Een goedkope ESP32-board omtoveren tot een Flipper Zero

Flipper Zero blijft een van de meest begeerde gadgets voor techliefhebbers, onderzoekslabs en enthousiastelingen van draadloze protocollen. Niet iedereen is echter bereid om meer dan 20.000 roebel uit te geven. Vooral niet als je het apparaat alleen nodig hebt voor een weekendproject of om je router te stress-testen.

Developer Sor3nt pakte dit vanuit een ander perspectief aan. Hij porteerde het volledige Flipper Zero-besturingssysteem naar populaire en goedkope ESP32-microcontrollers. Het project heet Flipper-Zero-ESP32-Port en stelt je in staat om de vertrouwde interface, diensten en applicaties te krijgen op hardware die slechts een paar duizend roebel kost.

Eerst een woord over veiligheid

Er heeft zich onlangs een vervelend incident voorgedaan in de projectcommunity. Een firmware van derden genaamd "L15Dev" of "Bitwire" dook online op. Deze custom build bevatte een virus en backdoor die opgeslagen Wi-Fi-wachtwoorden en dumps steelt.

Als je besluit het project te proberen, flash dan uitsluitend via de officiële repository van de auteur of zijn browsergebaseerde web-flasher. Geen binaries van derden uit verdachte Telegram-kanalen.

Hardwarevereisten

Het systeem draaien op een "bare" controller zonder scherm werkt niet, aangezien het project een display en bedieningselementen nodig heeft. De firmware werkt het beste op kant-en-klare ontwikkelingsboards:

• LilyGo T-Embed CC1101 (gebaseerd op ESP32-S3). De beste optie die momenteel beschikbaar is. Het beschikt over een 320×170 display, encoder, CC1101 radio module, connectors voor een NFC-reader (PN532) en een MicroSD-slot.
• Waveshare ESP32-C6-LCD (1.9 en 1.47 inch versies). Een goedkopere optie gebaseerd op de RISC-V chip met een touchscreen.
• DIY builds met ESP32-S3, ILI9341 display en gewone knoppen.

De Waveshare C6 board met een 1.47-inch scherm heeft een belangrijke beperking. Het heeft slechts 512 KB RAM aan boord zonder externe PSRAM. Het systeem heeft simpelweg niet genoeg RAM voor zware taken. Het kan nog steeds access points scannen, maar WPA handshake capture crasht met fout ESP_ERR_NO_MEM. Houd hier rekening mee voordat je koopt.

Welke mogelijkheden zijn geporteerd

De auteur heeft moeite gestoken in het behouden van de originele native software, door deze aan te passen voor ESP32 randapparatuur.

Wi-Fi audit en aanvallen

In de originele Flipper is Wi-Fi alleen beschikbaar via een externe module. Hier wordt het radio kanaal van de microcontroller ten volle benut:

• Netwerk scanning, signaalsterkte meting en authenticatiedetails weergeven.
• WPA/WPA2/WPA3 handshakes capturen en opslaan naar PCAP-bestanden.
• Deauthenticatie packets versturen (Deauther).
• Fake SSIDs spammen (Beacon Spam) met ondersteuning voor aangepaste wordlists.
• Evil Portal voor het opzetten van phishing access points. De port voegt een NAPT bridge functie toe. Het slachtoffer verbindt met het fake access point, voert zijn wachtwoord in op de inlogpagina, en het apparaat overbrugt hen naar het echte internet om verdenking te voorkomen.

De Mesh / Buddy modus is slim geïmplementeerd. Als je een paar goedkope ESP32 boards hebt zonder behuizingen, kun je ze flashen met speciale firmware uit folder buddy_firmware en ze koppelen aan het hoofdboard via het ESP-NOW protocol. De hulpmodules werken als autonome scanners: ze vangen passief handshakes uit de lucht, slaan ze op in hun eigen geheugen, en verzenden naar het hoofdboard wanneer het online komt.

