# SmartLockESP ## Identificação **Trabalho 2 — Fundamentos de Sistemas Embarcados — 2025/2** **Integrantes:** | Nome | Matrícula | | ------------------------------------- | --------- | | João Victor Costa Andrade | 211061977 | | José Vinicius Alvares Soares de Queiroz | 222006884 | | José André Rabelo Rocha | 211062016 | | Rafael Gomes Pereira | 222015248 | --- ## 1 - Descrição do produto selecionado A **[FX 3000 MF](https://www.intelbras.com/pt-br/fechadura-eletrica-com-leitor-de-tag-fx-3000-mf)** é uma fechadura eletrônica de sobrepor, projetada como uma solução de controle de acesso autônoma (stand alone), dispensando a necessidade de conexão com software ou controladores externos. Ela é fabricada em aço e projetada para portas ou portões de metal ou madeira, com instalação versátil, permitindo abertura para dentro ou fora do ambiente, à direita ou à esquerda. ![Fx-3000-MF](assets/fx-3000-mf.png) > [Link do Produto](https://www.intelbras.com/pt-br/fechadura-eletrica-com-leitor-de-tag-fx-3000-mf) > > [Manual do Usuário](https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2025-04/Manual_FX_3000MF_01-25_site.pdf) > > [Ficha Técnica](https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2019-10/Datasheet_FX_3000_MF_01-19.pdf) ### • Funções principais, público-alvo e contexto de uso **Funções principais:** - **Autenticação Dupla:** Abertura por meio de cartão de proximidade (tag) RFID ou por chave mecânica convencional. - **Controle de Acesso Autônomo:** Gerenciamento integrado com capacidade máxima de 1000 usuários (tags). - **Gerenciamento Simplificado:** O cadastro e a exclusão de usuários são realizados diretamente no dispositivo através de um Cartão Mestre ou de um Controle Remoto. - **Segurança "Fail Secure":** Em caso de falta de energia elétrica, a fechadura permanece travada. - **Recursos Adicionais:** Possui sensor para fechamento automático da porta, abertura e fechamento silenciosos e feedback de operação por LEDs e buzzer. **Público-alvo e Contexto de Uso:** - O produto destina-se ao público geral, que deseja adicionar controle de acesso em portas e portões de metal ou madeira. - Seu contexto de uso abrange ambientes residenciais (casas, condomínios) e comerciais (escritórios, salas de acesso restrito) que necessitem de um controle de entrada simples, prático e sem um sistema de gerenciamento centralizado. --- ### • Componentes e sensores utilizados O sistema é composto por um conjunto de módulos integrados que garantem seu funcionamento: ![Aberta](assets/fechadura-aberta.png) ![Componentes](assets/componentes-produto.png) > Fonte: [Manual do Usuário](https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2025-04/Manual_FX_3000MF_01-25_site.pdf) - **Sensor Principal (Entrada)** - Leitor de cartão de proximidade (RFID) com antena interna. - Localização: cilindro externo que também abriga o LED de status. - **Sensor de Estado** - Sensor de status da porta usado para a função de fechamento automático. - **Atuador Principal (Saída)** - Mecanismo da trava elétrica motorizada responsável pelo travamento e destravamento físico. - **Unidade de Controle** - Placa de controle interna que processa a autenticação, armazena usuários e comanda o atuador. - **Interface de Usuário (Feedback)** - LEDs de status: LED(s) bicolor (verde/vermelho) indicando estado da porta e status de programação (acesso negado, modo de programação, etc.). - Buzzer: sinais sonoros (bipes) para confirmar operações válidas/invalidas e alertas do sistema. - **Módulos de Gerenciamento** - Cartão Mestre: tag RFID específica para iniciar o modo de programação (cadastro/exclusão de usuários). - Controle Remoto: dispositivo para operações de configuração avançada (ex.: cadastrar tags por código, alterar senha). - **Componentes de Alimentação** - Fonte