Смена ключа аутентификации

В этой главе мы меняем ключ аутентификации для сектора. Точнее, мы обновим ключ A сектора 1. По умолчанию и ключ A, и ключ B на карте MIFARE Classic 1K установлены в FF FF FF FF FF FF. Мы заменим ключ A значением 52 75 73 74 65 64 — это шестнадцатеричное представление ASCII-строки «Rusted».

Чтобы поменять ключ, нужно записать данные в служебный блок сектора (trailer), то есть в блок 3 сектора. Остальные данные сектора должны остаться нетронутыми. Запись в служебный блок — операция чувствительная, поэтому нужно соблюдать осторожность.

Перед любыми изменениями настоятельно рекомендуется посмотреть текущее содержимое служебного блока сектора. Это можно сделать, запустив программу Вывод всей памяти или Чтение данных из предыдущих глав.

Note

Ключи по умолчанию: на карте MIFARE Classic 1K и ключ A, и ключ B изначально установлены в FF FF FF FF FF FF. При чтении служебного блока ключ A не возвращается и отображается как 00 00 00 00 00 00, а ключ B возвращается так, как хранится.

В этом примере мы также обновим ключ B, чтобы было легко убедиться, что запись прошла успешно. Ключ B устанавливается в шестнадцатеричные байты ASCII-строки «Ferris», то есть 46 65 72 72 69 73.

Программа выводит содержимое сектора до и после записи. После смены ключа попытка аутентификации со старым ключом не пройдёт. Это ожидаемое поведение, которое подтверждает, что новый ключ теперь активен.

Ключи и данные служебного блока

Данные, которые записываются в служебный блок, состоят из трёх частей. Первые шесть байтов — новое значение ключа A, затем идут биты доступа и байт служебного блока, а в конце — шесть байтов ключа B.

Текущий ключ аутентификации установлен в значение по умолчанию. Новый ключ извлекается из первых шести байтов массива данных, чтобы его можно было использовать повторно при чтении сектора после обновления.

#![allow(unused)]
fn main() {
let target_sector = 1;
let rel_block = 3;
const DATA: [u8; 16] = [
    0x52, 0x75, 0x73, 0x74, 0x65, 0x64, // Ключ A: "Rusted"
    0xFF, 0x07, 0x80, 0x69, // Биты доступа и байт служебного блока
    0x46, 0x65, 0x72, 0x72, 0x69, 0x73, // Ключ B: "Ferris"
];
let current_key = &[0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF, 0xFF];
let new_key: &[u8; 6] = &DATA[..6].try_into().expect("have enough data");
}

Запись служебного блока

Функция записи немного изменена, чтобы принимать ключ аутентификации в качестве аргумента. Это позволяет пройти аутентификацию со старым ключом перед записью, а после записи — с новым ключом.

#![allow(unused)]
fn main() {
fn write_block<E, COMM>(
    uid: &mfrc522::Uid,
    sector: u8,
    rel_block: u8,
    data: [u8; 16],
    key: &[u8; 6],
    rfid: &mut Mfrc522<COMM, mfrc522::Initialized>,
) -> Result<(), &'static str>
where
    COMM: mfrc522::comm::Interface<Error = E>,
{
    let block_offset = sector * 4;
    let abs_block = block_offset + rel_block;

    rfid.mf_authenticate(uid, block_offset, key)
        .map_err(|_| "Auth failed")?;

    rfid.mf_write(abs_block, data).map_err(|_| "Write failed")?;

    Ok(())
}
}

Чтение сектора с пользовательским ключом

Функция чтения обновлена аналогичным образом. Теперь она принимает ключ как аргумент и использует его при аутентификации.

#![allow(unused)]
fn main() {
fn read_sector<E, COMM>(
    uid: &mfrc522::Uid,
    sector: u8,
    key: &[u8; 6],
    rfid: &mut Mfrc522<COMM, mfrc522::Initialized>,
) -> Result<(), &'static str>
where
    COMM: mfrc522::comm::Interface<Error = E>,
{
    let block_offset = sector * 4;
    rfid.mf_authenticate(uid, block_offset, key)
        .map_err(|_| "Auth failed")?;

    for abs_block in block_offset..block_offset + 4 {
        let data = rfid.mf_read(abs_block).map_err(|_| "Read failed")?;
        print_hex(&data);
    }
    Ok(())
}
}

Главный цикл

Главный цикл имеет ту же структуру, что и в предыдущих главах. Сначала сектор читается с текущим ключом. Затем служебный блок записывается с новым ключом. Наконец, сектор читается снова, уже с новым ключом, чтобы подтвердить изменение.

Если вы используете USB Serial вместо отладочного зонда, замените defmt::println! и defmt::error! на log::info! и log::error!.

#![allow(unused)]
fn main() {
loop {
    if let Ok(atqa) = rfid.reqa() {
        if let Ok(uid) = rfid.select(&atqa) {
            defmt::println!("\r\n----Before Write----\r\n");
            if let Err(e) = read_sector(&uid, target_sector, current_key, &mut rfid) {
                defmt::error!("Error reading sector: {:?}", e);
            }
            Timer::after_millis(200).await;

            if let Err(e) =
                write_block(&uid, target_sector, rel_block, DATA, current_key, &mut rfid)
            {
                defmt::error!("Error writing block: {:?}", e);
            }
            Timer::after_millis(200).await;

            defmt::println!("\r\n----After Write----\r\n");
            if let Err(e) = read_sector(&uid, target_sector, new_key, &mut rfid) {
                defmt::error!("Error reading sector: {:?}", e);
            }

            let _ = rfid.hlta();
            let _ = rfid.stop_crypto1();
            Timer::after_millis(500).await;
        }
    }

    Timer::after_millis(200).await;
}
}

Клонируйте существующий проект

Можно клонировать проект, который я создал, и перейти в папку change-key.

git clone https://github.com/ImplFerris/pico2-embassy-projects
cd pico2-embassy-projects/change-key/

Результат

Когда программа работает, содержимое сектора выводится до и после записи. После смены ключа, если поднести метку к считывателю снова, аутентификация со старым ключом не пройдёт. Это подтверждает, что новый ключ 52 75 73 74 65 64 («Rusted») теперь активен.

Note

После обновления ключа, если снова поднести метку к считывателю, аутентификация не пройдёт, потому что программа по-прежнему использует старый ключ, жёстко заданный в current_key.

Проверить это можно и дополнительно: обновите программу read-data, чтобы она использовала новый ключ, и запустите её снова.

Keyboard shortcuts