RFID 与 NFC 安全

非接触式标签用于控制门禁、支付、交通、库存和身份识别。RFID（射频识别）和NFC（近场通信）为楼宇门禁卡、酒店钥匙卡、交通卡和感应支付提供支持。

由于这些系统掌控着物理安全，系统弱点会直接转化为可以打开的门和可以完成的支付。许多部署仍然依赖已知破解方法存在十年之久的技术，而组织却从未更换这些技术。

• 克隆门禁卡可能获得完整的楼宇访问权限。
• 存在安全弱点的酒店门锁系统可能被廉价读卡器打开。

了解频率和芯片类型，是任何评估的基础。

非接触式标签分为两大频率类别，其安全性差异很大：

• 低频（125 kHz）——较旧的近距离卡，例如 HID Prox 和 EM4100。通信距离短，没有密码学保护；它们只会广播固定 ID。
• 高频（13.56 MHz）——包括 NFC、MIFARE、交通卡和支付卡。它支持存储器和扇区，较先进的芯片还支持密码学。

125 kHz 卡完全没有身份验证，因此很容易被克隆。13.56 MHz 系列的安全性跨度很大，从已被攻破的 MIFARE Classic 到稳健的 DESFire EV2/EV3 都包括在内。

Proxmark3 是业界标准的 RFID 研究设备。它支持 125 kHz 和 13.56 MHz，能够读取、写入、仿真卡片并运行攻击脚本。

其他实用硬件：

• Flipper Zero — 便于进行 LF 克隆和基础 NFC 操作。
• ACR122U — 适用于 13.56 MHz 的廉价 PC/SC NFC 读卡器。
• Chameleon — 仿真多种卡片类型，用于测试读卡器。

Proxmark 客户端可对无线电提供底层访问，让您分析消费级工具无法分析的标签。

125 kHz 感应卡没有任何防护。卡片会发送一个固定的 ID，读卡器将其与访问列表进行比对，这就是全部的安全模型。

使用 Proxmark 读取 ID，再将其写入一张空白的可重写 T5577 卡片，即可在几秒内制作出完美克隆卡。

MIFARE Classic 是部署最广泛的门禁卡之一，其 Crypto-1 密码算法自 2008 年以来就已被彻底破解。

卡片会将内存划分为多个扇区，每个扇区由两个密钥保护。多种攻击可以恢复这些密钥：

• Darkside — 利用密码算法的弱点，在不了解任何先验信息的情况下恢复密钥。
• Nested — 在已知一个密钥后，快速恢复其他所有密钥。
• 默认密钥字典 — 许多卡片仍在使用类似 FFFFFFFFFFFF 的出厂密钥。

恢复密钥后，就可以转储整张卡片的内容，并将其写入空白卡片。

Proxmark 可自动完成 MIFARE Classic 的完整攻击流程：恢复密钥、转储所有扇区，然后将转储内容写入一张第 0 块（UID 块）可写的魔术卡。

NFC 基于 13.56 MHz，并定义了标签类型以及一种名为 NDEF（NFC 数据交换格式）的数据格式。NDEF 用于存储网址、文本或应用启动数据等记录。

这一层的安全问题包括：

• 恶意 NDEF — 标签指向钓鱼网址，或在轻触时触发某项操作。
• 已锁定与未锁定的标签 — 可写入的 NTAG 可以被任何人重新编程。
• 基于 UID 的访问控制较为薄弱，因为 UID 可以在魔术卡上被伪造。

切勿仅凭 UID 进行身份验证；它是标识符，而不是秘密信息。

除了克隆之外，工具还可以向读卡器仿真一张卡片。Proxmark 或 Chameleon 可以呈现捕获到的卡片身份，在没有实体克隆卡的情况下欺骗门禁读卡器。

中继攻击更为强大：两台设备实时桥接无线链路，让远处的卡片看起来就在读卡器旁边。这会击破那些将距离近等同于获得授权的系统。

• 一台设备位于受害者卡片附近。
• 另一台设备位于目标读卡器处。
• 命令和响应通过两台设备之间的网络进行中继。

对于仅依赖物理距离的支付系统和无钥匙进入系统，中继攻击会构成威胁。

现代且设计完善的非接触式系统能够抵御这些攻击：

• MIFARE DESFire EV2/EV3 — 基于 AES 的双向身份验证和加密通信。
• SmartMX / 安全元件 — 用于支付卡片的防篡改芯片。
• EMV 非接触式技术 — 使用动态密码值，使每次轻触都具有唯一性且无法被重放。

其关键特性是挑战-响应身份验证：读卡器和卡片可以证明自己知道某个秘密，而无需传输任何可被克隆的静态值。

结构化的 RFID 评估遵循清晰的流程：

• 使用 lf search 和 hf search识别频率和芯片。
• 判断技术类型：它是已经被攻破的技术（125 kHz、MIFARE Classic），还是安全的技术（DESFire、EMV）？
• 在您获准评估的卡片上测试克隆。
• 在后端检查对 UID 的依赖；可伪造的 UID 是常见发现。
• 为依赖近距离信任的系统评估中继攻击暴露面。

始终在有文档记录的授权范围内操作，并且只能针对客户自己的凭据和读卡器。

非接触式评估通常会提出以下建议：

• 淘汰125 kHz和MIFARE Classic，改用 DESFire EV2/EV3 或同等技术。
• 使用双向密码学身份验证，绝不要使用仅基于 UID 的访问控制。
• 为高安全级别的门增加第二重身份验证因素（PIN 键盘、移动凭证）。
• 针对支付和门禁系统实施反中继措施，例如时间边界或距离界定技术。
• 轮换密钥并停用出厂默认密钥。

反复出现的主题是：任何信任静态可读值的系统都能被克隆。安全性必须依赖卡片永不泄露的秘密信息。

测试您对非接触式卡片安全性的理解。

现在您已经能够评估 RFID 和 NFC 门禁与身份系统：

• 125 kHz LF 卡片不使用密码学保护，可以立即克隆到 T5577 空白卡片上。
• 13.56 MHz 技术涵盖从已被攻破的技术（MIFARE Classic / Crypto-1，已被 Darkside 和 Nested 攻击攻破）到安全的技术（DESFire、EMV）。
• Proxmark3 可以在这两种频率上读取、转储、写入并仿真卡片。
• 基于 UID 的访问控制较为薄弱，因为 UID 可以被伪造；中继攻击会击破对近距离的信任。
• 安全设计使用双向密码学身份验证，使卡片永远不会泄露可被克隆的秘密。

接下来您将更广泛地学习捕获和重放 RF 信号。