MiFare_one卡介绍

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基于Mifare1的校园一卡通安全分析与研究

第２８卷第１期２０１９年３月淮海工学院学报（自然科学版）Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｕａｉｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（Ｎａｔｕｒａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　Ｅｄｉｔｉｏｎ）Ｖｏｌ．２８　Ｎｏ．１Ｍａｒ．２０１９ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７２－６６８５．２０１９．０１．０１３基于Ｍｉｆａｒｅ１的校园一卡通安全分析与研究＊?陈秋远１，赵启升２（１．湖南大学信息科学与工程学院，湖南长沙　４１００８２；２．淮海工学院计算机工程学院，江苏连云港　２２２００５）摘　要：目前各高校所使用的校园卡系统中，Ｍｉｆａｒｅ１卡成本低，使用较为广泛，但其本身存在较大的安全隐患，特别是复制卡较难判断．结合当前各院校校园卡的使用现状，从Ｍｉｆａｒｅ１卡的原理出发，对复制卡与原卡片进行分析，提出了一种基于卡片属性识别的分析方法．通过对卡片ＩＤ号的属性检测，对卡片的身份进行识别，以期有效解决目前存在的复制卡问题，提高Ｍｉｆａｒｅ１卡的使用安全性．关键词：校园卡；加密；安全性；特征识别中图分类号：ＴＰ３１１．５文献标识码：Ａ文章编号：１６７２－６６８５（２０１９）０１－００５５－０４Ａｎａｌｙｓｉｓ　ａｎｄ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　Ｃａｍｐｕｓ　ＣａｒｄＢａｓｅｄ　ｏｎ　Ｍｉｆａｒｅ１ＣＨＥＮ　Ｑｉｕｙｕａｎ１，ＺＨＡＯ　Ｑｉｓｈｅｎｇ２（１．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕｎａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈａｎｇｓｈａ　４１００８２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｓｃｈｏｏｌ　ｏｆ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｈｕａｉｈａｉ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ　２２２００５，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｔ　ｐｒｅｓｅｎｔ，ｉｎ　ｔｈｅ　ｃａｍｐｕｓ　ｃａｒｄ　ｓｙｓｔｅｍ　ｏｆ　ｃｏｌｌｅｇｅｓ　ａｎｄ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，Ｍｉｆａｒｅ１ｃａｒｄ　ｉｓ　ｌｏｗ－ｃｏｓｔ　ａｎｄ　ｗｉｄｅｌｙ　ｕｓｅｄ，ｂｕｔ　ｉｔ　ｈａｓ　ｇｒｅａｔ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｒｉｓｋｓ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ　ｔｈｅ　ｄｕｐｌｉｃａｔｅ　ｃａｒｄ　ｉｓ　ｄｉｆｆｉｃｕｌｔ　ｔｏｊｕｄｇｅ．Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｕｒｒｅｎｔ　ｓｉｔｕａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｍｐｕｓ　ｃａｒｄ　ｃｏｍｍｏｎｌｙ　ｕｓｅｄ　ｉｎ　ｃｏｌｌｅｇｅｓ　ａｎｄ　ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｉｅｓ，ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ａｎａｌｙｓｅｓ　ｔｈｅ　ｄｕｐｌｉｃａｔｅ　ｃａｒｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｏｒｉｇｉｎａｌ　ｃａｒｄ　ｆｒｏｍ　ｔｈｅ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ｏｆ　Ｍｉｆａｒｅ１ｃａｒｄ，ａｎｄｐｕｔｓ　ｆｏｒｗａｒｄ　ａｎ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｍｅｔｈｏｄ　ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｃａｒｄ　ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ．Ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ａｔｔｒｉｂｕｔｅ　ｄｅｔｅｃ－ｔｉｏｎ　ｏｆ　ｃａｒｄ　ＩＤ　ｎｕｍｂｅｒ，ｔｈｅ　ｉｄｅｎｔｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃａｒｄ　ｉｓ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ，ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ　ｓｏｌｖｅ　ｔｈｅ　ｃｕｒ－ｒｅｎｔ　ｗｉｄｅｓｐｒｅａｄ　ｐｒｏｂｌｅｍ　ｏｆ　ｄｕｐｌｉｃａｔｅ　ｃａｒｄ　ａｎｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｔｈｅ　ｓｅｃｕｒｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｕｓｅ　ｏｆ　Ｍｉｆａｒｅ１ｃａｒｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｃａｍｐｕｓ　ｃａｒｄ；ｅｎｃｒｙｐｔ；ｓｅｃｕｒｉｔｙ；ｆｅａｔｕｒｅ　ｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ０　引言在高校学生的学习与生活中，一卡通作为重要的身份认证与小额支付工具，广泛应用于校内餐饮、图书馆、宿舍以及浴室收费等场合，是学生在校期间关联程度较高的工具之一．但应用如此广泛的一卡通，却存在较多的安全隐患：虽然由ＩＤ卡发展而来，安全性能有所增强，但因为使用较多的卡片都为逻辑加密卡，卡片的本质决定了其难以较好地保证学生的用卡安全．本文以应用较为广泛的Ｍｉｆａｒｅ１卡为例，对当前校园卡安＊收稿日期：２０１８－１１－０５；修订日期：２０１９－０２－２８作者简介：陈秋远（１９９８－），男，江苏连云港人，湖南大学信息科学与工程学院本科生，主要从事软件工程方面的研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）２５２６０３＠ｑｑ．ｃｏｍ．通讯作者：赵启升（１９７０－），男，安徽六安人，淮海工学院计算机工程学院副教授，硕士，主要从事网络安全方面的研究，（Ｅ－ｍａｉｌ）７５２１２６９＠ｑｑ．ｃｏｍ．全的现状作了分析，对其中存在的安全性问题作了探究，提出了具有一定参考意义的改进措施．１　Ｍｉｆａｒｅ１卡１．１　Ｍｉｆａｒｅ１卡简介Ｍｉｆａｒｅ是１９９４年由米克朗集团注册的商标，１９９８年转售给恩智浦半导体公司（原飞利浦电子公司），它包含一系列非接触式智能卡和近傍型卡片技术．Ｍｉｆａｒｅ卡是一种使用量大、技术成熟、性能稳定、内存容量大的感应式智能ＩＣ卡，其性价比高，稳定可靠，方便易携，寿命较长，被各大高校及企业的一卡通系统广泛采用．１．２　Ｍｉｆａｒｅ１卡的特点Ｍｉｆａｒｅ１卡价格低，易携带，寿命长，在智能楼宇、智能小区方面及现代企业、学校中得到了广泛的应用，特别是近年来，在高校一卡通应用领域得到了长足的发展．Ｍｉｆａｒｅ１卡的安全性主要依靠其访问控制位来控制，其控制逻辑如表１所示［１］．表１　Ｍｉｆａｒｅ１卡的访问控制位结构Ｔａｂｌｅ　１　Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ　ｏｆ　Ｍｉｆａｒｅ１ａｃｃｅｓｓ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ访问控制位结构７　６　５　４　３　２　１　０字节６Ｃ２３———Ｃ２２———Ｃ２１———Ｃ２０———Ｃ１３———Ｃ１２———Ｃ１１———Ｃ１０———字节７Ｃ１３Ｃ１２Ｃ１１Ｃ１０Ｃ３３———Ｃ３２———Ｃ３１———Ｃ３０———字节８Ｃ３３Ｃ３２Ｃ３１Ｃ３０Ｃ２３Ｃ２２Ｃ２１Ｃ２０字节９从表１中可以看出，这些控制逻辑对于卡的读写有一定的控制作用，但对于复制卡来说，则没有任何安全防控功能：复制卡采用暴力破解的方式，读出逻辑控制码后直接写入复制卡中．