Kaba Partnerforum 2013 MIFARE Basiswissen für Partner

Transkript

1 Kaba Partnerforum 2013 MIFARE Basiswissen für Partner

2 Agenda > Grundlagen MIFARE > MIFARE Classic 1k/4k > MIFARE DESFire > Wichtige Zusatzinformationen 2

3 Partnerforum 2013 Thomas Hollederer Produktmanager AM Bild Referent Fotografieren, Lesen, Traditionelles Bogenschießen > Vortragsthema: MIFARE Basiswissen für Partner 3

4 Grundlagen MIFARE > 1994 erste Chips von Mikron/Philips, heute NXP > Lizenzfreies System in mehreren Varianten, u. a.: > MIFARE Classic: 1kB und 4kB (selten), reine Speicherkarte, geknackte proprietäre Crypto-1 Verschlüsselung. > MIFARE (Ultra)Light: Kostengünstige Variante, keine Verschlüsselung, geringerer Speicher. > MIFARE Plus: hochschaltbare Sicherheitslevel (Level 1 3), gedacht für Classic Migration. > MIFARE DESFire: 2, 4 oder 8kB, Mikroprozessorkarte mit OS, DES, 3DES, ab EV1 auch AES. > Nach ISO 14443A aufgebaut. > Schlüsselbasierte Sicherheit beruht auf Wissen, nicht auf Besitz (vgl. Master Token Konzept bei LEGIC) 4

5 Grundlagen MIFARE > Schlüsselbasierte Sicherheit Sicherheit gegen: > Unbefugtes Lesen der Medien > Unbefugtes Beschreiben der Medien > Unbefugtes Erzeugen von Medien (Duplikate) Technologieebene Anwendungsund Prozessebene Sicherheitskonzept MTSC Technologie LEGIC MIFARE Jeder, der den Schlüssel kennt, kann die Medien lesen, beschreiben und auch duplizieren 5

6 Grundlagen MIFARE > ISO 14443A: > Definierte Übertragungsfrequenz von 13,56 MHz > Definierte Übertragung der UID > Optimierung der Übertragungsgeschwindigkeit (bis zu 848kBit/s) auf Kosten der Reichweite (max. 10cm theoretischer Leseabstand für Übertragung der UID) > Vergleich zu ISO (LEGIC advant 1k) oder LEGIC prime: 26kBit/s 6

7 Grundlagen MIFARE Antenne Closed Coupling ISO/IEC Proximity ISO/IEC Vicinity ISO/IEC Long Range ISO/IEC ,1 m 0,6 m 3-10 m 7

8 MIFARE Classic 1k/4k > MIFARE Classic 1k: Allgemeines > Aktuell größter Marktanteil, weltweit 1 2 Milliarden Medien > Verschlüsselung: Crypto-1 > Ur-MIFARE Chip > 4 bzw. 7 Byte UID > Reine Inhaltsverzeichnis Speicherkarte Ausweisnummer Bezahlsystem Daten 8

9 MIFARE Classic 1k/4k > MIFARE Classic 1k: Aufbau > Speicher aufgeteilt in: > 16 Sektoren (Sektor 0-15) > jeder Sektor besteht aus 4 Blöcken (Block 0-3) > jeder Block ist 16 Byte groß > Reservierte Bereiche: > Block 0 im Sektor 0 beinhaltet Herstellerdaten (u. a. die UID) > Block 1 und 2 im Sektor 0 sollte das Inhaltsverzeichnis (MAD = MIFARE Application Directory) beinhalten > Block 3 eines jeden Sektors (Sektortrailer) beinhaltet die Zugriffsschlüssel und -bedingungen für diesen Sektor => Reine Nutzdaten: 720 Byte, bei Verwendung von MAD 9

10 MIFARE Classic 1k/4k > MIFARE Classic 1k: Zugriff (Daten lesen und/oder schreiben) > Für jeden Sektor (auch für Sektor 0 => MAD) existieren zwei Zugriffsschlüssel (Key A und B). > Zugriffsbedingungen (einstellbar) regeln, was Key A und B darf. NXP empfiehlt: Key A -> lesen Key B -> lesen und schreiben > Ist der Key eines Sektors unbekannt, kann man die Inhalte dieses Sektors nicht lesen bzw. beschreiben (gilt auch für Sektor 0 => MAD). > Werkseinstellung (evtl. unverändert): Für Key A: 0xFFFFFFFFFFFF bzw. 0xA0A1A2A3A4A5 Für Key B 0xFFFFFFFFFFFF bzw. 0xB0B1B2B3B4B5 10

