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M1卡介绍

时间:2014-05-04 20:29:40      阅读:400      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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对于电脑周边编程,主要有两种思路

一、利用windows系统本身dll库。

二、利用硬件产家提供的dll。

 

本篇对M1卡的编程是利用上述第二种方法。

M1卡最为重要的优点是可读可写并且安全性高的多功能卡。这些优点与其自身的结构密不可分。

 

M1结构:

M1卡分为16个扇区,每个扇区4块(块0~3),共64块,按块号编址为0~63。第0扇区的块0(即绝对地址0块)用于存放厂商代码,已经固化,不可更改。其他各扇区的块0、块1、块2为数据块,用于存贮数据;块3为控制块,存放密码A、存取控制、密码B。每个扇区的密码和存取控制都是独立的,可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。

 

M1卡运作机理:

连接读写器→寻卡→识别卡(获取卡序列号)→从多卡中选一张卡→向卡中缓冲区装载密码→验证密码→进行读写→关闭连接

即(代码说明)

Open_USB→rf_request→rf_anticoll→rf_select→rf_load_key→rf_authentication→(/a_hex)→rf_read/rf_write→(hex_a)→Close_USB

如果概括来说的话,主要也就四部分 开关连接、寻卡、验证密码、读取。

(至于详细程序代码,相信大家自己看过dll说明文档后,自己会明白的,这里就不写了,因为内容多)

 

M1卡功能模式:

1.寻卡模式:

寻卡模式分三种情况:IDLE模式、ALL模式及指定卡模式(0,1,2 均是int类型,是方法参数,下同)。

     0——表示IDLE模式,一次只对一张卡操作;

     1——表示ALL模式,一次可对多张卡操作;

     2——表示指定卡模式,只对序列号等于snr的卡操作(高级函数才有)【不常用】

也就是说,我们一次也可以同时操作多张卡。

对于多卡操作,其实际真正执行操作的还是一张卡。读写器能识别多张卡的序列号(但注意识别出的顺序是不定的,并且最多也就能识别4张卡,因为卡叠放的厚度太厚,会超出读写器的识别范围),并一一进行操作。

所以由此看出,多卡操作的意义并不大。但我建议大家还是设置为1好了(原因不说了,自己感受吧,其实无所谓)。

2.密码验证模式:

     0——KEYSET0的KEYA

     4——KEYSET0的KEYB

M1卡可以在验证密码时选择密码类型(A/B)。【其实M1卡有3套密码(KEYSET0、KEYSET1、KEYSET2),共6个密码(用0~2、4~6来表示这六个密码),目的是为了适应不同读写器。而这里我们用的是KEYSET0的2个密码】

 

M1卡密码机制:

这可以说是M1卡的精髓了,也是M1卡最为复杂的地方,希望大家耐心看完。

(请先看明白M1卡结构)如上所说,在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,它们的定义如下:

     块0:   C10   C20   C30

     块1:   C11   C21   C31

     块2:   C12   C22   C32

     块3:   C13   C23   C33

一个扇区的三个数据块,我们可以利用密码机制对它们分别进行权限控制。数据块(块0、块1、块2)的存取控制如下:

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例如:当块0的存取控制位C10 C20 C30=100时,验证密码A或密码B正确后可读;验证密码B正确后可写;不能进行加值、减值操作。

那么M1卡修改密码的方法是rf_changeb3

参数:

     icdev:通讯设备标识符

     _SecNr:扇区号(0~15)

     KeyA:密码A

     _B0:块0控制字,低3位(D2D1D0)对应C10、C20、C30

     _B1:块1控制字,低3位(D2D1D0)对应C11、C21、C31

     _B2:块2控制字,低3位(D2D1D0)对应C12、C22、C32

     _B3:块3控制字,低3位(D2D1D0)对应C13、C23、C33

     _Bk:保留参数,取值为0

     _KeyB:密码B

由上我们看出_B0、_B1、_B2、_B3分别控制块0、块1、块2、块3。

由图我们可知_B0、_B1、_B2的可取值为 0、10、100、110、1、11、101、111。

这里大家一定要注意一点:

