安卓如何与Mifare DESFire EV1进行NFC通讯

Question

安卓如何与Mifare DESFire EV1进行NFC通讯

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使用Nexus 4和最新的Android API级别18与Mifare DESFire EV1 AES标签通信让我感到头疼。为了读写此类标签，必须遵循NXP原生协议，按照以下步骤操作：

选择应用程序
认证
写入或读取

为此，我使用Android的IsoDep类，该类提供对ISO 14443-4属性和I/O操作的访问。非常奇怪的是，一旦我发送选择应用程序本地命令，我会收到一个意外的响应。假设我有AID F4013D，所以我发送：

-> 5AF4013D
<- 6E00

所有可能的响应必须是一个字节长度（成功0x00或错误代码），永远不会是两个或更多。因此，成功响应前的0x6E绝对是意外的。它并不总是发生，当它不发生且正常工作时，选择应用程序和身份验证过程都正常工作。但是，一旦经过身份验证，写入命令就没有正确的行为，所有写入命令都以来自PICC的0xAF结束，而不是成功的0x00。看起来像是PICC期望一些额外的数据，而实际上不需要（我发送了正确长度的有效负载）。如果我发送任何其他命令，我会收到一个0xCA（命令中止）错误代码。

-> 5AF4013D
<- 00 /*Success*/
-> AA01
<- AFA8394ED57A5E83106B4EE72FD2BB0CC4
-> AF148F525E1DDE0AD6AB60B4B615552475C91F2E8D89B8523E4465113DD5BD19C6 
<- 0066D255C93F2F492AFE3715C88964F1BD /*Authentication success*/
-> 3D02000000030000222222 /*Write 3 bytes to file nº2*/
<- AF /*Unexpected, 0x00 was expected*/

作为正常情况，如果我使用个人读卡器（非Android NFC）发送这些类型的命令，它总是能够正常工作。似乎在Android NFC API中有一些奇怪的事情发生，当它应该只是一个原始数据传输器，永远不会解释或修改数据。

我也尝试了使用ISO 7816-4 APDU结构，结果相同。有趣的是，在Galaxy Nexus上没有发生选择应用程序的奇怪响应，但写入命令则总是会出现。

- GoRoS

1个回答

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可以查看英文原文，
原文链接

- Michael Roland · Accepted Answer

(1) 关于状态码6E00的第一部分：

6E 00不是一个“奇怪的字节0x6E+成功状态码0x00”。相反，它是一个响应APDU状态字6E 00（“类别不支持”）。这表明先前使用基于APDU的访问与卡片进行了通信（例如，Android本身尝试将卡片读取为类型4标签并在此之后未重置连接）。因此，卡片将期望所有进一步的通信均采用ISO 7816-4 APDU。在这种情况下（即如果您收到类似6E 00的ISO 7816-4状态码），您可以通过简单包装您的本机命令来继续使用DESFire APDU包装命令。

编辑：实际上，这在NFC设备上是某种预期的行为。想法是NFC设备会自动扫描检测到的标签以获取NDEF消息。对于DESFire卡而言，NFC设备将检测到该卡作为潜在的类型4标签。因此，NFC设备将像发送给任何其他类型4标签一样发送ISO 7816-4 APDU。因此，如果NFC设备在将检测到的标签交给应用程序之前不重置与标签的通信，则应用程序只能使用ISO 7816-4 APDU进行通信。但是请注意，我认为这仅发生在同一设备上的某些激活中，这是一个错误。在我看来，在一个特定的设备型号上的行为应该是一致的。

编辑：虽然我不认为这种行为是错误，但实际上它是由于Android的NFC堆栈中已知的错误（#58773）造成的，适用于具有Broadcom NFC控制器的设备。在受影响的设备上，自动存在检查以定时间隔发送ISO 7816-4 APDU，这会导致DESFire卡切换到ISO 7816-4 APDU模式。

(2) 关于（意外的）响应代码0xAF的第二部分：

您的文件通信设置是否设置为“通过MAC保护的纯文本通信”或“完全加密通信”？在这种情况下，仅发送三个数据字节将不足够。相反，您需要发送明文数据加上MAC或填充的、带CRC的和加密的数据。因此，0xAF表示卡片需要进一步的数据。

编辑：因此，总结以下评论。在发送更多字节（每个接收到的0xAF状态码一个字节：AF FF）之后，结果发现卡片需要8个字节。 8个字节正好是AES身份验证的CMAC大小。因此，通信设置被设置为“通过MAC保护的纯文本通信”。