复制出的卡在数据结构与内容上与原卡完全一致，目前的读卡器无法有效区分原卡和复制卡．本文基于复制卡与逻辑卡结构的不同，提出了一种基于卡号属性识别的方法，用于有效识别复制卡与原卡片，提高了Ｍｉｆａｒｅ１卡应用的安全性，并可进一步优化．２　校园卡应用现状分析２．１　载体从实际调查情况看，目前各高校校园卡的类型大多为Ｍｉｆａｒｅ１卡，以联网应用为主，可支持离线使用，但仅有非常少的部分开水卡、沐浴卡等因为联网技术等原因而离线使用．校园卡在实际应用中，不同学校的管理规范也不同．少数学校支持学生在不改变芯片内容的前提下自己动手改造校园卡，而多数学校明文规定禁止学生改变校园卡的物理特性，严禁私自读写卡片内容．这一方面是由于学生的动手能力不同，另一方面是因为各高校所使用的系统的安全性能、系统维护人员的水平不同所致．实际上安全性高的校园卡及应用系统，管理虽然看起来松散，但出现问题的几率却比管理严格的学校低得多．严格管理的原因，许多时候是因为安全性低．２．２　系统应用校园卡在学校的各管理系统中相当于人们在社会生活中使用的身份证，广泛应用于食堂就餐、楼宇门禁管理、图书馆借书以及缴费、考勤、洗浴等活动，一方面用于简单身份认证，另一方面是用于小额支付．在这些系统中，校园卡的基本应用原则是一致的，即主要支持的应用模式为在线应用，非特殊情况下不使用离线模式，主要原因是校园卡系统的安全性问题．楼宇门禁及图书馆借书等，利用了校园卡的身份认证功能，以验证用户ＩＤ为主，此时Ｍｉｆａｒｅ１卡基本等同于ＩＤ卡使用，安全性能降低．作为缴费、就餐等与资金相链接的应用，以小额支付方式为主，一般不超过５００元（多以３００元为上限），着重考虑使用者的财产安全性，避免账户发生重大损失．餐饮额度小，缴费多为考级考试、补考费用等，额度也不高，学费等大额缴费还是以银行卡刷卡、网上银行为主要缴费渠道［２］．３　校园卡应用中存在的问题实体校园卡的本质导致其安全性能不足，只能应用于小额支付场合．校园卡的本质是加密存储设备，本身可离线使用．有限的存储空间、可离线使用的方式及不具备局部化特征的物理结构等决定了其有限的安全性能：长度只有６位的安全密码，在目前的常用计算机软硬件配置下，破解所需的时间甚至不超过１ｍｉｎ，其内容的读取与修改安全性能显得极为脆弱．因为Ｍｉｆａｒｅ１卡的硬件结构原因，卡片无法与读写设备完成双向认证．没有了认证的监管，非法读取与修改的限制变得困难．６５淮海工学院学报（自然科学版）２０１９年３月Ｍｉｆａｒｅ１卡为标准化卡，结构透明，市场门槛低，卡片市场缺乏监管，空白卡的获得渠道广泛且成本极低，复制卡片变得极为简单，对本体卡片的安全造成严重威胁．高校应用系统繁多，数据共享性差，各系统间流程未能互相打通．校园卡应用系统缺乏统一的平台，根本上在于高校各应用系统缺乏统一的平台．仅教务部门就有学生成绩管理系统、学籍管理系统、教学质量系统、实验教学管理系统、毕业设计管理系统、创新训练管理系统、选课系统等，再考虑大类分类如财务、学工、后勤、下属学院等分支机构，繁多的系统缺乏统一的架构，数据冗余严重，呈现碎片化、局部化特征，数据共享性与一致性差．不同的系统多出自不同的开发商，校园系统应用没有统一的长远规划，缺一项补一项，各系统之间不能实现较好的融合．以上种种原因，使校园卡的应用更加复杂化，对校园卡的安全应用也造成了较大的影响［３］．４　校园卡安全对策与建议（１）采用更高级别的卡片类型，如ＣＰＵ卡、复合ＣＰＵ卡等，从根本上提高校园卡本体的安全性．ＣＰＵ卡具有简单的软硬件系统，可以对通信过程进行加密，数据的局部性也有利于保证卡内数据的安全，还可以对卡片和读写设备进行双向认证，从根本上保证了卡内数据的安全．相对于ＣＰＵ卡的存储单一性，复合ＣＰＵ卡已经在部分高校得到应用．这种卡以ＣＰＵ卡为基础，复合了Ｍｉｆａｒｅ１卡的功能，既能保证特定存储区域的安全性，又能满足门禁等场合简单读取ＩＤ号的要求，扩大了ＣＰＵ卡的应用范围，成本较ＣＰＵ卡较低，成为ＣＰＵ卡的理想替代产品．目前，复合ＣＰＵ卡已经在实际应用中作为Ｍｉｆａｒｅ１卡的直接替换升级产品得到应用［４－５］．采用基于新技术的更高安全类型的ＩＣ卡，是解决目前Ｍｉｆａｒｅ１卡本体安全性差的最有效的手段．现阶段各类卡的生产技术都已趋向成熟，批量化生产导致成本大大降低．Ｍｉｆａｒｅ１卡与ＣＰＵ卡的成本差距已经不是影响使用的主要因素．