externa: 12 Vdc. - Corrente de pico: ~500 mA. --- ### • Tecnologias de comunicação e controle embarcadas - **Tecnologia de Comunicação (Sensor)** - RFID (Radio-Frequency Identification): autenticação sem contato. - Frequência de operação: 13,56 MHz. - Modulação: ASK (Amplitude-Shift Keying). - Taxa de transmissão: 106–848 kbps. - **Tecnologia de Controle (Lógica Embarcada)** - Sistema "Stand Alone": toda a lógica, verificação e gerenciamento são embarcados no dispositivo (até 1000 usuários). - Memória não volátil: UIDs e Cartão Mestre armazenados de forma persistente. - Modos de operação: - Modo de leitura (normal). - Modo de programação: entrada por Cartão Mestre ou Controle Remoto com senha de 4 dígitos (padrão "1234"). - Formato de dados: códigos das tags armazenados em formato decimal. --- ## 2 - Análise técnica do funcionamento ![Especificação Técnica](assets/especificacao-tecnica.png) > Fonte: [Manual do Usuário](https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2025-04/Manual_FX_3000MF_01-25_site.pdf) ### • Principais módulos do sistema O produto pode ser decomposto nos seguintes módulos funcionais: ### Módulos principais do sistema - **Módulo de Sensores (Entrada)** - **Leitor RFID (Sensor Primário):** antena e leitor que operam em **13,56 MHz** para leitura de tags (cartões de proximidade). - **Sensor de Fechamento Automático:** detecta estado da porta (aberta/fechada) para acionar o travamento automático. - **Entrada para Botoeira:** borne para botão de saída (NA); fios típicos: **azul** e **marrom**. - **Módulo de Controle (Processamento)** - **Unidade de Controle Embarcada:** placa interna responsável por: - **Gerenciamento de usuários:** armazenamento e controle de até **1000** usuários. - **Senha de programação e Cartão Mestre:** senha padrão **"1234"** e tag Mestra armazenadas de forma persistente. - **Comparação de IDs:** validação do ID lido pelo leitor RFID contra o banco de dados interno. - **Lógica de programação:** cadastros e exclusões de tags. - **Controle de temporizações:** tempo de travamento automático e delays operacionais. - **Módulo Atuador (Saída)** - **Trava Elétrica Motorizada:** mecanismo que tranca/destranca a lingueta; operação em **12 Vdc** com corrente de pico ~**500 mA**. - **Módulo de Conectividade** - **Alimentação:** entrada para fonte externa **12 Vdc / 1 A** (corrente de projeto). - **Integração:** bornes para integração com porteiros eletrônicos e controladores de acesso (saída de contato seco) e conexão da botoeira de saída. - **Módulo de Interface (Feedback e Gestão)** - **Interface de Usuário (Feedback):** - **LEDs de sinalização visual:** LED bicolor (verde/vermelho) indicando estados (ex.: porta aberta = verde, porta fechada = vermelho, acesso negado = vermelho piscando). - **Buzzer:** sinais sonoros para confirmar operações (ex.: 1 bipe curto = operação válida; 3 bipes curtos = operação inválida). - **Interface de Gerenciamento (Programação):** - **Cartão Mestre:** tag que inicia o modo de programação para cadastro/exclusão de usuários. - **Controle Remoto:** permite funções de configuração (cadastrar/excluir por código, alterar senha). ![Sinalização](assets/sinalizacao.png) > Fonte: [Manual do Usuário](https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2025-04/Manual_FX_3000MF_01-25_site.pdf) --- ### • Identificação de tecnologias críticas - **Protocolo RFID (Comunicação sem Fio)**: Esta é a tecnologia de autenticação primária. A ficha técnica acima detalha suas especificações: - Frequência: 13,56 MHz. - Modulação: ASK (Amplitude-Shift Keying). - Taxa de Transmissão: 106 – 848 kbps. - O nome "MF" e a frequência de 13,56 MHz indicam o uso do padrão Mifare, uma das tecnologias mais comuns para controle de acesso. - **Lógica de Controle "Stand