ID：Computer-network
1.智能卡
（1）RFID简介
无线电讯号是通过调成无线电频度的电磁场，把数据从附着在物品上的标签上传送出去，以手动识别与追踪该物品。某些标签在辨识时从识别器发出的电磁场中就可以得到能量，并不需要电瓶；也有标签本身拥有电源，并可以主动发出无线电波（调成无线电频度的电磁场）。标签包含了电子储存的信息，数米之内都可以辨识。与条码不同的是，射频标签不需要处在识别器视线之内，也可以嵌入被追踪物体之内。
因为机械接触在个别应用场景中极不便捷，所以RFID技术用无线通信替代智能卡的机械接触。RFID 的基本原理是先生成相应频度的无线电讯号，之后使用调制器将数据根据特定编码规则加入其中，然后通过天线传送出去，读卡器通过读卡天线接收到讯号后，就可以解码出数据。RFID芯片卡被广泛应用，如高速公路ETC系统、门禁、物流电子票签、带QuickPass的交行卡等。
许多行业都运用了射频辨识技术。将标签附着在一辆正在生产中的车辆，厂家可以追踪此车在生产线上的进度：仓库可以追踪药品的所在；射频标签也可以附于家畜与宠物上，方便对家畜与宠物的积极辨识（积极辨识的意思是避免数只马匹使用同一个身分）；射频识别的身分辨识卡可以使职工得以步入锁住的建筑部份，汽车上的射频应答器也可以拿来征收收费路段与停车场的费用。
RFID 技术的基本工作原理并不复杂。标签步入磁场后，接收剖析器发出的射频讯号，凭借感应电压所获得的能量发送出存贮在芯片中的产品信息（Passive Tag无源标签或被动标签），或由标签主动发送某一频率的讯号（Active Tag，有源标签或主动标签），解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
一套完整的RFID系统是由阅读器、电子标签也就是所谓的应答器及应用软件系统3个部份所组成，其工作原理是阅读器发射一特定频度的无线电波能量，用以驱动电路将内部的数据送出，此时阅读器便依序接收剖析数据，送给应用程序做相应的处理。
RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应形式大致上可以分为感应耦合及后向散射耦合两种。一般低频的RFID大都采用第一种形式，而较高频RFID大多采用第二种形式。
根据使用的结构和技术不同，阅读器可以是读或读/写装置，是RFID系统信息控制和处理中心。阅读器一般由耦合模块、收发模块、控制模块和插口单元组成。阅读器和应答器之间通常采用半双工通讯方法进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Ethernet或WLAN等实现对物体辨识信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是RFID系统的信息载体，应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。
（2）NFC
NFC 近场通信技术是由非接触式射频识别（RFID）及互联互通技术整合演化而至，在单一芯片上结合感应式优盘、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行辨识和数据交换。工作频度为13.56 MHz，但是使用这些手机支付方案的用户必须更换特制的手机。
NFC芯片具有互相通讯功能，并具有估算能力，在Felica标准中还富含加密逻辑电路，MIFARE的后期标准也追加了加密/解密模块（SAM）。
NFC标准兼容了索尼公司的FelicaTM标准，以及ISO 14443 A/B，也就是使用飞利浦的MIFARE标准。在业界简称为TypeA、TypeB和TypeF，其中，A、B为MIFARE标准，F为Felica标准。
