Считыватель id карты что это
Какие бывают RFID протоколы и как их похекать с помощью Flipper Zero
Flipper Zero — проект карманного мультитула для хакеров в формфакторе тамагочи, который мы разрабатываем. Предыдущие посты [1],[2],[3],[4],[5],[6],[7],[8],[9],[10],[11],[12],[13],[14],[15],[16],[17],[18],[19]
RFID – это технология для бесконтактных радио-меток, используемых повсюду: в домофонах, платежных картах, проездных, пропусках в офисы, для учета домашних животных, автомобилей и т.д. Есть два основных типа RFID меток, которые мы используем в обычной жизни: низкочастотные и высокочастотные.
Как устроены RFID-метки
RFID чип включается, когда на него подается питание от радиополя считывателя
RFID-метка обычно не имеет собственного питания. Пока она не находится в поле действия считывателя, чип внутри метки полностью выключен. Как только метка попадает в зону действия считывателя, ее антенна поглощает энергию излучения считывателя, и на чип подается питание. В этот момент чип включается и начинает общение со считывателем. При этом, антенна RFID-метки настроена только на определенную частоту, поэтому метка сможет активироваться только в поле действия подходящего считывателя.
Какие бывают RFID-метки
Внешний вид RFID-меток может быть совершенно разный: толстые/тонкие карты, брелоки для домофонов, браслеты, кольца, монеты и даже наклейки. При этом только по внешнему виду нельзя однозначно сказать, на какой частоте и по какому протоколу работает метка.
Внешне RFID-метки могут выглядеть по-разному
Часто производители RFID-брелков используют одинаковые пластиковые корпуса для меток разных частотных диапазонов, поэтому бывает, что две метки, выглядящие абсолютно одинаково, работают в разных диапазонах. Это важно учитывать, когда пытаетесь определить на глаз, что за метка перед вами. В статье мы будем рассматривать 2 самых популярных типа RFID-меток, которые используются в системах контроля доступа. Флиппер поддерживает оба этих диапазона.
Существует множество RFID-протоколов, работающих на других частотах, вроде UHF 840-960 МГц. Они применяются для отслеживания грузов, оплаты проезда на платных дорогах, отслеживания диких животных при миграции и т.д. Эти метки могут иметь собственную батарею и работать на расстояниях от нескольких метров, до нескольких километров. При этом, они достаточно редкие, и в привычном обиходе почти не встречаются. В статье мы их рассматривать не будем.
Отличия RFID 125 кГц и 13.56 МГц
Проще всего понять в каком диапазоне работает RFID-метка по виду антенны. У низкочастотных меток (125 кГц) антенна сделана из очень тонкой проволоки, буквально тоньше волоса, и огромного числа витков. Поэтому такая антенна выглядит как цельный кусок металла. У высокочастотных карт (13.56 МГц) антенна имеет намного меньше витков и более толстую проволоку или дорожки. Так что между витками видны зазоры.
Если просветить карту фонариком, можно узнать на какой частоте она работает
Чтобы увидеть антенну внутри RFID-карты, можно просветить ее фонариком. Если у антенны всего несколько крупных витков — это скорее всего высокочастотная карта. Если антенна выглядит как цельный кусок металла без просветов — это низкочастотная карта.
Антенны у низкочастотных карт из очень тонкой проволоки, а у высокочастотных из более толстой
Низкочастотные метки обычно используются в системах, которые не требуют особенной безопасности: домофонные ключи, абонементы в спортзал и т.д. Из-за большей дальности действия их удобно применять в качестве пропусков на автомобильные парковки: водителю не нужно близко прислонять карту к считывателю, она срабатывает издалека. При этом, низкочастотные метки очень примитивны, у них низкая скорость передачи данных, из-за этого в них нельзя реализовать сложный двусторонний обмен данными, вроде проверки баланса и криптографии. Низкочастотные метки передают только свой короткий ID без всяких средств аутентификации.
