RaZero/RaZero_Cam/old/RaZero_Cam.py

#!/usr/bin/env python
# -*- coding: utf-8 -*-

import threading
import time
import RPi.GPIO as GPIO
import LCD_1in44
import LCD_Config
import cv2
import json
import os
import shutil
import subprocess
import picamera
from PIL import Image, ImageDraw
from scapy.all import RadioTap, Dot11, Dot11Deauth, sendp

class RaZero:

    # Der Konstruktor der Klasse, in dem die Initialisierung der GPIO-Pins, des Displays, der Kamera und anderer Variablen durchgeführt wird.
    def __init__(self):

        self.load_configuration("config.json")  # Konfiguration laden
        
        # Initialisierung des Displays
        Lcd_ScanDir = LCD_1in44.SCAN_DIR_DFT
        self.LCD = LCD_1in44.LCD()
        self.LCD.LCD_Init(Lcd_ScanDir)
        
        # Kamera initialisieren
        self.camera = picamera.PiCamera()
        self.camera.resolution = self.video_resolution  # Kameraauflösung
        
        self.display_width = 128
        self.display_height = 128
        
        self.init_gpio()  # GPIO initialisieren
        
        # Eingabegerät über evdev initialisieren
        #self.evdev_device = evdev.InputDevice('/dev/input/eventX')  # Ersetzen Sie 'eventX' durch den tatsächlichen Gerätepfad
        
        # Initialisierung von Variablen
        self.recording = False
        self.display_on = True
        self.menu_active = False
        self.current_menu = []
        self.menu_index = 0
        
        # Menüstruktur aus JSON-Datei laden
        self.load_menu_from_json("menu_structure.json")
        
        # Lock für Thread-Synchronisation
        self.lock = threading.Lock()
        self.record_interval = 300  # Aufnahmeintervall in Sekunden
        self.last_record_time = time.time()
        self.filters = {
            "none": None,
            "black_and_white": "none",
            "polaroid": "polaroid",
            "infrared": "negative",
            "blacklight": "negative",
            "oversaturated": "colorbalance:s=2",
            "overexposed": "brightness:120",
            "underexposed": "brightness:80",
        }
        self.active_filter = "none"  # Aktuell ausgewählter Filter
        self.init_gpio()  # GPIO initialisieren


    def load_configuration(self, config_file):
        """
        Lädt die Konfiguration aus der JSON-Datei.
        """
        with open(config_file, "r") as f:
            config = json.load(f)
            self.nas_address = config["nas_address"]
            self.local_mount_path = config["local_mount_path"]
            self.record_interval = config["record_interval"]
            self.menu_file = config["menu_file"]
            self.delete_after_upload = config["delete_after_upload"]
            self.video_resolution = tuple(config["video_resolution"])
            self.video_fps = config["video_fps"]
            self.pins = config["pins"]


    def init_gpio(self):
        """
        Initialisiert die GPIO-Pins für die Buttons.
        """
        GPIO.setmode(GPIO.BCM)
        for pin_name, pin_number in self.pins.items():
            GPIO.setup(pin_number, GPIO.IN, pull_up_down=GPIO.PUD_UP)


    def load_menu_from_json(self, filename):
        """
        Lädt die Menüstruktur aus einer JSON-Datei.
        
        :param filename: Der Name der JSON-Datei.
        """
        with open(filename, "r") as file:
            self.menu_structure = json.load(file)  # Menüstruktur aus JSON laden


    def display_menu(self):
        """
        Zeigt das Menü auf dem Display an, einschließlich Symbolen und Untermenüs.
        """
        if not self.menu_active:
            return
        
        self.LCD.LCD_Clear()  # Display löschen
        menu_item = self.current_menu[self.menu_index]  # Aktuellen Menüpunkt abrufen
        self.LCD.LCD_ShowString(menu_item["DisplayName"], 10, 10)  # Menüpunkt-Text anzeigen
        
        if self.recording:
            # Zeichnen Sie einen roten Kreis, wenn die Aufnahme läuft
            self.draw_recording_indicator()
        
        # Weitere Anzeigen für Symbole und Untermenüs hier hinzufügen


    def draw_recording_indicator(self):
        """
        Zeichnet einen roten Kreis auf dem Display als Indikator für laufende Aufnahmen.
        """
        image = Image.new("RGB", (self.LCD.width, self.LCD.height))  # Leeres Bild erstellen
        draw = ImageDraw.Draw(image)  # Zeichnen-Objekt erstellen
        
        # Koordinaten für das Zeichnen des roten Kreises (untere rechte Ecke)
        circle_x = self.LCD.width - 12
        circle_y = self.LCD.height - 12
        circle_radius = 6
        
        # Kreis zeichnen
        draw.ellipse((circle_x - circle_radius, circle_y - circle_radius,
                      circle_x + circle_radius, circle_y + circle_radius), fill="red")
        
        self.LCD.LCD_ShowImage(image)  # Bild auf dem Display anzeigen


    def update_menu_index(self, direction):
        """
        Aktualisiert den Index des aktuellen Menüpunkts basierend auf der Richtung der Tastenbetätigung.
        
