工业控制中逆向分析通讯控制协议的经验总结

在对工业控制系统进行运行维护中，经常会遇到控制系统只有控制程序，没有技术资料的情况，而系统集成时又必须使用到控制系统的通讯控制协议，这时就需要采用逆向分析的方法来分析通讯控制协议。此种方法很实用，如PROTOS 卷烟机的西门子数据采集协议就是通过逆向分析的方法分析出来的。下面我以某厂档案室密集架的通讯控制协议的分析经验为例，对工业控制中逆向分析通讯控制协议的经验做个总结，供同事们在系统运维工作中参考。

工业控制中逆向分析通讯控制协议的经验：

一、工具准备：

串口通讯连接线2根，一根接头一公一母，负责连接上位机与下位机；一根接头两边都是公头，负责连接上位机与模拟机。

带串口的笔记本一台，充当模拟机。

二、软件准备：

微软超级终端程序、串口调试工具sscom32.exe 或串口阿秀。

微软超级终端程序在有DTR、RTS等带特殊格式的数据接收方面有独特作用，缺点是显示、储存、发送都不方便。

我们主要使用串口调试工具sscom32.exe。可以将接收数据显示为字符和十六进制HEX。也可方便的发送字符和十六进制数据。

三、进行试验：

1、连接上位机与模拟机，运行上位机软件，在模拟机上运行串口调试工具程序。在串口调试工具中设置波特率（一般选9600），数据位（一般选8），停止位（一般选1），校验位（无校验、奇校验、偶校验分别试），流控制（一般选无）。

2、使用上位机软件向模拟机发送指令，如果模拟机串口调试工具接收到数据，可以确定波特率相关参数，如果没有收到数据，组合改变波特率、数据位、停止位、校验位参数，直到收到指令数据。

3、验证通讯参数。

连接模拟机与下位机（即密集架之类），在模拟机串口调试工具中发送上步得到的指令数据，如果密集架动作并且有回码数据，证明通讯参数正确；否则继续进行第二步，直到找出正确通讯参数。（密集架调试中，使用波特率9600，8位数据位，1位停止位，无校验时可以收到1组数据，但发给密集架时不动作，经过认真思考和1天的试验，发现正确的参数是2位停止位）。

4、接收指令数据。

连接上位机与模拟机，运行上位机软件，组合发送各种指令，模拟机串口调试工具接收指令数据储存。

打开1区1列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C0 10 D0 EE

打开1区2列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C0 0F CF EE

打开1区2列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C0 0E CE EE

…………

打开1区16列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C0 01 C1 EE

关闭1区1列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C1 FF C0 EE

关闭1区2列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C1 FF C0 EE

关闭1区16列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C1 FF C0 EE

开灯1区1列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C4 10 D4 EE

开灯1区2列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C4 0F D3 EE

开灯1区2列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C4 0E D2 EE

…………

开灯1区16列指令：

77 77 77 01 AA FE 02 C4 01 C5 EE

5、接收返回数据。

连接模拟机与下位机（即密集架之类），在模拟机串口调试工具中发送第4步得到的指令数据，模拟机串口调试工具接收返回数据储存。

测试无返回数据。

四、分析数据，得到通讯协议。

将得到的数据进行分析整理，最后得到通讯协议：

密集架通讯协议：

通讯参数为：9600波特率，8位数据位，2位停止位，无校验。

协议为：11位16进制码，

第1位到第7位开始码：固定为：77 77 77 01 AA FE 02

第8位为指令码：C1 为打开；C2为关闭；C4为开灯；

第9位为地址码：第1列为0F；第2列为0E；第n列为(0F-n) (n<17)

全部为FF

第10位为校验码：经过分析排除CRC校验码，异或校验，认为是累加

校验，即（FE+02+第8位+第9位）去掉进位。

第11为为结束码：固定为EE。

五、使用通讯协议，集成到新系统中。

使用该通讯协议，开发程序，无缝集成到档案系统中，成功的实现了远程控制密集架。