MIFARE
MIFARE — семейство интегральных микросхем (IC), которые используются в бесконтактных смарт-картах и карточках близкого действия. Их разработала компания NXP Semiconductors. Карты MIFARE соответствуют стандарту ISO/IEC 14443A и используют методы шифрования, например алгоритм Crypto-1. Самое распространённое семейство — MIFARE Classic, у которого есть подтип MIFARE Classic EV1.
Структура памяти
Карта MIFARE Classic 1K разделена на 16 секторов, и каждый сектор содержит 4 блока. Каждый блок может хранить до 16 байтов, что даёт общий объём памяти 1 КБ.
16 секторов × 4 блока/сектор × 16 байтов/блок = 1024 байта = 1 КБ
Эта схема основана на структуре памяти из даташита. Я добавил цветовое кодирование и разделительные линии, чтобы структуру было легче читать. Каждый сектор отделён жёлтой горизонтальной линией. Служебный блок сектора (trailer) выделен тёмно-красным. Все обычные блоки данных показаны зелёным. Блок производителя выделен отдельно, чтобы отличать его от данных, доступных пользователю для записи.
Служебный блок сектора (Sector Trailer)
Последний блок каждого сектора, известный как «trailer», содержит два секретных ключа и программируемые условия доступа для блоков этого сектора. У каждого сектора есть собственная пара ключей (KeyA и KeyB), что позволяет поддерживать несколько приложений с иерархией ключей.
Note
Ключи по умолчанию: карта MIFARE Classic 1K предварительно настроена с ключом по умолчанию FF FF FF FF FF FF для обоих ключей, KeyA и KeyB. При чтении служебного блока значения KeyA возвращаются как нули (00 00 00 00 00 00), а KeyB возвращается как есть.
По умолчанию байты управления доступом (6, 7 и 8 служебного блока) установлены в FF 07 80h. Подробнее см. на 10-й странице даташита. Девятый байт можно использовать для хранения данных.
| Номер байта | ||||||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | |
| Описание | KEY A | Биты доступа | Данные пользователя | KEY B | ||||||||||||
| Данные по умолчанию | FF | FF | FF | FF | FF | FF | FF | 07 | 80 | 69 | FF | FF | FF | FF | FF | FF |
Блок производителя
Первый блок (блок 0) первого сектора (сектора 0) содержит данные производителя микросхемы, включая UID. Этот блок защищён от записи.
Блок данных
Поскольку у каждого сектора есть служебный блок, для хранения данных в каждом секторе можно использовать только 3 блока. Однако в первом секторе доступно только 2 блока, потому что первый блок хранит данные производителя.
Чтобы читать или писать данные, сначала нужно пройти аутентификацию с помощью KeyA или KeyB этого сектора.
Блоки данных можно дополнительно разделить на две категории в зависимости от битов доступа (мы объясним это позже).
- Блок чтения/записи: обычные блоки данных, которые позволяют выполнять базовые операции — чтение и запись данных.
- Блок значения (value block): такие блоки идеально подходят для приложений вроде электронных кошельков, где их обычно используют для хранения числовых значений, например остатка на счёте. Поэтому с ними можно выполнять инкремент (например, прибавить 10 к остатку) или декремент (например, списать 5 за покупку).