这种情况下，采用ＣＰＵ卡替代目前的Ｍｉｆａｒｅ１卡作为校园卡使用，在技术上、经济上都已经相对成熟，成为各使用单位升级校园卡的主要途径．（２）增强校园卡外观防伪性能，加大伪卡的制造难度．校园卡的外观印刷与制造需使用有效的防伪手段，在校园卡使用时可以从外观直观辨别卡的真伪，人为增加复制卡的制作难度，有效防止复制卡的使用［６］．（３）设立双向认证机制．升级卡片读写器系统，在进行卡片读写时对读写器及卡片进行双向认证，可验证双方的合法性，保证交易实体的安全．（４）严格执行在线交易规则，尽量避免离线交易的状况发生．特殊情况下需使用离线交易模式时，辅助其他认证方式如身份证、学生证认证等，更多的是威慑不安全情况的发生，增加仿冒的成本．（５）从复制卡与原卡的特征分析，二者的数据完全相同，无法从数据端分辨卡的真伪．作为有效的防复制手段，可以通过对特殊字段的校验来区分复制卡与原卡．复制卡使用的是ＵＩＤ卡，可以通过特殊方法复制卡号从而完全复制其他Ｍｉｆａｒｅ１卡．而校园卡等普遍使用的是Ｍｉｆａｒｅ１卡，卡号在出厂时就已固化，无法修改．因此可以通过尝试修改卡号的方式来检验卡的类型，进而禁用所有ＵＩＤ卡以防止复制卡的使用．ＵＩＤ复制卡检测流程如图１所示．图１　ＵＩＤ复制卡检测流程图Ｆｉｇ．１　Ｒｅｐｌｉｃａｔｅ　ｃａｒｄ　ｄｅｃｉｓｉｏｎ　ｆｌｏｗ　ｃｈａｒｔＵＩＤ复制卡检测代码如下：ｉｆ（！ｍｆｒｃ５２２．ＰＩＣＣ＿ＩｓＮｅｗＣａｒｄＰｒｅｓｅｎｔ（）｜｜！ｍｆｒｃ５２２．ＰＩＣＣ＿ＲｅａｄＣａｒｄＳｅｒｉａｌ（））　／／寻卡并读取卡号　｛ｄｅｌａｙ（５０）；ｒｅｔｕｒｎ；｝７５　第１期陈秋远等：基于Ｍｉｆａｒｅ１的校园一卡通安全分析与研究ｂｙｔｅ　ｎｅｗＵｉｄ［］＝ｍｆｒｃ５２２．ｕｉｄ．ｕｉｄＢｙｔｅ；ｎｅｗＵｉｄ［ｍｆｒｃ５２２．ｕｉｄ．ｓｉｚｅ－１］＋＋；　／／修改卡号ｍｆｒｃ５２２．ＭＩＦＡＲＥ＿ＳｅｔＵｉｄ（ｎｅｗＵｉｄ，（ｂｙｔｅ）４，ｔｒｕｅ）　／／卡号回写ｍｆｒｃ５２２．ＰＩＣＣ＿ＲｅａｄＣａｒｄＳｅｒｉａｌ（）　／／读取新卡号ｉｆ（ｎｅｗＵｉｄ＝＝ｍｆｒｃ５２２．ｕｉｄ）　／／相等即为复制卡｛　Ｓｅｒｉａｌ．ｐｒｉｎｔｌｎ（Ｆ（＂Ｗａｒｎｉｎｇ：ＵＩＤ　ＣＡＲＤ！＂））；｝（６）完善遗失校园卡的管理制度，防止遗失的校园卡被非法利用．对挂失的校园卡，在补办时将所遗失的旧卡ＩＤ号列入校园卡系统黑名单，禁止再进入系统使用，保证实体校园卡的安全性．５　校园卡安全面临的挑战ＣＰＵ卡、复合ＣＰＵ卡相对于目前使用的逻辑加密卡，其技术复杂度大大提升，安全性也大为提高．但是，从同样基于操作系统平台的ＰＣ安全来看，基于ＣＰＵ卡的校园卡安全也只是相对的，它只是对当前校园卡应用的一个暂时的改进方案，其安全性也存在一定的局限性．但对于小额的校园卡应用而言，此类卡在一段时期内尚能相对稳定．但是，身份认证技术的研究进展十分迅速，如果以ＣＰＵ卡为基础的复合卡不能在短期内替代Ｍｉｆａｒｅ１卡，那么从长远来看，随着时间的推移，以ＣＰＵ复合卡替代Ｍｉｆａｒｅ１卡的可能性将越来越小，原因主要是基于生物特征的身份认证系统的广泛应用．近年来，各类会议等大型活动都使用了基于面部识别技术为基础的生物特征身份识别系统，保证了人员身份的高精度识别．面部识别技术在支付宝、快捷登录等方面的使用，以及近年来在银行业的快速推广，充分说明了以面部识别为基础的生物特征认证技术已经基本成熟并已走向实用化，将可能替代实体校园卡而应用于高校校园认证系统．技术的先进性与实用性、安全性及较低的改造成本，将大大推动以面部特征为基础的生物特征识别技术的应用．这对各类实体卡将是一个严峻的考验，包括银行卡等要求较为严格的行业，而不是仅仅影响作为小额支付的校园卡．参考文献：［１］　王爱英．智能卡技术［Ｍ］．４版．北京：清华大学出版社，２０１７．［２］　赵文广，刘萍．高校校园卡应用发展［Ｊ］．华中师范大学学报（自然科学版），２０１７，５１（Ｓ１）：２０５－２０７．［３］　甘莹，李银锁．校园一卡通系统的应用与思考［Ｊ］．科教导刊，２０１８（２０）：２５．［４］　刘善勇，何维．基于一卡通应用的ＣＰＵ卡安全性分析［Ｊ］．现代城市轨道交通，２０１２（３）：８４－８６，９０．［５］　袁学松．虚拟校园卡和实体校园卡利弊分析［Ｊ］．电脑知识与技术，２０１８，１４（１）：２８０－２８１．［６］　黄伟．学校信息化管理的智能校园卡的防伪设计与实现［Ｊ］．信息与电脑（理论版），２０１４（１１）：２９．（责任编辑：秦海明）８５淮海工学院学报（自然科学版）２０１９年３月。

