实验5HFISO14443A操作.doc

实验五 高频标签ISO14443A操作一、 实验目的1、 了解和设置读写器参数。掌握数据块读取和修改，加减值的方法。2、 理解ISO14443A卡密钥的作用，学会修改和使用密钥。3、 理解halt操作，掌握读取多张卡片的方法。二、 实验器材RFID读写器基础实验箱、实验用ISO14443A白卡、计算机一台。三、 实验内容 1、 读写器认知：了解高频读写器的基本设置，熟悉超高频读写器的设置与使用。了解标签参数的含义和设置方法。读取和修改标签数据块数据，对数据块进行加减操作。2、 密钥修改：密钥是卡的重要组成部分，只有输入正确的密钥才能读到卡中的信息，密钥会经常变更。对ISO 14443A协议中的ISO14443A卡进行密钥修改。了解ISO14443A卡的工作原理，认识到ISO14443A卡的数据组成。3、 对多个ISO14443A卡进行数据读写，观察halt操作对其读取状态的影响，理解ISO14443A协议的对标签的读取的定义。四、 实验步骤1.1、正确连接本设备，确保本设备上的USB连接线连接实验箱和电脑，插上电源适配器，启动本设备。1.2、启动本设备的应用软件1.3、进入主界面，点击主菜单“control”，1.4、选择下拉菜单中“Add HF Reader”，或右键点击主界面空白处，选择菜单中“add HF Reader”，1.5、选择串口（弹出的显示值即对应串口），点击ok，加载HF高频读写器模块1.6、如模块加载成功，则主界面会生成一个HF高频读写器模块1.7、选中HF高频读写器模块，右键点击，获得右键菜单，菜单功能说明如下HF超高频读写器参数设置ISO15693模式ISO14443A模式ISO14443B模式开始扫描移除读写器模块1.8、选中“Reader Settings and Diagnostics”，进入HF高频读写器参数设置界面，按图设置后关闭窗口。知识学习A、高频HF的射频识别设备（高频读写器）工作于13.56MHz频段，系统通过天线线圈电感耦合来传输能量，通过电感耦合的方式磁场能量下降较快。磁场信号具有明显的读取区域边界。主要应用于1米以内的人员或物品的识别。主要遵循两种协议：ISO/IEC14443（A、B）协议，ISO/IEC15693协议。B、在通信领域，波特率（Baud rate）即调制速率，指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数。它是对符号传输速率的一种度量，1波特即指每秒传输1个符号。C、ISO14443A卡存储区结构：ISO/IEC 14443A协议的高频RFID无源IC卡，其天线线圈和芯片嵌入到塑料卡中被广泛应用于交通一卡通、电子门票等。ISO14443A卡存储区有1k Bytes 。分为16个扇区，每个扇区有4个块，每块16个字节。其中第1扇区第0块是卡序列号，是只读的，不能写。 密钥存放在每个扇区的块3。 ISO14443A卡分为16个扇区，每个扇区由4块（块0、块1、块2、块3）组成， 16个扇区的64个块按绝对地址编号为063，存储密钥块线性扇区号的算法是：x=s*4+3; 其中s表示扇区号（015）。控制块的具体结构见下图： 扇区0 块0 数据块0块1数据块1块2数据块2块3密码A 存取控制 密码B控制块3 扇区1块0数据块4块1数据块5块2数据块6块3密码A 存取控制 密码B控制块7 扇区15 0数据块60 1数据块61 2数据块62 3密码A 存取控制 密码B控制块63第0扇区的块0（即绝对地址0块），它用于存放厂商代码，已经固化，不可更改。每个扇区的块0、块1、块2为数据块，可用于存贮数据。数据块可作两种应用：用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。用作数据值，可以进行初始化值、加值、减值、读值操作。每个扇区的块3为控制块，包括了密码A、存取控制、密码B。具体结构如下：A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B5 密码A（6字节） 存取控制（4字节） 密码B（6字节） 部分厂商设计当keyB可读时keyB无效（不能用keyB做任何操作），本实验箱的14443A的卡就是这样的。1.9、选择高频读写模块，点击右键，获得右键菜单，1.10、选择Protocol ISO14443A，1.11、进入ISO14443A实验界面，该界面由六个部分组成：Anti-collection scan（扫描标签）、Read Block（读标签块）、Write Block（写标签块）、Security Block（安全操作）、Initial /Increment /Decrement（初始化、加值、减值）、和Basic Operation区。