记一次M1卡破解过程——weigr的第一次博文

一次偶然原因，在网上看到关于一些Mifare Classic card卡的破解文章,发现成本不是很高,并且门槛也不太高（本人笨得很,没觉得低）觉得很有意思，准备入坑一波。正好我寝室有饭卡、洗澡卡和直饮卡,为啥不试一试呢,嘿嘿.说干就干!

于是乎就在网上各种收集资料,(本人懒得很,不想去图书馆查资料)首先我们得搞懂M1卡的内部结构是吧，不然无从下手啊,所以我们先从结构说起吧.

可能文章有点长，着急的话可以直接跳过前面三个点

1.M1卡的存储内部结构：

M1卡分为16个扇区，每个扇区对应4块（块0-块3）,共64块，编号为0-63.第0扇区的第0块用于存放厂商代码，已经固化无法更改。其余区的第0-2块用于存放数据，块3为控制块用于存放密码A、存取控制、密码B，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)     (存储控制 4字节)    (密码B 6字节)

并且每个扇区块3中的密码和存储控制全部都是独立的，独立控制本扇区的各种操作，每个扇区都能实现不同的功能，所以广泛用作一卡通。存储控制里面4字节的具体含义我也不是很清楚(不影响我们破解)，所以就不说出来误导大家了。

卡中每个块包含16字节，所以M1卡的容量=16扇区*4块*16字节=1024字节=1k  (M1卡的由来)。

知道了M1卡的大致结构我们就可以开始进行破解了，我在此收集了几种常见的破解手段。

2.M1卡的破解原理： 

1）暴力破解：

暴力破解是最简单粗暴、不需要多少技术含量的，就是比较费时，但这并不妨碍大家对它喜爱之情。因为M1是被动卡，需要读卡器为之供能，一旦读卡器切断电源，卡中临时数据就会丢失，所以无论试错多少次密码都不会被锁定。特别是一些厂商偷懒用弱密码，花不了多少时间就能破解。

2）克隆卡片：

这算是最简单又实用的方法了。因为M1卡加密扇区里面保存着各种数据，所以可以克隆一张带有同样数据的克隆卡。这就会用到一种叫UID卡的特殊M1模拟卡。前面说过，每张卡在0扇区的0块都会存放厂商代码，所以里面也保存了UID编号，是无法修改的。但是这种特殊的UID卡该区域没有设定保护，可以随意修改UID，因此可以制作一张与目标卡数据完全相同的克隆卡。

3）重放攻击：

重放攻击是基于M1卡的PRNG算法漏洞实现的。当读卡器读卡时就会产生随机序列，但卡本身不带电，所以每次断电后在重新连接，就会生成一模一样的序列，所以可能把这个序列算出来。只要控制好时间就能知道当卡获取能量后某一刻时间的随机序列，从而实现修改数据。

4）密钥窃听：

利用工具Promark 3可以嗅探M1卡(即便是全加密卡)在和读卡器进行数据交换时的数据，然后利用XOR工具就能把扇区密钥算出来。然而Promark3对于我来说太贵了(可怜的学生狗wuwu~)。

5）验证漏洞：

当读卡器读卡的扇区时，卡会发一个随机序列给读卡器，读卡器收到序列后会利用自身算法加密该随机序列再反馈给卡，卡片接收后再用自己算法计算，如果结果一致就认为该读卡器是合法授权的，然后开始进行数据传输。这就产生了问题：当读卡器访问另一个扇区时，又会重复上述步骤，而此时卡片与读卡器之间的数据交换已被算法加密过，而这个算法又是由扇区密钥决定，因此就会导致这个密钥泄露。所以只要知道一个扇区的密钥，就能破解卡。(只要不是霉运如我遇到全加密卡 (╥╯^╰╥))

3.M1卡的分析原理：

1）比对法 ：

比对法就是将已知数据换算成十六进制，寻找卡片中能与之对应的数据，从而确定卡片中对应存储位置所存储的数据的意义，或卡片中变化的字节转成十进制，判断是否相应的数据信息。最常用的比对值当然是余额，还有当前的消费金额。

2） 试错法：

针对一些不明含义的字节，通过修改已知意义的字节来确定其关联性，找出不明意义字节的计算方法。比对法有时并不能分析出所有数据块的数据，这时就可以考虑试错法来确定隐晦数据和哪些字段有关联。

4.好戏开始：

前面说了那么多废话(求原谅)，这哈开始正式破解之旅了。

本着能省则省的学生党原则，我一开始没想用PROMARK3、ACR122来破解(毕竟得上百元啊，心疼)。于是在网上找半天破解软件，发现 MIFARE经典工具 还不错(操作界面如下)

于是急忙下载安装到手机上(PS:要求你手机有NFC哦),当时我就觉得破解没什么难的啊。安装完成后迫不及待地拿着洗澡卡就打算进行破解，实际操作才发现根本不是那样的啊，除了读出来个UID其余什么都么有，自带的字典根本没有好大用处。就算你有好的字典，手机跑起来也很慢，所以被逼无奈，只好向ACR122大佬低头，狠下心买了它(贼气，某宝上有卖的，我买成170，附带破解软件。POR3对于我是天价更买不起)。下面的就是它了

——杀器在手，天下我有。

照着卖家的教程，安装好送的驱动(网上也有很多可以下载，但我觉得卖家的靠谱些），在电脑上连接好宝贝，检测无误可以使用(贼激动)。真是万事俱备，不欠东风。反手拿起我的洗澡卡就放在了宝贝上，然后打开卖家送的破解软件，就是下面这个东东：

