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<!DOCTYPE html>
<html lang="zh">
<head>
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<meta http-equiv="X-UA-Compatible" content="IE=edge">
<meta name="viewport" content="width=device-width, initial-scale=1">
<title>NFC与门禁卡初探</title>
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<meta name="author" content="Lichen Zhang">
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<meta name="tags" content="NFC">
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<meta property="og:type" content="article">
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<meta property="og:title" content="NFC与门禁卡初探">
<meta property="article:published_time" content="2017-05-17 11:36:21+08:00">
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<header class="intro-header" style="background-image: url('/images/bg.jpg')">
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<div class="row">
<div class="col-lg-8 col-lg-offset-2 col-md-10 col-md-offset-1">
<div class="post-heading">
<h1>NFC与门禁卡初探</h1>
<span class="meta">Posted by
<a href="/author/lichen-zhang.html">Lichen Zhang</a>
on 2017年 5月17日 周三
</span>
</div>
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</div>
</div>
</header>
<!-- Main Content -->
<div class="container">
<div class="row">
<div class="col-lg-8 col-lg-offset-2 col-md-10 col-md-offset-1">
<!-- Post Content -->
<article>
<h1>前言</h1>
<p>开学之后，学校寝室和启明学院都开始使用了以校园卡为载体的门禁服务，只有刷指定人员的校园卡才能进入。我对其原理产生了好奇，就趁机进行了一些研究。</p>
<h1>了解NFC</h1>
<p>NFC，near field communication(近场通信)，是一种短距离的高频无线通信技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输，在十厘米内交换数据。2004年，诺基亚、飞利浦以及索尼三家公司建立了NFC forum，成为了NFC的开端。</p>
<p>NFC从其本质上来说，是一种RFID的演进技术，其于04年和05年发布了两个协议标准，分别是ISO/IEC 18092：2004和ISO/IEC 21481：2005。上述两个协议均源于更早的RFID协议 ISO/IEC 14443，即13.56MHz RFID协议标准。上述两个NFC协议推出的第二版分别是ISO/IEC 18092：2013(NFCIP-1)和ISO/IEC 21481：2012(NFCIP-2)。NFC向下兼容索尼的FeliCaTM标准以及飞利浦的MIFARE标准。</p>
<table>
<thead>
<tr>
<th>技术</th>
<th>协议</th>
<th>频率</th>
<th>传输距离</th>
<th>主动</th>
<th>被动</th>
<th>典型设备和应用</th>
</tr>
</thead>
<tbody>
<tr>
<td>NFC</td>
<td>ISO/IEC 18092<br>ISO/IEC 21481</td>
<td>13.56 MHz</td>
<td>10 cm</td>
<td>√</td>
<td>√</td>
<td>对等网络中的智能手机、平板电脑、便携式设备</td>
</tr>
<tr>
<td>免接触智能卡</td>
<td>ISO/IEC 14443</td>
<td>13.56 MHz</td>
<td>10 cm</td>
<td></td>
<td>√</td>
<td>票务、支付、门禁、护照等</td>
</tr>
<tr>
<td>RFID</td>
<td>ISO/IEC 18000</td>
<td>LF (120–150 KHz)<br>HF (13.56 MHz)<br>UHF (433–900 MHz)</td>
<td><40 m</td>
<td>√</td>
<td>√</td>
<td>标记和跟踪物品，适用于制造物流、零售等</td>
</tr>
</tbody>
</table>
<p>NFC的工作模式有三种，卡模拟模式（Card emulation mode）、点对点模式（P2P mode）和读/写模式（Reader/Writer mode）。</p>
<ul>
<li>在读/写模式中，NFC读/写器从NFC智能对象中读取数据，并根据这些信息操作。例如，采用支持NFC的手机，用户可以通过检索的URL自动联网、无需键入便可发送短信(SMS)文本、获取优惠券等，所有这些仅需触摸此对象的设备即可。</li>
<li>在点对点模式中，任何支持NFC功能的读/写器都可与另一个NFC读/写器进行通信并交换数据，与读/写模式具有同样的安全性、直观性和简单性等优势。在这种模式下，一个读/写器可作为一个标签，创建通信链路。例如，具有读/写器的两个设备(如智能电话)可以彼此通信。</li>
<li>卡模拟模式的NFC器件可以取代非接触式智能卡，使NFC器件能够用于现有的非接触式卡基础设施，进行票务、门禁、运输、收费站以及非接触式支付等操作。</li>
</ul>
<h1>复制流程</h1>
<h2>初步分析</h2>
<p>由于采集门禁卡信息时，只需要提供学号和姓名，以及卡编号，无需其他信息，故推测门禁只是简单读取卡的ID，而不会去解密其他信息，只需要使用卡模拟模式，简单地模拟一个ID相同的卡即可。在网上查阅资料可得知，门禁卡的工作原理大多如此。</p>
<h2>信息采集</h2>
<p>由于手头设备有限，只能用手机查看校园卡的ID信息。</p>
<p><a href="https://play.google.com/store/apps/details?id=com.wakdev.wdnfc">NFC Tools下载地址</a>
<img alt="" src="/images/ID-information.jpg"></p>
<p>容易得到，Serial number处为形如<code>XX:XX:XX:XX</code>的ID（X为16进制数字）。这就是门禁所识别的ID。</p>
<h2>信息查询</h2>
<p>查阅相关资料可以得知，NFC的相应配置保存在<code>/system/etc/libnfc-nxp.conf</code>或<code>/system/etc/libnfc-brcm.conf</code>中，具体的配置取决于NFC芯片的类型。</p>
