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[8507] 2014-12-18_RFID入门：Mifare1智能水卡破解分析

文档创建者：s7ckTeam
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最后更新：2025-01-17
2014-12-18_RFID入门：Mifare1智能水卡破解分析 R F I D 入 门 ： M i f a r e 1 智 能 水 卡 破 解 分 析 F r e e B u f   2 0 1 4 - 1 2 - 1 8 文 章 的 最 开 始 ， 先 来 致 敬 文 章 的 最 开 始 ， 先 来 致 敬 R a d i o W a r 。 一 直 手 痒 。 一 直 手 痒 R F I D 这 个 领 域 ， 准 备 了 一 段 时 间 ， 开 始 入 门 这 个 领 域 ， 准 备 了 一 段 时 间 ， 开 始 入 门 R F I D 。 。 先 来 普 及 一 下 基 础 知 识 ： 先 来 普 及 一 下 基 础 知 识 ： R F I D 即 为 射 频 识 别 。 N F C 近 场 通 信 。 很 多 人 把 N F C 和 R F I D 混 为 一 谈 ， 但 实 际 上 N F C 可 以 理 解 为 “ 以 R F I D 技 术 为 基 础 的 一 种 产 品 ” 。 R F I D 技 术 中 所 衍 生 的 产 品 大 概 有 三 大 类 ： 无 源 R F I D 产 品 、 有 源 R F I D 产 品 、 半 有 源 R F I D 产 品 。 根 据 R F I D   T a g 的 工 作 方 式 ， 有 可 分 为 被 动 ， 主 动 、 半 主 动 三 种 。 最 常 见 的 就 是 被 动 式 的 了 。 我 们 目 前 接 触 的 多 的 就 是 无 源 、 被 动 式 产 品 ， 其 中 最 为 广 泛 常 见 的 就 是 M I F A R E   C l a s s i c   1 K 卡 ， 简 称 M 1 卡 、 S 5 0 卡 。 M 1 卡 有 从 0 - 1 5 共 1 6 个 扇 区 ， 每 个 扇 区 配 备 了 从 0 - 3 共 4 个 段 ， 每 个 段 可 以 保 存 1 6 字 节 的 内 容 。 每 个 扇 区 的 0 3 段 是 用 来 保 存 K e y A ， K e y B 和 控 制 位 的 ， 因 为 M 1 卡 允 许 每 个 扇 区 有 一 对 独 立 的 密 码 保 护 ， 这 样 能 够 更 加 灵 活 的 控 制 数 据 的 操 作 ， 控 制 位 就 是 这 个 扇 区 各 种 详 细 权 限 计 算 出 来 的 结 果 。 每 张 M 1 卡 都 有 一 个 全 球 唯 一 的 U I D 号 ， 这 个 U I D 号 保 存 在 卡 的 0 0 扇 区 的 0 0 段 ， 也 称 为 厂 商 段 ， 其 中 前 4 个 字 节 是 卡 的 U I D ， 第 5 个 字 节 是 卡 U I D 的 校 验 位 ， 剩 下 的 是 厂 商 数 据 。 并 且 这 个 段 在 出 厂 之 前 就 会 被 设 置 了 写 入 保 护 ， 只 能 读 取 不 能 修 改 ， 当 然 也 有 例 外 ， 有 种 叫 U I D 卡 的 特 殊 卡 ， U I D 是 没 有 设 置 保 护 的 ， 其 实 就 是 厂 家 不 按 规 范 生 产 的 卡 。 更 多 的 资 料 请 百 度 、 谷 歌 之 ， 就 目 前 来 说 我 们 简 单 了 解 下 就 够 了 ， 有 了 这 些 大 体 的 了 解 ， 我 们 就 开 始 今 天 尝 试 破 解 一 更 多 的 资 料 请 百 度 、 谷 歌 之 ， 就 目 前 来 说 我 们 简 单 了 解 下 就 够 了 ， 有 了 这 些 大 体 的 了 解 ， 我 们 就 开 始 今 天 尝 试 破 解 一 张 水 卡 （ 洗 澡 用 ， 宿 舍 常 见 ） 试 试 。 张 水 卡 （ 洗 澡 用 ， 宿 舍 常 见 ） 试 试 。 工 具 ： A C R 1 2 2 U - A 9 ， U I D 可 写 白 卡 ， 待 破 水 卡 平 台 & 软 件 ： W i n 7 x 6 4 、 X P ： R a d i o W a r 的 N F C G U I - P r o ， 简 化 版 的 m f o c g u i 。 