NXP Mifare S50标准IC卡- 访问位（Access Bits） 分析

　　Mifare S50 标准IC卡有1K 字节的EEPROM，主要用来存储数据和控制信息。1K 字节的EEPROM分成16 个区，每区又分成4 段，每1段中有16 个字节。每个区的最后一个段叫“尾部"（trailer），它包括两个密钥和这个区中每一个段的访问条件（可编程）。

 

存储器组织（Memory Organization）

 

存储器访问（Memory Access）

在任何存储器操作前，卡需要先被选择，并经过认证（KEYA或KEYB）。对于可寻址的数据块的可能的存储器操作取决于使用的key和存储在相应的区尾的访问条件。

 

访问位（Access Bits）分析

假设若已知Sector 10的Block 3的数据（Hex 表示），共计16 个字节，如下所示：

00 00 00 00 00 00 FF 07 80 69 0B 0B 0B 0B 0B 0B

根据上面的访问条件（Access Conditions）图表，可知：

 

1）字节分布

前6个字节（Byte 0 - Byte 5）为密钥Key A，即00 00 00 00 00 00

中间4个字节（Byte 6 - Byte 9）为访问位(Access Bits)，即FF 07 80 69

后6个字节（Byte 10 - byte 15）为密钥Key B，即0B 0B 0B 0B 0B 0B

2）访问控制位分布

根据 Byte 6 高4位，C23 C22 C21 C20为0 0 0 0；

根据 Byte 6 低4位，C13 C12 C11 C10为0 0 0 0；

根据 Byte 7 低4位，C33 C32 C31 C30为1 0 0 0。

访问位含义如下图所示：

每个访问位的最后一个数字表示相关的Block（Block 0 - Block 3），按各个块（Block）整理结果如下：

C13 C23 C33 为0 0 1，Block 3，sector trailer

C12 C22 C32为 0 0 0，Block 2，data block

C11 C21 C31为 0 0 0，Block 1，data block

C10 C20 C30为 0 0 0，Block 0，data block

注意：字节序号从0开始升序（从左到右），字节中位的序号从7开始降序（从左到右）。

 

还有，区尾（sector trailer）和数据段（data block）的访问条件（Access conditions）是不一致的

1）区尾的访问条件（Access conditions for the sector trailer）

注：用灰色标明的行是密钥B 可被读的访问条件，此时密钥B 可以存放数据。

 

而对于给定的数据，区尾的访问位为0 0 1，可以看到只能使用KEY A，可写入密钥KEYA但不可读，可读写访问控制位和KEYB。

 

2）数据段的访问条件（Access conditions for data blocks）

¹ 如果密钥B 可以在相应的区尾被读出，它就不能用于确认（在区尾的访问条件表中所有灰色行）。结果：如果RWD（读写装置Read Write Device）要用这些（带灰色标记的）访问条件的密钥B 确认任何段，卡会在确认后拒绝任何存储器访问操作。

例子中数据段的C1 C2 C3为0 0 0 用于传输配置（transport configuration），此时KEY B不能用来认证。

 

参考资料：

1、Mifare标准IC卡MF1 IC S50 功能说明书

2、NXP MF1 IC S50 Function specification  Rev.5.2 January 2007