Mifareone S50

对块0的控制：
bit 7 6 5 4 3 2 10
字节6
C20_b
C10_b
字节7
C10
C30_b
字节8
C30
C20
字节9
(注：C10_b表示C10取反)
存取控制（4字节，其中字节9为备用字节）结构如下所示：
bit 7 65 4 3 2 10
字节6
C23_b
C22_b
C21_b
C20_b
C13_b
C12_b
数据块可作两种应用：
★用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。
★用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。
4、每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下：
密码A（6字节）存取控制（4字节）密码B（6字节）
5、每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节，共32位，扇区中的每个块（包括数据块和控制块）的存取条件是由密码和存取控制共同决定的，在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：
工作温度：-20℃~50℃(温度为90%)
工作频率：13.56MHZ
通信速率：106KBPS
读写距离：10cm以内（与读写器有关）
二、存储结构
1、M1卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成，（我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，存贮结构如下图所示：
块0
数据块
KeyA|B
0
1
1
KeyB
KeyB
Never
Never
1
0
1
KeyB
Never
Never

MIFARE1卡读写控制

MIFARE1卡读写控制
汇报人：XX
目录
添加目录标题
01
MIFARE1卡读写控制技术
04
MIFARE1卡简介
02
MIFARE1卡读写原理
03
MIFARE1卡的安全性
05
MIFARE1卡的应用案例
06
添加章节标题
MIFARE1卡简是一种非接触式智能卡，采用射频技术进行数据传输。 M I FA R E 1 卡具有较高的安全性，采用了加密算法对数据进行保护。 M I FA R E 1 卡具有多种应用场景，如门禁控制、公交刷卡等。 M I FA R E 1 卡读写速度快，操作方便，可广泛应用于各种智能卡管理系统中。
卡片数据结构
存储结构： M I FA R E 1 卡采用多层加密的方式对数据进行保护，包括卡片编号、密钥、数据块等。
数据传输方式：采用无线电波的方式进行数据传输，传输速率高，稳定性好。
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加密算法：采用先进的加密算法对数据进行加密，确保数据的安全性。
应用领域
公共交通：用于公交、地铁、出租车等支付
物流管理：追踪物品和信息，提高效率
添加标题
添加标题
添加标题
添加标题
门禁系统：作为身份识别和权限控制
金融服务：用于银行卡、电子钱包等
安全机制
加密算法：采用国际标准的加密算法保护数据安全
数据完整性：采用校验机制确保数据在传输过程中不被篡改

MiFare_one卡介绍

MiFare_one卡介绍MiFare one卡介绍⼀、Mifare one IC S50 主要指标●容量为8K位EEPROM●分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位●每个扇区有独⽴的⼀组密码及访问控制●每张卡有唯⼀序列号，为32位●具有防冲突机制，⽀持多卡操作●⽆电源，⾃带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路●数据保存期为10年，可改写10万次，读⽆限次●⼯作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)●⼯作频率：13.56MHZ●通信速率：106 KBPS●读写距离：10 cm以内（与读写器有关）⼆、Mifare one IC S70 主要指标●容量为32K位EEPROM●分为40个扇区，其中32个扇区中每个扇区存储容量为64个字节，分为4块，每块16个字节；8个扇区中每个扇区存储容量为256个字节，分为16块，每块16个字节；以块为存取单位●每个扇区有独⽴的⼀组密码及访问控制●每张卡有唯⼀序列号，为32位●具有防冲突机制，⽀持多卡操作●⽆电源，⾃带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路●数据保存期为10年，可改写10万次，读⽆限次●⼯作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)●⼯作频率：13.56MHZ●通信速率：106 KBPS●读写距离：10 cm以内（与读写器有关）三、M1射频卡与读写器的通讯见下图⽰：四、⼯作原理卡⽚的电⽓部分只由⼀个天线和ASIC组成。