与RFID一样，NFC信息也是通过频谱中无线频度部份的电磁感应耦合形式传递，但二者之间还是存在很大的区别。首先，NFC 是一种提供轻松、安全、迅速的通讯的无线联接技术，其传输范围比RFID小。其次，NFC与现有非接触智能卡技术兼容，已经成为得到越来越多主要厂商支持的即将标准。再次，NFC 还是一种近距离联接合同，提供各类设备间轻松、安全、迅速而手动的通讯。与无线世界中的其他联接方法相比，NFC是一种近距离的私密通讯方法。
NFC与RFID区别如下。
1）NFC将非接触优盘、非接触卡和点对点功能整合进一块单芯片，而RFID必须由阅读器和标签组成。RFID只能实现信息的读取以及判断，而NFC技术则指出信息交互。通俗地说，NFC就是RFID的演化版本，双方可以近距离交换信息。NFC手机外置NFC芯片，组成RFID模块的一部分，可以当成RFID无源标签使用进行支付费用；也可以当成RFID读写器，用作数据交换与采集，还可以进行NFC手机之间的数据通讯。
2）NFC传输范围比RFID小，RFID的传输范围可以达到几米，甚至几十米，但因为NFC采取了奇特的讯号衰减技术，相对于RFID，NFC具有距离近、带宽高、能耗低等特性。
3）应用方向不同。NFC更多针对消费类电子设备互相通讯，有源RFID则更擅长长距离辨识。
随着互联网的普及，手机作为互联网最直接的智能终端，必将会引起一场技术上的革命，如同先前蓝牙、USB、GPS等标配，NFC将成为日后手机最重要的标配，通过NFC技术，手机支付、看影片、坐地铁都能实现，将在人们的日常生活中发挥更大的作用。
（3）智能卡
智能卡（Smart Card）是内嵌有微芯片的塑胶卡（通常是一张信用卡的大小）的通称。一些智能卡包含一个微电子芯片，智能卡须要通过读写器进行数据交互。智能卡配备有CPU、RAM和I/O，可自行处理数目较多的数据而不会干扰到主机CPU的工作。智能卡还可过滤错误的数据，以减少主机CPU的负担，适应于端口数量较多且通讯速率需求较快的场合。卡内的集成电路包括中央处理器CPU、可编程只读存储器EEPROM、随机存储器RAM和固化在只读存储器ROM中的卡里操作系统COS（Chip Operating System）。卡中数据分为外部读取和内部处理部份。
根据卡片类型可以分为一卡通（使用最为广泛）、ID卡（逐步淘汰中）和CPU卡（发展趋势）。
根据是否具有运算能力，智能卡可分为存储式芯片卡和CPU卡，存储式芯片卡包含一个EEPROM，部分还包含加密算法，这种卡通常应用在对成本较敏感的大范围系统中。CPU卡包含一个CPU和一个存储芯片（如ROM、RAM、EEPROM），这种卡通常应用在安全性要求较高的系统中。
智能卡基面多为PVC材质，实际起作用的是内里的线圈或芯片。
从功能上来说，智能卡的用途可归为如下4点。
1）身份辨识。运用内含微计算机系统对数据进行物理估算，确认其唯一性。
2）支付工具。内置计数器（Counter）替代货币、红利点数等数据。
3）加密/解密。在网路迅速发展的情况下非接触ic卡读写器模块，电子商务的使用率亦急剧成长，部分厂商表示，网络消费最重要的在于身分的真实性、资料的完整性、交易的不可证实以及合法性，密码机制如DES、RSA、MD5等，除可降低卡片的安全性外，还可采用离线作业，以增加网路上的通讯成本。
4）信息处理。由于GSM移动电话的普及，SIM卡需求量大增，加速智能卡的技术发展，使移动电话从原先单纯的电话功能，延伸到明天的网路联机等功能。
2.高频一卡通
IC卡全称集成电路卡（Integrated Circuit Card），可读写，容量大，有加密功能，数据记录可靠，使用更方便，应用广泛，如ic卡系统、消费系统、考勤系统等，目前主要有Philips的MIFARE系列卡。
IC卡是继磁卡以后出现的又一种信息载体。一般用的公交车卡就是一卡通的一种，常见的一卡通采用射频技术与支持一卡通的优盘进行通讯。IC卡与磁卡是有区别的，IC卡是通过卡内的集成电路储存信息，而磁卡是通过卡里的磁力记录信息。IC卡的成本通常比磁卡高，但保密性更好。