K a l i 平 台 ： m f o c , ， n f c - m f c l a s s i c 。 0 x 0 0 开 头 开 头 关 于 A C R 1 2 2 U - A 9 这 个 读 卡 器 ， 虽 然 比 不 上 P M 3 那 么 神 通 广 大 ， 但 是 对 于 入 门 学 习 来 说 绝 对 算 得 上 神 器 了 。 某 宝 上 一 搜 一 堆 ， 很 多 店 都 卖 1 6 5 元 左 右 （ 爆 个 内 幕 ； 其 实 都 是 一 家 ） 。 然 后 就 是 U I D 可 写 的 卡 了 ， 大 约 3 元 一 张 。 平 台 选 择 这 两 个 是 因 为 入 门 来 说 自 然 首 选 W i n 平 台 ， 但 是 其 中 出 现 了 一 些 问 题 ， 虽 然 失 败 但 也 贴 出 来 供 大 家 查 错 。 0 x 0 1 分 析 、 确 定 卡 片 分 析 、 确 定 卡 片 首 先 确 定 卡 片 是 首 先 确 定 卡 片 是 M 1 卡 ， 且 数 据 是 保 存 在 卡 里 而 不 是 服 务 器 上 的 。 卡 ， 且 数 据 是 保 存 在 卡 里 而 不 是 服 务 器 上 的 。 通 过 图 1 ， 我 们 可 以 看 到 机 器 只 有 电 源 线 ， 没 有 网 线 ， 且 机 器 已 经 很 老 了 ， 肯 定 不 能 是 无 线 方 式 联 接 。 我 想 到 了 一 种 “ 非 正 式 ” 的 一 种 鉴 别 方 法 ， 大 多 数 注 明 “ 不 记 名 不 挂 失 ” 的 卡 片 都 是 数 据 存 放 在 本 地 的 I C 卡 ， 否 则 他 们 完 全 可 以 提 供 记 名 挂 失 的 功 能 的 ， 对 吧 ？ 所 以 我 们 有 把 握 这 肯 定 就 是 I C 卡 ， 金 额 数 据 存 放 在 卡 里 的 了 。 那 么 对 于 这 种 卡 ， 我 们 有 两 种 让 钱 我 们 有 两 种 让 钱 “ 无 限 无 限 ” 的 方 式 ： 的 方 式 ： 1 . 直 接 复 直 接 复 制 现 有 的 卡 ， 因 为 金 额 可 以 任 意 复 制 ， 制 现 有 的 卡 ， 因 为 金 额 可 以 任 意 复 制 ， C / V 模 式 ， 但 是 这 样 太 没 有 技 术 含 量 ， 而 且 成 了 纯 粹 的 为 了 利 益 了 ； 模 式 ， 但 是 这 样 太 没 有 技 术 含 量 ， 而 且 成 了 纯 粹 的 为 了 利 益 了 ； 2 . 尝 试 了 尝 试 了 解 卡 片 内 数 据 块 的 实 际 意 义 作 用 ， 找 到 数 据 加 密 方 法 。 解 卡 片 内 数 据 块 的 实 际 意 义 作 用 ， 找 到 数 据 加 密 方 法 。 对 应 的 写 出 解 密 方 法 ， 这 样 卡 内 余 额 就 我 们 随 意 控 制 了 。 当 然 ， 第 二 种 方 式 是 以 第 一 种 方 式 为 基 础 的 ， 所 以 我 们 一 步 一 步 来 尝 试 。
0 x 0 2 W i n 尝 试 尝 试 根 据 网 上 提 供 的 资 料 （ h t t p : / / b o b y l i v e . c o m / s t a t i c / 1 4 9 1 ） ， 我 们 尝 试 使 用 验 证 漏 洞 ， 也 就 是 利 用 m f o c g u i 破 解 M 1 卡 的 密 钥 。 先 是 W i n 7   x 6 4 ， 点 击 按 钮 即 可 一 键 自 动 破 解 ， 但 是 出 现 了 问 题 。 当 试 到 0 5 扇 区 的 时 候 ， 程 序 就 开 始 报 错 ， 然 后 A C R 1 2 2 U 莫 名 与 P C 断 开 联 接 。 网 上 搜 索 无 果 。 尝 试 R a d i o W a r 的 N F C G U I - P R O ， 同 样 的 问 题 。 同 样 的 软 件 ， 后 来 换 到 X P , 问 题 依 旧 。 说 明 在 W i n 平 台 上 还 是 多 少 有 点 问 题 。 不 如 L i n u x 上 的 兼 容 性 好 。 0 x 0 3 K a l i 尝 试 尝 试 值 得 一 提 的 是 ， K a l i 原 生 支 持 A C R 1 2 2 U 的 ， 而 且 里 面 内 置 了 很 多 的 N F C 安 全 研 究 的 工 具 ， 极 大 的 方 便 了 我 们 的 工 作 。 （ 注 意 尽 量 不 要 用 W i n 上 的 K a l i 虚 拟 机 ， 因 为 U S B 口 还 是 通 过 W i n 平 台 ， 所 以 兼 容 性 问 题 还 是 可 能 存 在 ， 我 的 就 会 出 现 U s b   T i m e o u t 错 误 ） 进 入 进 入 K a l i 我 们 能 看 到 很 多 我 们 能 看 到 很 多 R F I D / N F C 的 工 具 。 我 们 用 到 的 是 的 工 具 。 我 们 用 到 的 是 m f o c 和 和 n f c - m f c l a s s i c 这 两 个 工 具 。 这 两 个 工 具 。 M f o c 是 利 用 验 证 漏 洞 破 解 k e y 的 一 个 工 具 ， 而 n f c - m f c l a s s i c 则 是 对 卡 片 进 行 读 写 的 工 具 ， 我 们 可 以 从 卡 片 里 d u m p 出 来 数 据 到 本 地 ， 然 后 利 用 h e x e d i t r 分 析 编 辑 ， 再 将 数 据 导 入 到 卡 里 去 。
由 于 网 上 很 少 有 这 类 工 具 的 中 文 使 用 说 明 ， 我 在 此 一 并 给 大 家 介 绍 了 ： m f o c :   i n v a l i d   o p t i o n   - -   ' - ' U s a g e :   m f o c   [ - h ]   [ - k   k e y ] . . .   [ - P   p r o b n u m ]   [ - T t o l e r a n c e ]   [ - O   o u t p u t ]     h             打 印 帮 助     k             将 一 个 新 的 密 钥 添 加 到 密 钥 表 里     P             每 扇 区 测 试 多 少 个 密 钥 （ 默 认 2 0 ）     T             随 机 和 随 机 范 围     O             输 出 到 的 文 件 为 了 以 后 使 用 方 便 ， 我 们 将 破 解 的 命 令 写 成 s h e l l 脚 本 ： c r a c k 2 f i l e i f   [   $ #   - l t   1   ] t h e n e c h o   " U s a g e : " e c h o   "   r e a d t o   d u m p F i l e " e l s e m f o c   - k   f f f f e e e e d d d d   - O   $ 1   # 这 句 是 我 们 真 正 用 到 的 命 令 , 这 里 的 k e y 以 后 可 以 换 成 我 们 破 解 出 来 的 k e y ， 加 快 速 度 f i 我 们 连 接 上 我 们 连 接 上 A C R 1 2 2 U 到 电 脑 ， 输 入 到 电 脑 ， 输 入 . / c r a c k 2 f i l e   t m p / u n k n o w . m d f ， 就 会 开 始 自 动 破 解 了 。 ， 就 会 开 始 自 动 破 解 了 。 如 果 这 张 卡 存 在 默 认 密 码 的 话 ， 理 论 上 我 们 就 能 得 到 全 部 密 钥 。 稍 等 几 分 钟 ， 我 们 看 到 m f o c 提 示 成 功 ， d u m p 文 件 已 经 得 到 ， 保 存 备 份 几 次 。 然 后 我 们 再 次 去 水 机 处 刷 卡 ， 消 费 1 元 之 后 余 额 为 8 . 0 0 。 因 为 我 们 已 经 有 卡 的 加 密 密 钥 了 ， 所 以 我 们 不 必 再 次 破 解 ， 我 们 通 过 使 用 n f c - m f c l a s s i c 工 具 ， 使 用 已 经 有 的 导 出 文 件 再 次 导 出 卡 内 数 据 。
