是否可以在NFC卡中实现令牌队列？

Question

该问题专门与MIFARE Ultralight C / EV1，MIFARE DESFire EV1甚至NTAG卡有关。我想实现一个令牌系统，以便普通用户每次读取其中一张卡时，都会得到一个可用的令牌。该令牌将从他们正在读取的NFC卡中“弹出”。换句话说，每次读取NFC芯片时，它将从卡的存储中发出不同的可用令牌。这可能实现吗？

Answer 1

常见的非可编程智能卡通常提供以下功能之一（或某种组合）：

• 保险丝位-单个位的值只能以一种方式（从零到一或从一到零，但不能同时改变）的存储区域< / p>

• 单调计数器-卡上存储的整数值，个性化后只能在一个方向上更改（增加或减少，但不能同时改变）

• 电子钱包-一个整数值，一个实体可以减小它，而另一个实体（两个实体都通过不同的秘密密钥证明自己）可以增加

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这些功能都不能直接提供任何不可预测的标记（请参见注释1）。

另一方面是您的“令牌收集者”必须拥有一个允许对卡进行写访问的密钥（以便能够修改计数器/钱包），这使他们可以轻松耗尽所有剩余的保险丝位或计数器/钱包值（有效地导致其他“令牌收集者”的服务条件被拒绝）。访问控制不能细化为仅允许单个令牌收集（这可能是您想要的）。

使用可编程智能卡，您可以（半）轻松实现所需的任何操作语义-看一下Java Card（尽管可编程智能卡价格更高）。

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鉴于您的“令牌收集器”在读取卡时处于联机状态，那么最简单的方法可能是仅使用卡来证明“令牌收集器”在附近并在服务器上生成“令牌”。

为证明与卡片的距离，“令牌收集者”将使用他/她的NFC手机在服务器和卡片之间中继相互身份验证命令。他/她不需要知道任何卡钥匙。

在这种情况下，可以使用任何具有相互身份验证的智能卡（例如Ultralight-C或DESFire）（请参见注释2和3）。

用于DESFire的通信看起来与此类似：

祝你好运！

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注1：实际上，有些卡可以为其电子钱包生成不可预测的“余额证明”，但是我不知道有支持此功能的CL卡。

注2：具有基于密码的身份验证的卡不适合使用，因为“令牌收集器”可以轻松拦截发送到卡的密码。 MIFARE Classic不适合使用，并且加密密钥需要直接加载到读取器中（无法中继）。

注3：请注意，通过执行此中继身份验证，您将授予“令牌收集器”绑定到相应密钥的所有访问权限（尽管他/她不知道会话密钥的值）。因此，Ultralight-C并不是一个很好的选择，因为从技术上讲，他/她将完全允许他/她访问卡。同样，请勿使用DESFire卡主密钥进行中继身份验证-使用两个应用程序密钥（只有您自己知道的随机值）创建一个新应用程序，并使用第二个密钥（而非应用程序主密钥）进行中继身份验证。记住也要更改卡的主密钥。

注4：DESFire EV2具有命令中继保护功能，因此您必须测试它是否适用于您的方案。