IC卡工作的基本原理是：射频读写器向一卡通发一组固定频度的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频度与读写器发射的频度相同，这样在电磁波激励下，LC谐振电路形成共振，从而使电容内有了电荷；在这个电容的另一端，接有一个双向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2 V时，此电容可作为电源为其他电路提供工作电流，将卡内数据发射出去或接收读写器的数据。
IC 卡核心是集成电路芯片，是借助现代先进的微电子技术，将大规模集成电路芯片嵌在一块小小的塑胶卡片之中。其开发与制造技术比磁卡复杂得多。IC 卡主要技术包括硬件技术、软件技术及相关业务技术等。硬件技术通常包含半导体技术、基板技术、封装技术、终端技术及其他零部件技术等；而软件技术通常包括应用软件技术、通信技术、安全技术及系统控制技术等。
按照一卡通与优盘的通讯方法，可将一卡通分为接触式IC卡和非接触式一卡通两种。接触式 IC 卡通过卡片表面 8个金属触点与优盘进行化学联接来完成通讯和数据交换。非接触式IC卡通过无线通讯方法与优盘进行通讯，通信时非接触IC卡不需要与优盘直接进行化学联接。
MIFARE卡是目前世界上使用量最大、技术最成熟、性能最稳定、内存容量最大的一种感应式智能一卡通。
MIFARE采用Philips Electronics所拥有的13.56 MHz非接触性识别技术。Philips并没有制造卡片或卡片阅读机，而是在开放的市场上贩售相关技术与芯片，卡片和卡片阅读机制造商再利用它们的技术来创造奇特的产品给通常使用者。
MIFARE常常被觉得是一种智能卡的技术，这是因为它可以在卡片上兼顾读写的功能。事实上，MIFARE仅具备记忆功能，必须搭配处理器，卡能够达到读写功能。
MIFARE智能卡通常分为两种，即MIFARE 1K和4K卡，区别在于，1K卡有EEPROM显存，分为4个磁道，每个磁道包含16个区块，一个区块大小为16 B，而4K卡提供了4 KB大小的EEPROM显存，分为4个磁道，每个磁道包含32个区块，还有余下16个磁道，每个磁道包含8个区块，共计256个区块，每个区块的大小同样为16 B。
MIFARE智能卡的第一个区块包含了一个独一无二的标示序列号（UID），这些数据按照供应商不同而不同，并且这个区块在正规出厂后是会被写保护的，无法进行二次擦写。每个磁道的最后一个区块，存储着访问Key和访问控制条件，这个区块并不储存普通用户数据。
MIFARE又可进行如下分类，如表1所示。
表1 MIFARE分类
M1 S50是国外最常用的卡，也就是我们也称的一卡通。由Philips公司旗下NXP开发，国产也有兼容卡。TYPE:NXP MIFARE CLASSIC 1k | Plus 2k SL1 就代表这是M1 S50卡。这种卡片如同个小容量硬盘，天生强制加密，密码不可以取消。厂家出厂会把密码设置成你们都晓得的默认密码，如FFFFFFFFFFFF非接触ic卡读写器模块，方便使用。
M1 UID卡是针对M1 S50卡特制的变种卡，用上去和M1 S50完全一样，只是多了一个功能，就是0扇区块的数据可以随便更改。因此，UID号也可以随便更改，厂家信息也可以随便更改，UID卡为此得名。
3.低频ID卡
ID卡全称身份识别卡（Identification Card），是一种不可写入的感应卡，含固定的编号，主要有中国大陆SYRIS的EM格式、美国HID、TI、Motorola等各种ID卡。
ID 卡属于你们常说的低频卡，大部分情况下作为门禁卡或学院里使用的饭卡，一般为厚一些的卡，是只读的，卡上面只保存有一串惟一的数字序号 ID，可以把这串数字理解为身份证号，刷卡的时侯，读卡器只能读到ID号，然后通过跟后台数据库进行匹配，如果是门禁卡，那么数据库上面就是存在这样的ID号，如果匹配上，门就开了，匹配不上，门就开不了。
