有些数学考试允许考生自带计算器来辅助做一些计算,其实也不是什么太过稀奇的事情。殊不知,这一开放政策似乎正在成为某些考试的“大漏洞”,因为有人悄悄按着计算器的按键,就得到了试卷的答案,这背后的“智囊”还是现在能力不错的 ChatGPT。
这不是无稽之谈,而是国外硬件黑客 ChromaLock 的一次真实尝试。
他不仅成功将 ChatGPT 装到了计算器中,而且让这款设备有了 Wi-Fi 连接功能。更令人惊讶的是,他爆改的计算器还是连彩屏都没有、已有 20 年历史的“老古董”德州仪器公司 TI-84 Plus。
同时,ChromaLock 把自己的尝试在 GitHub 上全部开源了:https://github.com/chromalock/TI-32/
01 爆改连彩屏都没有的“老古董”计算器
ChromaLock 特别发布了一段“我制作了终极作弊设备”视频分享了其改装的全过程。
他自评道,「这条视频一发布,可能会让 TI-84 这款计算机从所有标准化考试可接受的计算器列表中移除,也会让德州仪器公司的人“气愤不已”,相较之下,就是能帮助学生通过微积分考试。」
论及为什么要做一件让很多老师都“头疼的作弊神器”,ChromaLock 解释称,这一切要从其对这款计算器顶部一个端口的好奇心谈起。
TI-84 Plus 计算器的顶部有一个类似耳机插孔。实际上它并不是真正的耳机插孔,而是一个稍微小一点的 2.5 毫米插孔。起初,它的作用是用于在计算器与 PC 之间传输一些教育小程序或数据。
不过,后来有工程师对这款设备上的传输协议进行了逆向工程,并编写了软件可以连接到微控制器。
ChromaLock 对此十分好奇,也尝试把计算器连接到微控制器,同时还做了不小的小实验,如点亮 LED 灯、自制震动小马达、制作 N64 控制器。
不断体验旧设备带来乐趣的过程中,ChromaLock 脑海中萌生一个“将图形计算器连接到互联网产品”的新想法。
于是,说干就干。
02 硬件不留痕迹地安装到计算器内部
ChromaLock 的计划是先找到一个支持 Wi-Fi 的微控制器,把它塞进 TI-84 Plus 计算器里,然后编写一些特殊的软件来让其与互联网通信。最终,得到一个廉价且难以检测的、在道德上有争议的互联网作弊设备——计算器。
ChromaLock 自己设计了一块名为“TI-32”的定制电路板,其中集成了一个支持 Wi-Fi 的微型微控制器 Seed Studio ESP32-C3,以及与计算器系统连接的其他组件。
Seed Studio ESP32-C3 售价约为 5 美元。它的尺寸较小且具备 Wi-Fi 连接功能,正好也非常适合这次的尝试。
不过,ChromaLock 随即发现有一个问题,这是一个 3.3V 的设备,而连接端口使用的是 5V 电压。如果直接将微控制器与计算机连接,会烧坏微控制器。
起初,ChromaLock 在电商平台购买了电平转换器来解决这一问题。所谓电平转换器,主要用来在具有不同电压水平的两个或多个电路之间转换逻辑信号。然而,其发现电平转换器的输出有些问题。
经过另一位工程大神的推荐,ChromaLock 采用了仅包含 MOSFET 和几个电阻设计的传统硬件作为非常适用的解决方案。
解决了这个问题后,ChromaLock 开始组装修改过的计算器。不过,将所有组件装在这个计算器背板的小区域内并非易事。
由于手艺不太好,ChromaLock 弄出的电线需要占据很大一块地方,显然计算器背板里面装不下。
后来,ChromaLock 决定自己制作一块 PCB 板。这块板只需要一个用来焊接微控制器的区域、一些 MOSFET 以及用于插入通孔电阻的位置。ChromaLock 用一块木板画出具体的设计图,然后请第三方制造商造了这样一块板,为此,他还给这个板起了一个名字,叫做“TI-32”。
然后,ChromaLock 自行焊接了所有的部件,并将定制电路板安装到计算器外壳中,从外部看不出任何改装痕迹。
03 软件开发
为配合硬件,ChromaLock 为微控制器和计算器开发了定制软件,该软件在 GitHub 上已开源(https://github.com/chromalock/TI-32/)。
其中,ChromaLock 为计算器开发了一个程序,可以从菜单中启动多种不同的小程序。每个小程序都是用 TI Basic 编写的,但它们如何与主板通信的呢?
