RFID技术浅析 | Reveone‘s Blog

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前言：

最近刚入职，公司的电梯与门禁都需要刷工卡，觉得有点麻烦，想把工卡里的数据写到手机NFC中，所以了解了一下相关方面的知识。

tips：手机的NFC功能对于没有加密的门禁卡来说是可以直接复制的，可以先试着打开手机NFC功能然后将卡靠近手机NFC的识别区如果能正常复制就不需要去买设备了，我的门禁卡就直接复制成功了，不过还是想研究一下，就买了设备(设备买的是PM3)

RFID技术浅析：

RFID全称为Radio Frequency Identification，即射频识别技术。RFID技术是一种无线通信技术，通过电磁场自动识别并读取相关数据，无需人工干预。现在市面上的门禁卡使用的就是这种技术。

RFID系统的组成：

RFID系统由控制系统阅读器和电子标签组成：

控制系统负责处理数据，阅读器利用天线发出射频信号与电子标签进行交互。电子标签由耦合元件及芯片组成，每个标签都有唯一的电子编码当电子标签进入由阅读器产生的无限电射频信号区域时获得能量，然后向阅读器发送储存的信息及数据，有时也被称为射频卡。

电子标签：

这里详细介绍一下电子标签，按照电子标签内有无内置电源可以将标签分为三种：

有源电子标签：特点距离远，应用场景：ETC、智能停车场等。

半有源电子标签：一般应用于区域管理，电子标签处于区域范围内时才会被激活，它弥补了无缘电子标签传输距离近的缺点，可以在几十米的区域进行数据传输。应用场景：工厂的流水线上跟踪物体等。

无缘电子标签：其本身没有电源，所以只能靠近阅读器才能获得能量以此来进行数据传输，这也就代表着无缘电子标签的传输距离是很近的。应用场景：门禁卡、饭卡、公交IC卡等。

电子标签的工作频率：(低频、中频、高频)

低频段可选范围：30kHz~300kHz，常用频段125kHz、135kHz

中高频段可选范围：3MHz~30MHz，常用频段13.56MHz

超高频段可选范围：3MHz~30MHz

微波范围：3GHz以上

我们日常碰到一卡通、门禁卡、电梯卡以及银行卡属于高频或低频卡。而市场上主流生产公司主要是恩智普(NXP)公司所生产。

低频卡：

平时说的ID卡就是低频卡

EM4100：工作频率125kHz，卡内只存储卡号且无法修改成本低广泛用于门禁、身份识别，安防医疗系统

HID ProxCard II：与M4系列卡片类似只存储卡号，名片大小，厚度较厚

T5577卡：可写入数据可设置密码的低频卡，可用于复制ID和HID卡，共有8个块，共可存储256b数据。它复制ID卡那它就是ID卡复制HID卡那它就是HID卡。

For Example：

EM4100的存储数据规则如下：

首行是9个1

此外每行前4位是ID号

P0-P9为每行前四位的偶校验

PCO~PC3为每列的偶校验

S0为停止位0

T5577结构的数据存储规则为：

共有8个块每个块存32b数据

第0块表示调制方式和卡片类型，该块不能被随意修改，一旦写入错误可能会造成卡内数据无法读取

第7块表示加密的密码，无密则表示普通数据

高频卡：

高频卡就是平时常说的IC卡

NXP的Mifare方案有一下三种：(M1、S70、DESFire/JCOP)

NXP Mifare S50(M1)：高频13.56Mz是最常见的射频卡。每张卡独一无二 UID号，可存储、修改16扇区(1K字节)的数据(一卡通，门禁，电梯卡)。

NXP Mifare S70：和M1差不多只是可修改的数据区域变大了，可容纳4KB数据，S50的卡类型(ATQA)是0004H，S70的卡类型(ATQA)是0002H。

NXP DESFire/JCOP：基于微处理器的芯片卡广泛应用如银行与金融，移动通信等领域。支持接触式、非接触式读写， JCOP版本内含操作系统，并提供40一80K字节EEPROM存储器。

For Example：以NXP Mifare S50(M1)卡为例：

M1卡有16个扇区(Sectors),每个扇区都有独立的密钥。一个扇区有4个块(Block)每个块可以保存16字节的内容，共可以存储1kB数据。

其中0扇区0块是特殊的数据块，用于存放制造商代码固化不可修改。扇区的第4块用来保存密钥和控制字。

扩展：基于M1卡还有一下几种变种卡，多用于复制M1卡：

UID卡是国人针对M1S50卡特制的变种卡，使用方式和M1完全一样，可用后门指令可对全卡任何数据编辑（包括UID号码），不需密钥即可读写数据，响应后门指令，可被读卡器鉴别发现。

FUID卡是UID卡的优化版本，0扇区0块数据只可修改一次不响应后门指令，不可被读卡器鉴别。

CUID卡是针对UID卡的进一步优化可对全卡任何数据编辑不响应后门指令，如果数据写入错误可能无法恢复。

实操一：简单的IC卡复制

设备信息

淘宝买的：PM3 Pro(nfc模拟读写器)

买设备时卖家送的复制卡

需要复制的门禁卡

操作步骤：

首先我这张门禁卡为IC卡也就是高频卡，在PM3上有两个读卡区域，上半区域为IC卡的读卡区域，下半区域为ID卡的读卡区域，打开PM3自带的程序，选择高频卡选项卡：

然后将门禁卡放入上半区域，这时会听到一声嗡鸣声，接着选择软件中的开始解码：

稍等片刻后，听到PM3发出连续的两声嗡鸣，软件上面就会显示解码成功：

这时将待写入的IC卡放入读卡区域点击一键写卡即可实现IC卡的复制操作。

tips:这篇博客暂时到这结束，我对这方面的研究并不深刻，之后拥有更深刻的理解再更。