공유기 안에 숨어 있던 고성능 '무선 수신기'
먼저 SDR(Software Defined Radio, 소프트웨어 정의 라디오)부터 설명할게요. 예전에는 라디오 수신기를 만들려면 특정 주파수에 맞춘 아날로그 회로가 필요했어요. SDR은 안테나로 들어온 전파를 최대한 빨리 디지털 숫자로 바꾸고, 복조나 필터링 같은 나머지 처리를 전부 소프트웨어로 해요. 그래서 장비 하나로 FM 라디오도 듣고, 항공기 위치 신호(ADS-B)도 보고, 기상 위성 이미지도 받을 수 있어요.
최근 GitHub에 공개된 w1700k-sdr은 와이파이 7 공유기를 초당 3억 2천만 샘플(320Msps)을 받는 SDR 수신기로 바꾸는 프로젝트예요. 이름을 보면 특정 공유기 모델을 대상으로 한 것 같아요. 집에 있는 소비자용 공유기가 고가 SDR 장비급의 순간 대역폭을 보여준다는 점이 꽤 흥미로운 해킹이에요.
왜 하필 와이파이 7이고, 왜 320일까
핵심 숫자는 320이에요. 와이파이 7(IEEE 802.11be)의 대표 기능이 320MHz 채널 폭이거든요. 와이파이 6까지는 최대 160MHz였는데, 와이파이 7은 6GHz 대역에서 이걸 두 배로 넓혔어요. 도로 차선을 두 배로 늘려서 한 번에 더 많은 차를 보내는 거라고 생각하면 돼요.
그런데 폭이 320MHz인 신호를 받으려면 칩 안의 ADC(아날로그-디지털 변환기)도 그만큼 빠르게 샘플링해야 해요. I/Q 방식으로 320MHz 대역을 담으려면 초당 약 3억 2천만 개 샘플이 필요하고요. 결국 와이파이 7 칩에는 처음부터 320Msps급 수신 하드웨어가 들어 있는 셈이에요. 평소에는 이 샘플을 칩 안에서 와이파이 패킷으로 해석하는 데만 쓰고 밖으로는 내보내지 않아요. 이 프로젝트는 그 원시(raw) 샘플을 꺼내서 일반 SDR처럼 쓸 수 있게 만든 거예요.
I/Q 샘플은 전파의 세기와 위상(타이밍)을 같이 담으려고 한 시점에 숫자 두 개(I와 Q)를 기록하는 방식이에요. 이렇게 하면 샘플링 속도만큼의 대역폭을 한 번에 통째로 볼 수 있어요.
이런 해킹은 보통 칩 제조사가 RF 테스트나 보정용으로 넣어 둔 내부 캡처 기능을 찾아내거나, 펌웨어를 분석·수정해서 샘플을 빼내는 식으로 이뤄져요. 이 프로젝트의 구체적인 구현 방식과 지원 범위는 저장소 문서에서 직접 확인해 보세요.
다른 SDR 장비와 비교하면
입문용 SDR로 가장 유명한 건 RTL-SDR이에요. 원래 TV 수신용 USB 동글이었는데, 원시 샘플을 뽑아낼 수 있다는 게 알려지면서 몇만 원짜리 SDR이 됐어요. 다만 쓸 만한 대역폭은 2~3MHz 수준이에요. 한 단계 위인 HackRF One은 송수신이 되고 최대 20Msps예요. ADALM-Pluto 같은 장비가 수십 Msps급이고, 수백 MHz 대역폭은 연구실용 USRP 같은 고가 장비로 가야 나와요.
재미있는 건 RTL-SDR과 이번 프로젝트가 같은 계보라는 점이에요. 둘 다 '원래 다른 용도로 대량 생산된 칩에서 원시 샘플을 꺼낸' 사례거든요. 와이파이 칩에서도 브로드컴 칩 펌웨어를 패치해서 모니터 모드나 프레임 주입 같은 기능을 연 Nexmon 프로젝트가 있었어요. 대량 생산으로 싸진 칩이 해커 손을 거쳐 연구 장비가 되는 흐름이 계속 이어지고 있는 거예요.
현실적인 한계도 알아두세요
- 주파수 범위: 와이파이 칩의 RF 회로(필터, 증폭기 등)는 2.4/5/6GHz 와이파이 대역에 맞춰 설계돼 있어요. RTL-SDR처럼 FM 라디오부터 GHz 대역까지 폭넓게 듣는 용도는 아닐 가능성이 커요.
- 데이터 양: 320Msps에서 I와 Q를 각각 16비트로 잡으면 초당 약 1.28GB예요. 10기가 이더넷(약 1.25GB/s)으로도 버거운 양이라, 끊김 없는 실시간 스트리밍보다는 짧은 구간을 잘라 캡처하는 방식이 현실적일 거예요.
- 수신 전용: 이름 그대로 수신기(receiver)예요.
한국 개발자에게 주는 시사점
첫째, 법적인 부분부터 짚을게요. 학습이나 연구 목적으로 전파를 수신해 분석하는 건 흔한 일이에요. 하지만 남의 통신 내용을 가로채서 알아내는 건 통신비밀보호법 문제가 될 수 있어요. 송신은 전파법상 허가 요건이 훨씬 엄격하고요. 내 장비의 신호를 분석하는 용도로 쓰는 게 안전해요.
둘째, 실무 활용 여지가 꽤 있어요. 와이파이·IoT 제품을 만드는 팀이라면 6GHz 대역 간섭 분석이나 스펙트럼 모니터링을 저렴하게 해볼 수 있어요. 무선 보안 연구자에게는 넓은 대역을 한 번에 관찰하는 도구가 될 수 있고요.
셋째, 이런 프로젝트는 임베디드 리버스 엔지니어링 교재로도 좋아요. 해커가 칩의 숨은 기능을 어떻게 찾아내고 끌어내는지 따라가다 보면 펌웨어와 드라이버 구조가 자연스럽게 눈에 들어오거든요. 오픈소스 공유기 펌웨어인 OpenWrt를 만져본 적이 있다면 좋은 출발점이 될 거예요.
마무리
'통신 칩은 이미 고성능 수신기'라는 걸 보여준 해킹이에요. 와이파이 7 공유기가 흔해질수록 이런 시도도 더 늘어날 거예요.
320MHz 대역을 한 번에 볼 수 있는 장비가 생긴다면 뭘 해보고 싶으세요? 그리고 소비자 장비의 숨은 기능을 이렇게 열어 쓰는 것, 제조사가 막아야 할 일일까요, 생태계를 위해 열어 둬야 할 일일까요?
🔗 출처: Hacker News