Высокочастотные метки используются для более сложного взаимодействия между картой и считывателем, когда нужна криптография, долгий двусторонний обмен, аутентификация и т.д., например для банковских карт, надежных пропусков.
Сравнение RFID-меток 125 кГц и 13,56 МГц
Низкочастотные метки 125 кГц
Высокочастотные метки 13,56 МГц
Как устроен RFID во Flipper Zero
Работа RFID-антенны во Flipper Zero
Флиппер поддерживает низкочастотные и высокочастотные метки. Для поддержки обеих частот, мы разработали двухдиапазонную RFID антенну, расположенную на нижней крышке устройства.
Для высокочастотных протоколов (NFC) во Флиппере установлен отдельный NFC-контроллер ST25R3916. Он реализует всю физическую часть работы с картами: чтение, эмуляцию. Низкочастотные протоколы 125 kHz у нас реализованы полностью программно — Флиппер «дрыгает» ногой микроконтроллера для передачи и принимает низкочастотный сигнал через аналоговую схему прямо на ногу GPIO.
[Видео] Расположение платы с антеннами RFID во Flipper Zero
Сверху плата с антеннами экранирована слоем ферромагнетика — он изолирует остальную электронику от наводок, перенаправляя высокочастотное поле в другую сторону, что дополнительно увеличивает дальность работы.
Антенна на этапе сборки вклеивается в нижнюю крышку Флиппера и подключается к плате через подпружиненные контакты. Это сильно облегчает процесс сборки, так как не требует подключения шлейфов или UFL разъемов к антенной плате.
Низкочастотные протоколы 125 кГц
В низкочастотных метках хранятся короткие ID карты, длиной в несколько байт. Эти ID прописываются в базу данных контроллера или домофона. При этом карта просто передает свой ID любому желающему, как только на нее подано электричество. Часто ID карты написан на ней самой и его можно сфотографировать и ввести вручную во Флиппер.
В реальной жизни низкочастотных протоколов намного больше, но все они так или иначе являются вариацией этих трех, по крайней мере используют ту же модуляцию на физическом уровне. На момент написания этой статьи Флиппер умеет читать, сохранять, эмулировать и записывать все три этих протокола. Наверняка найдутся низкочастотные протоколы, которые пока не поддерживаются Флиппером, но так как подсистема 125 kHz реализована программно, мы сможем добавить новые протоколы в будущем.
EM-Marin
[Видео] Считывание Флиппером меток EM-Marin
В СНГ наиболее распространен RFID-формат EM-Marin. Он прост и не защищен от копирования. EM-Marin обычно выполнен на базе чипа EM4100. Существуют и другие чипы, работающие по тому же принципу, например EM4305 – в отличие от EM4100 его можно перезаписывать.
Для считывания низкочастотной карты нужно зайти в меню Флиппера 125 kHz RFID —> Read и приложить метку к задней крышке. Флиппер определит протокол метки самостоятельно и отобразит его название вместе с ID карты. Так как за один проход, Флиппер пытается по очереди пробовать все типы протоколов, это занимает время. Например, для считывания карт Indala требуется несколько секунд.
Уникальный код EM-Marin на карте и на Флиппере
Уникальный код EM4100 состоит из 5 байт. Иногда он написан на RFID-карте. Уникальный код может быть записан сразу в нескольких форматах: десятичном и текстовом. Флиппер использует шестнадцатеричный формат при отображении уникального кода. Но на картах EM-Marin обычно написаны не все 5 байт, а только младшие 3 байта. Остальные 2 байта придется перебирать, если нет возможности считать карту.
[Видео] Открываем домофон, эмулируя RFID 125 кГц
Некоторые домофоны пытаются защищаться от дубликатов ключей и пытаются проверять, не является ли ключ записанным на болванку. Для этого домофон перед чтением посылает команду записи, и, если запись удалась, считает такой ключ поддельным. При эмуляции ключей Флиппером домофон не сможет отличить его от оригинального ключа, поэтому таких проблем не возникнет.
