式從該帳戶丟失的密碼中恢復。警告：如果因為不接受舊密碼而嘗試更改密碼失敗，請注意您剛剛用新生成的密碼覆蓋了舊密碼。要恢復舊密碼，您需要從 EEprom 恢復備份并重試，或者轉到拇指驅動器上的加密備份文件以獲取該帳戶的當前密碼，或者使用任何機制從該帳戶恢復密碼可通過應用程序或網站向您提供。提前考慮并小心謹慎，以免將自己鎖在帳戶之外！如果因為不接受舊密碼而嘗試更改密碼失敗，請注意您剛剛用新生成的密碼覆蓋了舊密碼。要恢復舊密碼，您需要從 EEprom 恢復備份并重試，或者轉到拇指驅動器上的加密備份文件以獲取該帳戶的當前密碼，或者使用任何機制從該帳戶恢復密碼可通過應用程序或網站向您提供。提前考慮并小心謹慎，以免將自己鎖在帳戶之外！如果因為不接受舊密碼而嘗試更改密碼失敗，請注意您剛剛用新生成的密碼覆蓋了舊密碼。要恢復舊密碼，您需要從 EEprom 恢復備份并重試，或者轉到拇指驅動器上的加密備份文件以獲取該帳戶的當前密碼，或者使用任何機制從該帳戶恢復密碼可通過應用程序或網站向您提供。提前考慮并小心謹慎，以免將自己鎖在帳戶之外！或轉到拇指驅動器上的加密備份文件以獲取該帳戶的當前密碼，或使用您可以通過應用程序或網站使用的任何機制從帳戶中恢復密碼。提前考慮并小心謹慎，以免將自己鎖在帳戶之外！或轉到拇指驅動器上的加密備份文件以獲取該帳戶的當前密碼，或使用您可以通過應用程序或網站使用的任何機制從帳戶中恢復密碼。提前考慮并小心謹慎，以免將自己鎖在帳戶之外！

注銷當您想要注銷設備時，使用旋轉編碼器導航至注銷并短按。RGB LED 從綠色變為藍色。您現在已注銷，必須再次輸入主密碼才能使用該設備。如果您離開計算機去喝咖啡，最好鎖定計算機并注銷 PasswordPump。

切換鍵盤輸入導航至鍵盤開/關。短按以切換設置。當鍵盤打開時，您可以使用添加憑據中描述的過程通過鍵盤輸入憑據。不輸入憑據時，請將鍵盤設置為關閉。設備關機時不會保存此設置，默認為鍵盤關閉。

顯示/隱藏密碼使用旋轉編碼器導航到 Show Psswrd ON/OFF。短按以切換設置。當您注銷并關閉設備電源時，此設置將被保存。

備份到 EEprom在密碼泵上使用旋轉編碼器導航到備份 EEprom。短按一下，然后通過使用旋轉編碼器選擇 Y 并短按確認您要從主 EEprom 備份到輔助 EEprom。進行備份時 RGB 將為黃色，然后變回綠色。

備份到文件
在 PasswordPump 上，使用旋轉編碼器導航到備份到文件。在您的計算機上打開一個文本編輯器（一個沒有自動完成功能的編輯器），notepad.exe 效果最好，并將輸入焦點放在文本編輯器中。我個人使用 UltraEdit，因為它內置了加密功能。然后短按“備份到文件”。主 EEprom 芯片的內容（存儲在 PasswordPump 中的所有憑據）被轉儲到文本編輯器中。操作完成后，RGB LED 變為紫色，然后變為綠色。最好通過使用 WinZip 或類似軟件使用密碼將其壓縮來加密此文件，并將其存儲在拇指驅動器上，然后您可以將其存儲在保險箱或保管箱中。從您的計算機中刪除原始文件并清空垃圾箱。通過定期執行此操作使此文件保持最新。

從 EEprom 恢復備份如果您決定要恢復 EEprom 備份（或者，換句話說，讓輔助 EEprom 的內容覆蓋主 ??EEprom 的內容），然后導航到 PasswordPump 上的恢復備份。短按并通過旋轉編碼器選擇 Y 并短按確認操作。RGB LED 將變為黃色，直到操作完成，然后變回綠色。