同 样 再 给 些 中 文 使 用 帮 助 ： r | R | w | W   从 卡 片 中 读 取 数 据 到 文 件 中 ( r ) ， 读 取 文 件 然 后 写 入 到 卡 片 中 （ w ） 。 或 者 如 果 你 是 使 用 u i d 可 写 卡 ， 使 用 强 制 读 取 R ， 强 制 写 入 W 可 以 改 写 u i d 。 a | A | b | B     使 用 k e y A 还 是 k e y B ， 当 有 错 误 的 时 候 就 停 止 ( a , b ) 或 者 忽 略 错 误 ( A | B ) < d u m p . m f d >   d u m p 到 的 文 件 < k e y s . m f d >     k e y 文 件 F                       如 果 U I D 不 一 样 的 话 也 继 续 我 们 使 用 命 令 ： 我 们 使 用 命 令 ： n f c - m f c l a s s i c   r   A   6 0 0 . m f d   t m p / u n k n o w . m f d   f （ 建 议 写 成 脚 本 ） 。 （ 建 议 写 成 脚 本 ） 。 0 x 0 4 分 析 导 出 的 分 析 导 出 的 D u m p 文 件 文 件 成 功 导 出 变 化 了 的 d u m p 文 件 。 然 后 我 们 用 h e x e d i t o r （ 这 个 会 自 动 变 成 正 常 阅 读 顺 序 ， 当 然 某 些 数 据 不 懂 时 我 们 可 以 尝 试 使 用 h e x d u m p ， 这 个 是 反 端 的 顺 序 ， 可 能 会 有 新 的 发 现 ） 。 打 开 分 析 。 通 过 对 比 文 件 变 化 ， 我 们 发 现 有 一 部 分 内 容 变 化 了 。 0 4   0 A   5 2   1 8   7 B   E F   0 3   2 0   0 0   6 A   C 8   0 1   0 0   3 C 0 0   1 E 4 F   4 B   1 8   7 B   E F   0 3   2 0   0 0   6 A   C 8   0 1   0 0   3 C   0 0 1 E   0 0 0 4   0 A   4 B   1 8   7 B   E F   0 3   2 0   0 0   6 A   C 8   0 1   0 0   3 C 0 0   1 E     8 . 0 0   0 4   0 A   5 2   1 8   7 B   E F   0 3   8 4   0 0   7 C   E B   0 1   0 0   3 C 0 0   1 E 4 F   4 B   1 8   7 B   E F   0 3   8 4   0 0   7 C   E B   0 1   0 0   3 C   0 0 1 E   0 0 0 4   0 A   4 B   1 8   7 B   E F   0 3   8 4   0 0   7 C   E B   0 1   0 0   3 C 0 0   1 E     9 . 0 0 这 其 中 h e x ( 9 0 0 ) = 0 x 3 8 4 , h e x ( 8 0 0 ) = 0 x 3 2 0 ， 所 以 这 三 行 的 对 应 数 值 就 是 金 额 。 后 面 7 C   E B   0 1 和 6 A   C 8   0 1 是 变 化 的 内 容 。 然 后 拿 这 然 后 拿 这 张 卡 我 再 去 刷 一 次 ， 确 定 金 额 已 经 正 确 分 析 出 来 ， 但 是 后 面 的 张 卡 我 再 去 刷 一 次 ， 确 定 金 额 已 经 正 确 分 析 出 来 ， 但 是 后 面 的 6 A   C 8   0 1 变 为 了 变 为 了 6 A   C 8   0 2 。 。 既 然 这 三 次 变 化 没 有 规 律 ， 为 了 确 认 后 面 的 变 化 部 分 是 否 与 时 间 有 关 ， 我 同 一 个 数 据 复 制 了 两 张 卡 ， 然 后 先 后 到 机 器 上 刷 了 一 样 的 钱 ， 然 后 回 来 再 d u m p 出 来 ， 发 现 两 张 卡 内 的 数 据 一 模 一 样 ， 所 以 推 断 与 时 间 无 关 。 但 是 ！ 就 因 为 最 开 始 下 的 这 个 结 论 ， 导 致 我 在 解 密 的 路 上 越 走 越 偏 。 那 么 我 猜 测 可 能 是 金 额 与 U I D 或 者 某 部 分 内 容 通 过 异 或 ， 或 ， 与 等 常 见 的 运 算 。 