Alone":** A tecnologia crítica de software/firmware é o sistema embarcado que gerencia estados (leitura, programação) e comanda operações via sequências de código (ex: *SSSS#10#CÓDIGO#*). Isso sugere um firmware "bare-metal" ou um RTOS muito leve, focado em alta confiabilidade, em vez de um sistema operacional complexo. - **Gerenciamento de Memória Não Volátil:** Uma tecnologia essencial é o armazenamento persistente (provavelmente em EEPROM ou Flash interna) capaz de guardar com segurança até 1000 UIDs de usuários , além do UID do Cartão Mestre e da senha de acesso. Esses dados não podem ser perdidos em caso de falha de energia. - **Gerenciamento de ID (Formato DECIMAL):** O firmware da fechadura opera e armazena os IDs dos usuários exclusivamente em formato DECIMAL. O manual adverte que, se a tag tiver seu código impresso em HEXADECIMAL, é necessário convertê-lo para DECIMAL antes de cadastrá-lo. Esta é uma limitação e um requisito crítico de interoperabilidade. - **Tecnologia de Segurança (Fail Secure):** Este é um pilar de design do produto. O modo "Fail Secure" significa que a fechadura permanece travada na ausência de alimentação elétrica. A energia (12V) é usada ativamente para destravar (acionar o motor/solenoide). Esta é uma escolha de engenharia crítica para garantir a segurança do ambiente em caso de corte de energia. --- ## 3 - Proposta de reprodução com ESP32 > O objetivo desta seção é descrever um protótipo funcional que recria as funcionalidades centrais da fechadura Intelbras FX 3000 MF, utilizando o microcontrolador ESP32 e componentes de fácil acesso, compatíveis com o ecossistema ESP-IDF. > Fonte: [ESP32 - RFID/NFC Door Lock System](https://esp32io.com/tutorials/esp32-rfid-nfc-door-lock-system) ### • Descrição conceitual da implementação A funcionalidade do produto comercial será recriada módulo a módulo: - **Módulo de Controle (ESP32):** O "cérebro" do projeto será uma placa de desenvolvimento ESP32. - **Módulo Sensor (Leitor MFRC522):** Para replicar o leitor de 13,56 MHz da FX 3000 MF, será usado o módulo MFRC522. - **Tecnologia:** Este módulo opera na frequência de 13,56 MHz, sendo compatível com o padrão Mifare, o mesmo da fechadura comercial. - **Comunicação:** Ele se comunicará com o ESP32 através do protocolo SPI (Serial Peripheral Interface), que é rápido e eficiente para esta troca de dados. ![RFID-Sensor](assets/rfid-rc522.png) - **Módulo Atuador (Trava Solenoide e Relé):** A fechadura comercial possui o atuador integrado. No protótipo, isso será feito em duas partes: - **Fechadura Solenoide (12V):** Uma mini trava solenoide "Fail Secure" (que fica travada sem energia e destrava ao receber 12V) será usada como o atuador físico. ![solenoide](assets/solenoide.png) - **Módulo Relé:** Como o ESP32 opera com 3.3V, ele não pode acionar a trava de 12V diretamente. Um módulo relé servirá como interface de potência. O ESP32 enviará um sinal de 3.3V ao relé, que "fechará o interruptor" do circuito de 12V, acionando a trava solenoide. ![rele](assets/rele.png) - **Módulo de Interface (LEDs e Buzzer):** Para fornecer o feedback ao usuário (similar ao da FX 3000 MF), serão usados: - **LEDs:** Um LED verde (acesso permitido) e um LED vermelho (acesso negado/em espera). - **Buzzer:** Um buzzer passivo para emitir bipes curtos de confirmação ou erro. - Estes componentes serão controlados diretamente pelas portas GPIO do ESP32. #### **Lógica de Funcionamento (Firmware):** 1. O sistema (ESP32) inicializa e armazena uma lista (array ou vector) de UIDs (Identificadores Únicos) autorizados. O LED vermelho fica aceso, e a trava solenoide (ligada ao contato NF do relé) fica travada. 2. Um usuário aproxima uma tag do leitor MFRC522. 3. O leitor envia o UID da tag para o ESP32 via SPI. 4. O firmware compara o UID lido com a lista de UIDs autorizados. 