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1、实验五 高频标签 ISO14443A 操作一、 实验目的1、 了解和设置读写器参数。掌握数据块读取和修改，加减值的方法。2、 理解 ISO14443A 卡密钥的作用，学会修改和使用密钥。3、 理解 halt 操作，掌握读取多张卡片的方法。二、 实验器材RFID 读写器基础实验箱、实验用 ISO14443A 白卡、计算机一台。三、 实验内容 1、 读写器认知：了解高频读写器的基本设置，熟悉超高频读写器的设置与使用。了解标签参数的含义和设置方法。读取和修改标签数据块数据，对数据块进行加减操作。2、 密钥修改：密钥是卡的重要组成部分，只有输入正确的密钥才能读到卡中的信息，密钥会经常变更。对 ISO
2、14443A 协议中的 ISO14443A 卡进行密钥修改。了解 ISO14443A 卡的工作原理，认识到 ISO14443A 卡的数据组成。3、 对多个 ISO14443A 卡进行数据读写，观察 halt 操作对其读取状态的影响，理解 ISO14443A 协议的对标签的读取的定义。四、 实验步骤1.1、正确连接本设备，确保本设备上的 USB 连接线连接实验箱和电脑，插上电源适配器，启动本设备。1.2、启动本设备的应用软件1.3、进入主界面，点击主菜单“control” ，1.4、选择下拉菜单中“Add HF Reader” ，或右键点击主界面空白处，选择菜单中“add HF Reader”
3、，1.5、选择串口（弹出的显示值即对应串口） ，点击 ok，加载 HF 高频读写器模块1.6、如模块加载成功，则主界面会生成一个 HF 高频读写器模块1.7、选中 HF 高频读写器模块，右键点击，获得右键菜单，菜单功能说明如下HF 超高频读写器参数设置ISO15693 模式ISO14443A 模式ISO14443B 模式开始扫描移除读写器模块1.8、选中“Reader Settings and Diagnostics” ，进入 HF 高频读写器参数设置界面，按图设置后关闭窗口。知识学习A、高频 HF 的射频识别设备（高频读写器）工作于 13.56MHz 频段，系统通过天线线圈电感耦合来传输能量
4、，通过电感耦合的方式磁场能量下降较快。磁场信号具有明显的读取区域边界。主要应用于 1 米以内的人员或物品的识别。主要遵循两种协议：ISO/IEC14443（A、B）协议，ISO/IEC15693 协议。B、在通信领域，波特率（Baud rate）即调制速率，指的是信号被调制以后在单位时间内的变化，即单位时间内载波参数变化的次数。它是对符号传输速率的一种度量，1 波特即指每秒传输 1 个符号。C、ISO14443A 卡存储区结构：ISO/IEC 14443A 协议的高频 RFID 无源 IC 卡，其天线线圈和芯片嵌入到塑料卡中被广泛应用于交通一卡通、电子门票等。ISO14443A 卡存储区有 1
5、k Bytes 。分为 16 个扇区，每个扇区有 4 个块，每块 16 个字节。其中第 1 扇区第 0 块是卡序列号，是只读的，不能写。 密钥存放在每个扇区的块 3。 ISO14443A 卡分为 16 个扇区，每个扇区由 4 块（块 0、块 1、块 2、块 3）组成， 16 个扇区的 64 个块按绝对地址编号为 063，存储密钥块线性扇区号的算法是：x=s*4+3; 其中 s 表示扇区号（015） 。控制块的具体结构见下图：块 0 数据块 0块 1 数据块 1块 2 数据块 2扇区 0 块 3 密码 A 存取控制 密码B控制块 3块 0 数据块 4块 1 数据块 5块 2 数据块 6扇区 1块
6、 3 密码 A 存取控制 密码B控制块 70 数据块 601 数据块 612 数据块 62扇区15 3 密码 A 存取控制 密码 B控制块 63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。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。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） 部分厂商设计当 keyB 可读时 keyB 无效（不能
7、用 keyB 做任何操作） ，本实验箱的 14443A 的卡就是这样的。1.9、选择高频读写模块，点击右键，获得右键菜单，A0 A1 A2 A3 A4 A5 FF 07 80 69 B0 B1 B2 B3 B4 B51.10、选择 Protocol ISO14443A，1.11、进入 ISO14443A 实验界面，该界面由六个部分组成：Anti-collection scan（扫描标签） 、Read Block（读标签块） 、Write Block（写标签块） 、Security Block（安全操作） 、Initial /Increment /Decrement（初始化、加值、减值） 、和
