IC卡破解方法分析介紹

1、RFID破解方法網(wǎng)上看了很多RFID破解的文章，大部分都是工具使用，一步步該怎么操作， 基本上沒有講原理的，估計導致了很多初學者非常迷惑，特別是一旦按照操作步驟操作的 時候出錯時更加迷惑，不知道是什么狀況，國內(nèi)radiowar也同樣沒有看到過特別介 紹原理性的文章。建議大家還是多看看外文原版的資料說明，會理解的更透徹些，才能更快的加 入到RFID安全研究及測試中。參考站點： HYPERLINK 多看看論壇里面提問跟回答http:http:/http:/ HYPERLINK http:/www.rfdump.or 這篇文章就當是我自以為是的普及性介紹，我想應該還是會給

2、很多人解惑。首先，先說說目前 RFID破解涉及到的幾種方法，我盡量以最直白的語言描述。1、最簡單ID卡破解常見破解辦法：ID卡復制，ID卡除了復制也沒有其他研究的了，畢竟 太簡單了?；驹斫榻B：ID卡屬于大家常說的低頻卡，一般大部分情況下作為門禁卡或者大部分大學里 使用的飯卡，一般為厚一些的卡，是只讀的，卡里面只保存有一串唯一的數(shù)字序號 ID,可以把這串數(shù)字理解為你的身份證號，刷卡的時候，讀卡器只能讀到ID號，然后通過跟后臺數(shù)據(jù)庫進行匹配，如果是門禁卡，那么數(shù)據(jù)庫里面就是存在這樣的ID號，如果匹配上門就開了，匹配不上門就開不了。如果是學校的飯卡，刷卡的時候，實際上操作的是你對應ID號相關的數(shù)

3、據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。ID卡本身不存在任何其他數(shù)據(jù)，所以，學校使用的ID卡飯卡，只能復制卡，刷別人的錢（數(shù)據(jù)庫中的錢），再沒有其他辦法。破解方法：通過ID卡讀卡器，讀取卡內(nèi)的ID號，然后把這串ID號寫入到ID 卡空卡中即可，各類工具特別多，需要一個ID卡讀卡器。最簡單的淘寶有賣的工具， 兩節(jié)7號電池，按讀卡按鈕讀要復制的卡的ID,然后再按寫卡按鈕，把讀到的ID號寫入到空白卡中，即完成了卡復制工作，優(yōu)點就是方便，缺點就是我們看不到整 個過程，對我們安全研究來說作用不大。2、射頻IC卡破解寫在前面的技術鋪墊：射頻IC卡種類繁多，標準也繁多，這些不在介紹范圍內(nèi)，但是以下攻擊介紹 的原理類似，下面不特別說明就

4、是指的M1 S50卡，這也是目前廣泛使用的，并且大家做測試時最常見的IC卡。常見的破解方法：1）跟ID卡一樣，復制IC卡的UID號碼寫入到新的空白IC卡中。2）破解IC卡的密碼，從而改寫IC卡中的數(shù)據(jù)。3）破解IC卡的密碼之后，把所有數(shù)據(jù)導出再寫入到一個新的空白 IC卡中，也就是IC卡全卡復制（NFC手機及PM將設備也支持把自己 模擬成一個IC卡，實際上也屬于卡復制一類）。IC卡破解基本上都逃不脫以上的幾種應用，這里面又涉及到一個簡單 的IC的內(nèi)部結構的說明，便于理解就簡單說明一下。IC 卡（S50）分為16個扇區(qū)（0-15）,每個扇區(qū)又分為 4個區(qū)域塊 （0-63）,每個扇區(qū)都有獨立的一對密

