Принцип работы бесконтактной карты
Опубликовано: 03.11.2017
Речь пойдет о карточках, применяемых в метро, а точнее - об интегральных схемах "MIFARE 1 S50". Сами микросхемы никак с метро не связаны и могут применяться для решения любых задач с бесконтактными ключевыми картами. Тем не менее, для простоты и ввиду причин совершенно очевидных я буду ссылаться на них, как на бесконтактные карты метро.
Мошенники крадут деньги с бесконтактных банковских карт
Сама карта содержит всего два элемента - собственно, микросхему и плоскую обмотку-антенну, используемую как для электропитания карты, так и для связи с хост-системой (турникетом). Наведенное турникетом в антенне напряжение достаточно велико для того, чтобы после выпрямления и стабилизации снабдить карту энергией, необходимой для обработки информации и посылки обратного сигнала. Работает радиосвязь на частоте 13.56 МГц и скорость связи достигает 106 КБод. При этом карта должна находиться на расстоянии никак не более 10 см от турникета. Как правило, для проведения классических операций с картой достаточно 0.1 секунды - за это время можно провести один-два десятка элементарных обменов информацией, таких, как считывание, запись и инкремент блока.
Что представляет собой карта с точки зрения программиста? Фактически, это просто один килобайт энергонезависимой памяти. Он делится на 16 секторов по 4 16-байтных блока в каждом. Блок - наименьшая адресуемая единица при работе с картой. Сектор - единица, с которой сопоставляются отдельные права доступа и ключи для проведения операций. Каждый сектор хранит собственную пару ключей, а права доступа указывают, какой доступ при указании какого ключа возможен.
Тонкость в том, что карта сама по себе многофункциональна и может поддерживать до 15 функций. Например, быть электронным кошельком, "билетом" в метро, пропуском в клуб, ключом для домофона и хранителем "пароля" от компьютера. Каждой функции выделяется сектор, в котором хранятся необходимые для нее данные, два персональных ключа и карта прав доступа. Карта определяет, что хост-система может делать с тем или иным блоком, и какой ключ для этого необходим. Например, при использовании карты в качестве электронного кошелька можно позволить снимать деньги с карты с помощью одного ключа, а класть с помощью другого, известного лишь банку.