HID Prox
[Видео] Считывание Флиппером меток HID26
Компания HID Global — самый крупный производитель RFID оборудования в мире. У них есть несколько фирменных низкочастотных и высокочастотных RFID-протоколов. Наиболее популярный низкочастотный HID-протокол это 26-битный H10301 (HID26, он же HID PROX II). Уникальный код в нем состоит из 3 байт (24 бита), еще 2 бита используются для контроля четности (проверки целостности).
На некоторых HID26 картах написаны цифры – они обозначают номер партии и ID карты. Полностью узнать 3 байта уникального кода по этим цифрам нельзя, на карте написаны лишь 2 байта в десятичной форме: Card ID.
Структура данных HID26 на карте и при чтении Флиппером
Из низкочастотных протоколов семейства HID, Флиппер пока умеет работать только с HID26. В дальнейшем мы планируем расширить этот список. HID26 наиболее популярен, так как совместим с большинством СКУДов.
[Видео] Флиппер эмулирует низкочастотную карту и открывает турникет
Indala
RFID-протокол Indala был разработан компанией Motorola, и потом куплен HID. Это очень старый протокол, и современные производители СКУД его не используют. Но в реальной жизни Indala все еще изредка встречается. На момент написания статьи, Флиппер умеет работать с протоколом Indala I40134.
[Видео] Флиппером читает карту Indala
Так же, как HID26, уникальный код карт Indala I40134 состоит из 3 байт. К сожалению, структура данных в картах Indala это не публичная информация, и все, кто вынужден поддерживать этот протокол, сами придумывают, какой порядок байт выбрать, и как интерпретировать сигнал на низком уровне.
Все эти протоколы настолько простые, что ID карты можно просто ввести вручную, не имея оригинальной карты под рукой. Можно тупо прислать текстовый ID карты, и владелец Флиппера сможет ввести его вручную.
Ввод ID карты вручную
[Видео] Ввод ID карты Indala вручную без оригинальной карты
Запись болванки 125 кГц
[Видео] Запись болванки T5577
Низкочастотные болванки типа T5577 имеют много разновидностей. Например, существуют варианты, которые маскируются от проверок считывателей, которые пытаются выяснить, является ли эта карта клоном или нет.
Высокочастотные карты 13,56 МГц
Высокочастотные метки 13,56 МГц состоят из целого стека стандартов и протоколов — весь этот стек принято называть технологией NFC, что не всегда правильно. Основная часть протоколов основана на стандарте ISO 14443 — это базовый набор протоколов физического и логического уровня, на котором стоят высокоуровневые протоколы, и по мотивам которых созданы альтернативные низкоуровневые стандарты, например ISO 18092.
Наиболее часто встречаемой является реализация ISO 14443-A, ее используют почти все исследуемые мною проездные, пропуска и банковские карты.
Упрощенная архитектура технологии NFC
Упрощенно архитектура NFC выглядит так: на низкоуровневой базе ISO 14443 реализован транспортный протокол, он выбирается производителем. Например, компания NXP придумала свой высокоуровневый транспортный протокол карт Mifare, хотя на канальном уровне, карты Mifare основаны на стандарте ISO 14443-A.
Флиппер умеет взаимодействовать как с низким уровнем протоколов ISO 14443, так и с протоколами передачи данных Mifare Ultralight и EMV банковских карт. Сейчас мы работаем над добавлением поддержки протоколов Mifare Classic и NFC NDEF. Подробный разбор применяемых стандартов и протоколов NFC заслуживает большой отдельной статьи, которую мы планируем сделать позднее.
Голый UID стандарта ISO 14443-A
[Видео] Чтение UID высокочастотной метки неизвестного типа
Все высокочастотные карты, работающие на базе ISO 14443-A, имеют уникальный идентификатор чипа — UID. Это серийный номер карточки, подобно MAC-адресу сетевой карты. UID бывает длиной 4, 7 и очень редко 10 байт. UID не защищен от чтения и не является секретным, иногда он даже написан на карточке.
