Mifare卡操作以及存储脚本-KC07020203-a04

1、Mifare卡操作以及存储脚本草稿序号脚步1同学们，大家好。今天我们继续学习“学习模块二 基于RFID的智能消费系统设备编程与实施”，本堂课的内容是“Mifare卡操作以及存储”。 2整个介绍分成两部分，分别是Mifare卡操作流程以及Mifare卡存储结构。3首先介绍第1部分Mifare卡操作流程4Mifare 卡功能结构包含RF接口，数字控制单元以及EEPROM三部分组成。其中RF接口主要用于接受读写器能量，以及与读写器交换数据，其遵循ISO14443A的第2和第3部分。5数据控制单元是卡片的核心，其不仅需要配合读写器完成防冲突循环操作， 更重要的是完成加密、认证与存取控制等功能。6EEP

2、ROM则存储着各种应用的数据和相应的密钥,通常存储器分成多个扇区，每个扇区有独立的密钥和访问控制条件。7Mifare卡片的读写流程需要经过寻卡、防冲突、选卡以及密钥认证等操作。8首先读写器发送寻卡REQA命令，寻卡REQA命令包含Request Idle和Request All两种模式；Request Idle模式下处于Idle模式下的卡片将回送响应，而Request All模式下读写器范围内包含IDLE和HALT状态的卡片均会响应。响应的卡片将会把其卡类型号作为应答ATQA传输给读写器。对于Mifare卡S50类型卡片其类型为0004H，而S70类型卡片类型号为0002H9读写器范围内同时存

3、在多张Mifare卡片，读写器需要经过ISO14443Type A定义的面向比特的防冲突循环操作，便可读取到某一张卡片的唯一序列号，随后便可使用该卡号进行选卡操作，而其他卡片只有等待下次卡呼叫时，才能再次参与防冲突过程。10当读写器需要利用防冲突循环中识别的卡唯一序列号通过发送Select命令进行选卡，从而将该序列号卡片的状态转为激活状态，在该状态下可以完成读写卡片的读写操作。11卡片选中后，需要经过密钥认证，方可进行卡片的读写操作。密钥认证采用三次相互认证的方法，具有很高的安全性。首先由MIFARE 1卡片向读写器发送一个随机数据RB。读写器收到RB后向MIFARE 1卡片发送一个令牌数据T

4、OKEN AB，其中包含了用读写器中存放的密码加密后的RB及读写器发出的一个随机数据RA。MIFARE 1卡片收到 TOKEN AB 后，用卡中的密码对TOKEN AB的加密的部分进行解密得到RB'，判断RB'与随机数RB是否相等；若读写器与卡中的密码及加密/解密算法一致，将会有RB=RB'，校验正确，否则将无法通过校验。如果校验是正确的，则MIFARE 1卡片用卡中存放的密码对随机数RA加密后发送令牌TOKEN BA给读写器。读写器收到令牌TOKEN BA后，用读写器中存放的密码对令牌TOKEN BA中的RA(随机数)进行解密得到RA'，判断RA'与随

5、机数RA是否相等；若读写器与卡中的密码及加密/解密算法一致，将会有RA=RA'，三次互相认证通过，否则将无法通过校验。12认证操作完成后，便可对选中卡片进行读写等操作。由于Mifare卡片各个扇区有独立的访问控制密钥，因此卡片访问过程中如果访问同一扇区，则不需要再次认证便可进行读写卡片操作；如果发生扇区切换，则需要再次进行认证，方可继续访问。13卡片访问结束后，可通过发送HATL命令将卡片置于休眠状态，休眠状态下的卡片将不响应Idle模式的寻卡命令，直到卡片从读写器能量场中移出。14最后介绍第二部分Mifare卡存储结构15了解存储结构对Mifare卡的应用至关重要。Mifare1 S

6、50卡片EEPROM存储器共1K字节，划分成16个扇区，扇区编号为0到15；每个扇区分成4个数据块，每个数据块16字节，扇区内数据块编号为块0至块3；16扇区0的数据块0为厂商代码块，其中前面4字节为卡片序列号，字节6-7为卡片类型代号，后面部分为厂商信息。17每个扇区的块0至块2用来存放数据，可以按照读写块或数值块的方式使用；读写块可以进行读写操作，例如用于非接触式门禁管理。数值块用于电子钱包等应用，其包含增值减值等命令。18当用做数值块时，需要通过以数值块格式的写操作形成，有固定的数据格式，以便于错误检测、纠错和备份管理。其中数值为有符号4字节数值，采用补码形式储存，数值低字节存储在低地址

7、；出于数据完整性和安全原因，数值存储三次，两次不取反，一次取反。地址Adr保存了块的地址，用于备份管理，地址保存四次，两次取反，两次不取反。19每个扇区的块3为控制块，存储了访问本扇区的密钥A和密钥B以及存取控制条件设置。每个扇区的访问密钥和存取控制条件设置是独立设置的。在存取控制中，每个块有三个控制位C1C3相对应，用以决定某个数据块或控制块的读写条件，每个控制位正反两种形式各保存一次。各个块的控制位C1C3的位置如表所示，如块0的三个控制位的正值存放到这三个位置；20通常Mifare卡生产厂商在出厂时对控制块设置了默认初始值。密钥A和密钥B的默认初始值为FF FF FF FF FF FF，而存储控制默认初始值为FF 07 80 69，其指定了块0块2的三个控制位C1C3为000，而块3的三个控制位C1C3为001；21对于数据块块0块2，其对应三个控制位C1C3的取值决定了数据块的访问权限，如表所示。与数据块对应的三个控制位，厂商默认初始值为全零，表示了验证密钥A或密钥B通过，均可进行读/写/加值/减值/初始化操作。22对于块3控制块，其对应三个控制位C1C3的取值决定了密钥A和密钥B以及存储控制部分的访问权限。与控制块对应的三个控制位，厂商默认初始值为001，表示：密码A：不可读(隐藏)，