[вернуться в раздел СТАТЬИ]

MIFARE — карта, браслет или брелок?

В системах доступа (СКУД) в качестве идентификаторов используются:

• пластиковые карты;
• браслеты;
• брелоки.

Какие могут быть аргументы в пользу выбора того или другого варианта идентификатора?
Есть ли ограничения на использование того или иного вида идентификатора в конкретной системе доступа?
Рассмотрим подробно.

1. Простые системы доступа

Если ваша СКУД построена на стандарте Em Marine, то вы можете выбирать любой тип идентификатора, и карту, и браслет и брелок. Нет никаких ограничений на выбор форм-фактора идентификатора.

Если в вашей СКУД используется стандарт MIFARE 1K / 4K, то вы можете выбирать любой тип идентификатора, и карту, и браслет и брелок.

Эти системы доступа (на Em Marine и на MIFARE Classic) относятся к самым простым СКУД, когда возможность копирования карт не имеет значения, когда требуется простая регистрация входов-выходов, а вопросы защиты от поделок не рассматриваются.

2. Системы доступа с защитой

Если же в системе доступа важно защитить идентификаторы от копирования, подделки и т.п., то в таких случаях выбирают идентификаторы на «продвинутых» микрочипах, к которым относятся:

• MIFARE Ultralight® C;
• MIFARE Plus® SE 1K;
• MIFARE Plus® X 2K/4K;
• MIFARE Plus® EV1 2K / 4K;
• MIFARE® DESFire® 256 EV1;
• MIFARE® DESFire® EV1 2K / 4K / 8K;
• MIFARE® DESFire® EV2 2K / 4K / 8K.

Защита от копирования обеспечивается за счет встроенной в эти микрочипы криптографической защиты:

• криптография 3DES в микрочипе MIFARE Ultralight® C;
• криптография AES в микрочипах MIFARE Plus®;
• криптография 3DES / AES в микрочипах MIFARE® DESFire®.

(Заметим в скобках, что часто говорят о том, что Ultralight ни имеет защиты от копирования. Но при этом забывают про букву «С». Есть разные микрочипы: MIFARE Ultralight EV1 и MIFARE Ultralight C. Действительно, Ultralight EV1 не имеет защиты и легко копируется, тогда как в микрочипе Ultralight С встроена криптография 3DES).

Но встроенная в микрочипы криптографическая защита требует к себе особого отношения. Эту защиту пользователь (владелец системы доступа) должен активировать. Сама по себе она не будет работать.

Если вы потратили деньги на дорогие идентификаторы с микрочипом MIFARE Plus или DESFire, это не означает, что вы можете спать спокойно и не боятся копирования и поделок. Это не так.

Вы должны активировать эту защиту.

Конкретно пользователь должен сделать следующее:

• записать в память Ultralight C номер и закрыть доступ к памяти крипто-ключом 3DES;
• записать в память MIFARE Plus номер, перевести чип на уровень SL3 и закрыть доступ к памяти крипто-ключом АES;
• создать приложение в памяти MIFARE DESFire, записать в это приложение номер, и закрыть доступ к этому приложению крипто-ключом 3DES / АES.

При проходах считыватели должны быть прошиты симметрично картам (т.е., на работу в защищенном режиме) и считывать номер из области памяти, закрытой соответствующим крипто-ключом.

Считывание серийного номера чипа (UID), даже с дорогой карты, не является защищенным режимом (несмотря на многочисленные указания на это от разработчиков и монтажников СКУД). Номер UID вообще не предназначен для считывания — это атрибут завода-изготовителя чипов для своего учета и внутреннего использования, а также для решения проблем брака с покупателями чипов. Например, компания NXP отслеживает, чтобы все серийные номера чипов были глобально уникальными и нигде в мире не повторялись (ну как и VIN-номера у автомобилей). Продолжая аналогию с автомобилями, — в обиходе авто различаются по гос.номеру (а не по VIN номеру). Гос.номер у автомобиля может меняться при неизменном VIN.

Так и в СКУД, — карты надо различать и считывать по номеру, записанному в крипто-память микрочипа, а не по UID. Крипто-защиту в карте можно активировать, снимать, менять, переписывать, но UID чипа остается при этом неизменным.

Более подробно — вопросы активирования защиты MIFARE Plus.

3. Ограничения на использование идентификаторов в СКУД

В системах доступа MIFARE Ultralight C и на MIFARE DESFire можно использовать идентификаторы любого типа, и карту, и брелок, и браслет.

Ограничения имеют место только при использовании MIFARE Plus.

Обусловлено это особенностями микрочипа MIFARE Plus. Как известно, микрочип в карте (браслете, брелоке) это пассивный элемент в паре «карта-считыватель». Для своей работы микрочип получает энергию от считывателя. Эта энергия принимается антенной, расположенной внутри карты (браслета, брелока), и передается в микрочип.

Когда чип MIFARE Plus находится на уровне безопасности SL1, этой энергии от считывателя требуется не так уж много. Встроенная в чип криптографическая защита AES на уровне SL1 никак не задействуется. И карта и браслет и брелок с чипом MIFARE Plus SL1 будут одинаково хорошо считываться на считывающем устройстве.

Но на уровне SL3 все не так хорошо. На уровне SL3 для включения в работу встроенной крипто-защиты AES требуется больше энергии, чем на уровне SL1. Количество энергии, получаемой от считывателя и передаваемой в микрочип, напрямую зависит от размера антенны. Чем больше антенна, — тем больше энергии передается в чип.

Вот тут мы и подходим к ограничениям. К ограничениям в выборе типа идентификатора для систем доступа на MIFARE Plus.