Werken met radio en NFC

Met aangesloten CC1101 en PN532 modules transformeert het apparaat in een klassiek signaalintelligentie hulpmiddel:

• Sub-1 GHz: Ontvangen en verzenden op 433–868 MHz frequenties, raw dumps .sub opslaan, spectrum analyzer en dictionary brute-force aanvalsgenerator. Een leuke bonus — decoder voor bandenspanningssensoren (TPMS).
• NFC: Kaarten lezen, schrijven en emuleren, dictionary attacks op Mifare Classic en Ultralight, ingebouwde parsers voor OV-kaarten.
• Bluetooth: Service packets spammen (BLE Spam) voor iOS, Android en Windows, AirTag emulatie (FindMy), en werken als een draadloos toetsenbord of muis (HID).
• IR-poort: Signalen van afstandsbedieningen leren, ingebouwde database van universele afstandsbedieningen voor TV's, airconditioners en andere apparaten.

Daarnaast bevat de port BadUSB (Ducky scripts draaien vanaf een USB-stick), een bestandsbeheerder, een JS scripting engine en zelfs een port van het klassieke DOOM.

Hoe het onder de motorkap werkt

Firmware porten die geschreven is voor een specifieke STM32-microcontroller naar Xtensa en RISC-V architecturen is een niet-triviale taak. De developer koos ervoor om zoveel mogelijk van de originele Furi OS-architectuur te behouden:

1. Besturingssysteem: Furi OS draait bovenop FreeRTOS. De auteur behield het volledige originele systeem van threads, mutexes, message queues en event bus.
2. Hardware abstraction layer (HAL): STM32 output calls werden herschreven voor ESP-IDF drivers. Bijvoorbeeld, display rendering calls werken via esp_lcd, de IR-poort wordt afgehandeld door de RMT module, en Bluetooth gebruikt de Bluedroid stack.
3. Graphics aanpassing: De originele Flipper Zero interface is ontworpen voor een 128×64 monochroom scherm. De firmware rendert de afbeelding naar een intern frame buffer, schaalt het vervolgens met twee en converteert naar RGB565 kleur voor output naar de TFT matrix.
4. Slimme geheugentruc: In STM32 wordt de heap standaard zero-filled bij geheugentoewijzing via malloc. In ESP32 bevat het rommel. Hierdoor crashten veel Flipper-applicaties met fouten. Het probleem werd opgelost met een simpele herdefinitie: de malloc functie in de port werd hard gelinkt aan calloc.

Er is ook een beperking die nog niet is omzeild. De port heeft geen toegang tot de hardware cryptografische module (Flipper Enclave). Hierdoor kunnen versleutelde Keeloq databases voor Sub-1 GHz niet worden gedecodeerd — ze kunnen niet worden gespoofed. Alleen het open algoritme keeloq_mfcodes_user werkt.

Hoe het te proberen

De firmware bouwen vanuit de bron vereist ESP-IDF v5.4.1 geïnstalleerd. Voor Windows heeft de repository een handig script winbuild.py dat alle omgevingssetup en flash-routine afhandelt.

Maar als je geen code wilt compileren, is de web flasher de makkelijkste optie:

1. Open de online flasher in Chrome of Edge.
2. Verbind het board via USB en druk op de Flash-knop.
3. Download het archief sdcard.zip van de project releases, pak het uit naar de SD-kaart geformatteerd als FAT32, en plaats het in het board.

De conclusie

Sor3nt heeft een kwalitatief hoogwaardig technisch project geleverd. Dit is niet zomaar een poging om vergelijkbare iconen op een ESP32-scherm te tekenen — het is een volledige OS-port met behouden applicatie-architectuur.

Is dit een volledige vervanger voor Flipper Zero? Als je een kant-en-klaar, onverwoestbaar "out of the box" apparaat in een mooie behuizing nodig hebt — waarschijnlijk niet. Maar als je wilt experimenteren met het radiospectrum, een draagbare Wi-Fi tester voor een redelijke prijs wilt bouwen, of de interne werking van Furi OS wilt bestuderen, is de LilyGo T-Embed met deze firmware een uitstekende keuze.