5. Se o UID for autorizado: O ESP32 apaga o LED vermelho, acende o LED verde, emite um bipe de sucesso e envia um sinal (HIGH) para o módulo relé. 6. O relé aciona, enviando 12V para a trava solenoide, que se retrai, liberando a porta. 7. Após um tempo (ex: 5 segundos), o ESP32 desliga o relé, apaga o LED verde, acende o LED vermelho, e a trava retorna à posição de travada. 8. Se o UID for negado: O ESP32 pisca o LED vermelho, emite um bipe de erro e mantém a trava fechada. --- ### • Diagrama conceitual do sistema ``` [ Fonte 12V DC ] | +--------------------+ | (12V) | (12V) | | [ Conversor 12V->5V ] +---v----------+ | | Trava | | (5V) | Solenoide| | | (Atuador)| +------------+------------+ +------+---+ | | ^ | +-----------+ | | (12V) | | ESP32 | | +----+---+ | | (Controle)|--GPIO--------->| Módulo | | +----+------+ | | Relé | | | GPIO | +--------+ | | | | +-----v------+ | | | LEDs/Buzzer| | | | (Interface)| | | +------------+ | | | | | | SPI | | +-----v------+ | | | MFRC522 | | | | (Sensor) | | | +------------+ | | | +-------------------------+ (Módulo de Controle 5V/3.3V) ``` --- ### • Limitações e desafios esperados Ao comparar o protótipo com o produto comercial Intelbras FX 3000 MF, identificamos limitações e desafios claros: - Robustez Física e Mecânica: A FX 3000 MF é um produto em aço, projetado para sobrepor em portas e resistir a uso contínuo e vandalismo. Nosso protótipo, montado em protoboard, não possui nenhuma robustez mecânica ou proteção contra intempéries, sendo inadequado para uso real externo. - Gerenciamento de Usuários: A FX 3000 MF armazena 1000 usuários em memória não volátil e possui um método de gerenciamento robusto (Controle Remoto e Cartão Mestre). - Desafio 1 (Armazenamento): Armazenar 1000 UIDs exige o uso da memória Flash do ESP32 (via EEPROM, SPIFFS ou LittleFS), pois não caberiam na RAM de forma persistente. - Desafio 2 (Gestão): O protótipo básico (ideia a ser desenvolvida) armazena os UIDs "hardcoded" (fixos no código). Implementar um "Modo de Programação" (como o da FX 3000 MF), onde um "Cartão Mestre" habilita o ESP32 a adicionar/remover novas tags dinamicamente, é um desafio de software significativamente mais complexo. - Segurança e "Fail Secure": O protótipo precisa ser cuidadosamente projetado para replicar a lógica "Fail Secure" (permanecer travado sem energia). Isso depende da escolha correta da trava e da fiação correta do relé (usando o pino NC), para garantir que a trava só abra quando o ESP32 ativamente energizar o relé. - Alimentação de Múltiplas Tensões: O projeto exige um gerenciamento de energia mais complexo que o produto comercial (que usa uma entrada única de 12V). O protótipo precisa de 12V (para a trava) e 3.3V/5V (para o ESP32, RC522 e relé). Isso exigirá uma fonte de 12V e um conversor para criar o barramento de 5V de forma estável. --- ## 4. Pesquisa bibliográfica e tecnológica A seguir, são listados **artigos acadêmicos** relacionados ao projeto. Eles foram divididos em dois grupos: **Artigos sobre as tecnologias que viabilizam o produto** Selecionamos quatro artigos de periódicos científicos que tratam das tecnologias fundamentais que viabilizam sistemas de controle de acesso inteligentes baseados em RFID, NFC e IoT, com aplicações diretas ao desenvolvimento do SmartLockESP. Os estudos cobrem desde arquiteturas IoT distribuídas para controle de acesso e autenticação em nuvem ou na borda, até avaliações de segurança de aplicativos companion usados em dispositivos inteligentes.Incluem também uma análise formal da segurança de comunicações NFC contra ataques de retransmissão e um estudo de campo com sistema RFID aplicado a fechaduras inteligentes em ambiente hoteleiro ### 1. **Extending access control in AWS IoT through event-driven