射频识别技术漫谈(16)——Mifare UltraLight

Mifare
UltraLight又称为MF0,从UltraLight(超轻的)这个名字就可以看出来,它是一个低成本、小容量的卡片。低成本,是指它是目前市场中价格最低的遵守ISO14443A协议的芯片之一;小容量,是指其存储容量只有512bit(Mifare
S50有8192bit)。

Mifare
UltraLight的512bit存储容量分成16个Page,每个Page包含4个字节,如下图所示:

Page0和Page1以及Page2的第1个字节是卡片的7字节序列号及其校验字节,其中BCC0=0x88⊕SN0⊕SN1⊕SN2,BCC1=SN3⊕SN4⊕SN5⊕SN6,SN0是制造商代码,由于Mifare
UltraLight是NXP公司出品,因而SN0固定为04H。Page2的第2个字节Internal作为内部数据保留。以上共10个字节出厂时固化在存储区内,用户无法更改。

Page3是一次性烧录(One Time
Programmable,OTP)页,该页的内容在卡片出厂时全部被写为“0”,用户使用时只能把某一位的内容写为“1”,而永远也不能把“1”写为0,也就是说,新写入的4字节内容与卡内原来的内容进行异或,异或后的结果存储在卡片中。

Page4-Page15是可读写的用户数据区,出厂时其内容初始化为0,用户可以任意读写。

Page2的第3和第4个字节用于将存储区锁定为只读。如下图所示,L4-L15的某一位设置为1,则对应序号的Page内容锁定为只读,每一个Page都可以单独设置。Lotp用于锁定Page3为只读。“螳螂捕蝉,黄雀在后”,Lotp-L15可以锁定别人,这些位本身又被三个BL位锁定,BL15-10用于锁定L15-L10,BL9-4用于锁定L9-L4,BLotp用于锁定Lotp。所有的这16个锁定位也具有OTP特性,通俗的讲就是这些“锁”没有“钥匙”,一旦锁死就再也改不回来了,所以锁定时一定要小心。


     Mifare
UltraLight的读写操作和 Mifare
S50是完全兼容的,这里的“兼容”是指二者可以使用同一个读卡器硬件,同一套软件。当然若软硬件完全相同就不是两种卡了,二者的区别主要体现在软件操作上,包括以下4个方面:

一是Mifare UltraLight的卡序列号有7个字节,而Mifare
S50的卡序列号只有4个字节,因此在卡片防冲突选择阶段需要两层(Cascade,93H和95H)操作;

二是Mifare
UltraLight没有密码,不需要验证;

三是Mifare UltraLight的Page相当于Mifare
S50的BLOCK,因此Mifare UltraLight有16个BLOCK,且每个BLOCK只有4个字节,而Mifare
S50有64个BLOCK,每个BLOCK有16个字节;

四是Mifare UltraLight没有电子钱包功能。

基于以上四点,在Mifare
S50的程序中在卡请求命令成功执行后,如果判断卡类型字节为Mifare
UltraLight(0044H),则在之后的操作中增加第二层防冲突选择,卡选择成功后直接对卡片的0-15块进行读写操作,每次读写只关注前4个字节,不使用电子钱包功能,这样就可以两种卡片完全兼容了。

Mifare
UltraLight适合一次性、不需要回收的低成本的电子票证、景区门票等场合的解决方案,据说推出Mifare
UltraLight的本来目的是想与125KHz的ID卡竞争,并作为磁条卡的替代方案。从目前的情况看,Mifare
UltraLight与ID卡的竞争情况并不乐观,而磁条卡的替代品也大多是ID卡。

时间: 2024-10-13 21:35:09

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射频识别技术漫谈(11)——Mifare系列卡的共性

Mifare是NXP公司生产的一系列遵守ISO14443A标准的射频卡,包Mifare S50.Mifare S70.Mifare UltraLight.Mifare Pro.Mifare Desfire等,由于Mifare的巨大影响力,业内有时把其它公司生产的遵守ISO14443A标准的射频卡也称为"Mifare",尤其是Mifare S50卡片,几乎就是ISO14443A标准的代言人. 至于"Mifare"这个名字的由来,据说1998年Philips收购了瑞士的

射频识别技术漫谈(18)——Mifare Desfire

Mifare  DESFire(MF3 IC D40/D41,本文以D40为例)遵守14443 TypeA协议,卡内的数据以文件形式存储,所以有人认为它是准CPU卡,主要用于安全性要求较高的非接触式领域. 与普通MF1 S50不同,DESFire的数据传输速率不仅支持最基本的106Kbps,还支持212Kbps和424Kbps:其数据传送的加密方法也不再使用已经被破解的Crypto1加密流,而是使用更为安全的DES/3DES.AES加密,至少DES/3DES和AES已经经过了多年的公开检验,至今