天线：卡⽚的天线是只有⼏组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡⽚中。

ASIC：卡⽚的ASIC由⼀个⾼速（106KB波特率）的RF接⼝，⼀个控制单元和⼀个8K位EEPROM组成。

⼯作原理：读写器向M1卡发⼀组固定频率的电磁波，卡⽚内有⼀个LC串联谐振电路，其频率与讯写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产⽣共振，从⽽使电容内有了电荷，在这个电容的另⼀端，接有⼀个单向导通的电⼦泵，将电容内的电荷送到另⼀个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供⼯作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。

Mifare卡特性简介

Mifare卡特性简介一、Mifare l卡特性简介M1卡为8K位的非接触式IC卡。

电气特性●容量为8K位EEPROM●分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位●每个扇区有独立的一组密码及访问控制●每张卡有唯一序列号，为32位●具有防冲突机制，支持多卡操作●无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路●工作温度：-20℃～50℃●工作频率：13.56MHZ●通信速率：106KBPS●读写距离：10mm以内（与读写器有关）●数据保存期为10年，可改写10万次，读不限次存储结构M1卡分为16个扇区，每个扇区4块（块0～3），共64块，按块号编址为0～63。

第0扇区的块0（即绝对地址0块）用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。

其他各扇区的块0、块1、块2为数据块，用于存贮数据；块3为控制块，存放密码A、存取控制、密码B，其结构如下：A0A1A2A3A4A5FF078069B0B1B2B3B4B5密码A(6字节)存取控制(4字节)密码B(6字节)控制属性每个扇区的密码和存取控制都是独立的，可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。

在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下：块0：C10C20C30块1：C11C21C31块2：C12C22C32块3：C13C23C33三个控制位以正和反两种形式存在于存取控制字节中，决定了该块的访问权限（如进行减值操作必须验证KEY A，进行加值操作必须验证KEY B，等等）。

三个控制位在存取控制字节中的位置如下（字节9为备用字节，默认值为0x69）：bit76543210字节6C23_b C22_b C21_b C20_b C13_b C12_b C11_b C10_b字节7C13C12C11C10C33_b C32_b C31_b C30_b字节8C33C32C31C30C23C22C21C20（注：_b表示取反）其中，黑色区控制块3，蓝色区控制块2，绿色区控制块1，红色区控制块0。

如何简单的区分M1国产芯片卡和进口芯片的卡

芯片与模块的区别：
1、芯片指模块中的一丁点类似集成电路的东西，也是模块中最关键的内容，通常较贵。
2、模块包括芯片、COB、电容、黑胶等。其中，COB是一种芯片与线圈连接的线路板，电容指与芯片搭配的对读卡距离有影响的元器件（有很多芯片自带电容），黑胶是把芯片固定在COB里面的胶类物质。
3、模块加上线圈，就是一个智能卡片里最实质的能产生功效的东西。
我们公司目前的MF1模块全是直接从芯片公司购买的。一是由于质量控制因素，二是由于客户的需要。
由于很多人没有见过MF1原装PHILIPS芯片，也没有送检卡片到飞利浦公司，更没有飞利浦专用检测器，通常是经目测感应距离主观判断。
目前，市场上流行的MF1卡，如果是国产MF1卡相对还容易判断，因为感应距离差别较大，基本能比较出来。
如何简单的区分M1国产芯片卡和进口芯片的卡.txt
模块区分
MIFARE ONE 卡片，若不作特殊说明，一般指用菲利浦公司MIFARE ONE S50芯片制作么区别呢？
通常可以从以下四方面鉴别（第3方面、第4方面是最有效的、最科学的方法）：
1、模块表面：原装菲利浦模块中间看上去表面有点脏，复旦等公司的模块中间一片光洁（复旦的MF1兼容芯片一般指FM11RF08）。但表面不是最实质的区别，有些兼容模块表面与菲利浦模块表面有些相似。相关专业人士较会辨别芯片。
同样都是模块，用的都是同一公司生产的芯片，为什么性能会有很大的区别，比如稳定性、读写距离方面？
这就涉及到模块制造技术。
一般来说，模块都是由芯片公司自己或委托大型厂家（投资通常都是几十亿的厂家）加工的，产品质量非常稳定、读写距离也稳急。
但，有些稍大一点的智能卡生产厂家为了节约成本，直接买芯片，自己加工（打磨、加工COB、帮定[把芯片帮定COB里]等工序），生产成模块。由于规模与芯片厂家无法相比，制成的模块有些失去了功能，芯片废品率也高。这样加工的模块马本比直接从芯片公司拿的模块有点区别：成本是降了一点，但不是非常大；质量无法相比；读写距离一般比芯片公司的模块距离近，也不是非常稳定。