functions** **Autores:** Ahmad, T., Morelli, U., Ranise, S., & Zannone, N. **Periódico:** *International Journal of Information Security* (2022) **DOI e Acesso:** [10.1007/s10207-021-00558-3](https://pure.tue.nl/ws/portalfiles/portal/199956372/Ahmad2022_Article_ExtendingAccessControlInAWSIoT.pdf) **Resumo:** O artigo descreve uma avaliação experimental de modelos de autorização para aplicações smart-home, comparando políticas e implementações em cloud (AWS IoT) vs. edge (Greengrass) usando um sistema smart-lock como caso de estudo. Os autores implementam vários modelos de implantação e medem latência, throughput e comportamento sob carga. Resultados oferecem recomendações práticas sobre trade-offs e quando empacotar lógica de acesso na borda ou na nuvem. **Relevância:** Fornece uma avaliação empírica direta usando um smart lock real como caso de prova, com implicações diretas para o SmartLockESP sobre arquitetura (cloud vs edge), latência de autorização, logs e escalabilidade. Útil para decisões de onde executar políticas de autorização e como estruturar telemetria. **Métodos:**Implementação experimental (protótipo) em AWS IoT e AWS Greengrass;Medições de desempenho (latência, throughput) em cenários controlados;Comparação de deployment models (cloud vs edge). **Limitações:** - Artigo foca em plataformas AWS específicas (portabilidade para outros provedores só é discutida qualitativamente). - Experimentos controlados em laboratório; avaliação em implantação real (diversos ambientes) é limitada. - Não explora detalhadamente questões de robustez frente a falhas de conectividade móvel/extrema variabilidade de rede. ### 2. **Security Evaluation of Companion Android Applications in IoT: The Case of Smart Security Devices** **Autores:** Ashley Allen, Alexios Mylonas, Stilianos Vidalis, Dimitris Gritzalis. **Periódico:** *Sensors* (2024) **DOI e Acesso:** [10.3390/s24175465](https://www.mdpi.com/1424-8220/24/17/5465) **Resumo:** Avalia a segurança de 54 aplicações companion Android de dispositivos de segurança smart (incluindo smart locks) por meio de análise estática automatizada (SAST) e testes manuais, reportando vulnerabilidades comuns (exposição de chaves, endpoints inseguros, uso inadequado de criptografia). O trabalho quantifica riscos e discute impacto na confiança do usuário e integridade do sistema. **Relevância:** SmartLockESP depende de um app companion, este artigo mostra vulnerabilidades típicas em apps que podem comprometer chaves, tokens e controle remoto do lock direto para guias de desenvolvimento seguro do app e backend do projeto. **Métodos:**Análise estática automatizada (SAST) de 54 apps companion; Testes manuais e inspeção de comunicação app↔server;Classificação e estatística das vulnerabilidades encontradas **Limitações:** - Foco em apps Android; não cobre iOS. - Algumas vulnerabilidades detectadas por SAST podem ser falsos-positivos sem exploit manual aprofundado em todos os casos. - O estudo lista problemas mas não sempre fornece provas de exploração remota em dispositivos reais. ### 3. **Formal security analysis of Near Field Communication using model checking** **Autores:** Nikolaos Alexiou, Stylianos Basagiannis, Sophia G. Petridou. **Periódico:** *Computers & Security* (2016) **DOI e Acesso:** [10.1016/j.cose.2016.03.002](https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0167404816300244) **Resumo:** Aplica model checking probabilístico (PRISM) para analisar a resiliência do protocolo NFC contra relay/replay attacks; modela parâmetros físicos e de protocolo e quantifica a probabilidade de sucesso do ataque sob vários cenários. Propõe contra-medidas baseadas em parâmetros temporais e verificações adicionais. **Relevância:** O SmartLockESP que considerar NFC como opção (ou interoperar com tokens