8、Basic Operation 区。对标签的不同操作就在相应的区中进行。1.12、拿起一张实验用高频 ISO14443A 白卡，置于高频天线感应区，进入操作界面。注意 C13C23C33 是否需要改为 011，改后有什么不同 .1.13、读取操作读操作的操作都在 Read Block 页完成，a) 选择 Sector 模式，第 7 扇区（Sector） ，第 0 块（Block） ，Block Num 为1。b) 选择卡选择模式，Idle 或 Allc) 默认验证 KeyA，输入对应密钥（FF-FF-FF-FF-FF-FF 默认） 。d) 点击 Read Block 按钮，读到的就是这个块的数
9、据e) 输入 KeyA 密钥（非 FF-FF-FF-FF-FF-FF）看读取能否成功。f）输入 KeyB 密钥（FF-FF-FF-FF-FF-FF）看读取能否成功。1.14、写入操作写操作的操作都在 Write Block 页完成，(禁止直接写各个扇区的块 3，也就是控制块。否者该扇区报废。)a) 选择 Sector 模式，第 7 扇区，第 0 块，b) 选择卡选择模式，Idle 或 Allc) 默认验证 KeyA，输入对应密钥（FF-FF-FF-FF-FF-FF 默认） 。d) 在 Block to Write 中输入新的数据e) 点击 Write Block 按钮，写入新的数据。f) 读第
10、 7 扇区，第 0 块，看看写入的新的值是否已经存入卡中。g) 在写入操作时，输入 KeyA 密钥（非 FF-FF-FF-FF-FF-FF）看写入能否成功。h) 输入 KeyB 密钥（FF-FF-FF-FF-FF-FF）看 write 能否成功。1.15、读取第 7 扇区，第 3 块控制块，分析该数据的结构和含义。（初始值应为 00-00-00-00-00-00-FF-07-80-69-FF-FF-FF-FF-FF-FF）1.16、加减值操作的操作都在 Initial/Increment/Decrement 页完成，1.17、初始化操作输入扇区号 7，选取扇区和卡片的状态：Idle 或者 Al
11、l，输入四个字节的初始值，输入密钥对卡片初始化。1.18、加值操作选取步骤 7 的扇区，选择卡片的状态，输入四个字节的数据，输入密钥对卡片进行加值。1.19、选取步骤 7 的扇区，选择卡片的状态，输入四个字节的数据，输入密钥对卡片进行减值。思考题：第 0 个扇区的第 0 块数据是否可以修改？第四扇区控制块的绝对块地址号是什么？ 2.1、修改密钥的操作都在 Security Block 页完成，2.2、读取密钥14443A 卡中，一共有 16 个扇区，每个扇区拥有独立的密钥，分为密钥 A 和密钥 B，其长度均为 6bytes,此外还有 4bytes 的存储控制位，控制密钥 A 和密钥B 的访问条
12、件等信息。读取的操作步骤如下:a) 选择需要读取的 Sector，第 7 扇区，b) 选择输入密钥 A 或是密钥 B 进行验证操作c) 输入正确的密钥 A 或是密钥 B(默认的密钥 A 和密钥 B 都是 FF-FF-FF-FF-FF-FF)d) 点击 Read,可以读出密钥 A,密钥 B 和控制位（在如图中的控制位情况时，密钥 A 为不可见，所以显示为全 0，但实际上密钥 A 的值是 FF-FF-FF-FF-FF-FF）2.3、修改密钥修改操作步骤如下a) 选择需要修改的 Sectorb) 选择输入密钥 A 或是密钥 B 进行验证操作c) 输入正确的密钥 A 或是密钥 B(默认的密钥 A 和密
13、钥 B 都是 FF-FF-FF-FF-FF-FF)d) 在下面的 KeyA 或 KeyB 里输入想修改的密钥值e) 点击 Write,可以修改 KeyA 或 KeyB 的密钥值f） 读取密钥，查看改写是否成功。10、修改第 8 扇区的密钥，进行初始化加值减值，写出修改前后的变化。知识点：Idle 表示读取空闲状态的卡，所谓空闲状态的卡是指卡没有被挂起来，即没有执行 Halt 操作（挂起操作） ，All 表示读取所有的卡，不管是否被挂起。3.1、拿起一张实验用高频 ISO14443A 白卡，置于高频天线感应区，3.2、选择卡的状态，a) 选择 Idle 和 no halt，点击读卡按钮读取一张卡
14、。b) 再次点击读卡号。c) 选择 All 和 no halt，点击读卡按钮读取一张卡。d) 再次点击读卡号。e) 选择 Idle 和 halt，点击读卡按钮读取一张卡。f) 再次点击读卡号，能读出来吗？为什么？g) 选择 All 和 halt，点击读卡按钮读取一张卡。h) 再次点击读卡号。能读出来吗？为什么？3.3、取 2 张卡，选择卡的状态：a) 选择 Idle 和 no halt，点击两次读卡按钮读取 2 张卡。b) 多次点击按钮读卡号。读取结果如何？c) 选择 All 和 no halt，点击两次读卡按钮读取 2 张卡。d) 多次点击按钮读卡号。读取结果如何？e) 选择 Idle 和 halt，点击两次读卡按钮读取 2 张卡。f) 多次点击按钮读卡号。读取结果如何？g) 选择 All 和 halt，点击两次读卡按钮读取 2 张卡。h) 多次点击按钮读卡号。读取结果如何？。4、分析读取结果。总结多次读取的操作该如何操作，如公交车卡的读取该如何操作？思考题：读取多张卡片的数据与卡片的摆放顺序有无关系？为什么？