我 尝 试 算 了 很 长 时 间 很 多 种 可 能 性 ， 最 终 没 能 算 出 来 。 暂 时 只 好 将 卡 多 复 制 几 次 ， 继 续 慢 慢 尝 试 。 0 x 0 5 转 折 点 转 折 点 接 连 刷 了 几 天 ， 得 到 了 很 多 数 据 。 直 到 1 2 月 2 号 中 午 ， 再 次 把 所 有 数 据 放 在 一 起 对 比 时 ， 忽 然 发 现 卡 里 面 内 容 有 点 奇 怪 。 当 我 用 变 化 的 6 A   C 8 这 部 分 数 值 与 U I D 异 或 的 时 候 ， 组 成 的 内 容 再 加 上 后 面 的 0 1 好 像 有 点 规 律 了 ： 最 开 始 测 试                     继 续 测 试       昨 天               今 天 1 1 2 7 0 1       1 1 2 7 0 2         1 1 2 9 0 1         1 2 0 1 0 1         1 2 0 2 0 1 怎 么 忽 然 从 1 1 2 7 变 成 1 2 0 1 然 后 是 1 2 0 2 了 ？ 今 天 是 1 2 月 2 号 ！ 也 就 是 说 我 前 几 天 测 试 的 时 候 应 该 是 1 1 月 2 7 日 。 1 1 2 7 0 1 ， 1 1 2 7 0 2 ， 是 指 第 一 次 刷 卡 ， 第 二 次 刷 卡 。 然 后 至 于 那 次 单 独 测 试 是 不 是 与 时 间 有 关 ， 因 为 我 是 在 同 一 天 测 试 的 数 据 ， 而 它 只 记 录 日 期 。 所 以 自 然 数 据 就 一 样 了 。 知 道 了 这 些 ， 我 们 就 把 卡 上 所 有 信 息 都 掌 握 了 。 其 他 字 段 都 是 些 无 关 紧 要 且 不 会 变 的 东 西 ， 因 为 卡 是 匿 名 买 的 ， 不 记 名 不 登 记 。 了 解 了 这 些 ， 了 解 了 这 些 ， 我 们 修 改 为 我 们 修 改 为 8 8 8 8 即 为 即 为 8 8 . 8 8 元 试 试 ， 元 试 试 ， h e x ( 8 8 8 8 ) = 0 x 2 2 b 8 。 然 后 写 入 卡 内 ， 去 刷 ， 成 功 了 ！ 。 然 后 写 入 卡 内 ， 去 刷 ， 成 功 了 ！ 如 下 图
但 是 ， 当 我 再 次 刷 准 备 拍 照 的 时 候 发 现 卡 失 效 了 ， 换 一 个 机 器 ， 发 现 刷 一 次 之 后 卡 就 失 效 了 。 经 过 多 次 测 试 发 现 ， 卡 内 余 额 只 要 大 于 5 0 元 钱 ， 当 前 卡 就 临 时 失 效 ， 而 我 们 购 买 单 张 卡 时 ， 单 张 卡 内 有 的 余 额 正 好 就 是 5 0 。 也 就 说 机 器 内 固 化 了 检 测 卡 内 余 额 的 功 能 ， 实 在 是 想 不 通 为 什 么 要 这 样 的 鸡 肋 功 能 ， 对 于 机 器 的 可 升 级 维 护 性 造 成 了 负 担 。 至 此 ， 这 张 卡 我 们 就 彻 底 弄 清 楚 如 何 修 改 金 额 了 。 至 此 ， 这 张 卡 我 们 就 彻 底 弄 清 楚 如 何 修 改 金 额 了 。 虽 然 这 只 是 一 个 较 为 简 单 的 数 据 存 放 案 例 ， 但 是 作 为 虽 然 这 只 是 一 个 较 为 简 单 的 数 据 存 放 案 例 ， 但 是 作 为 M 1 卡 入 门 还 卡 入 门 还 是 不 错 的 教 程 。 希 望 这 篇 文 章 能 为 大 家 在 是 不 错 的 教 程 。 希 望 这 篇 文 章 能 为 大 家 在 R F I D 安 全 方 向 上 起 一 个 抛 砖 引 玉 的 作 用 ！ 安 全 方 向 上 起 一 个 抛 砖 引 玉 的 作 用 ！ [ 本 文 作 者 本 文 作 者 d i i g u ， 本 文 属 ， 本 文 属 F r e e B u f 黑 客 与 极 客 （ 黑 客 与 极 客 （ F r e e B u f . C O M ） 独 家 文 章 ， 未 经 许 可 禁 止 转 载 ） 独 家 文 章 ， 未 经 许 可 禁 止 转 载 ] 阅 读 原 文
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