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arduino - Desfire EV1 通信示例

转载作者：行者123 更新时间：2023-12-04 05:23:16

Stackoverflow 上有很多关于 Desfire EV1 卡的问题。
但是如果你搜索一些示例数据，你会发现几个字节的唯一地方是 Ridrix Blog .但这很不完整。

很多人在为 Desfire 卡开发代码时在那里写了他们的问题。但大多数情况下，当他们解决问题时，他们懒得发布解决方案。所以你会发现很多问题，但很少有数据示例的答案。

即使您有 Desfire EV1 文档(我没有，我研究了 easypay 代码)，您也需要更多。文档只是理论。但是您的卡返回身份验证错误或完整性错误或意外 CMAC 的原因是什么？

Session 键是否正常？

CBC 是否在正确的模式下工作？

CMAC 计算是否正确？

CRC32 是否正确？

在函数调用之前/之后， session key 的 IV 是否正确？

没有例子，你就完全迷失了。

最佳答案

在 Desfire EV1 开发上花费了数周时间后，我决定为所有需要输入数据来提供复杂密码功能并将输出与预期数据进行比较的人发布一些示例。我知道这非常有帮助。
在这里您可以找到一些来自最重要的 Desfire EV1 操作的调试输出。
目前您无法在互联网上找到此信息。
如果我有这些例子，我会节省很多时间来开发我的代码。
ISO 和 AES 身份验证 session 的陷阱
在 ISO 和 AES 模式下，每个加密/解密都经过 加拿大广播公司 .
四仅在身份验证后创建 key 时将 session key 重置为零一次。
身份验证开始时，身份验证 key 的 IV 仅重置一次。
身份验证期间:

从带有 RECEIVE + DECIPHER 的卡接收随机 B

随机AB用SEND+ENCIPHER发送到卡

使用 RECEIVE + DECIPHER

接收随机 A

CMAC 是 session key 的 IV 的副本。
CMAC 必须主要针对发送到卡的数据和从卡返回的数据进行计算。
但是所有执行 CBC 加密的命令(例如 ChangeKeySettings)都与该方案不同。
发送/接收多个帧的命令(例如 GetApplicationIDs)必须根据已发送/接收的所有帧的数据(不包括 0xAF 状态字节)计算 CMAC。
对于 TX 数据，CMAC 是通过命令字节 + 所有参数字节计算的。
对于 RX 数据，CMAC 是根据所有响应字节 + 最后一个必须附加在末尾的状态字节(始终为 00 = 成功)计算得出的!
认证是无效 :

发生错误时(状态 != 00 和 != AF)，

当执行 SelectApplication 时，

更改用于身份验证的相同 key 后，

当另一张卡进入 RF 场时(不要忘记重置您的变量)。

在这些情况下， session key 不再有效，因此不得计算 CMAC。
CRC32 新 key 的计算仅在 key 数据本身上进行。
密码的 CRC32 是根据命令、 key 号和尚未加密的密码计算得出的。
以下调试输出是由我在带有 Adafruit PN532 板的 Teensy 3.2 中运行的代码生成的。
更多详情请见我的 source code .
C++ 源代码是为 Arduino/Teensy 编写的，但它是被设计的 多平台以便它可以在 Visual Studio、Linux 或其他平台上编译。 ZIP 文件还包含一个 Visual Studio 项目。
在以下示例中，所有 key 的 key 版本均为 0x10。
使用 2K3DES 默认 key 的 ISO 身份验证 #0

*** Authenticate(KeyNo= 0, Key= 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 (DES))
Sending:  <1A 00>
Response: <AF B8 90 04 7F 2D C8 D6 8B>
* RndB_enc:   B8 90 04 7F 2D C8 D6 8B
* RndB:       74 B8 43 5F CB A0 B6 75
* RndB_rot:   B8 43 5F CB A0 B6 75 74
* RndA:       92 31 34 8B 66 35 A8 AF
* RndAB:      92 31 34 8B 66 35 A8 AF B8 43 5F CB A0 B6 75 74
* RndAB_enc:  7C 84 6A 50 7B 9B 6E 68 64 BC 33 72 A3 06 A8 C1
Sending:  <AF 7C 84 6A 50 7B 9B 6E 68 64 BC 33 72 A3 06 A8 C1>
Response: <00 B7 96 DD 3F 81 15 45 F3>
* RndA_enc:   B7 96 DD 3F 81 15 45 F3
* RndA_dec:   31 34 8B 66 35 A8 AF 92
* RndA_rot:   31 34 8B 66 35 A8 AF 92
* SessKey:    92 30 34 8A 74 B8 42 5E 92 30 34 8A 74 B8 42 5E (DES)