執行恢復出廠設置
您想要清除主 EEprom 上的所有加密憑據并將設備恢復出廠設置。在 PasswordPump 上，使用旋轉編碼器一直向下導航至重置。短按。通過使用旋轉編碼器選擇 Y 并短按，確認您要將設備恢復出廠設置并清除所有憑據和主密碼。當設備恢復出廠設置時，RGB 將先慢后快地閃爍藍色和紅色，然后變為藍色。此時您可以輸入新的主密碼。請注意，恢復出廠設置不會清除存儲在備份 EEprom 上的憑據。如果您使用相同的主密碼，您將能夠恢復備份并查看憑據。如果您還想清除備份 EEprom，請在輸入新的主密碼后選擇備份 EEprom，

RGB 顏色和含義綠色 - 登錄藍色 - 未登錄紅色 - 登錄嘗試失敗/錯誤備份或初始化 EEprom紫色 - 發送信用黃色 備份到 EEprom快速閃爍 紅色/藍色 - 初始化外部 EEprom慢速閃爍 紅色/藍色 - 初始化內部EEprom
?

庫如果您要編譯源代碼，則需要在您的 Arduino IDE 中安裝以下庫：

• https://github.com/LennartHennigs/Button2 - 用于旋轉編碼器上的按鈕，版權所有 (c) 2017 LennartHennigs，麻省理工學院許可證。
• https://github.com/brianlow/Rotary - 用于旋轉編碼器，GNU GPL 版本 3。
• https://github.com/arduino-libraries/Keyboard - 用于將字符發送到鍵盤，就像用戶鍵入的一樣，GNU Lesser General Public License。
• https://www.arduino.cc/en/Reference/EEPROM - 用于內部 EEprom
• https://github.com/greiman/SSD1306Ascii - 對于 SSD1306 顯示設備，Bill Greiman 。@sbcglobal.net>

源代碼
源代碼可在此處找到。它有大量的在線文檔，所以我不打算在這里逐行進行。

本產品尚未經過專業的質量測試，您可能會失去您的證書。您已獲得源代碼，以便您可以更正您發現的任何缺陷。也就是說，我已經使用該設備幾個月沒有發生任何事故，并且我將所有憑據存儲在上面，其中許多憑據使用生成的密碼功能，所以如果我丟失了設備和我的備份我我需要重置我的帳戶，因為此時我絕對無法知道密碼是什么。我還按照我上面的建議維護備份。幾個月來我一直在使用該設備，沒有發生任何事故，我將所有憑據存儲在上面，其中許多憑據使用生成的密碼功能，因此如果我丟失了設備和我的備份，我將需要重置我的帳戶，因為此時我絕對無法知道密碼是什么。我還按照我上面的建議維護備份。幾個月來我一直在使用該設備，沒有發生任何事故，我將所有憑據存儲在上面，其中許多憑據使用生成的密碼功能，因此如果我丟失了設備和我的備份，我將需要重置我的帳戶，因為此時我絕對無法知道密碼是什么。我還按照我上面的建議維護備份。

重要披露：使用提供的加密庫，我努力使用 AES128 加密存儲在外部 25LC256 EEprom 上的所有憑據（并使用 SHA256 散列存儲在內部 EEprom 上的主密碼）。我已經對散列的主密碼和每組憑據進行了加鹽處理。這個項目是我第一次使用加密，沒有正式的代碼審查，所以我可能做錯了，標準免責聲明（買家注意）適用于這種情況。我已經使用 PC 和 CH340 24/25 系列 EEprom閃存 BIOS USB 編程器檢查了外部 EEprom 芯片的內容（在存儲多組憑據之后）所有的用戶名、賬戶名和密碼都是加密的。然而，我痛苦地意識到加密是一件很容易出錯的事情，因此請謹慎行事。如果您精通此領域，我將不勝感激代碼審查和一些建設性的反饋（請直接與我聯系）。

該草圖目前使用了 97% 的程序存儲區域和 66% 的動態內存。這使得在不更換現有功能的情況下向產品添加新功能變得極其困難。我想添加幾個新功能，但由于內存限制我不能添加。例如，在完全不活動 1 小時后，設備超時，您將退出。我想使該時間段可配置（例如，如果您愿意，可以將其設置為 2 小時），但我實在沒有足夠的空間來添加該功能。我認為一個小時可能是一個很好的折衷方案，在使用我身邊的設備時，我會定期將旋轉編碼器向任何方向轉動一兩下，以將自動注銷時間提前一個小時。

