射頻RFID信號(hào)攻擊模擬效果探討

國(guó)內(nèi)外頻發(fā)各種RFID攻擊事件，一些黑客利用RFID技術(shù)破解各種消費(fèi)卡、充值卡，然后盜刷惡意充值消費(fèi)卡，有些人也因此獲刑了。現(xiàn)在是物聯(lián)網(wǎng)推動(dòng)著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展，很多手機(jī)終端也被嵌入NFC功能，用于公交、移動(dòng)支付等等，很多的安全問題也逐步被曝露出來。

RFID攻擊模擬效果

1、卡數(shù)據(jù)嗅探

多數(shù)人身上一般都會(huì)攜帶有各類射頻卡，里面可能一些個(gè)人信息，或者門禁監(jiān)控系統(tǒng)的驗(yàn)證信息。一些攻擊者可能通過一些設(shè)備，去讀取受害者身上的射頻卡信息（能否讀取成功就取決于射頻卡的通訊距離了），然后通過將這些數(shù)據(jù)寫入空白卡或者其它方式進(jìn)行重放攻擊，就可以獲取他人的身份驗(yàn)證或者其它敏感信息。

2、模擬卡數(shù)據(jù)重放

由于卡上uid不可寫（特種卡除外），對(duì)于一些加入uid識(shí)別的讀卡系統(tǒng)，有時(shí)需要模擬卡片數(shù)據(jù)才能繞過驗(yàn)證，這些借助proxmark3即可實(shí)現(xiàn)。

3、卡復(fù)制

在很多門禁卡中，經(jīng)常使用存儲(chǔ)器頭部的uid值作為一個(gè)判斷值，如果我們直接將它寫入一張空白卡中，就可復(fù)制出一張卡來通過門禁。但由于多數(shù)卡的uid部分是不可寫，因此必須使用到uid可寫的特種卡，至于如何獲取到這種卡，大家自行百度下。

4、卡數(shù)據(jù)破解與篡改

一些Mifare Classic卡（比如A類卡）很早之就已經(jīng)被破解出來，但目前使用仍是很廣泛，很多公司、學(xué)校的門禁、餐卡、一卡通都仍在使用這類芯片卡。

下面是某食堂餐卡被破解后獲取到的數(shù)據(jù)，只有第1扇區(qū)存在數(shù)據(jù)。通過多次充值、消費(fèi)等數(shù)據(jù)的對(duì)比，得到以下結(jié)果：

1、余額值有兩個(gè)字節(jié)，前1字節(jié)代表幾角，后1字節(jié)代表256的倍數(shù)，其計(jì)算單位也是角，比如充值前余額為64 00，即代表余額0x64 = 100 = 10元；充值后余額為58 02，即代表余額0x58 + 2*256 = 60元。

2、檢驗(yàn)值也是由2個(gè)字節(jié)構(gòu)成，比如上面的AE 01，通過數(shù)據(jù)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)在充值后該值與金額變化無關(guān)，而跟消費(fèi)日期有關(guān)，因此我們可以直接修改下方余額來達(dá)到充值的目的，因?yàn)槌渲档臅r(shí)候并不會(huì)改變上面的消費(fèi)日期，省去分析檢驗(yàn)值的計(jì)算原理的步驟。

比如我們打算給上面的60塊餐卡充值，使其余額達(dá)到256元，那么可以直接將上面的58 02修改為00 0A：

測(cè)試結(jié)果：

RFID為何物

用學(xué)術(shù)派的話來講，就是“射頻識(shí)別，（Radio Frequency IDentification，簡(jiǎn)稱RFID）技術(shù)，是一種無線通信技術(shù)，可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸?！边@種概念對(duì)于多數(shù)人來說可能不太好理解，但如果直接用下圖來描述，應(yīng)該就更直觀了，就是幫助用戶圖方便、圖省事的隔空交互技術(shù)。常見的RFID產(chǎn)品有交通卡、門禁卡、借書卡、動(dòng)物身份標(biāo)簽、電子車票等等。

RFID主要由3部分組成：標(biāo)簽、閱讀器、天線（有時(shí)也包括中間件），如下圖所示（源自網(wǎng)絡(luò)）。讀卡器通過內(nèi)置天線發(fā)送一定頻率（包括低頻、高頻、超高頻及微波，其中高頻13.56MHz在生活中可能比較常見）的無線電信號(hào)，當(dāng)射頻標(biāo)簽（比如交通卡）進(jìn)入讀卡器的磁場(chǎng)感應(yīng)范圍后，讀卡器就可以獲取標(biāo)簽中的相關(guān)信息。

RFID與NFC有何關(guān)系

相信很多人分不清RFID與NFC（近距離無線通訊技術(shù)）的關(guān)系，在微博或文章中經(jīng)?？吹絻烧弑换鞛橐徽劦?。大體可以用以下幾點(diǎn)來說明：

1、NFC本身就是基于RFID演變而來的，RFID勉強(qiáng)可以算是NFC“他爹”；

2、頻段差異：NFC僅限于13.56.MHz高頻段，不像RFID有較多頻段可選；

3、通訊距離差異：NFC大多在10厘米以內(nèi)，而RFID可能擴(kuò)展到幾十米；

4、工作模式差異：NFC可被當(dāng)作射頻卡、閱讀器或者點(diǎn)對(duì)點(diǎn)模式來使用，因?yàn)樗逊墙佑|讀卡器、非接觸卡和點(diǎn)對(duì)點(diǎn)功能都整合到同一塊單芯片中，不像RFID需要閱讀器和標(biāo)簽組成，因此NFC會(huì)更輕巧便捷，更注重信息的交互；

5、應(yīng)用場(chǎng)景差異：RFID更多被運(yùn)用于生產(chǎn)、物流、資產(chǎn)管理等，更適合廠商企業(yè)，而NFC則更多運(yùn)用在公交、門禁、手機(jī)支付上，更適合平民大眾。

防御方案探討

很多時(shí)候，我們都是把各種射頻卡放在錢包里，因此國(guó)外有家廠商就利用不銹鋼制作出一款可防御RFID黑客的錢包，價(jià)格在100美元左右，據(jù)說薄如皮質(zhì)，觸如絲綢，土豪們可以網(wǎng)購(gòu)一個(gè)試試。它主要是利用“法拉第籠”的原理去屏蔽外電場(chǎng)的干擾，從而防止錢包內(nèi)的RFID卡被外界讀取到。

除此之外，以下幾點(diǎn)也許可以作為一個(gè)參考：

1. 避免使用Mfiare Classic芯片卡，而采用更強(qiáng)加密算法的芯片卡，比如CPU卡。

2. 涉及金額等敏感數(shù)據(jù)應(yīng)進(jìn)行加密處理，禁止明文存儲(chǔ)。

3. 讀卡器與后端主機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)行線上作業(yè)，采用即時(shí)連線的方式進(jìn)行系統(tǒng)核查。

4. 結(jié)合uid進(jìn)行加密，并設(shè)置uid白名單，提高攻擊者破解成本，但可能被特殊卡繞過。

5. 對(duì)全扇區(qū)采用非默認(rèn)密碼加密，提高破解成本，但可能通過DarkSide方式暴力破解。