射频识别技术漫谈(13)——Mifare S50与Mifare S70

Mifare S50和Mifare S70又常被称为Mifare Standard.Mifare Classic.MF1,是遵守ISO14443A标准的卡片中应用最为广泛.影响力最大的的一员.而Mifare S70的容量是S50的4倍,S50的容量是1K字节,S70的容量为4K字节.读写器对卡片的操作时序和操作命令,二者完全一致. Mifare S50和Mifare S70的每张卡片都有一个4字节的全球唯一序列号,卡上数据保存期为10年,可改写10万次,读无限次.一般的应用中,不用考虑卡片是否会

射频识别技术漫谈(14)——Mifare S50与S70的存取控制

存取控制指符合什么条件才能对卡片进行操作. S50和S70的块分为数据块和控制块,对数据块的操作有"读"."写"."加值"."减值(含传输和存储)"四种,对控制块的操作只有"读"和"写"两种. S50和S70的每个扇区有两组密码KeyA和KeyB,所谓的"条件"就是针对这两组密码而言,包括"验证密码A可以操作(KeyA)"."验证密码B可

射频识别技术漫谈(17)——射频卡中数据的存储形式

无论什么样的智能卡,不管是接触式的还是非接触式的,存储数据都是一个必须具备的功能.即使是只有一个5字节卡号的ID64格式的卡片也不例外,只不过卡里面的内容在出厂时就被厂家写死了,用户只能读出而不能写入或改变其内容罢了. 数据在存储介质中的存储格式往往和存储介质的容量有很大关系.容量小的存储器如E2PROM,一般以二进制的位(bit)或字节(byte)为单位:容量大的存储介质如硬盘.U盘,一般以文件的形式存储数据,文件有各种类型,文件大小只要别超过物理存储总量,几乎不受限制. 射频卡通常面向特定的

射频识别技术漫谈(10)——识别号的格式变化

从事RDID行业的朋友经常会遇到这样的情况,同一张ID卡,在不同厂家生产的读卡器上读出的识别号完全不一样,有时甚至差之千里.ID卡的识别号一般是在出厂时被固化在卡片的ROM里,本身是不会改变的,问题出在读卡器上,是读卡器对卡片识别号采用了不同的输出格式.下面以第7节中提到的ID卡(其卡号是16进制的2100A5EAD9H)为例,说明常见的识别号输出格式. 1.ASCII码与16进制真值变换 在嵌入式系统里,数据的存储一般以字节为单位,字节的表示范围为16进制的00-FFH,这就是16进制的真值.

射频识别技术漫谈(19)——Desfire的3次握手认证和段密码生成

3次握手认证并生成临时的通讯密钥在通讯技术中的应用非常普遍,Mifare Desfire也使用了这种成熟的认证加密方法.Desfire在卡片数据传输前使用DES或3DES进行3次握手认证,认证成功一方面表明卡片和读写器双方是可以相互信任的,同时为双方之后的数据传送提供了一组临时使用的段密码进行加密保护. DES/3DES的基本运算包括加密和解密,Desfir卡片规定,当读写器(PCD)与卡片(PICC)进行DES/3DES运算时,卡片总是进行加密运算,与之对应,读写器总是进行解密运算.DES密钥

射频识别技术漫谈(28)——基于MF1射频卡的酒店门锁设计

电子门锁是现代星级酒店管理电子化.智能化的重要电子设备.相较于传统的机械锁,基于RFID技术的电子门锁使用方便,易于管理,安全性高,可实现对开锁用户的分优先级自动管理,对房间入住信息实现自动统计与报表输出. 1  系统整体分析 MF1 S50和S70卡是遵守ISO14443A国际标准的非接触式逻辑加密卡,S50卡内共有1024字节非易失性存储空间,分为16个扇区,每个扇区包含4个数据块,每个扇区都有一组独立的密码A和B,扇区内的每个数据块都可单独设置存取条件.S70存储结构与S50类似,存储空间

射频识别技术漫谈(6)——通讯协议概述

通讯协议是通讯的双方或多方在交流时遵守的规矩,包括谁先发起通讯,先交流什么,后交流什么,一方如何问,另一方如何答等.在这里通迅的双方指的是读写器和卡片. 首先是谁先发起通讯,很显然有两种,读写器先发言和卡片先发言.前一种叫Reader Talk First,简称为RTF;后一种叫Tag Talk First,简称为TTF. 我们知道,卡片从读写器产生的射频场获得工作时需要的能量,一般认为应该是读写器主动,卡片被动才对,这也是人之常情.所以多数功能稍复杂的卡片都是采用RTF模式,即读写器问,卡片回