ID卡读卡器是拿来读ID卡的，读卡器支持即插即用，在使用过程可以随便插拔，不用外加电源，用户不用加载任何驱动程序，Windows系统直接将其当作HID类设备鼠标。计算机USB口接入优盘后，读卡器“滴”一声开始自检及初始化，再“滴”一声初始化成功，进入等待刷卡状态。
打开一个记事本，或给定一个输入光标，然后将ID卡放置在ID卡读卡器上，发出“滴”的一声，就会将ID卡的UID写入到输入点。
ID优盘读入UID，如下。
0004037634
0239589069
0005791349
0005791349
ID卡是我们的俗名，分类如表2所示。内部芯片的全名叫EM4100或EM41XX，是低频卡，每张卡出厂就有独一无二的ID号，不可改写。HID Proxcard卡类似。
表2 ID卡分类
T5577卡是一种可以写入数据可以加密的低频卡。最非常的是，写入ID号可以变为ID卡，写入HID号可以变为HID卡，写入Indala号可以变为Indala卡。
4.Proxmark III
Proxmark Ⅲ是一款最初由Jonathan Westhues开发的开源硬件产品，用于监听（双向）、读、写、模拟、克隆RFID芯片卡。通俗地说，这款产品就是一个用于测试高/低频RFID系统安全性的元件。
Proxmark Ⅲ几乎可以在低频（～125 kHz、134 kHz）或高频（～13.56 MHz）下做任何事情，可以作为优盘、写卡器，可以窃听一个合法优盘和正常RFID智能卡之间的通讯内容。因此，用户可以通过Proxmark Ⅲ保存窃听到的通讯讯号，供后续仔细剖析，或直接伪造出自己的卡讯号，从而模拟出一张RFID智能卡。
Proxmark Ⅲ是一个开源的安全设备，故其外置的固件也因开源而不断地进行升级和更改，可以到 下载最新的固件代码进行升级。定期对客户端和硬件固件进行更新，可以使自己的固件拥有最新的特点，并能获得最新体验。固件如图1所示。
图1 Proxmark Ⅲ固件
使用Proxmark Ⅲ时，首先须要在笔记本上安装驱动程序，支持WindowsXP、Win7、Win8和Win10。
Proxmark Ⅲ查看卡片信息，高频卡放置位置如图2所示。
图2 放置高频卡
将高频ID卡放置在上述位置，单击“一键手动解析”按钮。即可获得一卡通的信息，如图3所示。
图3 获得一卡通信息
从图3中可以看出这张高频一卡通是M1卡，UID为a015de80，还有其他区块信息以及Key。
将低频ID卡放置在读卡位置，单击“读ID/HID卡”按钮即可读取信息。如图4所示。
图4 获取ID卡信息
可以看见卡片类型是ID卡，卡号是4900585E75，同时也可以在左下角的区域内看见更详尽的信息。
低频非接触式 ID 卡主要应用于门禁、考勤等系统，使用很广泛，但是具有比较大的安全隐患，由于没有秘钥安全认证的相关机制，所以只要对低频ID卡的编码/解码机制有所研究，就能够很容易地对这些类型的卡进行破解和复制。
普通ID卡的UID是写死的，只读不写，无法再进行修改，但是T5577卡是可以拿来克隆ID卡的。
克隆方式如下。
先使用ID卡读卡器来读取一下这两张卡的UID，如下。
0002333333
0005791349
然后单击“克隆”按钮，如图5所示。
图5 克隆ID卡
将T5577卡放置在刚刚低频ID卡放置的位置，然后单击“克隆ID卡”按钮即可，可以看见显示信息中的写入ID卡号，那么现今读取这张T5577卡，如图6所示。
图6 读取T5577卡
可以看出，新卡跟原先的那张低频ID卡的数据是一模一样的。再使用ID优盘来读取一下两张卡的UID，如下。
0005791349
0005791349
可以看见克隆完全成功了，这时候的T5577卡完全可以取代原先的低频ID卡。