5、碼keyA和keyB （先記著獨立兩個字，后面要思考問題）負責控制對每個扇區(qū)數(shù)據(jù)的讀寫操作，keyA和keyB分布在每個扇區(qū)的第四塊中，第0扇區(qū)的第一個數(shù)據(jù)塊，存儲著 IC卡的UID號（想成身份證號），其他扇區(qū)可以存儲其他的數(shù)據(jù)，如錢等數(shù)據(jù)。一般IC卡白U UID是唯一的也是寫死的不能更改，其他塊的數(shù)據(jù)是可以 更改的，所以也就有了普通IC空白卡以及UID可寫空白卡（可以認為是不遵守規(guī)范的商家制作的）?，F(xiàn)在我們開始想象破解的幾種環(huán)境：1）讀卡器把IC卡當成ID卡一樣只識別UID正確即可，不管IC 卡內(nèi)其他數(shù)據(jù)，這時候，只需要把卡的UID讀出來，并使用一個 UID可寫的空白卡，把 UID寫入即可。

6、2）讀卡器首先識別 UID是否正確，然后再識別其他扇區(qū)的數(shù)據(jù)，通過keyA或者keyB對數(shù)據(jù)進行讀寫操作。這樣首先UID得正確，其次，keyA或者keyB得正確（后面為了說的方便，我們就不說 keyA或 者keyB,直接說IC卡密碼）。這樣如果知道了 IC卡密碼，我們也不需要復制新卡，那么就可以 更改IC卡中的數(shù)據(jù)，比如更改飯卡中的錢數(shù)。如果我們想復制一張一 模一樣的卡，那么就把原卡的所有扇區(qū)的數(shù)據(jù)全面導出來，再寫入新 的UID可寫卡中即可。3）讀卡器不識別 UID,只管對扇區(qū)的密碼進行驗證，如果驗證成功則允許對卡內(nèi)數(shù)據(jù)操作等。（如某“XX快捷酒店”的門卡，就不管UID,只要扇區(qū)密碼正確即可）

7、，那我們可以通過扇區(qū)密碼更改門卡中 的數(shù)據(jù)，如房號，住宿的時間等，也可以通過一個普通的IC卡（uid不能更改）復制一張門卡（跟原卡UID不同），也可以通過一個UID可寫的卡，復制一張跟原卡完全相同的卡（跟原卡UID也相同）?；旧弦簿褪且陨蠋追N環(huán)境，改寫UID、通過扇區(qū)密碼改寫扇區(qū)數(shù)據(jù)、通過把原卡數(shù)據(jù)導出重新導入到新的IC卡中復制一張卡。IC卡的UID是不通過密碼控制的，可以直接通過讀卡器獲得，后面講IC卡的通信過程會說明。那么我們做IC卡破解時，主要的問題就是破解IC 卡每個扇區(qū)的控制密碼，如果密碼破解了，那要怎么操作都隨便了。IC卡密碼破解的幾種方法：|1）使用默認的密碼攻擊，很多應用IC

8、卡都沒有更改默認密碼，所以導致可以直接使用默認密碼來嘗試接入IC卡，常見的默認密碼有：ffffffffffff000000000000a0a1a2a3a4a5b0b1b2b3b4b5aabbccddeeff4d3a99c351dd1a982c7e459ad3f7d3f7d3f7714c5c886e97587ee5f9350fa0478cc39091533cb6c723f68fd0a4f256e9FFzzzzzzzzzzA0zzzzzzzzzznested authentication 攻擊（大家常說的驗證漏洞攻擊）前面講到每個扇區(qū)都有獨立的密碼，一些情況下，比如某飯卡，扇 區(qū)3中存儲著錢等數(shù)據(jù)

9、，扇區(qū) 3的更改了默認密碼，扇區(qū) 5中也存儲著 一些數(shù)據(jù)，扇區(qū)5也更改了密碼，其他扇區(qū)沒有更改默認密碼。我們要操作扇區(qū)3跟5,不知道密碼怎么辦？使用nested authentication 攻擊，這種攻擊方式是在已知了16個扇區(qū)中任意一個扇區(qū)的密碼之后，采用的攻擊方式，可以獲得其他扇區(qū)的密碼。我們前面都提到了，16個扇區(qū)的密碼都是獨立的，那么怎么能通過某個扇區(qū)的密碼獲得其他扇區(qū)的密碼呢？如果可以，那說明扇區(qū)就不是獨立的呀，有人會說，由于M1卡的加密算法被破解了，我只能說那是還沒有理解，具體算法不講，只說明一下，算法只是使得猜解密碼的 時間變短，使得猜解密碼成為可能。這是什么樣的原理呢？首先先