        :param direction: Die Richtung der Tastenbetätigung ('up' oder 'down').
        """
        if direction == "up":
            self.menu_index = (self.menu_index - 1) % len(self.current_menu)  # Index verringern (zirkulär)
        elif direction == "down":
            self.menu_index = (self.menu_index + 1) % len(self.current_menu)  # Index erhöhen (zirkulär)


    def handle_menu_select(self):
        """
        Verarbeitet die Auswahl eines Menüpunkts, entweder durch Anzeigen von Untermenüs
        oder Durchführen von Aktionen.
        """
        if not self.menu_active:  # Menü ist nicht aktiv, schalte es ein
            self.menu_active = True
            self.current_menu = self.menu_structure  # Setze das aktuelle Menü auf das Hauptmenü
        else:  # Menü ist aktiv, verarbeite Auswahl
            menu_item = self.current_menu[self.menu_index]
            if "Submenu" in menu_item:  # Wenn der Menüpunkt ein Untermenü hat
                self.current_menu = menu_item["Submenu"]  # Wechsle zum Untermenü
                self.menu_index = 0  # Setze den Index auf den ersten Menüpunkt im Untermenü
            elif "Action" in menu_item:  # Wenn der Menüpunkt eine Aktion hat
                self.perform_menu_action(menu_item["Action"])  # Führe die Aktion aus


    def handle_menu_navigation(self, direction):
        """
        Verarbeitet die Navigation im Menü, einschließlich des Zurückkehrens zu übergeordneten Menüpunkten.
        
        :param direction: Die Richtung der Tastenbetätigung ('left' oder 'right').
        """
        if direction == "left":
            if self.menu_active:
                self.menu_active = False  # Menü deaktivieren, um zur Hauptanzeige zurückzukehren
                self.current_menu = []  # Setze das aktuelle Menü zurück
            else:
                self.display_on = True  # Display einschalten, wenn es ausgeschaltet war
        elif direction == "right":
            menu_item = self.current_menu[self.menu_index]
            if "Submenu" in menu_item:  # Wenn der Menüpunkt ein Untermenü hat
                self.current_menu = menu_item["Submenu"]  # Wechsle zum Untermenü
                self.menu_index = 0  # Setze den Index auf den ersten Menüpunkt im Untermenü


    def perform_menu_action(self, action):
        """
        Führt die Aktion eines ausgewählten Menüpunkts aus.
        
        :param action: Die Aktion, die ausgeführt werden soll.
        """
        if action == "start_recording":  # Beispiel: Aktion zum Starten der Aufnahme
            if not self.recording:  # Wenn die Aufnahme nicht läuft
                self.recording = True  # Aufnahme starten
        elif action == "stop_recording":  # Beispiel: Aktion zum Beenden der Aufnahme
            if self.recording:  # Wenn die Aufnahme läuft
                self.recording = False  # Aufnahme beenden
        elif action == "turn_off_display":  # Beispiel: Aktion zum Ausschalten des Displays
            self.display_on = False  # Display ausschalten
        # Fügen Sie hier weitere Aktionen hinzu, die Sie definiert haben


    def record_thread(self):
        """
        Überwacht die Tasten und startet oder beendet die Aufnahme basierend auf den Benutzerinteraktionen.
        Führt die Aufnahme in Intervallen von self.record_interval aus.
        """
        while True:
            with self.lock:
                current_time = time.time()
                if self.recording:
                    if current_time - self.last_record_time >= self.record_interval:
                        self.camera.stop_recording()  # Aktuelle Aufnahme beenden
                        
                        timestamp = datetime.datetime.now().strftime("%Y-%m-%d_%H-%M-%S")
                        filename = f"video_{timestamp}.mp4"
                        source_path = filename
                        
                        self.set_exif_data()  # Exif-Daten setzen
                        self.apply_filter(self.active_filter)  # Filter anwenden
                        
                        self.camera.start_recording(source_path, format="h264", quality=23,
                                                   resolution=self.video_resolution, framerate=self.video_fps)
                        