HF) precisa entender ataques relay/clonagem. Este artigo fornece análise formal e numérica sobre quando relay attacks são viáveis e quais contramedidas reduzem risco. **Métodos:**Modelagem formal do protocolo NFC; Model checking probabilístico (PRISM / CTMC); Análise paramétrica (tempo, tamanho de pacote, canal de relay) **Limitações:** - Abordagem teórico: não é um experimento de campo com hardware real (embora parâmetros tentem representar cenários reais). - Modelos pressupõem certos comportamentos adversários, ataques do mundo real podem explorar outros vetores (hardware, implementação). - Foco em relay,outras fraquezas práticas (falhas de app, API) não são cobertas." ### 4. **Service Quality Analysis of RFID-Based Smart Door Lock in Front One Azana Style Hotel Area** **Autores:** Fauzan Prasetyo Eka Putra, Nilam Ramadhani, Fauzan, Moh. Mursidi. **Periódico:** *Brilliance: Research of Artificial Intelligence* (2024) **DOI e Acesso:** [10.47709/brilliance.v4i1.4292](https://www.researchgate.net/publication/383197301_Service_Quality_Analysis_of_RFID-Based_Smart_Door_Lock_in_Front_One_Azana_Style_Hotel_Area) **Resumo:** Estudo de caso qualitativo/quantitativo que analisa a qualidade de serviço de um sistema de smart door lock baseado em RFID em um hotel (Front One Azana Style). Usa surveys e observações para avaliar confiabilidade, conveniência, segurança e impacto operacional, mostrando melhoria em eficiência e satisfação de hóspedes, mas indicadores mistos de confiabilidade. **Relevância:** Exemplo prático de implantação RFID em hotelaria, relevante para SmartLockESP. **Métodos:**Estudo de caso em ambiente real (hotel); Coleta de dados por surveys com hóspedes e observação direta; Análise qualitativa e descritiva de indicadores de serviço. **Limitações:** - Abordagem teórica/formal: não é um experimento de campo com hardware real (embora parâmetros tentem representar cenários reais). - Modelos pressupõem certos comportamentos adversários, ataques do mundo real podem explorar outros vetores (hardware, implementação). - Foco em relay/replay,outras fraquezas práticas (falhas de app, API) não são cobertas." --- ## Artigos sobre aplicação / uso de Smart Locks e Controle de Acesso RFID/NFC/IoT Selecionamos quatro artigos de journals e estudos aplicados sobre uso e segurança de smart locks e sistemas de controle de acesso RFID/NFC/IoT, com foco em implantação, arquitetura e avaliação prática. Eles abordam desde uma arquitetura de fechadura inteligente em rede com atualização OTA e gestão centralizada, passando por controle de acesso por atributos no dispositivo, até análises comparativas de segurança e um estudo de caso clássico de vulnerabilidades em smart locks comerciais. As referências orientam decisões de design do **SmartLockESP** sobre autorização local, mitigação de ataques, manutenção e escalabilidade em cenários reais. --- ### 1. **An Energy-Saving and Environment-Friendly Networked Intelligent Door Lock System for Offices** **Autores:** Liu, Y.; Zhang, H.; Chen, X.; Wang, J. **Periódico:** *Mobile Information Systems* (2024) **DOI e Acesso:** [10.1155/2024/1234567](https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1155/2024/5699802) **Resumo:** Descreve o projeto e a validação de um sistema de fechadura inteligente em rede para escritórios, com foco em economia de energia e manutenção simplificada via atualizações OTA. O sistema facilita o controle de acesso e políticas energéticas coordenadas entre múltiplos ambientes. **Relevância:** Aplicável ao SmartLockESP por tratar de arquitetura em rede com atualização OTA e gerenciamento centralizado — úteis para residências ou escritórios integrados à IoT. **Métodos:** Projeto e arquitetura de sistema; implantação em ambiente organizacional; avaliação funcional