10、了解，這是一個對等加密算法，也就是讀卡器跟tag中都保存著同樣的密碼，也都是用同樣的算法加密，然 后看rfid 的驗證過程：開始交互的時候，tag就已經(jīng)把uid給reader說了，主要牽扯到 防沖撞機制，之后才開始驗證。k. i cnFc-snt icol-exe-NFC pcAdeft ACS RCH122 9 / ACA122U21B - PN532 4E.Edpehed TOC o 1-5 h z S0nt hits 2E ith UI aEHI8二趟胡I SAK：nt-Tagnr, arReader士at第一次驗證時，讀卡器首先驗證0扇區(qū)的密碼，tag給讀卡器發(fā)送一個隨機數(shù)nt （明文

11、），然后讀卡器通過跟密碼相關的加密算法加密 nt,同時自己產(chǎn)生一個隨機數(shù) nr,（密文）發(fā)送給tag , tag用自己的密碼 解密之后，如果解密出來的nt就是自己之前發(fā)送的 nt,則認為正確，然后通過自己的密碼相關的算法加密讀卡器的隨機數(shù)nr （密文）發(fā)送給讀卡器，讀卡器解密之后，如果跟自己之前發(fā)送的隨機數(shù)nr相同，則認為驗證通過，之后所有的數(shù)據(jù)都通過此算法加密傳輸。首先記住這里面只有第一次的nt是明文，之后都是密文，而且 nt是tag發(fā)送的，也就是驗證過程中，tag是主動的。我們破解的時候，讀卡器中肯定沒有密碼（如果有就不用破解了）， 那么tag發(fā)送一個nt給讀卡器之后，讀卡器用錯誤的密碼加

12、密之后發(fā) 送給tag , tag肯定解密錯誤，然后驗證中斷，這個過程中，我們只看 到tag發(fā)送的明文隨機數(shù)，tag根本沒有把自己保存的密碼相關的信息 發(fā)送出來，那怎么破解呢？所以，要已知一個扇區(qū)的密碼，第一次驗證的時候， 使用這個扇區(qū)驗證成功之后，后面所有的數(shù)據(jù)交互都是密文，而且是 tag首先發(fā)送隨 機數(shù)nt ,這個nt是個加密的數(shù)據(jù)，我們前面也說過每個扇區(qū)的密碼是 獨立的，那么加密實際上就是通過tag這個扇區(qū)的密碼相關的算法加密的nt ,這個數(shù)據(jù)中就包含了這個扇區(qū)的密碼信息，所以我們才能夠通過算法漏洞繼續(xù)分析出扇區(qū)的密碼是什么。這也是為什么 nested authentication攻擊必須

13、要知道某一個扇區(qū)的密碼，然后才能破解其他扇區(qū)的密碼，這個攻擊方式，我倒覺得， 加密傳輸跟扇區(qū)密碼獨立幫了很大的忙，如果每次nt都是明文發(fā)送，那還真沒法破解其他扇區(qū)了。darkside 攻擊假設某個IC卡的所有扇區(qū)都不存在默認密碼怎么辦？暴力破解根 本不可能，那這時候就是算法的問題導致的darkside攻擊，我們照樣不說具體算法什么漏洞之類，同樣，我們考慮首先要把tag中的key相關的數(shù)據(jù)騙出來，也就是讓tag發(fā)送出來一段加密的數(shù)據(jù)，我們通過這段加密的數(shù)據(jù)才能把 key破解出來，如果tag不發(fā)送加密的數(shù)據(jù)給我們， 那沒法破解了。前面我們也說了，第一次驗證的時候tag會發(fā)送明文的隨機數(shù)給讀 卡器，