Mifare卡优点

此时会产生冲撞,损坏读写器和卡片的数据
不能工作
不允许
10
数据运算
判断能力
数据残缺不予录入,以CPU运算判断
无CPU数据残缺或异常仍能录入
卡片无判断能力
无运算判断能力
11
区域独立性
卡内在相同的CPU之下有16个各自带密的区域,各区域可以各自以不同的方式,后台软件及硬件进行独立交易,相当于拥有16张卡片
取决于磁带、磁
头质量
6
防伪能力
以CPU连点识别，防伪能力极强
以固定密码防伪，极易解破
无防伪能力
无防伪能力
7
卡片防伪模式
卡片和读写器的CPU相互以随机变换的密码组合经双向多重的认证运算确认
单向固定
密码认证
卡片不认证
无认证
8
认证方式
多重双向
单向
后台PC机
单向认证
后台认证
9
防冲撞能力
（多卡同在读写区）
读写器可令各卡片有序读写工作
只能进行同一软件数据库内的交易,而各自无防伪能力
卡中不存使用记录及数据
无区域
12
一卡多用功能
可以进行16种各自授权,各自结算交易,而享有各自同等防伪能力及可靠性
只能进行同一软件数据库内的交易,而各自无防伪能力
卡中仅存一组符号,无区域可言
不能一卡多作用
13
抗干扰能力
卡中带有CPU,能很好地排除干扰,正常工作
单向认证、读写，无抗干扰能力
读写距离稍大,即抗干扰能力较差
不能抗磁、电、水、潮、弯折、磁粉脱落的影响
14
技术的先进性
在Legic卡（标签卡）的基础上发展完善而成，得各国认可而风靡全球

Mifare和CPU卡对比

Mifare One卡提供操作
Mifare One卡针对用户需要提供了以下几种操作命令：
操作
读写认证增值减值传送恢复
描述
读一个块写一个块认证某一扇区增加某一块的内容并将结果保存到寄存器中减少某一块的内容并将结果保存到寄存器中将内部寄存器中的值写到一个块内将一个块内的值读取到内部寄存器中
Write
KeyA|B Never KeyB KeyB Never KeyB Never Never
Increment
KeyA|B Never Never KeyB Never Never Never Never
Decrement, transfer, restore
KeyA|B Never Never KeyA|B KeyA|B Never Never Never
C22 0
1 C11_b C31_b
C21 0
0 C10_b C30_b
C20 1
Mifare One卡存取控制 (3)
数据块（块0、块1、块2）的存取控制如下：
C1X
0 0 1 1 0 0 1 1
C2X
0 1 0 1 0 1 0 1
C3X
0 0 0 0 1 1 1 1
Read
KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyA|B KeyB KeyB Never
Mifare One卡数据存储结构
M1卡分为16个扇区，每个扇区4块（块0～3），共64块。
按块号编址为0～63。第0扇区的块0（即绝对地址0块）用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。
其他各扇区的块0、块1、块2为数据块，用于存贮数据；块 3为控制块，存放密码A、存取控制、密码B

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MiFare one卡介绍
一、Mifare one IC S50 主要指标
●容量为8K位EEPROM
● 分为16个扇区，每个扇区为4块，每块16个字节,以块为存取单位
●每个扇区有独立的一组密码及访问控制
●每张卡有唯一序列号，为32位
●具有防冲突机制，支持多卡操作
●无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路
●数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次
●工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)
●工作频率：13.56MHZ
●通信速率：106 KBPS
●读写距离：10 cm以内（与读写器有关）
二、Mifare one IC S70 主要指标
●容量为32K位EEPROM
●分为40个扇区，其中32个扇区中每个扇区存储容量为64个字节，分为4块，每块16个字节；
8个扇区中每个扇区存储容量为256个字节，分为16块，每块16个字节；以块为存取单位
●每个扇区有独立的一组密码及访问控制
●每张卡有唯一序列号，为32位
●具有防冲突机制，支持多卡操作
●无电源，自带天线，内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路
●数据保存期为10年，可改写10万次，读无限次
●工作温度：-20℃~50℃(湿度为90%)
●工作频率：13.56MHZ
●通信速率：106 KBPS
●读写距离：10 cm以内（与读写器有关）
三、M1射频卡与读写器的通讯
见下图示：
四、工作原理
卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。

