NFC карты московского метро и особенности ридеров MIFARE ACS (ACR1281 и ACR122)
Структура карт моксковсого метро защищена NDA, поэтому я не буду про нее рассказывать. Тем более что и так достаточно публикаций, подробно описывающих и устройство карт метро и даже как их самому записывать.
В моем случае я столкнулся с особенностью ридеров компании ACS, которые и хочу описать. Надеюсь, что мой опыт съекономит кому-то время.
В моем распоряжении были ридеры ACR1281 и ACR122.
Конечно, сейчас многие мобильные телефоны с таким же успехом могут и считывать и записывать MIFARE карты, но мне были необходимы ридеры для создания инструментального Windows приложения, работающего с картами московского метро.
Python библиотека
Я работал с ридерами через библиотеку pyscard (модуль в python называется smartcard ). Она использует для общения с ридером PC/SC интерфейс, что означает, что нам нужен минимальный драйвер, который передает команды в ридер через USB.
Считыватель ACS ACR1281U-C1
Универсальный считыватель с дуальным интерфейсом ACR1281U-C1 предназначен для чтения/записи контактных и бесконтактных смарт-карт.
Ридером поддерживается работа практически с любым типом современных карт, как контактных, так и бесконтактных, соответствующих стандартам ISO 7816 и ISO 14443.
Высокая скорость обработки данных и высокая производительность антенны обеспечивают надежную работу устройства в самых сложных приложениях.
Считыватель ACR1281U-C1 работает с картами, которые поддерживают следующие криптографические алгоритмы: RSA; 3DES; AES; Crypto-1. Обновление програмного обеспечения проводится через USB-интерфейс.
Может использоваться для проведения онлайн-транзакций, например, для списания средств с контактной кредитной карты и для одновременного пополнения баланса транспортной карты.
Для бесконтактных карт типа B возможно обеспечить скорость до 424 кб/сек.
Для обеспечения безопасности предусмотрен встроенный SAM-слот.
ACS ACR1252U-M1
Считыватель ACR1252U-M1 — это продолжение популярной серии бесконтактных считывателей ACR122U. Отличительной особенностью ACR1252U-M1 является полностью матовый корпус! Такой корпус сохраняет внешний вид считывателя в идеальном состоянии в течение долгого времени эксплуатации.
Считыватель бесконтактных смарт-карт ACR1252U-M1 работает на частоте 13.56 MHz по бесконтактной технологии и поддерживает карты стандарта ISO 14443 Type A и B, в том числе MIFARE®, FeliCa а так же карты совместимые со стандартом ISO 18092, NFC метки и другие NFC устройства. Считыватель оснащен SAM (Secure Access Module) слотом который может быть использован для диверсификации ключей или взаимной аутентификации обеспечивая при этом повышенный уровень безопасности при бесконтактных операциях.
Программное обеспечение считывателя может быть обновлено. ACR1252U-M1 совместим с всеми тремя режим работы NFC:
Считыватель бесконтактных смарт-карт ACS ACR1281U-C1
ACR1281U-C1 DualBoost II — второе поколение дуальных считывателей, преемник ACS ACR128 DualBoost. Считыватель может работать как с контактными, так и с бесконтактными картами (соответствующим стандартам ISO 7816 и ISO 14443 соответственно). ACR1281U-C1 дает возможность объединить разрозненные приложения, поддерживающие только контактные или только бесконтактные карты в единую инфраструктуру, используя всего один считыватель, или только одну карту.
Комбинированные считыватели ACS DualBoost соответствуют спецификации PC/SC для контактного и бесконтактного интерфейса. Передача данных по бесконтактному интерфейсу с высокой скоростью до 848 кб/сек максимально сокращает время выполнения операции и достаточна для обеспечения высокой пропускной способности. Считыватель также прекрасно подходит для работы с дуальными и комбинированными смарт-картами, позволяя работать с картой по бесконтактному интерфейсу, даже когда она установлена в контактный слот. Дополнительно считыватель оснащен SAM1 -слотом для карт ISO 7816 класса A. Использование SAM-карт позволяет сделать транзакции и по контактным, и по бесконтактным картам более защищенными.
ACR1281U-C1 DualBoost II — универсальный, многофункциональный и надежный считыватель. Также стоит отметить возможность самостоятельного обновления прошивки по USB, поддержку контактных карт памяти и поддержку расширенного набора APDU-команд (extended APDU), а также наличие сертификата FIPS 201. ACR1281U-C1 DualBoost II заменит сразу несколько более простых считывателей, что может значительно сократить бюджет проекта, построенного на базе карт разных типов. Также данный считыватель может использоваться при переходе от контактной технологии к бесконтактной, или наоборот.
