Tarjeta MIFARE Classic

MIFARE Classic en resumen

• Dos tamaños de memoria: 1K (S50, 16 sectores), la credencial habitual para puertas, hoteles y afiliación, se detalla en esta página; 4K (S70, 40 sectores) se trata en la página de la tarjeta MIFARE Classic 4K.
• Generación actual: Classic EV1, en ambos tamaños. NXP la marca como no recomendada para diseños nuevos.
• Seguridad: Crypto-1 está roto, y EV1 no cambia eso. Use Classic para igualar un sistema instalado o como credencial de conveniencia; para un sistema nuevo seguro, elija MIFARE DESFire o MIFARE Plus.
• Qué fabricamos: tarjetas, llaveros, pulseras y adhesivos con chips MIFARE Classic EV1 originales de NXP (MF1S50 para 1K, MF1S70 para 4K), impresos y entregados en blanco o codificados.

Especificación de la tarjeta MIFARE Classic

Las cifras del chip proceden de las hojas de datos MIFARE Classic EV1 de NXP. El material de la tarjeta, la impresión y la distancia de lectura se confirman para su pedido y se comprueban en una muestra con su lector.

Qué es una tarjeta MIFARE Classic

Un chip MIFARE Classic usa la interfaz aérea ISO/IEC 14443 Type A, partes 1 a 3, con su propio conjunto de comandos Classic y autenticación Crypto-1 en lugar de la capa de protocolo ISO/IEC 14443-4 que usa DESFire. La memoria es una cuadrícula fija de sectores y bloques, y cada sector tiene su propio par de claves, por lo que varias aplicaciones pueden compartir una tarjeta con claves separadas. Los sistemas de control de acceso, hotel y venta de billetes construidos sobre Classic solo aceptan una tarjeta cuando el lector, su firmware y el formato de tarjeta coinciden, así que confirme la compatibilidad con el sistema exacto, no solo con la frecuencia.

1K o 4K: cómo se comparan los dos tamaños

Los comandos, las claves, Crypto-1 y las opciones de UID son los mismos en ambos tamaños, pero un sistema puede aceptar solo el tamaño para el que se construyó. Una credencial de puerta u hotel solo necesita unos pocos bloques, por lo que 1K es el pedido habitual. Cuando varias aplicaciones o registros en tarjeta necesitan más sectores, consulte cuándo se necesita memoria 4K.

MIFARE Classic EV1 en 1K y 4K

Los chips Classic actuales de NXP son de la generación EV1: MF1S50 para 1K y MF1S70 para 4K. Mantienen el mapa de memoria y el conjunto de comandos Classic, por lo que funcionan en sistemas Classic existentes. NXP llama a EV1 la mayor evolución de la familia, sucesora de todas las versiones anteriores, y le atribuye una gran robustez frente a ESD y un rendimiento RF muy eficiente. En comparación con las hojas de datos de NXP de 2011 para los anteriores MF1S50yyX y MF1S70yyX, EV1 añade tres cosas:

• Endurecida frente a los primeros ataques solo de tarjeta. EV1 genera un nonce de tarjeta verdaderamente aleatorio y ya no filtra flujo de claves a través de un código de error cifrado tras una autenticación fallida, los dos defectos detrás de los ataques nested y darkside. El cifrado no cambia, por lo que el ataque hardnested de 2015 sigue recuperando sus claves (véase la sección de seguridad más abajo).
• Opción de modulación de carga. La intensidad de modulación de carga de la tarjeta puede cambiarse de fuerte (predeterminada) a normal cuando un sistema de lector lo necesita.
• Comprobación de originalidad. La EV1 de 1K admite la comprobación de originalidad de NXP; la EV1 de 4K no.

Se mantienen sin cambios desde los chips anteriores: la elección de un UID de 7 bytes o un NUID de 4 bytes, con ID aleatorio y personalización de UID de una sola vez en las versiones de 7 bytes (explicada en la siguiente sección), 200.000 ciclos de escritura habituales (100.000 mínimos), al menos 10 años de conservación de datos y una distancia de funcionamiento de hasta 100 mm. NXP marca Classic EV1 como no recomendada para diseños nuevos y nombra MIFARE DESFire Light como alternativa.

NUID de 4 bytes o UID de 7 bytes

El identificador se sitúa en el bloque 0 del sector 0, el bloque del fabricante, que NXP programa y protege contra escritura en producción. Classic EV1 se pide en una de dos variantes, y la elección importa a cualquier sistema que dé de alta o busque tarjetas por su ID.

Un UID de 7 bytes puede sorprender a software antiguo. En el primer nivel de cascada, la tarjeta devuelve la etiqueta de cascada 88h y solo los tres primeros bytes del UID, por lo que un controlador que guarde solo esa primera respuesta registra un número distinto del UID completo. En cambio, las versiones de 7 bytes pueden personalizarse para responder con un ID aleatorio de tamaño único, o con un NUID de 4 bytes calculado a partir del UID de 7 bytes. El comando Personalize UID Usage establece esto una sola vez y después lo bloquea, y NXP recomienda enviarlo durante la personalización incluso cuando se mantiene el valor predeterminado. Indíquenos para qué ID se construyó el sistema, o envíe una tarjeta en funcionamiento, y pruebe una muestra en los lectores reales antes de un pedido grande.