天线：卡片的天线是只有几组绕线的线圈，很适于封装到IS0卡片中。

ASIC：卡片的ASIC由一个高速（106KB波特率）的RF接口，一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。

工作原理：读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与讯
写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电
容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷
达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。

卡片结构
卡片结构：卡片是以PVC为基本材料，附加不同辅助材料制造而成。

塑胶卡片：以一定厚度的PVC为卡基，在PVC上附加上其它工艺。

磁条卡片：在PVC 表面附加上磁条。

IC智能卡：在PVC片基上嵌入电子模块。

非接触卡：在PVC内置入电子模块和线圈，模块和线圈是不可见的。

个性化卡：在PVC卡基上印刷如图案、照片、文字、条形码等各不一样的信息内容。

卡片规格：
长：85.47-85.72mm
宽：53.20-54.03mm
卡片厚度：
磁卡（执行标准：ISO7811）：0.76±0.08mm
IC卡（执行标准：ISO7816）：0.81±0.03mm
非接触式IC卡（执行标准：ISO1442）：0.86±0.03mm
以上各种卡尺寸一般为国际通用标准尺寸为85.5mm×54mm，厚度按客户要求可做适当调整。

卡片制作流程
一卡通2007-12-03 15:27:06 阅读4 评论0 字号：大中小订阅签订合同→初稿设计→正稿确认→菲林制作→PS版→印刷（胶印、丝印）→上磁→层合→烫印签名条→冲卡→铣槽→芯片封装→检测→包装→入库→客户
射频卡（RF卡）简介
射频卡又叫非接触式IC卡，诞生于90年代初，是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频识技术和IC卡技术结合起来，解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。

由于存在着磁卡和接触式IC卡不可比拟的优点，使之一经问世，便立即引起广泛的关注，并以惊人的速度得到推广应用。

非接触式IC卡由IC芯片，感应天线组成，并完全密封在一个标准PVC卡片中，无外露部分。

非接触式IC卡的读写过程，通常由非接触型IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。

非接触型IC卡本身是无源体，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与其本身的L/C产生谐振，产生一个瞬间能量来供给芯片工作。

另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据、修改、存储等，并返回给读写器。

由非接触式IC卡所形成的读写系统，无论是硬件结构，还是操作过程都得到了很大的简化，同时借助于先进的管理软件，可脱机的操作方式，都使数据读写过程更为简单。

与接触式IC卡相比较，非接触式卡具有以下优点：．
1．可靠性高：非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。

例如：由于粗暴插卡、非卡外物插入、灰尘或油污导致接触不良等原因造成的故障。

此外，非接触式卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题，既便于卡片的印刷，又提高了卡片的使用可靠性。

2．操作方便，快速：由于非接触通讯，读写器在10cm范围内就可以对卡片操作，所以不必插拨卡，非常方便用户使用。

非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以任意方向掠过读写，即可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。

3．防冲突：非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写器可以“同时”处理多张非接触式IC卡。

这提高了应用的并行性，无形中提高了系统工作速度。

4．可以适合于多种应用：非接触式卡的存储结构特点使它一卡多用，能应用于不同的系统，用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。

5．加密性能好：非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改。

非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，时IC卡也验
证读写器的合法性。

非接触式卡在处理前要与读写器进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密。

此外，卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。

适用场合：非接触式IC卡具有以上无可比拟的优点，所以它很适宜应用于电子钱包，公路自动收费系统和公共汽车自动售票系统等。

·射频：一般指微波。

·电子标签：以电子数据形式存储标识物体代码的标签，也叫射频卡。

·被动式电子标签：内部无电源、靠接收微波能量工作的电子标签。

·主动式电子标签：靠内部电池供电工作的电子标签。

·微波天线：用于发射和接受微波信号。

·读出装置：用于读取电子标签内电子数据。

·阅读器：用于读取电子标签内电子数据。

·编程器：用于将电子数据写入电子标签或查阅电子标签内存储数据。

·波束范围：指天线发射微波的照射功率范围。

·标签容量：电子标签编程时所能写入的字节数或逻辑位数。