В реальности существуют много СКУД-ов, использующих UID для авторизации доступа. Такое встречается, даже когда RFID-метки имеют криптографическую защиту. По уровню безопасности это мало чем отличается от тупых низкочастотных карт 125 кГц. Виртуальные карты (например, Apple Pay) намеренно используют динамический UID, чтобы владельцы телефонов не использовали платежное приложение как ключ для дверей.
[Видео] iPhone каждый раз генерирует случайный виртуальной UID карты в ApplePay
Так как UID это низкоуровневый атрибут, то возможна ситуация, когда UID прочитан, а высокоуровневый протокол передачи данных еще неизвестен. Во Флиппере реализованы чтение, эмуляция и ручное добавление UID, как раз для примитивных считывателей, которые используют UID для авторизации.
Различие чтения UID и данных внутри карты
Чтение NFC разделено на два типа – низкоуровневое и высокоуровневое
Чтение меток 13,56 МГц во Флиппере можно разделить на 2 части:
Для чтения карты с помощью конкретного высокоуровневого протокола нужно перейти в NFC —> Run special action и выбрать необходимый тип метки.
Mifare Ultralight
[Видео] Чтение данных с карты Mifare Ultralight
Mifare — семейство бесконтактных смарт-карт, имеющих собственные разные высокоуровневые протоколы. Mifare Ultralight — самый простой тип карт из семейства. В базовой версии он не использует криптографическую защиты и имеет только 64 байта встроенной памяти. Флиппер поддерживает чтение и эмуляцию Mifare Ultralight. Такие метки иногда используют как домофонные брелки, пропуска и проездные. Например, московские транспортные билеты «единый» и «90 минут» выполнены как раз на основе карт Mifare Ultralight.
Банковские карты EMV (PayPass, Apple Pay)
[Видео] Чтение данных из банковской карты
EMV (Europay, Mastercard, and Visa) — международный набор стандартов банковских карт. Подробнее про работу бесконтактных банковских карт можно почитать в статье Павла zhovner Как украсть деньги с бесконтактной карты и Apple Pay.
Банковские карты — это полноценные смарт-карты со сложными протоколами обмена данными, поддержкой ассиметричного шифрования. Помимо чтения UID, с банковской картой можно обменяться сложными данными, в том числе вытащить полный номер карты (16 цифр на лицевой стороне карты), срок действия карты, иногда имя владельца и даже историю последних покупок.
Стандарт EMV имеет разные высокоуровневые реализации, поэтому данные, которые можно достать из карт могут отличаться. CVV (3 цифры на обороте карты) считать нельзя никогда.
Банковские карты защищены от replay-атак, поэтому скопировать ее Флиппером, а затем эмулировать и оплатить покупку в магазине у вас не получится.
Виртуальная карта ApplePay VS Физическая банковская карта
Сравнение безопасности виртуальных и физических банковских карт
В сравнении с пластиковой банковской картой, виртуальная карта в телефоне выдает меньше информации и более безопасна для платежей оффлайн.
Преимущества виртуальной карты Apple Pay, Google Pay:
Поддержка банковских карт во Флиппере сделана исключительно для демонстрации работы высокоуровневых протоколов. Мы не планируем никак развивать эту функцию в дальнейшем. Защита бесконтактных банковских карт достаточно хороша, чтобы не переживать о том, что устройства вроде Флиппера могут быть использованы для атак на банковские карты.
Наши соцсети
Узнавайте о новостях проекта Flipper Zero первыми в наших соцсетях!
ID-карта вместо паспорта: что изменится для белорусов
— Что будет представлять собой ID-карта? Какие функции сегодняшнего паспорта она сможет заменить?
Однако в отличие от действующего паспорта наименование органа, выдавшего документ, будет отпечатано в виде кода этого органа, эти же данные содержатся и на чипе карты с программой для выработки электронной цифровой подписи. Дополнительные сведения, например место регистрации, сведения о детях, браке, отсутствуют на ID-карте и будут содержаться в государственных информационных системах и ресурсах.