不能装载密码到M1卡某一扇区后再更改那扇区的密码(最好连接完读写器后直接更改密码),否则更改密码会失败而冻结扇区。如果不慎这样了,解决的办法是完成一次读写操作,再更改密码。

控制块(块3)的存取控制与数据块(块0、1、2)不同,它的存取控制如下:

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_B3的取值与_B0相同。

 

一、主要指标
容量为8K位EEPROM
分为16个扇区,每个扇区为4块,每块16个字节,以块为存取单位
每个扇区有独立的一组密码及访问控制
每张卡有唯一序列号,为32位
具有防冲突机制,支持多卡操作
无电源,自带天线,内含加密控制逻辑和通讯逻辑电路
数据保存期为10年,可改写10万次,读无限次
工作温度:-20℃~50℃(温度为90%)
工作频率:13.56MHZ
通信速率:106KBPS
读写距离:10mm以内(与读写器有关)
二、存储结构
1、M1卡分为16个扇区,每个扇区由4块(块0、块1、块2、块3)组成,(我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63,存贮结构如下图所示:
 
块0
    
数据块
0
扇区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
 
块0
 
数据块
4
扇区1
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
 
 
            ∶
      ∶
      ∶
 
 
 
 
  0
 
数据块
60
扇区15 
  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
2、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。
3、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。
4、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:
          密码A(6字节)  存取控制(4字节) 密码B(6字节) 
5、每个扇区的密码和存取控制都是独立的,可以根据实际需要设定各自的密码及存取控制。存取控制为4个字节,共32位,扇区中的每个块(包括数据块和控制块)的存取条件是由密码和存取控制共同决定的,在存取控制中每个块都有相应的三个控制位,定义如下:
进行减值操作必须验证KEY A,进行加值操作必须验证KEY B,等等:
 三、工作原理
卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成。
天线:卡片的天线是只有几组绕线的线圈,很适于封装到IS0卡片中。
ASIC:卡片的ASIC由一个高速(106KB波特率)的RF接口,一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。
工作原理:读写器向M1卡发一组固定频率的电磁波,卡片内有一个LC串联谐振电路,其频率与讯写器发射的频率相同,在电磁波的激励下,LC谐振电路产生共振,从而使电容内有了电荷,在这个电容的另一端,接有一个单向导通的电子泵,将电容内的电荷送到另一个电容内储存,当所积累的电荷达到2V时,此电容可做为电源为其它电路提供工作电压,将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。
复位应答(Answer to request)
M1射频卡的通讯协议和通讯波特率是定义好的,当有卡片进入读写器的操作范围时,读写器以特定的协议与它通讯,从而确定该卡是否为M1射频卡,即验证卡片的卡型。
防冲突机制 (Anticollision Loop)
当有多张卡进入读写器操作范围时,防冲突机制会从其中选择一张进行操作,未选中的则处于空闲模式等待下一次选卡,该过程会返回被选卡的序列号。
选择卡片(Select Tag)
选择被选中的卡的序列号,并同时返回卡的容量代码。
三次互相确认(3 Pass Authentication)
选定要处理的卡片之后,读写器就确定要访问的扇区号,并对该扇区密码进行密码校验,在三次相互认证之后就可以通过加密流进行通讯。(在选择另一扇区时,则必须进行另一扇区密码校验。)
对数据块的操作
读 (Read):读一个块;
写 (Write):写一个块;
加(Increment):对数值块进行加值;
减(Decrement):对数值块进行减值;
存储(Restore):将块中的内容存到数据寄存器中;
传输(Transfer):将数据寄存器中的内容写入块中;
中止(Halt):将卡置于暂停工作状态;

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