14、然后驗證讀卡器發(fā)送加密數(shù)據(jù)給tag , tag驗證失敗就停止，不會發(fā)送任何數(shù)據(jù)了，這樣看，根本就沒有辦法破解密碼。實際上經(jīng)過研究人員大量的測試之后，發(fā)現(xiàn)算法還存在這樣一個漏洞，當讀卡器發(fā)送的加密數(shù)據(jù)中的某8bit全部正確的時候tag會給讀卡器發(fā)送一個加密的 4bit的數(shù)據(jù)回復NACK其他任何情況下tag都會直 接停止戶。那么這個4bit的加密的NACKM相當于把tag中的key帶出來了， 然后再結合算法的漏洞破解出 key,如果一個扇區(qū)的key破解出來，就 可以再使用nested authentication攻擊破解其他扇區(qū)密碼。4）正常驗證過程獲得 key1-3都是通過一般的讀卡器，把 ta

15、g中的密碼破解出來，破解的原 理中，不管密碼破解算法的漏洞，實際上都是要讓tag中發(fā)送出來一段密文。那如果讀卡器本身就保存有密碼，卡也是授權的卡，也就是說卡和讀卡器都是正確授權的，那么他們之間的加密數(shù)據(jù)交換就可以直接使用 PM3等監(jiān)控下來，然后通過“ XO做驗與算Key”程序算出密碼來。這種情況下一般都是內(nèi)部人員做案，或者把讀卡器中的SAM偷出來，SAMK際上就是保存讀卡器中密碼的一個模塊，然后通過另外的讀 卡器插入SAM用正常的授權的卡刷卡，然后監(jiān)控交換數(shù)據(jù)，從而算出 密碼。5）另一個方面前面4類方法基本上把目前的rfid卡破解講清楚了，文字太多，所以也就沒有截圖，還有一個地方大家不知道考慮

16、了么？我們提到的都是卡和讀卡器之間的數(shù)據(jù)交換，這是加密的數(shù)據(jù)，但是有沒有想過讀卡器跟電腦相連這塊，電腦中肯定沒有加密芯片，所以 這塊肯定是明文傳輸，在某種環(huán)境中，比如通過電腦的控制程序導入密 碼（假設是二進制等不能直接觀看的密碼文件）到讀卡器的時候，我們 通過監(jiān)控USB口（串口）數(shù)據(jù)通信，是不是就能明文看到密碼呢？截個圖：軟件裝載密碼到讀卡器C1LCILUCl CIu履07k 1?.哦區(qū)1也-司3?一%)811R In11Hi It1*1f.13ef -n00AOQ-DO MM00TOlN 09QD打OQ皖喋同例加bda4g -白f17罵*力-KN1 11 1 1It事 111111 Itf*

17、看f - rjeF -909D時-VD M憫10041：毗Q 4如OQD咤我H 0C,0201T龍符/AwIB，01 M111111HH IIVbtf ,ibf -了甯帆1rCM VU加* W QtMto口 gM附1 li1如JQ(|Q收眥U瞪-加配?d加-if耕找-睦H111fnn11 It.gfttff -用KtdM MN9Qii01M OSa皿ZOgo0202Ofl同.01OfTd3e -3fll85特-0 m11|11!fII Ituf*ai-N轉MM-IHHi09M 09.wODzoOQC_咤睨fc ie.岫郵4d1d5 .域消cac?，母時1 ii w i*M1u I11Vmn使用USB監(jiān)控抓到的明文數(shù)據(jù)，包含了導入到讀卡器中的密碼明常用工具說明mfoc mfocgui以及目前網(wǎng)絡上，淘寶上充斥的各類破解工具都是基于nested authentication 攻擊原理，就是內(nèi)置了一些默認密 碼，首先使用默認密碼對每個扇區(qū)進行測試，如果某個扇區(qū)存在默認密 碼，然后就是用 nested authentication 攻擊獲得其他扇區(qū)的密碼。PM3的darkside 攻擊，Mfcuk等為darkside 攻擊工具，一個扇 區(qū)密碼都不知道的情況下破解用的，由于破解算法的原理本身就不是100燉功的，所以如果長時間破解不出來，就停了重