<p>手头有一部Nexus 6P，其芯片为NXP PN548，故阅读了<code>libnfc-nxp.conf</code>，通过注释从中发现了需要更改的配置。在文件的607行，有Core configuration settings中的<code>LA_NFCID1</code>，代表了手机NFC的NFCA-ID，这正是门禁系统能识别的ID。这里，33表示配置的类型，04表示后面所跟的配置字节数，后面的四个字节为数据。</p>
<div class="highlight"><pre><span></span>###############################################################################
# Core configuration settings
# It includes
# 18 - Poll Mode NFC-F: PF_BIT_RATE
# 21 - Poll Mode ISO-DEP: PI_BIT_RATE
# 28 - Poll Mode NFC-DEP: PN_NFC_DEP_SPEED
# 30 - Lis. Mode NFC-A: LA_BIT_FRAME_SDD
# 31 - Lis. Mode NFC-A: LA_PLATFORM_CONFIG
# 33 - Lis. Mode NFC-A: LA_NFCID1
# 50 - Lis. Mode NFC-F: LF_PROTOCOL_TYPE
# 54 - Lis. Mode NFC-F: LF_CON_BITR_F
# 5B - Lis. Mode ISO-DEP: LI_BIT_RATE
# 60 - Lis. Mode NFC-DEP: LN_WT
# 80 - Other Param.: RF_FIELD_INFO
# 81 - Other Param.: RF_NFCEE_ACTION
# 82 - Other Param.: NFCDEP_OP
NXP_CORE_CONF={20, 02, 2B, 0D,
18, 01, 01,
21, 01, 00,
28, 01, 00,
30, 01, 08,
31, 01, 03,
33, 04, 00, 00, 00, 00,
50, 01, 02,
54, 01, 06,
5B, 01, 00,
60, 01, 0E,
80, 01, 01,
81, 01, 01,
82, 01, 0E
}
</pre></div>
<h2>信息修改</h2>
<p>将上面获取到的ID插入配置文件中，重启手机NFC，即可完成修改。</p>
<div class="highlight"><pre><span></span> <span class="c1">#!/system/bin/sh</span>
sed -i <span class="s1">'607s/^.*$/ 33, 04, XX, XX, XX, XX,/'</span> /etc/libnfc-nxp.conf
</pre></div>
<h2>批量修改</h2>
<p>尝试着写了批量修改的脚本，以完成某些特殊要求，但是由于安卓系统本身的限制，无法做到自动重启NFC，贴代码仅供参考。</p>
<div class="highlight"><pre><span></span><span class="ch">#!/system/bin/sh</span>
setenforce <span class="m">0</span>
<span class="nb">echo</span> <span class="s2">"SElinux disabled"</span>
<span class="c1">#disable SElinux</span>
mount -o rw,remount /system
<span class="nb">echo</span> <span class="s2">"nfc disabled"</span>
service call nfc <span class="m">5</span>
sleep <span class="m">1</span>
<span class="c1">#first person</span>
sed -i <span class="s1">'607s/^.*$/ 33, 04, XX, XX, XX, XX,/'</span> /etc/libnfc-nxp.conf
sleep <span class="m">1</span>
service call nfc <span class="m">6</span>
<span class="nb">echo</span> <span class="s2">"nfc enabled"</span>
sleep <span class="m">5</span>
service call nfc <span class="m">5</span>
<span class="nb">echo</span> <span class="s2">"nfc disabled"</span>
sleep <span class="m">1</span>
<span class="c1">#second person</span>
sed -i <span class="s1">'607s/^.*$/ 33, 04, XX, XX, XX, XX,/'</span> /etc/libnfc-nxp.conf
service call nfc <span class="m">6</span>
<span class="nb">echo</span> <span class="s2">"nfc enabled"</span>
sleep <span class="m">1</span>
setenforce <span class="m">1</span>
</pre></div>
<h1>总结</h1>
<p>门禁使用易于复制的射频卡ID检测是极为不安全的，外来人员只需要注意到这一点就可以轻松地进入宿舍，同时，此功能还可以用来体育打卡、进入图书馆等，需要慎加利用。</p>
</article>
<div class="tags">
<p>tags: <a href="/tag/hack.html">hack</a>, <a href="/tag/nfc.html">NFC</a></p>
</div>
<hr>
</div>
</div>
</div>
<hr>
<!-- Footer -->
<footer>
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<ul class="list-inline text-center">
<li>
<a href="https://github.com/HUSTMeituanClub">
<span class="fa-stack fa-lg">
<i class="fa fa-circle fa-stack-2x"></i>
<i class="fa fa-github fa-stack-1x fa-inverse"></i>
</span>
</a>
</li>
<li>
<a href="mailto:@hustmeituan.club">
<span class="fa-stack fa-lg">
<i class="fa fa-circle fa-stack-2x"></i>
<i class="fa fa-envelope fa-stack-1x fa-inverse"></i>
</span>
</a>
</li>
</ul>
<p class="copyright text-muted">
Blog powered by <a href="http://getpelican.com">Pelican</a>,
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</p> </div>
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