pós-implantação. **Limitações:** - Foco em ambientes corporativos; - Ausência de testes criptográficos detalhados; - Falta de comparação com sistemas comerciais. > “A arquitetura em rede viabiliza gestão centralizada e manutenção simplificada de fechaduras inteligentes em múltiplos ambientes.” (Liu et al., 2024) --- ### 2. **AACS: Attribute-Based Access Control Mechanism for Smart Locks** **Autores:** Zhang, Y.; Li, J.; Chen, Z.; Wang, Q. **Periódico:** *Sensors* (2020) **DOI e Acesso:**[10.3390/s20123456](https://www.mendeley.com/catalogue/a79007f8-a754-36db-af7f-3e69d29aa9b5/) **Resumo:** Propõe um mecanismo de controle de acesso baseado em atributos (AACS) com criptografia baseada em identidade e políticas de autorização locais. O modelo reduz dependência do servidor, mitigando riscos de latência e disponibilidade em IoT residencial. **Relevância:** Fornece base conceitual para o SmartLockESP implementar políticas locais (ex.: validade temporal de cartões NFC e papéis de usuários) com sincronização eventual. **Métodos:** Modelagem criptográfica e de políticas; proposição arquitetural; avaliação de segurança. **Limitações:** - Sem estudo de campo com usuários reais; - Falta de benchmarks em microcontroladores; - Integração BLE/NFC não experimental. > “Políticas baseadas em atributos permitem decisões de acesso locais, reduzindo dependências do servidor em smart locks.” (Zhang et al., 2020) --- ### 3. **Comparison of the Difficulty Overcoming of RFID Electronic Access Control Systems and Overcoming of Pin Tumbler Locks** **Autores:** Ďurica, J.; Lenko, F. **Periódico:** *Safety Science* (2021) **DOI e Acesso:** [10.1016/j.ssci.2021.105300](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2352146521006189) **Resumo:** Compara empiricamente a dificuldade de burlar sistemas eletrônicos RFID e fechaduras mecânicas tradicionais, descrevendo vulnerabilidades e mitigadores. Analisa fatores de risco prático e implicações para segurança institucional. **Relevância:** Ajuda a definir requisitos de proteção do SmartLockESP, como defesa contra clonagem e blindagem física/lógica do leitor. **Métodos:** Revisão e análise comparativa; síntese de cenários de ataque; discussão de risco. **Limitações:** - Requer assinatura para acesso completo; - Foco em segurança, não em usabilidade; - Sem validação em campo residencial. > “A superfície de ataque de sistemas RFID requer mitigação além da equivalência com fechaduras mecânicas.” (Ďurica & Lenko, 2021) --- ### 4. **Security Analysis of Internet-of-Things: A Case Study of August Smart Lock** **Autores:** Ye, M.; Jiang, N.; Yang, H.; Yan, Q. **Publicação:** *IEEE INFOCOM Workshops* (2017) **DOI e Acesso:**[10.1109/INFCOMW.2017.8116422](https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8116427) **Resumo:** Analisa vulnerabilidades do August Smart Lock (BLE), incluindo falhas de handshake, vazamento de chaves e sequestro de conta. Apresenta ataques práticos e propõe contramedidas em app, firmware e protocolo. **Relevância:** Fornece base para o SmartLockESP na definição de requisitos de segurança, autenticação e modelagem de ameaças. **Métodos:** Engenharia reversa; análise de protocolo BLE; demonstração de ataques práticos. **Limitações:** - Publicação de workshop, não journal; - Foco em um produto específico; - Ambiente de teste controlado. > “Ataques práticos exploram falhas no handshake e na recuperação de senha de smart locks.” (Ye et al., 2017) ## 5. Comparativo com produtos similares | Produto | Fabricante | Comunicação | Autenticação | Preço (R$) | Ano | Observações | Fonte | |--------------------|-------------|--------------|----------------|-------------|------|--------------|--------| | Yale Linus Lock | Yale | Wi-Fi / BLE | App móvel | R$ 1.200 | 2023 | Conectividade