对标签的不同操作就在相应的区中进行。1.12、拿起一张实验用高频ISO14443A白卡，置于高频天线感应区，进入操作界面。注意C13C23C33是否需要改为011，改后有什么不同.1.13、读取操作读操作的操作都在Read Block页完成，a) 选择Sector模式，第7扇区（Sector），第0块（Block），Block Num为1。b) 选择卡选择模式，Idle或Allc) 默认验证KeyA，输入对应密钥（FF-FF-FF-FF-FF-FF默认）。d) 点击Read Block按钮，读到的就是这个块的数据e) 输入KeyA密钥（非FF-FF-FF-FF-FF-FF）看读取能否成功。f）输入KeyB密钥（FF-FF-FF-FF-FF-FF）看读取能否成功。1.14、写入操作写操作的操作都在Write Block页完成，(禁止直接写各个扇区的块3，也就是控制块。否者该扇区报废。)a) 选择Sector模式，第7扇区，第0块，b) 选择卡选择模式，Idle或Allc) 默认验证KeyA，输入对应密钥（FF-FF-FF-FF-FF-FF默认）。d) 在Block to Write中输入新的数据e) 点击Write Block按钮，写入新的数据。f) 读第7扇区，第0块，看看写入的新的值是否已经存入卡中。g) 在写入操作时，输入KeyA密钥（非FF-FF-FF-FF-FF-FF）看写入能否成功。h) 输入KeyB密钥（FF-FF-FF-FF-FF-FF）看write能否成功。1.15、读取第7扇区，第3块控制块，分析该数据的结构和含义。（初始值应为00-00-00-00-00-00-FF-07-80-69-FF-FF-FF-FF-FF-FF）1.16、加减值操作的操作都在Initial/Increment/Decrement页完成，1.17、初始化操作输入扇区号7，选取扇区和卡片的状态：Idle或者All，输入四个字节的初始值，输入密钥对卡片初始化。1.18、加值操作选取步骤7的扇区，选择卡片的状态，输入四个字节的数据，输入密钥对卡片进行加值。1.19、选取步骤7的扇区，选择卡片的状态，输入四个字节的数据，输入密钥对卡片进行减值。思考题：第0个扇区的第0块数据是否可以修改？第四扇区控制块的绝对块地址号是什么？ 2.1、修改密钥的操作都在Security Block页完成，2.2、读取密钥14443A卡中，一共有16个扇区，每个扇区拥有独立的密钥，分为密钥A和密钥B，其长度均为6bytes,此外还有4bytes的存储控制位，控制密钥A和密钥B的访问条件等信息。读取的操作步骤如下:a)选择需要读取的Sector，第7扇区，b)选择输入密钥A或是密钥B进行验证操作c)输入正确的密钥A或是密钥B(默认的密钥A和密钥B都是FF-FF-FF-FF-FF-FF)d)点击Read,可以读出密钥A,密钥B和控制位（在如图中的控制位情况时，密钥A为不可见，所以显示为全0，但实际上密钥A的值是FF-FF-FF-FF-FF-FF）2.3、修改密钥修改操作步骤如下a)选择需要修改的Sectorb)选择输入密钥A或是密钥B进行验证操作c)输入正确的密钥A或是密钥B(默认的密钥A和密钥B都是FF-FF-FF-FF-FF-FF)d)在下面的KeyA或KeyB里输入想修改的密钥值e)点击Write,可以修改KeyA或KeyB的密钥值f） 读取密钥，查看改写是否成功。10、修改第8扇区的密钥，进行初始化加值减值，写出修改前后的变化。知识点：Idle表示读取空闲状态的卡，所谓空闲状态的卡是指卡没有被挂起来，即没有执行Halt操作（挂起操作），All表示读取所有的卡，不管是否被挂起。3.1、拿起一张实验用高频ISO14443A白卡，置于高频天线感应区，3.2、选择卡的状态，a) 选择Idle和no halt，点击读卡按钮读取一张卡。b) 再次点击读卡号。c) 选择All和no halt，点击读卡按钮读取一张卡。d) 再次点击读卡号。e) 选择Idle和halt，点击读卡按钮读取一张卡。f) 再次点击读卡号，能读出来吗？为什么？g) 选择All和halt，点击读卡按钮读取一张卡。h) 再次点击读卡号。能读出来吗？为什么？3.3、取2张卡，选择卡的状态：a) 选择Idle和no halt，点击两次读卡按钮读取2张卡。b) 多次点击按钮读卡号。读取结果如何？c) 选择All和no halt，点击两次读卡按钮读取2张卡。d) 多次点击按钮读卡号。读取结果如何？e) 选择Idle和halt，点击两次读卡按钮读取2张卡。f) 多次点击按钮读卡号。读取结果如何？g) 选择All和halt，点击两次读卡按钮读取2张卡。h) 多次点击按钮读卡号。读取结果如何？。4、分析读取结果。总结多次读取的操作该如何操作，如公交车卡的读取该如何操作？思考题：读取多张卡片的数据与卡片的摆放顺序有无关系？为什么？