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架构师大咖，打造有价值的架构师交流平台。分享架构师干货、教程、课程、资讯。架构师大咖，每日推送。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/
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。
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。
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。
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。”
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