                        self.last_record_time = current_time
                else:
                    self.camera.stop_recording()  # Aufnahme beenden
            
            time.sleep(0.1) # Kurze Verzögerung, um die CPU-Belastung zu reduzieren


    def display_thread(self):
        """
        Überwacht den Tastendruck des Display-Buttons und schaltet das Display ein oder aus.
        """
        while True:
            with self.lock:
                if not self.display_on:  # Wenn das Display ausgeschaltet ist
                    self.LCD.LCD_Clear()  # Display löschen
                time.sleep(0.1)  # Kurze Verzögerung, um die CPU-Belastung zu reduzieren
                
                # Überprüfen Sie den Tastendruck auf den Display-Button
                if GPIO.input(self.KEY3_PIN) == GPIO.LOW:
                    self.display_on = not self.display_on  # Schalte den Display-Zustand um
                    time.sleep(0.2)  # Vermeiden Sie mehrfache Tastendrücke in schneller Folge


    def menu_thread(self):
        """
        Überwacht die Tasten für die Menünavigation und -auswahl, zeigt das Menü an
        und verarbeitet Benutzeraktionen.
        """
        while True:
            with self.lock:
                if self.menu_active:  # Wenn das Menü aktiv ist
                    self.display_menu()  # Menü anzeigen
                    
                    # Überprüfen Sie den Tastendruck auf die Menünavigation und -auswahl
                    if GPIO.input(self.KEY_UP_PIN) == GPIO.LOW:
                        self.update_menu_index("up")  # Menüpunkt nach oben wechseln
                        time.sleep(0.2)
                    elif GPIO.input(self.KEY_DOWN_PIN) == GPIO.LOW:
                        self.update_menu_index("down")  # Menüpunkt nach unten wechseln
                        time.sleep(0.2)
                    elif GPIO.input(self.KEY_LEFT_PIN) == GPIO.LOW:
                        self.handle_menu_navigation("left")  # Zurück oder Display einschalten
                        time.sleep(0.2)
                    elif GPIO.input(self.KEY_RIGHT_PIN) == GPIO.LOW:
                        self.handle_menu_navigation("right")  # Untermenü anzeigen
                        time.sleep(0.2)
                    elif GPIO.input(self.KEY_PRESS_PIN) == GPIO.LOW:
                        self.handle_menu_select()  # Menüpunkt auswählen
                        time.sleep(0.2)
                else:
                    self.display_menu()  # Menü anzeigen
                    
                    # Überprüfen Sie den Tastendruck auf die Menünavigation und -auswahl
                    if GPIO.input(self.KEY3_PIN) == GPIO.LOW:
                        self.menu_active = True  # Menü aktivieren
                        time.sleep(0.2)


    def capture_scaled_image(self):
        """
        Erfasst das Kamerabild, skaliert es auf die Displaygröße und gibt das Bild zurück.
        
        :return: Das skalierte Kamerabild als PIL-Bildobjekt.
        """
        stream = io.BytesIO()  # Erstellen Sie einen BytesIO-Stream zum Speichern des Bilds
        self.camera.capture(stream, format='jpeg', use_video_port=True)  # Kamerabild aufnehmen
        
        # BytesIO-Stream zurück auf den Anfang setzen und PIL-Bildobjekt erstellen
        stream.seek(0)
        image = Image.open(stream)
        
        # Skalieren Sie das Bild auf die Displaygröße
        image = image.resize((self.display_width, self.display_height), Image.ANTIALIAS)
        return image


    def set_exif_data(self):
        """
        Setzt die Exif-Daten für das aufgenommene Bild basierend auf den Einstellungen.
        """
        exif_data = {
            # Fügen Sie hier Ihre gewünschten Exif-Daten hinzu
            TAGS['Artist']: 'Ihr Name',
            TAGS['Copyright']: 'Ihr Copyright-Vermerk',
            TAGS['DateTime']: datetime.datetime.now().strftime('%Y:%m:%d %H:%M:%S'),
            # Weitere Exif-Tags können hier hinzugefügt werden
        }
        self.camera._set_metadata(exif_data)
        

    def apply_filter(self, filter_name):
        """
        Wendet den ausgewählten Filter auf die Kamera an.
        """
        filter_option = self.filters[filter_name]
        if filter_option is None:
            self.camera.image_effect = "none"
        else:
            self.camera.image_effect = filter_option


    def check_nas_availability(self, nas_address):
        """
        Überprüft die Verfügbarkeit des NAS-Servers.
        """
        try:
            subprocess.check_output(["ping", "-c", "1", nas_address])  # Beispiel für Linux
            return True
        except subprocess.CalledProcessError:
            return False