Отличительные особенности ACR1281U-C1:
Соответствие PC/SC для контактных карт, бесконтактных карт и SAM модуля
Скорость чтения/записи бесконтактных карт до 848 кб/сек
Поддержка большинства технологий работы бесконтактных смарт-карт, таких как ISO14443 тип A и B, а также семейство Mifare
Поддержка новых карт Mifare Plus и DESFire EV1
Дальность считывания для бесконтактных карт до 50 мм
Поддержка большинства контактных карт, соответствующих ISO7816 части 1-3, а также протоколам T=0 и T=1
Максимальная скорость чтения/записи контактных карт 420 кб/сек
SAM слоты, соответствующие ISO 7816
Максимальная скорость чтения/записи контактных SIM-карт составляет 115.2 кб/сек
Высокая скорость проведения транзакций, причем большинство местных транзакций завершаются за 100мсек
Интеллектуальная поддержка дуальных и комбинированных карт
Легкое и надежно обновление ПО через USB
USB 2.0 (12 Мб/сек)
По запросу возможно обеспечение поддержки дополнительных типов контактных и бесконтактных смарт-карт, например, SLE5542 or SRI(X)4k
Видеообзор технологии Mifare
Характеристики:
• Интерфейс USB 2.0 Full Speed;
• Соответствие CCID;
• Считыватель бесконтактных карт:
— Скорость чтения/записи до 848 кбит/сек
— Встроенная антенна с дальностью до 50 мм (в зависимости от типа бесконтактной метки);
— Поддержка типов карт А и B по ISO 14443 часть 4;
— Поддержка карт семейства MIFARE (MIFARE Classic 1K и 4K, MIFARE Plus и MIFARE DESFire);
— Поддержка механизма антиколлизии (при наличии в зоне действия считывателя нескольких карт, считываться будет только одна);
— Поддержка расширенного набора APDU-команд (макс. 64 КБ);
• Считыватель контактных карт:
— Поддержка карт ISO 7816 классы A, B и C (5В, 3В, 1.8В);
— Поддержка идентификационных карт Минобороны США (Common Access Card);
— Поддержка карт удостоверения личности;
— Поддержка микропроцессорных карт по протоколам T=0 или T=1;
— Поддержка карт памяти;
• SAM-интерфейс:
— SAM-слот, соответствующий ISO 7816 (Класс A);
• Наличие API:
• Поддержка PC/SC;
— Поддержка CT-API (через библиотеку-оболочку поверх PC/SC)
• Индикаторы:
— Два программируемых LED-индикатора;
— Программируемый генератор звукового сигнала;
• Поддержка AndroidTM 3.1 и выше;
• Соответствие стандартам: ISO 14443; ISO 7816; FIPS 201; CE; FCC; PC/SC; CCID; Microsoft® WHQL; RoHS 2; REACH.
Интерфейс USB
• Источник питания: USB
• Скорость: 12 Мбит/сек (USB Full Speed)
• Питание: 5 В DC, регулируемое
• Ток источника питания: 200 мА
Интерфейс бесконтактных смарт-карт
• Стандарт: ISO 14443 A и B части 1-4
• Протокол: ISO 14443 T=CL для карт ISO 14443-4 и эмуляция T=CL для серии MIFARE Classic
• Скорость чтения/записи карт: 106 кбит/сек, 212 кбит/сек, 424 кбит/сек, 848 кбит/сек
• Рабочая частота: 13,56 МГц
• Зона действия: до 50 мм (зависит от типа карты)
• Размер антенны: 65 мм × 60 мм
Интерфейс контактных смарт-карт
• Стандарт: ISO 7816 1/2/3, Классы A, B, C (5 В, 3 В, 1.8 В), T=0 и T=1
• Ток источника питания: макс. 60 мА
• Скорость чтения/записи карт: 9,6 – 420 кбит/сек
• Защита от короткого замыкания: +5 В с заземлением на всех пинах
• Тактовая частота: 4,80 МГц
• Тип контактной площадки: прижимная (landing)
• Кол-во циклов установки карты: мин. 200 000
Интерфейс SAM-карты
• Стандарт: ISO 7816, Класс A (5 В)
• Протокол: T=0 и T=1
Встроенные индикаторы
• LED-индикатор: красный и зеленый
• Звуковой сигнал: один тон
Физические характеристики
• Размеры: 120.5 мм (Д) × 72.0 мм (Ш) × 20.4 мм (В)
• Вес: 140 г
• Цвет: Черный
• Длина кабеля: 2 м (USB)
• Температура: 0°С
50°С
• Влажность: макс. 90% (без образования конденсата)
• Наработка на отказ: 500 000 часов
• Прикладной программый интерфейс (API): PC/SC, CT-API (через библиотеку-оболочку поверх PC/SC)
• Сертификаты/соответствие:
— ISO 14443, ISO 7816, FIPS 201, PC/SC, CCID, CE, FCC, RoHS 2, REACH, USB Full Speed
— Microsoft® WHQL, Windows® 2000, Windows® XP, Windows Vista®, Windows® 7, Windows® 8, Windows® 8.1,
— Windows® Server 2003, Windows® Server 2003 R2, Windows® Server 2008, Windows® Server 2008 R2, Windows®
— Server 2012, Windows® Server 2012 R2
• Поддержка драйверов устройств операционными системами:
— Windows® 2000, Windows® XP, Windows Vista®, Windows® 7, Windows® 8, Windows® 8.1, Windows® Server 2003, Windows® Server 2003 R2, Windows® Server 2008, Windows® Server 2008 R2, Windows®, Server 2012, Windows® Server 2012 R2
— Linux®, Mac OS®, Android™ 3.1 и выше