更改 2K3DES 默认 key #0

*** ChangeKey(KeyNo= 0)
* SessKey:       B4 28 2E FA 9E B8 2C AE B4 28 2E FA 9E B8 2C AE (DES)
* SessKey IV:    00 00 00 00 00 00 00 00
* New Key:       00 10 20 31 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 (2K3DES)
* CRC Crypto:    0x5001FFC5
* Cryptogram:    00 10 20 31 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 C5 FF 01 50 00 00 00 00
* CryptogrEnc:   87 99 59 11 8B D7 7C 70 10 7B CD B0 C0 9C C7 DA 82 15 04 AA 1E 36 04 9C
Sending:  <C4 00 87 99 59 11 8B D7 7C 70 10 7B CD B0 C0 9C C7 DA 82 15 04 AA 1E 36 04 9C>
Response: <00>

更改 2K3DES 默认 key #1

*** ChangeKey(KeyNo= 1)
* SessKey:       9C 70 56 82 5C 08 9E C8 9C 70 56 82 5C 08 9E C8 (DES)
* SessKey IV:    00 00 00 00 00 00 00 00
* New Key:       00 10 20 31 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 (2K3DES)
* Cur Key:       00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 (DES)
* CRC Crypto:    0xD7A73486
* CRC New Key:   0xC4EF3A3A
* Cryptogram:    00 10 20 31 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 86 34 A7 D7 3A 3A EF C4
* CryptogrEnc:   7D 83 D3 4E FB 6C 84 98 48 E2 D6 37 AD A2 D0 87 14 36 1A E6 C4 63 14 52
Sending:  <C4 01 7D 83 D3 4E FB 6C 84 98 48 E2 D6 37 AD A2 D0 87 14 36 1A E6 C4 63 14 52>
Response: <00 1D 5C 27 97 10 86 30 8D>
CMAC:         1D 5C 27 97 10 86 30 8D

使用 3K3DES 默认 key 的 ISO 身份验证 #0

*** Authenticate(KeyNo= 0, Key= 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 (3K3DES))
Sending:  <1A 00>
Response: <AF 14 65 76 AC 1B 7D B8 CA 24 84 C5 69 7F 80 12 E1>
* RndB_enc:   14 65 76 AC 1B 7D B8 CA 24 84 C5 69 7F 80 12 E1
* RndB:       BA 91 37 BB 7A 18 33 E7 39 F0 5E 8F 07 87 D0 C4
* RndB_rot:   91 37 BB 7A 18 33 E7 39 F0 5E 8F 07 87 D0 C4 BA
* RndA:       F5 68 6F 3A 39 1C D3 8E BD 10 77 22 81 44 5B F6
* RndAB:      F5 68 6F 3A 39 1C D3 8E BD 10 77 22 81 44 5B F6 91 37 BB 7A 18 33 E7 39 F0 5E 8F 07 87 D0 C4 BA
* RndAB_enc:  D0 55 BD 5E A0 1E BF C3 02 93 D4 8A 54 A0 51 B4 0A 66 57 7A 38 3C 58 ED 77 5C 51 BC 97 D4 FA BD
Sending:  <AF D0 55 BD 5E A0 1E BF C3 02 93 D4 8A 54 A0 51 B4 0A 66 57 7A 38 3C 58 ED 77 5C 51 BC 97 D4 FA BD>
Response: <00 E1 EE 93 F0 12 C8 D6 72 11 D4 33 7C AD 56 6A 40>
* RndA_enc:   E1 EE 93 F0 12 C8 D6 72 11 D4 33 7C AD 56 6A 40
* RndA_dec:   68 6F 3A 39 1C D3 8E BD 10 77 22 81 44 5B F6 F5
* RndA_rot:   68 6F 3A 39 1C D3 8E BD 10 77 22 81 44 5B F6 F5
* SessKey:    F4 68 6E 3A BA 90 36 BA D2 8E BC 10 32 E6 38 F0 80 44 5A F6 06 86 D0 C4 (3K3DES)

更改 3K3DES 默认 key #0

*** ChangeKey(KeyNo= 0)
* SessKey:       F4 68 6E 3A BA 90 36 BA D2 8E BC 10 32 E6 38 F0 80 44 5A F6 06 86 D0 C4 (3K3DES)
* SessKey IV:    00 00 00 00 00 00 00 00
* New Key:       00 10 20 31 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 00 (3K3DES)
* CRC Crypto:    0xA2003ED6
* Cryptogram:    00 10 20 31 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 00 D6 3E 00 A2 00 00 00 00
* CryptogrEnc:   7F 88 90 C7 CA B9 A4 22 81 73 A6 41 B6 5F 0F 43 FD 40 4A 01 13 71 A9 90 4A 62 9E 3C 20 B2 FF 63
Sending:  <C4 00 7F 88 90 C7 CA B9 A4 22 81 73 A6 41 B6 5F 0F 43 FD 40 4A 01 13 71 A9 90 4A 62 9E 3C 20 B2 FF 63>
Response: <00>

更改 3K3DES 默认 key #1

*** ChangeKey(KeyNo= 1)
* SessKey:       9C 52 0E 3C B4 5A B2 A4 A2 00 C4 DA 72 2C 0E F4 38 FE 8A 48 F8 18 9E 56 (3K3DES)
* SessKey IV:    00 00 00 00 00 00 00 00
* New Key:       00 10 20 31 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 00 (3K3DES)
* Cur Key:       00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 (3K3DES)
* CRC Crypto:    0x078BAED8
* CRC New Key:   0x12A6733E
* Cryptogram:    00 10 20 31 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 70 60 50 40 30 20 10 00 D8 AE 8B 07 3E 73 A6 12
* CryptogrEnc:   72 18 2F 5B 0C F1 7E A0 86 A5 AE A5 64 ED 98 7A F3 90 CD B3 78 36 4E 2B C2 45 8B 3A E3 23 98 4D
Sending:  <C4 01 72 18 2F 5B 0C F1 7E A0 86 A5 AE A5 64 ED 98 7A F3 90 CD B3 78 36 4E 2B C2 45 8B 3A E3 23 98 4D>
Response: <00 D2 E3 BD 0D 09 47 72 ED>
CMAC:         D2 E3 BD 0D 09 47 72 ED

使用 AES 默认 key 的 AES 身份验证 #0

*** Authenticate(KeyNo= 0, Key= 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 (AES))
Sending:  <AA 00>
Response: <AF FF 0A FB 10 B4 3F 3B 34 23 36 57 0F 7A 0E 8B 74>
* RndB_enc:   FF 0A FB 10 B4 3F 3B 34 23 36 57 0F 7A 0E 8B 74
* RndB:       1F 45 19 27 E7 C0 FC DE 60 9E E8 02 EF 69 76 04
* RndB_rot:   45 19 27 E7 C0 FC DE 60 9E E8 02 EF 69 76 04 1F
* RndA:       73 AE 5D 30 17 42 21 64 FB 16 25 D8 1F 2A 69 8C
* RndAB:      73 AE 5D 30 17 42 21 64 FB 16 25 D8 1F 2A 69 8C 45 19 27 E7 C0 FC DE 60 9E E8 02 EF 69 76 04 1F
* RndAB_enc:  B3 11 34 03 F5 73 95 35 CA 1A 5D 4B D4 38 BE 03 2B 54 28 32 3D 0A 83 4D 11 8F 35 06 C4 2C 5B 01
Sending:  <AF B3 11 34 03 F5 73 95 35 CA 1A 5D 4B D4 38 BE 03 2B 54 28 32 3D 0A 83 4D 11 8F 35 06 C4 2C 5B 01>
Response: <00 E2 AE 7D 31 29 48 19 69 E9 A0 C7 CC 89 1E DF 58>
* RndA_enc:   E2 AE 7D 31 29 48 19 69 E9 A0 C7 CC 89 1E DF 58
* RndA_dec:   AE 5D 30 17 42 21 64 FB 16 25 D8 1F 2A 69 8C 73
* RndA_rot:   AE 5D 30 17 42 21 64 FB 16 25 D8 1F 2A 69 8C 73
* SessKey:    73 AE 5D 30 1F 45 19 27 1F 2A 69 8C EF 69 76 04 (AES)

