非接觸式 Mifare One S50 是被最廣泛應(yīng)用的一種非接觸式邏輯加密卡。從問(wèn)市近二十來(lái)，被最廣泛地應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域。

       隨著智能卡行業(yè)的飛速發(fā)展，M1芯片也在不斷地有新產(chǎn)品問(wèn)世。下面就對(duì)各種M1芯片進(jìn)行一個(gè)分類(lèi)。按容量分三種：M1 S20，M1 S50，M1 S70，這三種是四字節(jié)的UID。按升級(jí)分，新品有：M1 S50 EV1，M1 S70 EV1，這也是四字節(jié)的。按UID的長(zhǎng)度分為四字節(jié)與七字節(jié)的。

      下面我們就選用最具代表性的M1 S50的技術(shù)進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)介:

Mifare One卡特性簡(jiǎn)介（新）

M1卡為8K位的非接觸式IC卡。

電氣特性

l 容量為8K位EEPROM

l 分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)為4塊，每塊16個(gè)字節(jié),以塊為存取單位

l 每個(gè)扇區(qū)有獨(dú)立的一組密碼及訪(fǎng)問(wèn)控制

l 每張卡有唯一序列號(hào)，為32位

l 具有防沖突機(jī)制，支持多卡操作

l 無(wú)電源，自帶天線(xiàn)，內(nèi)含加密控制邏輯和通訊邏輯電路

l 工作溫度：-20℃～50℃

l 工作頻率：13.56MHZ

l 通信速率：106KBPS

l 讀寫(xiě)距離：100mm以?xún)?nèi)（與讀寫(xiě)器有關(guān)）

l 數(shù)據(jù)保存期為10年，可改寫(xiě)10萬(wàn)次，讀不限次

l 

存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)

    M1卡分為16個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)4塊（塊0～3），共64塊，按塊號(hào)編址為0～63。第0扇區(qū)的塊0（即絕對(duì)地址0塊）用于存放廠商代碼，已經(jīng)固化，不可更改。其他各扇區(qū)的塊0、塊1、塊2為數(shù)據(jù)塊，用于存貯數(shù)據(jù)；塊3為控制塊，存放密碼A、存取控制、密碼B，其結(jié)構(gòu)如下：

 A0A1A2A3A4A5    FF 07 80 69      B0B1B2B3B4B5

 密碼A(6字節(jié))   存取控制(4字節(jié))   密碼B(6字節(jié))

控制屬性

    每個(gè)扇區(qū)的密碼和存取控制都是獨(dú)立的，可以根據(jù)實(shí)際需要設(shè)定各自的密碼及存取控制。在存取控制中每個(gè)塊都有相應(yīng)的三個(gè)控制位,定義如下：

          塊0：   C10   C20   C30

          塊1：   C11   C21   C31

          塊2：   C12   C22   C32

          塊3：   C13   C23   C33

    三個(gè)控制位以正和反兩種形式存在于存取控制字節(jié)中，決定了該塊的訪(fǎng)問(wèn)權(quán)限（如進(jìn)行減值操作必須驗(yàn)證KEY A，進(jìn)行加值操作必須驗(yàn)證KEY B，等等）。三個(gè)控制位在存取控制字節(jié)中的位置如下（字節(jié)9為備用字節(jié)，默認(rèn)值為0x69）：

bit      7     6     5     4     3     2     1     0

字節(jié)6 C23_b C22_b C21_b C20_b C13_b C12_b C11_b C10_b

字節(jié)7 C13     C12     C11     C10     C33_b C32_b C31_b C30_b

字節(jié)8 C33     C32     C31     C30     C23     C22     C21     C20

                          （注： _b表示取反）

    其中，黑色區(qū)控制塊3，藍(lán)色區(qū)控制塊2，綠色區(qū)控制塊1，紅色區(qū)控制塊0。

數(shù)據(jù)塊（塊0、塊1、塊2）的存取控制如下：

控制位(X=0..2)     訪(fǎng) 問(wèn) 條 件 （對(duì)塊0、1、2）     

C1X C2X C3X   Read      Write     Increment      Decrement/transfer/restore

0 0 0   KeyA|B  KeyA|B     KeyA|B           KeyA|B

0 1 0   KeyA|B  Never     Never           Never

1 0 0   KeyA|B  KeyB     Never           Never

1 1 0   KeyA|B  KeyB     KeyB           KeyA|B

0 0 1   KeyA|B  Never     Never           KeyA|B

0 1 1   KeyB      KeyB     Never           Never

1 0 1   KeyB      Never     Never             Never

1 1 1   Never      Never     Never           Never

   （KeyA|B 表示密碼A或密碼B，Never表示任何條件下不能實(shí)現(xiàn)）

例如：當(dāng)塊0的存取控制位C10 C20 C30=100時(shí)，驗(yàn)證密碼A或密碼B正確后可讀；驗(yàn)證密碼B正確后可寫(xiě)；不能進(jìn)行加值、減值操作。

控制塊（塊3）的存取控制與數(shù)據(jù)塊（塊0、1、2）不同，它的存取控制如下：

    控制位       密碼A        存取控制          密碼B    

C13 C23 C33 Read Write Read Write Read Write

0 0 0 Never KeyA KeyA Never KeyA KeyA

0 1 0 Never Never KeyA Never KeyA Never

1 0 0 Never KeyB KeyA|B Never Never KeyB

1 1 0 Never Never KeyA|B Never Never Never

0 0 1 Never KeyA KeyA KeyA KeyA KeyA

0 1 1 Never KeyB KeyA|B KeyB Never KeyB

1 0 1 Never Never KeyA|B KeyB Never Never

1 1 1 Never Never KeyA|B Never Never Never

例如：當(dāng)塊3的存取控制位C13 C23 C33=100時(shí)，表示：

  密碼A：  不可讀，驗(yàn)證KEYB正確后，可寫(xiě)（更改）。

  存取控制：驗(yàn)證KEYA或KEYB正確后，可讀不可寫(xiě)。

  密碼B：  不可讀，驗(yàn)證KEYB正確后，可寫(xiě)。

工作原理

    卡片的電氣部分只由一個(gè)天線(xiàn)和ASIC組成。

    天線(xiàn)：卡片的天線(xiàn)是只有幾組繞線(xiàn)的線(xiàn)圈，很適于封裝到IS0卡片中。

    ASIC：卡片的ASIC由一個(gè)高速（106KB波特率）的RF接口，一個(gè)控制單元和一個(gè)8K位EEPROM組成。

    讀寫(xiě)器向M1卡發(fā)一組固定頻率的電磁波，卡片內(nèi)有一個(gè)LC串聯(lián)諧振電路，其頻率與訊寫(xiě)器發(fā)射的頻率相同，在電磁波的激勵(lì)下，LC諧振電路產(chǎn)生共振，從而使電容內(nèi)有了電荷，在這個(gè)電容的另一端，接有一個(gè)單向?qū)ǖ碾娮颖茫瑢㈦娙輧?nèi)的電荷送到另一個(gè)電容內(nèi)儲(chǔ)存，當(dāng)所積累的電荷達(dá)到2V時(shí)，此電容可做為電源為其它電路提供工作電壓，將卡內(nèi)數(shù)據(jù)發(fā)射出去或接取讀寫(xiě)器的數(shù)據(jù)。