ChromaLock 解释道,微控制器被设置成模拟另一台 TI-84,允许人们使用计算器内置的“发送”和“获取”命令来传输文件。
详细来看,在微控制器上,有一个命令列表,如连接到互联网(Connect)、获取图像列表、发送聊天信息等,每个命令都有一个唯一的 ID 来启动。
要启动这些命令中的任何一个,小程序只需要将 C 变量设置为相应的 ID 并发送,就可以触发相应的功能。大多数这些命令会请求运行在云端或联网的家庭电脑的服务器上。
04 成果展示
打开计算器上的小程序列表,里面包含图片、Apps、聊天、GPT 等程序。
ChromaLock 打开 ChatGPT 试了试,发现它可能最适合回答简短的问题,而且在回答代数问题方面表现也不错。虽然偶尔会答错一些问题,但基本定义和常见事实对它来说不是问题。
但它的缺点是在有限的键盘上输入长字母数字速度很慢而且很麻烦,且没法识别带图表的题目。
在这种情况下,ChromaLock 又开发了上述提到的几种其他工具。譬如聊天应用,如果你不知道如何解决问题,但认为你的朋友可能知道,你可以在聊天室里询问他们。
此外,ChromaLock 还开发了应用程序浏览器功能,可以让学生下载游戏作为考试后的娱乐项目,还能下载伪装成程序源代码的文本小抄。
ChromaLock 甚至暗示未来将在视频中讨论相机功能。
ChromaLock 声称,他的新设备可以绕过常见的反作弊措施。该启动程序可以按需下载,如果教师在考试前检查或清除计算器内存,就可以避免被发现。据说这种修改还能让计算器脱离“测试模式”,这是一种用于防止作弊的锁定状态。
需要强调一点的是,ChromaLock 并不鼓励“学术不诚实”,并指出他爆改计算器是出于教育目的。在考试期间使用计算器查阅 ChatGPT 肯定是一种违反道德和/或学术不诚实的行为,在大多数学校都会给你带来严重的麻烦。因此,请谨慎行事。
当然,尽管如此,一台经过改装的 TI-84 Plus 计算器能做的事情比德州仪器工程师想象的还要多。对此,也有网友评价道:
“如果学生能做到这一点,他们可能应该获得高分——至少在任何类型的技术能力测试中。”
“至少将它连接到 Wolfram Alpha 或类似的东西。不要相信 LLM 能解决数学问题!”
“如果有人能做到这一点,我相信他们就不需要在考试中作弊了。”
有些数学考试允许考生自带计算器来辅助做一些计算,其实也不是什么太过稀奇的事情。殊不知,这一开放政策似乎正在成为某些考试的“大漏洞”,因为有人悄悄按着计算器的按键,就得到了试卷的答案,这背后的“智囊”还是现在能力不错的 ChatGPT。
这不是无稽之谈,而是国外硬件黑客 ChromaLock 的一次真实尝试。
他不仅成功将 ChatGPT 装到了计算器中,而且让这款设备有了 Wi-Fi 连接功能。更令人惊讶的是,他爆改的计算器还是连彩屏都没有、已有 20 年历史的“老古董”德州仪器公司 TI-84 Plus。
同时,ChromaLock 把自己的尝试在 GitHub 上全部开源了:https://github.com/chromalock/TI-32/
01 爆改连彩屏都没有的“老古董”计算器
ChromaLock 特别发布了一段“我制作了终极作弊设备”视频分享了其改装的全过程。
他自评道,「这条视频一发布,可能会让 TI-84 这款计算机从所有标准化考试可接受的计算器列表中移除,也会让德州仪器公司的人“气愤不已”,相较之下,就是能帮助学生通过微积分考试。」
论及为什么要做一件让很多老师都“头疼的作弊神器”,ChromaLock 解释称,这一切要从其对这款计算器顶部一个端口的好奇心谈起。
TI-84 Plus 计算器的顶部有一个类似耳机插孔。实际上它并不是真正的耳机插孔,而是一个稍微小一点的 2.5 毫米插孔。起初,它的作用是用于在计算器与 PC 之间传输一些教育小程序或数据。
不过,后来有工程师对这款设备上的传输协议进行了逆向工程,并编写了软件可以连接到微控制器。
ChromaLock 对此十分好奇,也尝试把计算器连接到微控制器,同时还做了不小的小实验,如点亮 LED 灯、自制震动小马达、制作 N64 控制器。
不断体验旧设备带来乐趣的过程中,ChromaLock 脑海中萌生一个“将图形计算器连接到互联网产品”的新想法。
于是,说干就干。
02 硬件不留痕迹地安装到计算器内部
ChromaLock 的计划是先找到一个支持 Wi-Fi 的微控制器,把它塞进 TI-84 Plus 计算器里,然后编写一些特殊的软件来让其与互联网通信。最终,得到一个廉价且难以检测的、在道德上有争议的互联网作弊设备——计算器。