结果很玄幻!破解失败!(欲哭无泪——!我要你这机器有何用) 我当时一脸懵逼，毫无办法，只好向店家求助，结果店家给我了一个加强版破解软件再让我试一试(wc为啥不早些拿出!)。但实话实说在那一瞬间我感受到了很大的希望，想来肯定没问题。于是又再次尝试，结果还是血崩，还是失败。话说加强版长这样：

默认密码破解失败，因此我又把“使用穷举法解卡”选项开启了。当时也比较晚了，于是乎就把电脑开着慢慢破解，然后我就睡觉去了(期待成功)。结果二天我起来一看还在破解(woc一晚上时间都没弄出来，难受)，顿时无力感油然而生，真是老话说得好哇—一“一日之计毁于晨”。遂又向卖家求助，心想他肯定还有终极版破解软件没给我，结果答复我可以考虑买个PRO3。我真是￥#@...(有钱我早买了好吧(╥╯^╰╥)，不谈钱 我们还是好朋友)，至此我是彻底绝望了。

不过我还是不甘心呐，难道一百多就买个废品吗。不行，我还得继续，然后我找来室友的洗澡卡挨着试，结果也是不言而喻的，我被卡完虐。(这卡也太顽强了吧)

怎么办呢。焦头烂额之际，咦..我不是还有直饮水卡吗？(其实我还有饭卡，但饭卡是联网的，就算能破解，你只要敢改，立马就有人来查你水表，当然你能拿下后台另当别论，反正我技术达不到也不敢做。)要不拿来试试，试试就试试。果然天无绝人之路，成功破解了(hah..别提多高兴了)。破解成功之后我想了一下，是不是破解成功就能用呢？万一这个饮水机也是联网的呢，那不是血崩了？于是我反复检查了饮水机四周，发现除了电源线、进水管之外并无其他多余的连线，因此放心了一点，但还是有点怕(我胆小，毕竟不想让大学生活提前结束)，然后我又找到饮水机上的生产公司，进入他们官网查询该型号机器，发现是我多虑了，哈哈。至此才完全放心(进入官网时发生了有趣的事，但看这篇幅我也不敢再延伸了)

紧接着就是克隆卡片了，为了让更明白地阐述，在此我把完整破解->克隆图示发出来(卖家送的，有点用)

至此卡片克隆也完成了(参考上面图示)。但是光克隆岂不是很不给力吗，我们得知道扇区里面的数据代表什么含义啊，余额我们能随意控制才行啊。这里我们就得用到一个M1分析软件(M1卡分析助手)了。复制成功后应该是这样子的：直饮水原卡(以下简称原卡)与直饮水复制卡(以下简称复制卡)的数据应该一致(可以看到这水卡除了0、1、2扇区其余扇区都没有数据)，如下图

之后我又用复制卡去接了点水，改变了一下余额，再与原卡对比结果:

                                            图1 

可以看到1扇区的2、3行数据变了且这两行数据一样，我们有理由相信这与余额相关。然后我用软件分析图中1扇区中第2行数据(D5 19；2A E6)，发现D519按位取反刚好等于2AE6,然后再看逆序值(19D5)的十进制为多少(一般余额对应的十六进制数据都是以逆序值存放)，巧了,十进制刚好为6613，正好是我水卡的余额66.13元(激动hahah..)。

因此我可以认定1扇区的2、3行就是余额的信息。为了验证正确性，我直接将2、3行的D519改为了FFFF最大值，对应的十进制为65535(最后两位是小数，其实是655.35元)，然后对应的2AE6改为0000(按位取反),于是我又屁颠屁颠拿去饮水机上刷，结果竟然报错。为什么呢？难道是图1的2扇区红字部分的问题？(除了1扇区就只有2扇区有不同之处了)要是这样就麻烦了，还得破解2扇区数据的意义才行。但是除此之外有没有其他可能呢？我想了一会儿，会不会是数额改得太大了呢？于是乎我将余额65535又改为50000也就是将FFFF改为50C3(50000对应十六进制的逆序值)，再拿去刷——成功！哈哈...

5.总结

破解到此基本告一段落，花费了我将近一下午时间(还不算收集资料时间呢，笨笨的我，没得法)至于那些无关紧要的数据信息我会继续研究，以后再更新。

我之所以决定写下整个过程：一是因为我长期在各个论坛“收刮”好的文章、资料，甚有收获，所以这次就轮到我尽一点绵薄之力来帮助其他像我一样的人吧；二是趁着这个机会巩固加深一下自己的理解，也是一举两得吧。

由于我是第一次写博文，上传图片按钮我都找了半天(话说就不能整大些图片按钮咩)，中途还突然“闪退”一次，给我吓得遭不住，都写了一半了呢。还好有自动保存功能，不然我真没毅力再写一次了，写博文真是个体力活呢，感觉比破解本身还累多了...

也因为是第一次写这个，肯定有诸多不足，见谅!

6.参考资料：

链接：http://pan.baidu.com/s/1dE0VWnJ 密码：2q4q

链接：http://pan.baidu.com/s/1cmzkIU 密码：ale3

本文出自 “weigr的小小博客” 博客，请务必保留此出处http://weigr.blog.51cto.com/11359186/1930522