Mifare算法分析

简介：
Mifare算法分析专注于研究和探讨Mifare系列芯片的安全机制与加密算法，包括其工作原理、潜在漏洞及破解方法，为RFID安全领域提供深入见解。 Mifare算法是应用于广泛使用的非接触式智能卡芯片——Mifare Classic中的加密技术。该芯片的通信基于ISO-14443-A标准，并包含了专有的认证与加密协议，尽管其硬件标准公开透明，但安全机制和加密方法仍为私有信息。 Imperial College London 的 Wee Hon Tan 对于破解 Mifare 加密算法的研究表明，在五分钟内仅通过无线访问卡片即可恢复任何密钥。这种攻击手段暴露了门禁系统的潜在漏洞，并可能使伪造有效身份成为现实，从而对系统安全性构成威胁。 Mifare Classic 使用的加密算法被称为 Crypto-1 算法，属于流密码类型。该算法利用基于线性反馈移位寄存器（LFSR）结构生成伪随机数序列进行数据加解密操作。其中，伪随机数生成器的安全性能直接影响整个系统的安全性。 在 Mifare Classic 中还涉及了 Parity 位的使用，这是一种用于检测错误的数据校验方法。Parity 位正确性对于确保数据完整性至关重要；一旦发现 Parity 错误，则可能会拒绝该数据以保障系统安全。 研究显示，Mifare Classic 的加密和认证机制存在漏洞，并且已有攻击手段被提出可以快速低成本地破解其密钥保护措施。这不仅揭示了 Mifare Classic 安全系统的脆弱性，还可能让非法访问成为现实，从而对整体安全性造成威胁。 另外，在针对伦敦交通卡 Oyster Card（基于Mifare Classic技术）的研究中发现，研究人员成功解构卡片内部结构并定位到表示当前余额及历史交易记录的具体数据字节。这一成果可能导致数百万英镑的经济损失，并且可能会被用来非法操作系统资源。 鉴于 Mifare Classic 加密技术的安全性问题引起了学术界和产业界的广泛关注，有必要审查现有安全协议并考虑升级方案以应对潜在风险。此外，在设计新系统时需更加重视安全性因素，并定期对已有系统的安全机制进行审核。随着新技术的发展以及新型攻击手段的出现，持续更新 Mifare Classic 系统及其加密算法变得越来越重要。