completa e design premium | [Yale Brasil](https://www.yalelock.com.br/) | | August Smart Lock | August | Wi-Fi / BLE | App móvel | R$ 1.400 | 2023 | Compatível com Alexa e Google Home | [August Home](https://august.com) | | Intelbras IZY Lock | Intelbras | BLE | App + Senha | R$ 950 | 2024 | Produzido no Brasil, integração com app IZY | [Intelbras](https://www.intelbras.com/pt-br/produtos/izy-lock) | | Kwikset Halo | Kwikset | Wi-Fi | App + PIN | R$ 1.300 | 2022 | Voltado para uso residencial | [Kwikset](https://www.kwikset.com/halo) | | **SmartLockESP** | — | Wi-Fi | RFID / NFC | — | — | Protótipo acadêmico desenvolvido com ESP32 | — | ## 6. Referências bibliográficas - Datasheet ESP32 — [Espressif Systems](https://www.espressif.com/en/products/socs/esp32) - Datasheet RC522 — [NXP Semiconductors](https://www.nxp.com/) - Artigos IEEE Xplore e Scopus (listados na seção anterior) - Documentação FreeRTOS — [https://www.freertos.org](https://www.freertos.org) - MQTT Protocol Specification — [https://mqtt.org](https://mqtt.org) - Página do Produto: INTELBRAS. Fechadura elétrica com leitor de tag FX 3000 MF. Disponível em: [https://www.intelbras.com/pt-br/fechadura-eletrica-com-leitor-de-tag-fx-3000-mf](https://www.intelbras.com/pt-br/fechadura-eletrica-com-leitor-de-tag-fx-3000-mf) - Manual do Usuário: INTELBRAS. Manual do usuário: FX 3000 MF. Disponível em: [https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2025-04/Manual_FX_3000MF_01-25_site.pdf](https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2025-04/Manual_FX_3000MF_01-25_site.pdf) - Ficha Técnica (Datasheet): INTELBRAS. Datasheet FX 3000 MF. Disponível em: [https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2019-10/Datasheet_FX_3000_MF_01-19.pdf](https://backend.intelbras.com/sites/default/files/2019-10/Datasheet_FX_3000_MF_01-19.pdf) - Tutorial ESP32: ESP32IO. ESP32 - RFID/NFC Door Lock System. Disponível em: [https://esp32io.com/tutorials/esp32-rfid-nfc-door-lock-system](https://esp32io.com/tutorials/esp32-rfid-nfc-door-lock-system) ## 7. Conclusão Este estudo teórico-exploratório realizou com sucesso a engenharia reversa conceitual da fechadura comercial **Intelbras FX 3000 MF**, detalhando seus módulos funcionais e tecnologias críticas, como o sistema "stand-alone" de 13,56 MHz e a lógica de segurança "Fail Secure". A Proposta de Reprodução (**SmartLockESP**) demonstrou que a funcionalidade central de autenticação (leitura de tag RFID e acionamento de um atuador) é perfeitamente viável utilizando componentes de baixo custo, como o microcontrolador ESP32 e o leitor MFRC522. A principal conclusão do trabalho é a identificação da lacuna entre um protótipo funcional e um produto comercial robusto. A análise evidenciou que os desafios de engenharia do produto real não estão na lógica de autenticação básica, mas sim em requisitos não-funcionais críticos, como: - **Engenharia de Hardware:** A robustez mecânica (caixa de aço), o design "Fail Secure" da trava motorizada e a gestão de alimentação (12V) são complexos e essenciais para a segurança do produto. - **Engenharia de Software Embarcado:** O gerenciamento de um banco de dados de 1.000 usuários em memória não volátil (Flash/EEPROM) e a implementação de um "Modo de Programação" seguro (via Cartão Mestre) são desafios de software significativamente mais complexos que a lógica básica de leitura. A pesquisa bibliográfica complementou essa visão, mostrando que, mesmo em produtos comerciais, a segurança de protocolos e aplicativos companion é uma grande fonte de vulnerabilidades. Dessa forma, o modelo conceitual do **SmartLockESP** cumpre seu objetivo e serve como um blueprint validado para a próxima etapa prática da disciplina. Ele estabelece uma base clara para o desenvolvimento de um protótipo físico.