更改 AES 默认 key #0

*** ChangeKey(KeyNo= 0)
* SessKey:       73 AE 5D 30 1F 45 19 27 1F 2A 69 8C EF 69 76 04 (AES)
* SessKey IV:    00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
* New Key:       00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 (AES)
* CRC Crypto:    0x6BE6C6D2
* Cryptogram:    00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 10 D2 C6 E6 6B 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
* CryptogrEnc:   97 41 8E 6C C0 1C 4E 6F AD 4D 87 4D 8D 42 5C EA 32 51 36 11 47 2C DA 04 E3 5E FB 77 9A 7D A0 E4
Sending:  <C4 00 97 41 8E 6C C0 1C 4E 6F AD 4D 87 4D 8D 42 5C EA 32 51 36 11 47 2C DA 04 E3 5E FB 77 9A 7D A0 E4>
Response: <00>

更改 AES 默认 key #1

*** ChangeKey(KeyNo= 1)
* SessKey:       1C D3 8E BD 95 F3 1C 8A B8 7F 0A C9 C4 EB 64 C6 (AES)
* SessKey IV:    00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00
* New Key:       00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 (AES)
* Cur Key:       00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 (AES)
* CRC Crypto:    0x84B47033
* CRC New Key:   0x1979E3BF
* Cryptogram:    00 10 20 30 40 50 60 70 80 90 A0 B0 B0 A0 90 80 10 33 70 B4 84 BF E3 79 19 00 00 00 00 00 00 00
* CryptogrEnc:   30 23 FA 06 2D 25 0A 04 35 BA E9 45 CA BE 96 5D 62 2A 47 1D 32 5D 1D 42 EA 81 44 41 CB 1A 20 C3
Sending:  <C4 01 30 23 FA 06 2D 25 0A 04 35 BA E9 45 CA BE 96 5D 62 2A 47 1D 32 5D 1D 42 EA 81 44 41 CB 1A 20 C3>
Response: <00 9B 68 30 91 50 E0 72 5E>
CMAC:         9B 68 30 91 50 E0 72 5E

AES 128 的 CMAC 计算
发件人: NIST

AES Key: 2b 7e 15 16 28 ae d2 a6 ab f7 15 88 09 cf 4f 3c
SubKey1: fb ee d6 18 35 71 33 66 7c 85 e0 8f 72 36 a8 de
SubKey2: f7 dd ac 30 6a e2 66 cc f9 0b c1 1e e4 6d 51 3b

Message: <empty>
CMAC:    bb 1d 69 29 e9 59 37 28 7f a3 7d 12 9b 75 67 46

Message: 6b c1 be e2 2e 40 9f 96 e9 3d 7e 11 73 93 17 2a
CMAC:    07 0a 16 b4 6b 4d 41 44 f7 9b dd 9d d0 4a 28 7c

Message: 6b c1 be e2 2e 40 9f 96 e9 3d 7e 11 73 93 17 2a ae 2d 8a 57 1e 03 ac 9c 9e b7 6f ac 45 af 8e 51 30 c8 1c 46 a3 5c e4 11
CMAC:    df a6 67 47 de 9a e6 30 30 ca 32 61 14 97 c8 27

如果您需要 更多示例 (也适用于 CreateApplication、SelectApplication、DeleteApplication、GetApplicationIDs、GetKeyVersion、GetKeySettings、ChangeKeySettings、GetCardVersion、FormatCard、CreateStdDataFile、GetFileIDs、GetFileSettings、WriteFileData、ReadFileData、DeleteFile)下载 ZIP 文件 Codeproject 您可以在其中找到一个 HTML 文件，其中包含测试所有这些命令的整个自检。

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