Если в идентификатор встроена антенна небольшого размера, — то такая антенна может и не передать в чип необходимое количество энергии. И чип не заработает. И информация для прохода на объект считана не будет, — проход не состоится, дверь (турникет) не откроется.

В браслетах и в брелоках размер антенны меньше, чем в пластиковых картах. Из-за этого браслеты и брелоки Mifare Plus SL3 могут не работать (не считываться) в некоторых системах доступа.

ПРИМЕЧАНИЕ: смотри подробное описание перевода чипа MIFARE Plus на уровень SL3.

О браслетах MIFARE Plus SL3

Размер типового браслета приведен на рисунке. Диаметр циферблата , куда и запресовывается антенна с чипом, всего 28 мм. Как правило, этого недостаточно, и чип Mifare Plus SL3 в таком браслете, вполне возможно, считываться и не будет.

Тут все зависит от типа считывателя. Разные считыватели выдают сигналы разного уровня мощности. Есть считыватели, которые с такими браслетами будут устойчиво работать на уровне Mifare Plus SL3. Но таких не много.

Поэтому, прежде чем закупать большую партию браслетов Mifare Plus SL3 вначале проверьте, будут ли они работать с вашим конкретным считывателем на уровне SL3.

О брелоках MIFARE Plus SL3

Размер типового брелока приведен на рисунке. Диаметр пятачка, в котором размещаются антенна с чипом, всего 32 мм. Этого бывает недостаточно для активации работы микрочипа и для считывания информации.

Прежде чем выбирать для конкретной системы доступа брелок в качестве идентификатора, настоятельно рекомендуем проверить работу вашего считывателя с этим брелоком на уровне SL3 (Mifare Plus SL3).

Иначе может получится так, что вы закупите брелоки Mifare Plus, переведете чип на уровень SL3, а работать ничего не будет, дальность считывания будет нулевая.

Вот самые популярные формы брелоков:

В брелоке ABS размер антенны самый маленький. Из всех разновидностей чипов MIFARE брелок ABS будет устойчиво считываться только с чипом MIFARE Ultrlight C.

С другими чипами — скорее всего, считываться не будет.

Брелок AirTag — с чипом MIFARE Ultralight C без проблем, с чипом MIFARE Plus SL3 — в зависимости от типа считывателя. Надо пробовать.

В брелоке Epoxy антенна самая большая, благодаря размеру брелока 30×50 мм. Чип MIFARE Plus SL3 будет устойчиво считываться. Как и все другие виды чипов из семейства MIFARE.

Комбинированные двух-чиповые брелоки Em Marine + MIFARE Plus будут считываться хуже, чем одно-чиповые. Причина - для двух антенн мало места, кроме того, соседняя антенна уменьшает дальность считывания другой антенны.

В любом случае, работоспособность вашего брелока следует проверять на вашем конкретном считывателе, общих правил и рекомендаций здесь не существует.

4. Что же делать?

Мы рассмотрели объективные ограничения на использование в СКУД браслетов и/или брелоков MIFARE Plus SL3.

Но если уж очень хочется иметь в своей системе браслеты или брелоки MIFARE Plus SL3, то эти ограничения можно обойти.

Каким образом?

За счет использования в браслетах или брелоках специальной версии микрочипа MIFARE Plus, а именно версии MIFARE Plus EV1.

Среди многочисленных технических характеристик чипов MIFARE Plus (а их всего около 20) есть такой параметр: «Input capacitance”. Значение этого параметра у чипов MIFARE Plus SE, MIFARE Plus S, MIFARE Plus X всегда одинаково и равняется 17pF. Но, к счастью, есть чип MIFARE Plus EV1, у которого допустимо два значения «Input capacitance»:

• 17pF;
• 70pF.

По умолчанию, в подавляющем большинстве чипы MIFARE Plus EV1 поставляются с величиной «Input capacitance», равной 17 pF.

Для чего компания NXP придумала «Input capacitance» величиной 70pF?

Специально для малых форм-факторов таких, как браслеты, брелоки, метки. Несмотря на маленький размер антенны, чип MIFARE Plus EV1 70pF в брелоке или в браслете будет устойчиво работать на уровне SL3, так как для этой работы требуется меньше энергии, чем при входной емкости 17pF.

Но браслеты, брелоки MIFARE Plus EV1 c входной емкостью 70pF стоят намного дороже, и поставляются с увеличенным сроком поставки.

Подробно о чипе MIFARE Plus EV1

5. Браслеты UHF с большой дальностью считывания

Когда нужно большое расстояние считывания браслета, до нескольких метров, то это достигается за счет использования в браслетах UHF чипа, работающего на частоте 868-950МГц.

Но UHF браслет должен иметь особую форму, отличающуюся от традиционной формы браслета MIFARE или браслета Em Marin.

На внутренней стороне ремешка имеются мягкие пластиковые иголочки.
На внешней стороне ремешка размещен микрочип UHF (например, UCODE 8 или Monza).
Иголочки приподнимают чип относительно запястья, когда браслет на руке. Это необходимо для обеспечения читабельности. Если иголочек не будет, то микрочип окажется прижатым к запястью и возможность считать информацию с чипа пропадет.

Это общая особенность UHF микрочипов (и в картах, и в метах, и в браслетах). Если прижать UHF карту или метку к телу (или зажать в ладони), то считыватель эту карту (метку) не увидит, и не сможет прочитать.

UHF браслет с иголочками на внутренней стороне ремешка будет устойчиво считываться, причем на большом расстоянии, до 10 метров.

[вернуться в раздел СТАТЬИ]