I2C

Description

I2C (Inter-Integrated Circuit) est un protocole faible distance utilisé pour la communication entre équipements souvent situés sur la même carte. Il a été inventé par Philips.

L’architecture se compose de deux fils partagés par tous les composants du bus :

SDA

SDA (Serial Data) transporte les données, dans les deux sens (half-duplex). La ligne est à drain ouvert et nécessite une résistance de pull-up vers VCC.

SCL

SCL (Serial Clock) porte l’horloge générée par le contrôleur. Également à drain ouvert avec pull-up.

Adressage

Chaque périphérique possède une adresse (7 bits le plus souvent, parfois 10). Le contrôleur commence une transaction par un bit de start, l’adresse cible, puis un bit lecture/écriture. Plusieurs périphériques peuvent coexister sur le même bus tant que leurs adresses diffèrent. Certaines puces (comme les EEPROM 24LCxx) laissent régler une partie de l’adresse via des broches A0/A1/A2.

Identification

Repérer deux lignes accompagnées de résistances de pull-up : bon indice d’un bus I2C.
À l’analyseur logique, le décodeur i2c de sigrok reconstruit les conditions de start/stop, les adresses et les octets.
Depuis un contrôleur Linux (Raspberry Pi, Bus Pirate en mode I2C), scanner le bus :

# Lister les bus I2C
i2cdetect -l

# Scanner les adresses présentes sur le bus 1
i2cdetect -y 1

Chaque adresse qui répond correspond à un composant : capteur, EEPROM, extenseur d’E/S, écran…

Attacking

Lecture / écriture directe

Une fois l’adresse connue, on lit et on écrit les registres :

# Lire un octet au registre 0x00 du composant 0x50
i2cget -y 1 0x50 0x00

# Écrire une valeur dans un registre
i2cset -y 1 0x50 0x01 0xff

Dump d’une EEPROM I2C

De nombreuses EEPROM sont sur bus I2C et stockent configuration, calibrations, voire secrets. Elles se dumpent facilement — voir le cas pratique complet : Dump d’une EEPROM 24LC256.

Interception (MITM)

Le bus étant partagé, un attaquant physiquement présent peut écouter le trafic (sniff) ou, plus intrusif, rejouer/injecter des commandes pour manipuler un capteur ou une configuration.

Protections

Ne pas stocker de secrets en clair dans les EEPROM I2C.
Contrôler l’intégrité des données lues (le firmware ne doit pas faire aveuglément confiance au bus).
Restreindre l’accès physique à la carte.

Example devices

Capteurs (température, accéléromètres), horloges temps réel (RTC), EEPROM de configuration, écrans OLED, extenseurs GPIO.