11 MIFARE Classic 1k/4k > MIFARE Classic 1k: C: Check Byte G: GPB (General Purpose Byte) MIFARE classic Sektor 0 Sektor 1 0 1UID2 3 C Manufacturer Data Block Block 1 MAD (MIFARE Application Directory) Block Key 2 A Access 7 C. 8 G Key 13 B Block Block Data 7 / Values Block Block Key A Access 7 C. 8 G Key 13 B Block 3 Sektor Block Data 7 / Values Block Block Key 2 A Access 7 C. 8 G Key 13 B Block 3 11

12 MIFARE Classic 1k/4k > MIFARE Classic 1k: MAD > Inhaltsverzeichnis des Chips, in dem sich die Applikationen mit ihrer (Application ID) eintragen sollten. > wird von NXP auf Antrag vergeben. > Liste aller vergebenen unter: > Beispiel: Kaba ARIOS: 5210, 5211, Baltech: 4844, PCS: 482D CRC INFO Sektor 1 Sektor 2 Sektor 3 Sektor 4 Sektor 5 Sektor 6 Sektor 7 Block Sektor 0 Sektor 8 Sektor 9 Sektor 10 Sektor 11 Sektor 12 Sektor 13 Sektor 14 Sektor 15 Block 2 12

13 MIFARE Classic 1k/4k > MIFARE Classic 4k: > In DACH relativ selten > Sonst wie MIFARE Classic 1k, außer: Sektor 0 UID Key A C Manufacturer Data MAD für Sektor 1 bis 15 Access C. G Key B 4 Blöcke mit je 16 Byte Sektor 1 Key A Data / Values Access C. G Key B 4 Blöcke mit je 16 Byte Sektor 15 Key A Data / Values Access C. G Key B 4 Blöcke mit je 16 Byte Sektor 16 Key A MAD für Sektor 17 bis 39 Access C. G Key B 4 Blöcke mit je 16 Byte 13

14 MIFARE Classic 1k/4k > MIFARE Classic 4k: Sektor 17 Sektor 32 Key A Data / Values Access C. G Key B 4 Blöcke mit je 16 Byte Sektor 31 Key A Data / Values Access C. G Key B 4 Blöcke mit je 16 Byte Data / Values 4 Blöcke mit je 64 Byte Key A Access C. G Key B Sektor 39 Data / Values 4 Blöcke mit je 64 Byte Key A Access C. G Key B 14

15 MIFARE Classic 1k/4k > Wissenstest zu MIFARE Classic: > Was benötige ich, um meine Applikation (z. B. Daten für ein Standalone ZK-System) auf vorhandene MIFARE classic Medien aufbringen zu können, wenn ich mich an die Empfehlungen von NXP halte und ein MAD vorhanden ist? Genügend freie Sektoren für meine Applikationsdaten Den Schreibschlüssel (wahrscheinlich Key B) für den Sektor 0 (MAD) um die Application ID () meiner Applikation im MAD eintragen zu können Die Schreibschlüssel (Key B) für die freien Sektoren um meine Applikationsdaten aufbringen zu können. > Was benötige ich, um die Daten einer fremden Applikation zu lesen (z. B. eine Ausweisnummer)? Die Application ID () der entsprechenden Applikation Den Leseschlüssel und den Key-Index (Key A oder Key B) des Sektors 0 (MAD), um den entsprechenden Sektor finden zu können Den Leseschlüssel und den Key-Index (Key A oder Key B) des Sektors, in dem sich die Ausweisnummer befindet Die Codierung (Hex, BCD, Dezimal, ) der Ausweisnummer 15

16 MIFARE DESFire > MIFARE DESFire: Allgemeines > Derzeit meistverkaufte Karte wegen MIFARE Classic Hack und Nachfolger der MIFARE Classic > DES, 3DES und ab EV1 auch AES Verschlüsselung möglich > Versionen mit 2, 4 und 8k > 7 Byte UID > Mikroprozessorkarte mit flexiblem File- aber fixem Betriebssystem Kantine Word Excel ZK 16