— Какие операции можно будет выполнять с помощью ID-карты? Планировалось, что на первом этапе на едином портале электронных услуг через личный кабинет можно будет воспользоваться 5 административными процедурами и 5 электронными услугами, будет ли этот список расширяться?
Поэтому кроме анонсированных 5 административных процедур и 5 электронных услуг в течение первого полугода со дня выпуска ID-карт все услуги и административные процедуры, доступные в электронном виде на едином портале электронных услуг, станут доступны с использованием ID-карты.
— Может ли в белорусскую ID-карту быть внедрен платежный сервис? Какие технические моменты для этого надо учесть?
— Создание внешнего платежного сервиса с использованием ID-карты уже запланировано для реализации в новой государственной программе цифрового развития на 2021-2025 годы.
Минсвязи совместно с ОАЦ, Нацбанком и Национальным центром электронных услуг разработали технические требования и подготовили необходимую документацию для будущего разработчика сервиса.
— Заменит ли ID-карта свидетельство о рождении, водительские права, студенческий билет, медицинскую карту, военный билет и другие документы? В какие сроки это может произойти и что для этого нужно?
— ID-карта обладает необходимым функционалом и потенциалом для замены любого вида документа при выполнении ряда обязательных требований. Среди них создание (доработка) информационной системы, предоставляющей и обрабатывающей сведения, относящиеся к документу; готовность пользователей этой системы и инфраструктуры всех участников для использования, поддержания актуальности данных; готовность нормативно-правового поля, закрепляющего обязанности, порядок взаимодействия.
С учетом весомости (юридической значимости) того или иного документа, использования его в различных организациях со своими бизнес-процессами, а также объема сведений, содержащихся в нем, сроки перехода на использование ID-карты будут различны и могут составлять от года до 2 лет при отсутствии явных барьеров и наличии финансирования на эти цели у ответственного государственного органа.
— Есть ли уже первые образцы ID-карты и биометрического паспорта? Кто и как их тестирует?
— Опытные образцы ID-карты и биометрического паспорта изготовлены. Они нужны для тестирования идентификации пользователей в информационных системах с помощью единой системы идентификации физических и юридических лиц. Уже проведены успешные тестирования с единым порталом электронных услуг и внутренней системой РУП «Белтелеком». В тестировании участвуют регуляторы, операторы информационных систем и разработчики. Фактически любой заинтересованный уже сейчас может начать доработку и тестирование своей информационной системы для работы с ID-картой.
Образцы ID-карт также проверены на соответствие требованиям стандартов и требованиям безопасности.
РУП «Криптотех» в ближайшее время обеспечит выпуск 800 тестовых образцов ID-карт для государственных органов и организаций, а также готово выпустить дополнительные образцы для всех желающих при необходимости.
— Готова ли инфраструктура госорганов и организаций к использованию ID-карт вместо обычного паспорта? Не будет ли излишней нагрузкой на инфраструктуру параллельное хождение и обычных паспортов, и ID-карт? К какому году Беларусь может полностью перейти на ID-карты вместо нынешних паспортов?
— В Минсвязи была создана рабочая группа для обеспечения готовности госорганов и организаций к взаимодействию с БИСРС и идентификационными картами. В нее вошли представители 58 государственных органов и организаций. Минсвязи провело также серию консультационных обучающих семинаров.
С учетом того, что нет обязательного одновременного перехода на ID-карты, то практически полный переход на них может произойти в течение 10 лет (по истечении срока действия паспортов, у которых он составляет 10 лет). Однако развитие электронных сервисов и возможности ID-карты должны ускорить замену нынешних паспортов на ID-карты у основной массы активного в цифровом мире населения.
— Можно ли сказать, что с внедрением БИСРС и новых удостоверяющих документов мы станем на шаг ближе к электронному правительству?
— Конечно. С января 2021 будет функционировать БИСРС и новая общегосударственная автоматизированная информационная система, что позволит предоставить новые электронные сервисы взаимодействия граждан, бизнеса и государства с помощью ID-карты, личного кабинета, единого портала электронных услуг, модернизированный системы межведомственного документооборота и программного комплекса «Одно окно».
Появляется также новый инструмент для ускоренного перевода и создания электронных сервисов. Стоит задача по переводу 300 административных процедур в электронную форму до 2024 года. Правительство рассматривает дополнительный перевод в электронную форму еще 30 административных процедур как для физических, так и юридических лиц.
— На предстоящую пятилетку запланированы мероприятия по созданию облачных электронных цифровых подписей. Рассматривается также вопрос по совершенствованию единой системы идентификации физических и юридических лиц на основе биометрии. Изучается зарубежный опыт использования цифровых мобильных паспортов.
На ближайший год запланирована модернизация клиентской программы Единой системы идентификации физических и юридических лиц для мобильных устройств, что позволит использовать планшеты и мобильные телефоны в качестве считывателей ID-карт. Это будет возможно при условии поддержки ими NFC-интерфейса.
Таким образом, существуют различные варианты мобильной идентификации и совершения юридически значимых действий. Эти технологии определенно будут исследованы, чтобы выбрать оптимальный вариант для апробации и внедрения в Беларуси.
Как работать с ID-картой?
Введение с 1 сентября в соответствии с Указом Президента Республики Беларусь № 107 идентификационных карт, на которых не будет напечатана информация о месте регистрации, потребует от организации наличия считывателя ID-карт и установки клиентской программы.
Юридические лица, ИП, которым необходимо получение указанной информации о клиентах, должны организовать рабочее место по одному из предлагаемых алгоритмов, сообщает пресс-служба Минэкономики.
Алгоритм 1. С использованием единого портала электронных услуг (ЕПЭУ) Национального центра электронных услуг (НЦЭУ).
Сотруднику организации понадобится:
На компьютер устанавливается клиентская программа (предоставляется безвозмездно).
В этом случае сотрудник организации зайдет в личный кабинет ЕПЭУ, где сможет выбрать услугу по получению недостающих сведений ID карты.
Гражданина должен приложить ID-карту к считывателю и подтвердить согласие на получение персональных данных путем ввода правильного PIN-кода. После успешного ввода PIN-кода сотруднику организации ЕПЭУ выдаст на экран запрашиваемую информацию о гражданине.
Алгоритм 2. С использованием собственной информационной системы, доработанной под требования интеграции с Единой системой идентификации физических и юридических лиц (ЕС ИФЮЛ). Требования по интеграции можно получить у оператора НЦЭУ.
На компьютер сотрудника устанавливается клиентская программа (предоставляется безвозмездно) и подключается считыватель ID-карт (если подразумевается, что клиент будет приходить в организацию лично, а не получать услугу удаленно).
Сотрудник заходит в АРМ (клиентский модуль информационной системы организации) и в целях запроса дополнительных сведений требует от гражданина приложить ID-карту к считывателю и ввести PIN-код для подписания запроса (согласия) на получения персональных данных. После успешного ввода PIN-кода в АРМ автоматически заполнятся необходимые поля сведениями о гражданине: информация, содержащаяся на карте, а также информация из информационных систем (при подтверждении прав на получение данной информации с помощью ЕС ИФЮЛ).
«Оснащение рабочих мест считывателями ID-карт и установка клиентской программы позволяет проверить легитимность ID-карты (в случае, когда сертификат ЭЦП был отозван и ID-карта не действительна, например, при ее утере). С учетом выдачи ID-карт на срок 10 лет проверка легитимности ID-карт позволит избежать случаев использования аннулированных (недействующих) ID-карт», – отмечают в Минэкономики.
В то же время отдельные организации могут пересмотреть свои бизнес-процессы и отказаться от проверки документов, удостоверяющих личность клиента.