燒錄程序我正在使用外部編程器將程序燒錄到設備上。即從 Arduino IDE 我選擇 Sketch-->Upload Using Programmer 將程序發送到 ATmega32u4/Arduino Pro Micro。我這樣做的部分原因是它覆蓋了引導加載程序，我想覆蓋引導加載程序因為這樣做我在設備上有更多空間用于程序。我不認為如果引導加載程序存在，該程序將不適合 Pro Micro，但我沒有測試過這個。我也不認為由于其他原因，設備將在存在引導加載程序的情況下正常工作。因此，我使用 Pololu USB AVR Programmer
為了這。在使用外部編程器編程時，我仍然需要通過 USB 電纜為設備供電。如果您通過自己采購零件或使用套件構建設備，如果您希望能夠加載新的，請確保在將 Arduino Pro Micro 焊接到 PCB 板上后不要剪斷插頭引腳固件。如果您剪下與 PCB 板齊平的插頭引腳，將無法對設備進行重新編程；您需要將 VDD、GND、RST、MOSI、MISO 和 SCK 從外部編程器連接到 Arduino Pro Micro 以燒寫程序。可以在此處找到執行此操作的說明。 請放心，我對鎖定位的初始設置不會阻止您重新刷寫程序。如果你想在重新刷新程序后重置鎖定位，你可以這樣做。對我來說，最簡單的方法是使用 Atmel Studio 和我的 USB AVRISP XPII。但是您真的不需要設置鎖定位，因為無論如何，現在每個人都可以使用源代碼。設置鎖定位的唯一好處是可以更安全地存儲散列主密碼。存儲在內部 EEprom 中的主密碼使用 SHA-256 進行哈希處理。

許可Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License

本程序和設備的分發是希望它們有用，但不提供任何保證；甚至沒有針對特定用途的適銷性或適用性的默示保證。

已知缺陷（也有未知缺陷！）

• 當 \e 嵌入帳戶名（或用戶名或密碼）時，它被解釋為 ESC 字符，輸入到達時為空。例如 INSIGHTORADB\entmetrics。只有通過鍵盤而不是編碼器輸入時才會出現問題
• 有時，刪除帳戶會破壞管理憑據顯示順序的雙向鏈表。發生這種情況時，用戶需要從 EEprom 恢復以取回丟失的憑據。
• 從 Find 或 Add acct 返回后，DisplayLine2 需要被清空。
• 當通過鍵盤輸入一個 29 個字符長的帳戶名時，沒有輸入任何內容。
• 10 次登錄嘗試失敗后自動初始化提示用戶確認操作。
• 在 EVENT_SINGLE_CLICK 的 switch 語句中，case 語句沒有按順序排列。當它們有序時，它無法正確評估。
• 母微型 USB 連接非常脆弱。

未來
我目前受到 ATmega32u4 32k 中可用閃存數量的限制。程序占用了所有空間。如果我有更多空間，我可以添加其他功能。特別是，我對編寫可以在與 PasswordPump 干凈接口的計算機上運行的 GUI 感興趣。使用 Arduino 串行終端添加憑據充其量是笨拙的，但我認為需要更多內存才能糾正這種情況。我還想有更多的 EEprom 空間，以便 64 字節可用于用戶名、密碼和帳戶名。此外，我認為使用 AES-256 進行加密會更好。可能滿足所有這些要求的設備是帶有 ATSAMD51 的 Adafruit ItsyBitsy M4 Express；以下是該網站的一些廣告功能：

• 以 120 MHz 運行的 Cortex M4 處理器
• 512KB 閃存（比 ATmega32u4 大 16 倍）
• 1.4" 長 x 0.7" 寬（比 Pro Micro 小）
• 2MB 的 SPI 閃存（與兩個 25LC256 芯片的 64k 相比）
• 本機硬件 I2C 和串行（與 SSD1306 顯示器接口）
• 內置 AES 加密引擎，256 位（用于替換加密庫）
• 每個操作系統都支持本機 USB（像鍵盤一樣發送憑據）
• 可以與 Arduino IDE 一起使用
• 內置 RGB DotStar LED（用于替換 PasswordPump 上的 RGB）
• 復位按鈕
• USB 供電

不利的一面是，我用于 PasswordPump v1 的一些庫不能與 ItsyBitsy 一起使用；特別是鍵盤庫以及 SSD1306 的庫都是一個問題。可以拋棄其他庫，并且可以更輕松地編寫代碼以適應相關功能。最大的騙局是 ItsyBitsy 的價格，14.95 美元，這將使生產 PasswordPump 的成本增加三倍。