Weil Jimmer's Blog

RFID MIFARE卡 修改 UID 進入門禁系統

0x00 前言

最近會想寫這篇文章主要是在網路上無意間看到了RFID相關裝置，突然萌生很久以前一直想玩的事情，於是乎，就打算來實作門禁卡的複製。再加上好久沒寫文章，現在我也懶得管是不是技術成分很重才寫，以後文章我大概也是這樣，寫得很淺，除非我研究了什麼很困難的東西。

其次，真心很感謝 Joe Jimmy 的裝置贊助，不然我大概也不會去做這個實驗，至少要等到以後購買裝備時才會做起。

0x01 目的

為了通過感應 MIFARE卡 的門禁系統，因此需要複製有效的密碼卡而進入該門。

0x02 原理

目前大部分學校門禁系統都採用 13.56 MHz 頻率的 RFID 感應卡，且學生證普遍都是和悠遊卡公司合作的學生證，基本上都是有 KeyA 和 KeyB 和 控制位元保護的。因此門禁系統想用學生證刷過，"應該是"只能採用識別 UID 的方式來驗證使用者的身分，進而決定是否開放使用者進入。如果是另外發放密碼卡，則可能該密碼卡有經過加密，驗證使用者可能不是驗證 UID，若如此，這篇文章就不適用於這種驗證方法。本篇文章僅針對 UID 部分的驗證做出複製卡 (Clone Card)。

0x03 配備

1. Arduino Mega 2560
2. MFRC522
3. 數張 可修改 UID 的 S50 空白卡
4. 蜂鳴器（非必須，覺得有聲音比較好。）

0x04 結果

以下是我寫卡UID的程式碼是參考 這篇文章 寫的，稍作修改，lib 也是採用同篇 GitHub 文章。

#include <SPI.h>
#include <MFRC522.h>
#include <MFRC522Hack.h>

constexpr uint8_t RST_PIN = 8;
constexpr uint8_t SS_PIN = 9;

MFRC522 mfrc522(SS_PIN, RST_PIN);
MFRC522Hack mfrc522Hack(&mfrc522);

byte newUid[] = {0xDE, 0xAD, 0xBE, 0xEF}; //預設UID
bool write_enable = false;
int wait_sec = 0;

MFRC522::MIFARE_Key key;

void setup() {
  Serial.begin(9600);
  while (!Serial);
  SPI.begin();
  mfrc522.PCD_Init();
  Serial.println(F("Warning: this example overwrites the UID of your UID changeable card, use with care!"));
  
  for (byte i = 0; i < 6; i++) {
    key.keyByte[i] = 0xFF;
  }
}

void loop() {

  if(wait_sec>=0 && write_enable){
    wait_sec=wait_sec-1;
    delay(1000);
    if(wait_sec<2){
      tone(5, 466, 125);
    }
    if(wait_sec<=0){
      write_enable=false;
    }
  }
  
  // Look for new cards, and select one if present
  if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent() || ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial() ) {
    delay(50);
    return;
  }

  if(!write_enable){
    byte *id = mfrc522.uid.uidByte;
    byte idSize = mfrc522.uid.size;
    Serial.print("UID Size: ");
    Serial.println(idSize);
    if(idSize!=4){
      Serial.println(F("New UID is not 4 byte!"));
      return;
    }
    Serial.println(F("New UID set!"));
 
    for (byte i = 0; i < idSize; i++) {
      Serial.print("id[");
      Serial.print(i);
      Serial.print("]: ");
      newUid[i]=id[i];
      Serial.println(id[i], HEX);
    }
    Serial.println();
    mfrc522.PICC_HaltA();
    write_enable=true;
    wait_sec=10;
    tone(5, 740, 500);
    delay(50);
    return;
  }
  
  // Dump UID
  Serial.print(F("Card UID:"));
  for (byte i = 0; i < mfrc522.uid.size; i++) {
    Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i] < 0x10 ? " 0" : " ");
    Serial.print(mfrc522.uid.uidByte[i], HEX);
  } 
  Serial.println();
  
  // Set new UID
  if ( mfrc522Hack.MIFARE_SetUid(newUid, (byte)4, true) ) {
    Serial.println(F("Wrote new UID to card."));
  }
  
  // Halt PICC and re-select it so DumpToSerial doesn't get confused
  mfrc522.PICC_HaltA();
  if ( ! mfrc522.PICC_IsNewCardPresent() || ! mfrc522.PICC_ReadCardSerial() ) {
    return;
  }
  
  // Dump the new memory contents
  Serial.println(F("New UID and contents:"));
  mfrc522.PICC_DumpToSerial(&(mfrc522.uid));
  tone(5, 740, 250);
  delay(500);
  tone(5, 740, 250);
  write_enable = false;
  delay(2000);
}

以上程式碼之功能是將要被複製的卡貼近 RC522模組，然後再將要被寫入UID的卡貼近，寫入動作結束時會B兩聲，此刻再去檢查Output的值看看有沒有寫入成功。我目前的設定是第二張卡超過10秒就不寫入了，不是無限等待，要再把第一張靠近，在10秒內放入第二張卡。

學會這個小伎倆，往後只要撿到別人的學生證就有機會可以複製對方卡的資訊，之後就可以直接進入別人的宿舍。或者是有設門禁卡的公寓、公司、飯店…等場所，就可以多備份幾把鑰匙卡。紀錄UID也未必要使用模組，有NFC功能的手機就可以讀取資訊，甚至是寫入卡片資料或模擬 UID。

再次提醒，目前複製卡的成果僅次於 UID 的讀寫，如果門禁系統採用非 UID 認證，而是使用 KeyA 或 KeyB 及 控制位元，那就可能必須破解其卡片密鑰才可以存取特定資料，否則就無法輕易的複製卡片資料。

以上是寫入卡片成功的示意圖片。

五張特製可修改 UID 的 S50 卡都被修改為相同的 UID。

這裡文章就差不多到結尾了，我想先說明幾件需要注意的事。

首先，空白卡不是所有卡片都可以修改 S0B0 (Sector 0 Block 0) 區塊的製造商資訊（這裡也是 卡號UID 的所在之處），有很多卡片都是直接燒死的，要嘛是 WriteOnce，要嘛就直接不給寫。要購買卡片時要先注意那張卡片到底可不可以修改，一般正常S50標準卡都是不可寫的，UID不給修改。

其次就是頻率一定要對得到。卡片也有頻率的，隨便亂買門禁空白卡，可能會買到 125KHz 的低頻卡，那就不合目前的模組的頻率，也比較少見。目前悠遊卡、一卡通普遍都是採用 13.56 MHz 的卡片。

最後，卡片也是大有學問的，每種卡都有使用說明書 DataSheet，扇區的數量那些都不一定，而且UID不僅僅是4個Byte，也許是7個Byte，甚至是10個。至於前面S0B0區呢，配置也是有一定規章的，這篇文章我就不講那麼詳細了。反正沒有要到完全複製卡的程度，講那麼多卡區的沒什麼意思。

差不多就這樣，日後想到新的再補充。