ChromaLock 自己设计了一块名为“TI-32”的定制电路板,其中集成了一个支持 Wi-Fi 的微型微控制器 Seed Studio ESP32-C3,以及与计算器系统连接的其他组件。
Seed Studio ESP32-C3 售价约为 5 美元。它的尺寸较小且具备 Wi-Fi 连接功能,正好也非常适合这次的尝试。
不过,ChromaLock 随即发现有一个问题,这是一个 3.3V 的设备,而连接端口使用的是 5V 电压。如果直接将微控制器与计算机连接,会烧坏微控制器。
起初,ChromaLock 在电商平台购买了电平转换器来解决这一问题。所谓电平转换器,主要用来在具有不同电压水平的两个或多个电路之间转换逻辑信号。然而,其发现电平转换器的输出有些问题。
经过另一位工程大神的推荐,ChromaLock 采用了仅包含 MOSFET 和几个电阻设计的传统硬件作为非常适用的解决方案。
解决了这个问题后,ChromaLock 开始组装修改过的计算器。不过,将所有组件装在这个计算器背板的小区域内并非易事。
由于手艺不太好,ChromaLock 弄出的电线需要占据很大一块地方,显然计算器背板里面装不下。
后来,ChromaLock 决定自己制作一块 PCB 板。这块板只需要一个用来焊接微控制器的区域、一些 MOSFET 以及用于插入通孔电阻的位置。ChromaLock 用一块木板画出具体的设计图,然后请第三方制造商造了这样一块板,为此,他还给这个板起了一个名字,叫做“TI-32”。
然后,ChromaLock 自行焊接了所有的部件,并将定制电路板安装到计算器外壳中,从外部看不出任何改装痕迹。
03 软件开发
为配合硬件,ChromaLock 为微控制器和计算器开发了定制软件,该软件在 GitHub 上已开源(https://github.com/chromalock/TI-32/)。
其中,ChromaLock 为计算器开发了一个程序,可以从菜单中启动多种不同的小程序。每个小程序都是用 TI Basic 编写的,但它们如何与主板通信的呢?
ChromaLock 解释道,微控制器被设置成模拟另一台 TI-84,允许人们使用计算器内置的“发送”和“获取”命令来传输文件。
详细来看,在微控制器上,有一个命令列表,如连接到互联网(Connect)、获取图像列表、发送聊天信息等,每个命令都有一个唯一的 ID 来启动。
要启动这些命令中的任何一个,小程序只需要将 C 变量设置为相应的 ID 并发送,就可以触发相应的功能。大多数这些命令会请求运行在云端或联网的家庭电脑的服务器上。
04 成果展示
打开计算器上的小程序列表,里面包含图片、Apps、聊天、GPT 等程序。
ChromaLock 打开 ChatGPT 试了试,发现它可能最适合回答简短的问题,而且在回答代数问题方面表现也不错。虽然偶尔会答错一些问题,但基本定义和常见事实对它来说不是问题。
但它的缺点是在有限的键盘上输入长字母数字速度很慢而且很麻烦,且没法识别带图表的题目。
在这种情况下,ChromaLock 又开发了上述提到的几种其他工具。譬如聊天应用,如果你不知道如何解决问题,但认为你的朋友可能知道,你可以在聊天室里询问他们。
此外,ChromaLock 还开发了应用程序浏览器功能,可以让学生下载游戏作为考试后的娱乐项目,还能下载伪装成程序源代码的文本小抄。
ChromaLock 甚至暗示未来将在视频中讨论相机功能。
ChromaLock 声称,他的新设备可以绕过常见的反作弊措施。该启动程序可以按需下载,如果教师在考试前检查或清除计算器内存,就可以避免被发现。据说这种修改还能让计算器脱离“测试模式”,这是一种用于防止作弊的锁定状态。
需要强调一点的是,ChromaLock 并不鼓励“学术不诚实”,并指出他爆改计算器是出于教育目的。在考试期间使用计算器查阅 ChatGPT 肯定是一种违反道德和/或学术不诚实的行为,在大多数学校都会给你带来严重的麻烦。因此,请谨慎行事。
当然,尽管如此,一台经过改装的 TI-84 Plus 计算器能做的事情比德州仪器工程师想象的还要多。对此,也有网友评价道:
“如果学生能做到这一点,他们可能应该获得高分——至少在任何类型的技术能力测试中。”
“至少将它连接到 Wolfram Alpha 或类似的东西。不要相信 LLM 能解决数学问题!”
“如果有人能做到这一点,我相信他们就不需要在考试中作弊了。”