射频RFID信号攻击模拟效果探讨

国内外频发各种RFID攻击事件，一些黑客利用RFID技术破解各种消费卡、充值卡，然后盗刷恶意充值消费卡，有些人也因此获刑了。现在是物联网推动着移动互联网发展，很多手机终端也被嵌入NFC功能，用于公交、移动支付等等，很多的安全问题也逐步被曝露出来。

RFID攻击模拟效果

1、卡数据嗅探

多数人身上一般都会携带有各类射频卡，里面可能一些个人信息，或者门禁监控系统的验证信息。一些攻击者可能通过一些设备，去读取受害者身上的射频卡信息（能否读取成功就取决于射频卡的通讯距离了），然后通过将这些数据写入空白卡或者其它方式进行重放攻击，就可以获取他人的身份验证或者其它敏感信息。

2、模拟卡数据重放

由于卡上uid不可写（特种卡除外），对于一些加入uid识别的读卡系统，有时需要模拟卡片数据才能绕过验证，这些借助proxmark3即可实现。

3、卡复制

在很多门禁卡中，经常使用存储器头部的uid值作为一个判断值，如果我们直接将它写入一张空白卡中，就可复制出一张卡来通过门禁。但由于多数卡的uid部分是不可写，因此必须使用到uid可写的特种卡，至于如何获取到这种卡，大家自行百度下。

4、卡数据破解与篡改

一些Mifare Classic卡（比如A类卡）很早之就已经被破解出来，但目前使用仍是很广泛，很多公司、学校的门禁、餐卡、一卡通都仍在使用这类芯片卡。

下面是某食堂餐卡被破解后获取到的数据，只有第1扇区存在数据。通过多次充值、消费等数据的对比，得到以下结果：

1、余额值有两个字节，前1字节代表几角，后1字节代表256的倍数，其计算单位也是角，比如充值前余额为64 00，即代表余额0x64 = 100 = 10元；充值后余额为58 02，即代表余额0x58 + 2*256 = 60元。

2、检验值也是由2个字节构成，比如上面的AE 01，通过数据对比，发现在充值后该值与金额变化无关，而跟消费日期有关，因此我们可以直接修改下方余额来达到充值的目的，因为充值的时候并不会改变上面的消费日期，省去分析检验值的计算原理的步骤。

比如我们打算给上面的60块餐卡充值，使其余额达到256元，那么可以直接将上面的58 02修改为00 0A：

测试结果：

RFID为何物

用学术派的话来讲，就是“射频识别，（Radio Frequency IDentification，简称RFID）技术，是一种无线通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。”这种概念对于多数人来说可能不太好理解，但如果直接用下图来描述，应该就更直观了，就是帮助用户图方便、图省事的隔空交互技术。常见的RFID产品有交通卡、门禁卡、借书卡、动物身份标签、电子车票等等。

RFID主要由3部分组成：标签、阅读器、天线（有时也包括中间件），如下图所示（源自网络）。读卡器通过内置天线发送一定频率（包括低频、高频、超高频及微波，其中高频13.56MHz在生活中可能比较常见）的无线电信号，当射频标签（比如交通卡）进入读卡器的磁场感应范围后，读卡器就可以获取标签中的相关信息。

RFID与NFC有何关系

相信很多人分不清RFID与NFC（近距离无线通讯技术）的关系，在微博或文章中经常看到两者被混为一谈的。大体可以用以下几点来说明：

1、NFC本身就是基于RFID演变而来的，RFID勉强可以算是NFC“他爹”；

2、频段差异：NFC仅限于13.56.MHz高频段，不像RFID有较多频段可选；

3、通讯距离差异：NFC大多在10厘米以内，而RFID可能扩展到几十米；

4、工作模式差异：NFC可被当作射频卡、阅读器或者点对点模式来使用，因为它把非接触读卡器、非接触卡和点对点功能都整合到同一块单芯片中，不像RFID需要阅读器和标签组成，因此NFC会更轻巧便捷，更注重信息的交互；

5、应用场景差异：RFID更多被运用于生产、物流、资产管理等，更适合厂商企业，而NFC则更多运用在公交、门禁、手机支付上，更适合平民大众。

防御方案探讨

很多时候，我们都是把各种射频卡放在钱包里，因此国外有家厂商就利用不锈钢制作出一款可防御RFID黑客的钱包，价格在100美元左右，据说薄如皮质，触如丝绸，土豪们可以网购一个试试。它主要是利用“法拉第笼”的原理去屏蔽外电场的干扰，从而防止钱包内的RFID卡被外界读取到。

除此之外，以下几点也许可以作为一个参考：

1. 避免使用Mfiare Classic芯片卡，而采用更强加密算法的芯片卡，比如CPU卡。

2. 涉及金额等敏感数据应进行加密处理，禁止明文存储。

3. 读卡器与后端主机数据库实行线上作业，采用即时连线的方式进行系统核查。

4. 结合uid进行加密，并设置uid白名单，提高攻击者破解成本，但可能被特殊卡绕过。

5. 对全扇区采用非默认密码加密，提高破解成本，但可能通过DarkSide方式暴力破解。