NFC之Mifare1卡安全科普

随着社会的发展，现在到处可以见到智能卡的身影，尤其是非接触式卡，广泛的用于公交、管理、门禁等领域。

Mifare是NXP公司生产的一系列遵守ISO14443A标准的射频卡，包括Mifare S50、Mifare S70、Mifare UltraLight、Mifare Pro、Mifare Desfire等产品，Mifare S50的容量为1K字节，常被称为Mifare Standard，又被叫做Mifare 1，是应用很广的一种射频卡。

Mifare1卡共有16个扇区，每个扇区有4块，每块有16字节，结构图如下。

厂商代码块：厂商代码块通常指的是0扇区的块0，通常含有一些制造商的数据比如说卡的UID等等，出于安全考虑和系统需求，此块通常不可写。

数据块：每个扇区通常有三个16字节的块用来存放数据，通常是块0块1块2，数据块通常有两种作用，一种用于一般数据的存储，可对其进行读写操作，比如说门禁卡。另一种用于数据值，比如说电子钱包，可对其进行增值、减值等操作。

尾块：各区均有一个尾块，又称控制块，通常包括密钥A，读写条件，密钥B（可选），如下图。

对指定块内容的读取取决于对应块的密钥和控制块的读写条件。

读写条件：读写条件为4个字节，共32位，每块都有相对应的三个读写控制位。读写控制位管理着使用密钥读写各个块的权限，读写控制位如下图。

控制块的读写条件：对密钥和控制位的读写取决于控制块的访问控制位，分为“禁止”、“KEYA”、“KEYB”和“KEY A|B”，如下图。

1、爆破默认key攻击

很多IC卡默认都没有改密码，这边我们可以用一些默认密码来撞，只要撞出扇区的key，再利用nested authentication攻击方式即可分析出其他key，常见的一些默认key

Key: 00007fffffff

Key: ffffffffffff

Key: a0a1a2a3a4a5

Key: d3f7d3f7d3f7

Key: 000000000000

Key: b0b1b2b3b4b5

Key: 4d3a99c351dd

Key: 1a982c7e459a

Key: aabbccddeeff

Key: 714c5c886e97

Key: 587ee5f9350f

Key: a0478cc39091

Key: 533cb6c723f6

Key: 8fd0a4f256e9

2、 nested authentication 攻击

卡发送一个随机明文给读卡器，读卡器用错误的密码加密之后返回给卡，卡解密错误，但是我们知道其他扇区的密码，验证成功后，后面所有的数据交互都是密文，当读其他扇区数据的时候，卡先发送一个随机的密文，因为用了密钥相关的算法加密了，而且每个扇区的密钥是独立的，所以这个加密密文自然包括了密钥信息，通过后期的算法漏洞分析，分析出扇区密钥是什么。

既然知道了密钥，那就可以读和改相关扇区的数据块了，这边我们如何定位一些电子钱包的具体数据块了？我们可以通过工具dump 出卡里面的数据，然后通过消费对比出前后数据发生变化的数据块，最后定位出和金额相关的数据块，对比如下图。

对比法可能需要多次数据具体分析，个人感觉比较麻烦，这里我们可以选择另一种利用方法——重放攻击，比如当饭卡有500元金额的时候，我们把其整个数据dump出来，用完再整个写入进去就可以了。

关于M1卡的测试工具还是很多的，这里我们使用mfoc 这个开源工具，来实现攻击。

（1）成功读取卡的信息。

（2）成功破解出key

（3）利用key成功读取各个块数据。

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