17 MIFARE DESFire > MIFARE DESFire: Aufbau und Zugriff (Daten lesen/schreiben) > Speicher aufgeteilt in: > Applikationen (max. 28) > jede Applikation besteht aus Files (bis zu 32) in variabler Größe, die die eigentlichen Daten beinhalten > Unterschiedliche Filetypen (z. B. Standard Data File, Value File, Linear Record File, ) > Schlüssel für die Karte selbst (PICC-Master-Key), um neue Applikationen aufzubringen und ggf. Inhaltsverzeichnis lesen zu können > Berechtigungen des PICC-Master-Key sind einstellbar (über PICC- Master-Key Settings) > Pro Applikation können bis zu 14 Keys mit unterschiedlichen Rechten definiert werden > Für die Keys der Applikation und für PICC-Master-Key kann der Verschlüsselungsalgorithmus eingestellt werden 17

18 MIFARE DESFire > MIFARE DESFire: MIFARE DESFire bis zu 28 Applikationen MAD 3 PICC - Master-Key bis... zu Files Applikationsverzeichnis mit bis zu 14 Keys Verschlüsselung: DES 3DES AES 18

19 MIFARE DESFire > Wissenstest zu MIFARE DESFire: > Was benötige ich, um meine Applikation (z. B. Daten für ein Standalone ZK-System) auf vorhandene MIFARE DESFire Medien aufbringen zu können? Genügend freier Speicher und Applikationen für meine Applikationsdaten Den PICC-Master-Key sowie dessen Verschlüsselungsalgorithmus, um die Application ID () meiner Applikation im Inhaltsverzeichnis (MAD 3) eintragen zu können > Was benötige ich, um die Daten einer fremden Applikation zu lesen (z. B. eine Ausweisnummer)? Die Application ID () der vorhandenen Ausweisnummer, um dann mit Hilfe des Inhaltsverzeichnisses (MAD 3) die Applikation zu finden Ggf. des PICC-Master-Key, falls das Lesen des Inhaltsverzeichnisses (MAD 3) geschützt ist Den Index (Key 1, 2, 14) und den Leseschlüssel der Applikation, in dem sich die vorhandene Ausweisnummer befindet Die Codierung (Hex, BCD, Dezimal, ) der vorhandenen Ausweisnummer. 19

20 Wichtige Zusatzinformationen > Jeder MIFARE-Leser, egal von welchem Hersteller, muss bei der Inbetriebnahme in irgend einer Art und Weise getauft/initialisiert werden! => Demo > Fehler bei MIFARE DESFire: > Löschen von Applikationen gibt Speicher nicht frei > Formatieren des Mediums gibt Speicher frei (aber dann sind alle Applikationen weg) 20

21 Wichtige Zusatzinformationen > Bauformen: > Vor allem für schreibenden Zugriff (z. B. CardLink), ist ein Ausweis im ISO-Format einem Schlüsselanhänger oder ähnlichem vorzuziehen! > Gründe: > MIFARE nach ISO14443A => hohe Datenübertragungsrate auf Kosten der Lesereichweite. > Zum Schreiben wird eine höhere Energie benötigt als zum Lesen => das Medium kann diese höhere Energie nur bei geringerem Abstand bzw. größerem Antennendurchmesser aufnehmen. > Augen auf beim Vergleich mit anderen Produkten/Systemen: Wird evtl. nur die UID gelesen? > Ungünstige Umgebungsbedingungen machen sich subjektiv stärker bemerkbar. > Schlechtere/schwankende Medienqualität macht sich subjektiv stärker bemerkbar. 21

22 Wichtige Zusatzinformationen > Bauformen: Lesereichweite bei Ausweisen/Schlüsselanhänger 22

23 Wichtige Zusatzinformationen > Bauformen: Lesereichweite bei Ausweisen/Schlüsselanhänger 23

24 Wichtige Zusatzinformationen > AES Verschlüsselung bei MIFARE DESFire erfolgt über ein Co- Prozessor auf dem Medium => erhöhter Energiebedarf Messung MIFARE DESFire mit aktiver AES-Verschlüsselung mm Quelle: MADA Marx Datentechnik GmbH 24

25 Wichtige Zusatzinformationen > Nicht der 3DES-Algorithmus wurde geknackt, sondern bei den Chips der Variante MF3ICD40 konnten die Schlüssel durch eine Seitenkanalanalyse beim ver-/entschlüsseln erlauscht werden. 25

26 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit