Python计算NTAG 424 NFC芯片的CRC值

Question

我目前正在使用NXP NTAG 424芯片，它具有AES-128加密功能。

每当设置新的密钥时，该芯片需要计算crc32校验值（详见数据表11.6.1/第67页）。 根据数据表，crc是“按照IEEE Std802.3-2008计算的”。应用笔记甚至为此提供了一个例子（第6.16.1页/第39页）。

new_key: F3847D627727ED3BC9C4CC050489B966
CRC32(new_key): 789DFADC

然而，当我尝试使用Python和binascii crc32库复制结果时，结果是不同的：

>>> from binascii import unhexlify, crc32
>>> new_key = unhexlify('F3847D627727ED3BC9C4CC050489B966')
>>> print(hex(crc32(new_key)))
0x23056287     # Not the CRC I was looking for

这份文档经常颠倒字节顺序，但是命令不会受到影响。

>>> print(hex(crc32(new_key[::-1])))
0x9453faa7

所以问题是：我做错了什么？我尝试查阅引用的标准，但由于我的表面知识，我无法发现标准crc32和IEEE标准中引用的算法之间的任何区别。同时,

也毫无乐趣可言。

- U_flow

Answer 1

该示例的CRC是IEEE Std802.3（或等效的CCITT V.42）指定的32位CRC的补码，我在此处详细说明。这是在此标签中使用标准CRC的变体的另一种情况：像所有ISO / IEC 14443类型A标签一样，其误差检测（高达848 kbit / s）使用IEEE Std802.3（或等效的CCITT V.42）指定的16位CRC的变体，具有不同的初始值和缺少最终的补码。

以下是符合问题测试向量的自包含代码：

# compute the CRC32 for NTAG424
# Ethernet / CCITT V42 CRC32, less final complement
def NTAG424CRC(m):
    c = 0xFFFFFFFF
    for b in m:
         c ^= b;
         for n in range(8):
             c = (c>>1)^(0xEDB88320&-(c&1))
#   c ^= 0xFFFFFFFF  # required by Ethernet / CCITT V42
    return c.to_bytes(4,'little')

# demo, expected value 789dfadc
print(NTAG424CRC(bytearray.fromhex('F3847D627727ED3BC9C4CC050489B966')).hex())

在线测试!

我做错了什么？

• 相信制造商会忠实地实现自己的规范。
• 期望 binascii.crc32 的输出是大端字节序；实际上它是小端字节序，并且在电信领域中必须保持这种方式以维护 CRC32 的突发错误检测属性。在规范中使用 int 作为输出是一个疏忽，如果使用像输入一样的 bytearray 就几乎不会出现字节序错误。

我们可以并且可能应该使用本地的 binascii.crc32，它使用预先计算的表格，因此更快（但可能更容易受到缓存相关的侧信道攻击）。

import binascii

# compute the CRC32 for NTAG424 using binascii.crc32
# Ethernet / CCITT V42 CRC32, less final complement
def NTAG424CRC(m):
    return (binascii.crc32(m)&0xFFFFFFFF^0xFFFFFFFF).to_bytes(4,'little')
# &0xFFFFFFFF deals with negative output; it can be removed under Python 3
# ^0xFFFFFFFF undoes the complement rightly done by binascii.crc32

# demo, expected value 789dfadc
print(NTAG424CRC(bytearray.fromhex('F3847D627727ED3BC9C4CC050489B966')).hex())

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该链接可供您在线体验！

- fgrieu

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我刚刚尝试了NTAG 424，它按预期工作，但只有在您尝试更改密钥之前直接进行身份验证时才有效（至少对我而言，这可能与我的命令计数器增量有关（尽管它对我的所有其他命令都有效），或者是NTAG 424的另一个未记录的“功能”）。 但感谢解决方案，包括binascii.crc32调用，它非常好用！ - U_flow

我做错了什么？相信制造商忠实地实现了自己的规格说明。- 我笑得很开心=）非常正确。另外，非常好的答案，谢谢！ - oberstet

Answer 2

function NTAG424CRC(m) {
  let c = 4294967295; // 0xffffffff
  for (let i = 0; i < m.length; i++) {
    c = c ^ m[i];
    for (let j = 0; j < 8; j++) {
      c = (c >>> 1) ^ (3988292384 & -(c & 1));   // 3988292384 === 0xEDB88320
    }
  }

  let buffer = new ArrayBuffer (4);     // 4 === length of crc32 in decimal
  let view = new DataView(buffer);
  view.setUint32(0, c, true);
  let bytes = new Uint8Array(buffer);
  return bytes;
}

let crc32Value = NTAG424CRC(
  new Uint8Array([
    0xf3, 0x84, 0x7d, 0x62, 0x77, 0x27, 0xed, 0x3b, 0xc9, 0xc4, 0xcc, 0x05,
    0x04, 0x89, 0xb9, 0x66,
  ])
);

console.log(Buffer.from(crc32Value).toString("hex").toUpperCase()); //789DFADC
//javascript CRC32 calculation for ntag 424 DNA

- zahra jafarifard

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根据目前的写法，你的回答不够清晰。请编辑以添加更多细节，以帮助其他人理解这如何回答所提出的问题。你可以在帮助中心找到关于如何撰写好回答的更多信息。 - undefined