M1卡基础知识

基本结构

M1卡（Mifare Classic 1K）具有以下结构：

• 总共16个扇区（0-15号扇区）
• 每个扇区4个块（0-3号块）
• 每个块16字节
• 每个扇区的第4块（3号块）为控制块，存储该扇区的密钥和访问控制位

控制块结构（每扇区第4块）

+-------------+------------------+-------------+
| Key A(6字节) | 访问控制位(4字节) | Key B(6字节) |
+-------------+------------------+-------------+

数据容量分析

每个扇区的数据容量：

1. 每个扇区有4个块（Block）
2. 每个块16字节
3. 最后一个块（第4块，即3号块）是控制块，不能写入数据
4. 所以每个扇区实际可写入数据的块数是3个
5. 因此每个扇区可写入数据容量 = 3块 × 16字节 = 48字节

特殊情况：

1. 扇区0的第一个块（0号块）存储厂商数据，不能写入
2. 所以扇区0实际只有2个块可用，即32字节

总可写入容量：

• 扇区0：32字节
• 其他15个扇区：15 × 48 = 720字节
• 总计：752字节

密钥系统

1. 每个扇区都有独立的Key A和Key B
2. 这些密钥存储在每个扇区的第4块（控制块）
3. 理论上可以有16组不同的密钥对

安全风险

1. 防复制机制

   • M1卡没有硬件级别的防复制机制
   • 如果密钥泄露，卡片可以被完全复制
   • 复制后的卡片与原卡功能完全相同

2. 密钥泄露风险

   • Key A泄露：可以读取卡片数据
   • Key B泄露：可以读取和写入卡片数据
   • 两个密钥都泄露：卡片可以被完全复制

3. 已知安全漏洞

   • 2008年发现了M1卡的加密算法漏洞
   • 攻击者可以通过监听卡片与读卡器的通信来破解密钥
   • 这个漏洞使得M1卡的安全性大大降低

UID（唯一标识符）

1. 基本特性

   • 每张M1卡出厂时都有一个唯一的7字节UID
   • UID存储在扇区0的块0中
   • UID是只读的，不能被修改

2. UID复制风险

   • 存在可以修改UID的特殊卡片（"UID可写卡"）
   • 这些特殊卡片可以完全模拟原卡的UID
   • 市场上存在可以复制UID的设备
   • 因此不能仅依赖UID来防止卡片复制

安全建议

1. 不要修改扇区0的密钥
2. 禁止在代码中硬编码密钥值
3. 不要仅依赖UID来验证卡片合法性
4. 建议结合其他安全措施（如密钥验证、数据加密等）

其他卡片参数对比

卡片类型	ID特性	安全性	存储容量	价格(¥)	主要应用场景
ID卡	10字节固定	极易复制无密钥	无	0.25	低端门禁、简单考勤系统
M1标准卡	7字节固定，不可修改	可复制可破解	1K	0.3	学校饭卡、小区门禁、员工考勤
M1 4K卡	7字节固定，不可修改	可复制可破解	4K	0.5	校园一卡通、大型企业门禁、停车场管理
复旦FM系列	7字节固定，不可修改	不可复制不可破解	8K-16K	0.4	金融支付、校园一卡通、政府门禁、城市公交卡
CPU卡	7字节固定，不可修改	不可复制不可破解	8K-256K	2	银行卡、社保卡、医保卡、电子钱包
DESFire系列	7字节固定，不可修改	不可复制不可破解	2K-8K	7	地铁公交卡、高端门禁、电子票务、智能交通

说明：

1. 频率信息：大部分RFID卡工作频率为13.56MHz（高频），仅ID卡使用125kHz（低频）
2. 密钥长度：M1系列为6字节，复旦FM系列和DESFire系列为16字节，CPU卡为8-32字节，ID卡无密钥
3. 非主流卡片：CUID（可写UID卡）、FUID（一次性UID卡）等主要用于测试和特殊场景，不建议用于正式系统
4. 增强安全性：如需更高安全性，推荐选择CPU卡、复旦FM系列或DESFire系列，而非M1卡