    def mount_nas(self, nas_address, local_mount_path):
        """
        Mountet das NAS-Verzeichnis.
        """
        subprocess.run(["mount", "-t", "cifs", f"//{nas_address}/share", local_mount_path])
        # Der Befehl oben ist ein Beispiel für ein CIFS-Share, bitte anpassen


    def upload_pending(self, nas_directory):
        """
        Lädt ausstehende Videodateien auf den NAS-Server hoch und entfernt sie danach.
        """
        if self.check_nas_availability(self.nas_address):
            for source_path in self.pending_upload:
                filename = os.path.basename(source_path)
                video_date = filename.split("_")[1]  # Extrahieren des Datums aus dem Dateinamen
                target_directory = os.path.join(nas_directory, video_date)
                self.create_directory(target_directory)  # Verzeichnis auf NAS erstellen
                self.upload_video(source_path, target_directory)  # Video kopieren und entfernen
                
                if self.delete_after_upload:
                    os.remove(source_path)  # Datei löschen nach erfolgreichem Upload
                    self.pending_upload.remove(source_path)  # Aus der Warteschlange entfernen
        else:
            print("NAS Server ist nicht verfügbar.")


    def add_to_pending_upload(self, source_path):
        """
        Fügt eine Videodatei zur Warteschlange für das Hochladen hinzu.
        """
        self.pending_upload.append(source_path)


    def upload_video(self, source_path, target_directory):
        """
        Kopiert eine Videodatei auf den NAS-Server und entfernt sie danach.
        """
        filename = os.path.basename(source_path)
        target_path = os.path.join(target_directory, filename)
        
        if not os.path.exists(target_path):
            shutil.copy2(source_path, target_path)  # Kopieren der Datei
            os.remove(source_path)  # Entfernen der Datei von der Kamera


    def create_directory(self, directory_path):
        """
        Erstellt das Verzeichnis, wenn es nicht existiert.
        """
        if not os.path.exists(directory_path):
            os.makedirs(directory_path)


    def scan_wifi(self):
        """
        Scannt verfügbare WLAN-Netzwerke und zeigt das stärkste Signal auf dem Display an.
        """
        wifi_scan_result = subprocess.check_output(["sudo", "iwlist", "wlan0", "scan"], universal_newlines=True)
        networks = self.parse_wifi_scan_result(wifi_scan_result)
        
        if networks:
            strongest_network = max(networks, key=lambda x: x["SignalStrength"])
            self.display_wifi_info(strongest_network)
            self.current_menu.extend(networks)  # Füge die Netzwerke dem Menü hinzu
            self.current_menu_index = len(self.menu)  # Setze den Index auf das erste Netzwerk
            self.display_menu()
        else:
            self.display_message("Keine WLAN-Netzwerke gefunden.")


    def parse_wifi_scan_result(self, scan_result):
        """
        Analysiert den Scan-Ergebnis-Text und gibt eine Liste von WLAN-Netzwerken zurück.
        """
        networks = []
        lines = scan_result.split("\n")
        
        network = {}
        for line in lines:
            if "Cell" in line:
                if network:
                    networks.append(network)
                network = {}
            elif "ESSID" in line:
                network["SSID"] = line.split(":")[1].strip().strip("\"")
            elif "Signal level" in line:
                signal_strength = int(line.split("=")[1].split()[0])
                network["SignalStrength"] = signal_strength
        
        return networks


    def display_wifi_info(self, network):
        """
        Zeigt die WLAN-Informationen auf dem Display an.
        """
        # Hier implementieren Sie den Code, um die WLAN-Informationen anzuzeigen.
        pass


    def send_deauth_packet(self, bssid, client_mac, count=1):
        """
        Sendet Deauth-Pakete an einen Client oder Access Point.
        """
        deauth_packet = RadioTap() / Dot11(type=0, subtype=12, addr1=client_mac, addr2=bssid, addr3=bssid) / Dot11Deauth()
        
        for _ in range(count):
            sendp(deauth_packet, iface="wlan0", verbose=False)


    def record_handshake(self, bssid):
        """
        Aufzeichnung eines WLAN-Handshakes.
        """
        #bssid = "Ziel_BSSID"
        #client_mac = "Client_MAC"
        handshake_packets = []

