Mototrbo TMS 协议分析（数字电台短信协议分析）
Mototrbo TMS 协议分析（数字电台短信协议分析）
Mototrbo TMS 协议分析
作者：BG7NYT
三年前我就分析出了Mototrbo TMS协议，一直动笔写这篇文章，最近比较闲，就想起了这事。
起初只是好玩，使用P8668发送短信输入太麻烦，我就想开发个软件从电脑发送短信跟 Mototrbo 终端。
另外当时微信很火，微信推出了菜单服务。例如关注微信公众号后出现：当时微信很火，微信推出了菜单服务。例如关注微信公众号后出现：
- 主菜单
- XXX服务
- XXX
通过输出数字跟微信交互。我就相处了Mototrbo 的短信服务也能这么干。可以实现订阅天气预报，发布公告信息等等.....
还有一个原因是当时摩托罗拉DMR无法跟海能达电台互通短信。于是我就好奇，分析除了TMS短信协议，当时很想把这个分享给海能达，可惜我不认识海能达的人。
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DMR 网络
Mototrbo DMR 实际上就是 TCP/IP网络的延伸。我们可以理解为就是一个TCP/IP网络。
首先Radio ID （八位数字）就是 IP地址的后三位。
色码就是IP地址的第一位。例如 12 色码对应IP地址就是 12.0.0.0 。
色码加上RadioID通过算法就能实现 Radio ID 与 IP 地址的相互转换。
组呼可以理解为通过子网掩码控制广播域，在相同子网下的IP地址可以接收组播信息。
代码如下：
class Protocol(): def __init__(self, buffer = None): self.buffer = buffer def header(self): return(self.message) def message(self): return(self.message) def id2ip(self, cai, id): return (str(cai)+"."+str((id >> 16) & 0xff) +'.'+ str((id >> 8) & 0xff) + '.' + str(id & 0xff)); def ip2id(self, ipaddr): a, b, c, d = ipaddr.split('.'); return ((int(b) << 16) + (int(c) << 8 ) + int(d))id2ip 是Radio ID 转 IP 地址，算法如下
(str(cai)+"."+str((id >> 16) & 0xff) +'.'+ str((id >> 8) & 0xff) + '.' + str(id & 0xff));ip2id 是 IP 地址 转 Radio ID
a, b, c, d = ipaddr.split('.');((int(b) << 16) + (int(c) << 8 ) + int(d))判断电台是否开机
数字电台使用的多了，就不想喊CQ了，直接进入通信录，找到朋友，检查状态。如果对方在线就会出现一个绿色的"对号",同时对方也会振铃。
其实我们判断电台是否开机很简单。每个电台都是一计算机终端，色码 + Radio ID 就能算出对方的IP 地址。
直接 ping 对方的IP地址就可以了，呵呵。
工具程序地址： https://github.com/netkiller/Mototrbo/blob/master/Mototrbo.py
elif self.options.ping : #直接 ping IP 地址 os.system("ping %s" % self.options.ping)
elif self.options.online : # ping radio id 需要做一次转换 os.system("ping %s" % protocol.id2ip(int(self.options.cai), int(self.options.online)))Mototrbo TMS 协议
TMS短信协议为头与内容两部分。
头部：0x00开始，然后是短信内容的长度，0x0e 0x00 分割，然后是序号,最后是 0x04 结尾 内容：\r回车符,0x00,换行符\n,信息内容，0x00结束。
短信的字符集是 utf-16
一条完整短信最终协议包如下：
b'\x00\x14\xe0\x00\x88\x04\r\x00\n\x00B\x00G\x007\x00N\x00Y\x00T\x00'短信的内容就是 BG7NYT
短信发送
class TMS(Protocol): def __init__(self, buffer = None): super().__init__(buffer) self.port = 4007 if buffer : self.header = self.buffer[:6] self.message = self.buffer[6:] def encode(self, msg): return(msg.encode('utf-16').replace(b'\xff\xfe', b'\x00'))
def decode(self, msg = None): if msg : return( msg.replace(b'\x00', b'\xff\xfe', 1).decode('utf-16') ) else: return( self.message.decode('utf-16') ) def sequence(self): return(self.header[4:5]) def lenght(self): return (len(self.message)) def sendtoip(self, ipaddr, sms): import socket sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # UDP message = self.encode(sms) length = len(message)+7 #print(hex(length)) protocol = b'\x00'+ bytes([length])+ b'\xe0\x00\x88\x04\r\x00\n' + message #print(protocol) sock.sendto(protocol, (ipaddr, self.port)) def sendtoid(self, cai, radioid, sms): ipaddr = self.id2ip(cai, radioid) self.sendtoip(ipaddr, sms)编码和解码
因为我们目前计算机通常使用UTF-8字符集，所以短信需要编码为 UTF-16 才能发送，否则在终端上看到的是乱码。 同理计算机收到来自电台的短信也需要解码 UTF-16才能阅读。代码如下
def encode(self, msg): return(msg.encode('utf-16').replace(b'\xff\xfe', b'\x00'))
def decode(self, msg = None): if msg : return( msg.replace(b'\x00', b'\xff\xfe', 1).decode('utf-16') ) else: return( self.message.decode('utf-16') )短信的发送
发送短信很简单
- 通过 色码 + Radio ID 计算出对方的IP地址。
- UDP协议与对方IP地址建立连接，然后发送
代码如下：
def sendtoip(self, ipaddr, sms): import socket sock = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_DGRAM) # UDP message = self.encode(sms) length = len(message)+7 #print(hex(length)) protocol = b'\x00'+ bytes([length])+ b'\xe0\x00\x88\x04\r\x00\n' + message #print(protocol) sock.sendto(protocol, (ipaddr, self.port))程序运行后对方的电台就会收到你的短信。
到此为止，我也曾经尝试分析 ARS，LRRP ......等等协议，很想实现ARS将GPS坐标抓出来，放到地图上，实现aprs.is那样的功能。 逆向工程太复杂，放弃了。
相关软件：https://github.com/netkiller/Mototrbo