        def packet_handler(pkt):
            if pkt.haslayer(Dot11):
                #if pkt.addr1 == client_mac and pkt.addr2 == bssid:
                if pkt.addr2 == bssid:
                    handshake_packets.append(pkt)
                    if len(handshake_packets) >= 4:
                        self.save_handshake_packets(handshake_packets)
                        print("Handshake aufgezeichnet!")
                        return True
        sniff(iface="wlan0", prn=packet_handler, count=0)


    def save_handshake_packets(self, packets):
        """
        Speichert die aufgezeichneten Handshake-Pakete in eine Datei.
        """
        with open("handshake.pcap", "wb") as f:
            for pkt in packets:
                f.write(pkt)


    def collect_client_macs(self):
        """
        Sammelt MAC-Adressen von Geräten in der Nähe.
        """
        client_macs = []

        def packet_handler(pkt):
            if pkt.haslayer(Dot11):
                if pkt.type == 0 and pkt.subtype == 4:  # Probe Request
                    client_mac = pkt.addr2
                    if client_mac not in client_macs:
                        client_macs.append(client_mac)
                        #print("Neues Gerät erkannt:", client_mac)
        sniff(iface="wlan0mon", prn=packet_handler, count=0)
        return client_macs


    def check_passwords(self, handshake_filename, passwords_filename):
        """
        Überprüft Passwörter aus einem Wörterbuch auf Übereinstimmung mit dem Handshake.
        """
        with open(handshake_filename, "rb") as f:
            handshake_data = f.read()

        with open(passwords_filename, "r") as f:
            passwords = f.read().splitlines()

        for password in passwords:
            if self.check_password(handshake_data, password):
                print("Passwort gefunden:", password)
                return password  # Passwort gefunden, beenden Sie die Schleife

        print("Kein übereinstimmendes Passwort gefunden.")
        return None

    def check_password(self, handshake_data, password):
        """
        Überprüft ein Passwort auf Übereinstimmung mit dem Handshake.
        """
        # Berechnen Sie den Hash des Passworts und vergleichen Sie mit dem Handshake
        hash_calculated = hashlib.pbkdf2_hmac("sha1", password.encode(), ssid.encode(), 4096, 32)
        pmk = self.calculate_pmk(hash_calculated)
        ptk = self.calculate_ptk(handshake_data, pmk)
        calculated_mic = self.calculate_mic(ptk, handshake_data)

        # Vergleichen Sie den berechneten MIC mit dem MIC im Handshake
        # Hier hängt es von der Struktur des Handshake-Datenformats ab
        if calculated_mic == handshake_mic:
            return True
        else:
            return False

    def calculate_pmk(self, password):
        """
        Berechnet den Pairwise Master Key (PMK) aus dem Passwort.
        """
        return hashlib.pbkdf2_hmac("sha1", password.encode("utf-8"), ssid.encode("utf-8"), 4096, 32)

    def calculate_ptk(self, handshake_data, pmk):
        """
        Berechnet den Pairwise Transient Key (PTK) aus dem Handshake und dem PMK.
        """
        # Hier benötigen Sie den genauen Algorithmus zur Berechnung des PTK
        # Basierend auf dem Handshake-Datenformat und dem PMK
        pass

    def calculate_mic(self, ptk, handshake_data):
        """
        Berechnet den Message Integrity Code (MIC) aus dem PTK und dem Handshake.
        """
        # Hier benötigen Sie den genauen Algorithmus zur Berechnung des MIC
        # Basierend auf dem PTK und dem Handshake-Datenformat
        pass


    def run(self):
        """
        Startet die Threads für Aufnahme, Display und Menü und lässt die Anwendung laufen.
        """

        nas_address = "NAS_IP_Adresse"  # Hier die tatsächliche IP-Adresse des NAS eintragen
        local_mount_path = "/pfad/zum/lokalen/mount"  # Lokaler Pfad zum Mounten des NAS
        self.pending_upload = []  # Liste der Videodateien, die auf das Hochladen warten
        
        record_thread = threading.Thread(target=self.record_thread)  # Aufnahme-Thread
        display_thread = threading.Thread(target=self.display_thread)  # Display-Thread
        menu_thread = threading.Thread(target=self.menu_thread)  # Menü-Thread
        
        record_thread.daemon = True
        display_thread.daemon = True
        menu_thread.daemon = True
        
        record_thread.start()
        display_thread.start()
        menu_thread.start()
        
        try:
            while True:
                # Hauptprogrammschleife
                pass
        except KeyboardInterrupt:
            # Programm beenden, wenn eine Tastaturunterbrechung erfolgt
            GPIO.cleanup()  # GPIO-Pins aufräumen



if __name__ == "__main__":
    app = RaZero()
    app.run()