Mapa de memoria 1K: sectores, bloques y tráiler de sector

Un chip 1K tiene 16 sectores, cada uno de 4 bloques de 16 bytes: 1024 bytes. El último bloque de cada sector (bloque 3) es el tráiler de sector; los demás contienen datos. El sector 0, bloque 0 es el bloque del fabricante con el UID y los datos de NXP, programado y protegido contra escritura en producción. Eso deja 47 bloques de datos, unos 752 bytes. La disposición 4K, con sus ocho sectores grandes, se expone en la página de la tarjeta MIFARE Classic 4K.

Dos claves protegen cada sector: Key A y Key B, guardadas en el tráiler junto con los bits de acceso (tabla siguiente). Los bits de acceso deciden, bloque a bloque, qué clave puede leer, escribir, incrementar o decrementar. Un patrón habitual da a los lectores de campo la Key A para leer y mantiene la Key B, que puede escribir, en la estación emisora. La Key A siempre se relee como ceros, y también la Key B salvo que los bits de acceso la hagan legible, en cuyo caso sirve como datos en lugar de como clave. En la entrega, todas las claves son FFFFFFFFFFFF y los bytes de acceso son FF0780, la configuración de transporte; la Key B es legible en ese estado, por lo que una tarjeta nueva se autentica con la Key A. El chip comprueba el formato de los bits de acceso en cada acceso y bloquea de forma irreversible todo el sector si el formato es incorrecto, por lo que escriba tráileres con un script probado.

Un bloque de valor contiene un valor con signo de 4 bytes en un formato redundante que permite la detección de errores y la gestión de copias de seguridad, y admite incremento, decremento, restauración y transferencia. Así se construyeron monederos de circuito cerrado y contadores sobre Classic. Nada de esta estructura es secreto: la protección descansa por completo en las claves de sector y el cifrado.

Seguridad: Crypto-1 está roto, también en EV1

Classic protege sus sectores con Crypto-1, un cifrado de flujo propietario con claves de 48 bits, ejecutado en una autenticación mutua de tres pasos antes de que pueda leerse o escribirse ningún bloque. NXP nunca lo publicó. En diciembre de 2007, Karsten Nohl y Henryk Plötz presentaron una ingeniería inversa parcial a partir del silicio, y en 2008 investigadores de la Universidad Radboud de Nimega la completaron y publicaron ataques prácticos de recuperación de claves. Los ataques solo de tarjeta que siguieron, nested y darkside, usaron dos defectos de implementación: un nonce de tarjeta predecible y un código de error cifrado tras una autenticación fallida.

Classic EV1 y otras tarjetas «endurecidas» eliminan esos dos defectos sin romper la compatibilidad con lectores Classic. No cambian el cifrado. En 2015, Carlo Meijer y Roel Verdult publicaron el ataque hardnested, que usa una filtración de bit de paridad integrada en el protocolo Classic, necesita una clave conocida (los sectores sin usar suelen conservar una clave predeterminada) y recuperó una clave de una tarjeta endurecida en unos cinco minutos en un solo núcleo de portátil, con hardware de consumo. Su conclusión: toda tarjeta compatible con Classic debe tratarse como una simple tarjeta de memoria.

La consecuencia es permanente. Una vez que se conoce una clave de sector, lo que Meijer y Verdult constataron que casi siempre ocurre en la práctica, cualquiera con unos minutos de acceso a una tarjeta Classic, EV1 incluida, puede recuperar sus demás claves de sector, leerla por completo y copiar su contenido, y ningún cambio de firmware corrige Crypto-1. Trate MIFARE Classic, EV1 incluida, como una credencial de conveniencia, no de seguridad: adecuada cuando la tarjeta solo identifica a un titular que un sistema central comprueba, no adecuada como única protección para valor almacenado, puertas que deban resistir la clonación o datos personales. Para aplicaciones relevantes para la seguridad, la propia NXP remite a los clientes a MIFARE DESFire y MIFARE Plus.

Cuando una base instalada mantiene un sistema en Classic por ahora, estas medidas limitan el daño sin hacer segura la tarjeta:

• Diversifique las claves por tarjeta. Derive las claves de sector de cada tarjeta a partir de su UID y una clave maestra guardada en un módulo seguro, para que una clave recuperada desbloquee una tarjeta en lugar de toda la flota.
• Verifique en el sistema central, no en la tarjeta. Trate la tarjeta como un identificador y compruebe derechos, validez y ubicación en el servidor; un UID o un valor de sector por sí solos no prueban nada porque existen tarjetas clónicas con UID escribible.
• Vigile las anomalías. Señale el mismo identificador apareciendo en dos lugares dentro de una ventana de viaje imposible, o fallos de autenticación repetidos, para convertir una clonación ilimitada en un puñado de incidentes detectables.
• Planifique la migración. Pase a MIFARE Plus, que puede funcionar en los lectores Classic actuales en el nivel de seguridad 1 y cambiar a AES en el nivel de seguridad 3 a medida que se actualizan los lectores (en SL1 sigue usando Crypto-1, por lo que la ganancia de seguridad llega con SL3), o a MIFARE DESFire para un sistema nuevo seguro.

Classic sigue siendo el pedido adecuado cuando los lectores y cerraduras instalados son solo Classic, o cuando la tarjeta solo lleva un identificador que el sistema central verifica y el riesgo de clonación es bajo: la mayoría de las llaves de hotel, afiliaciones de gimnasio, credenciales de visitante y credenciales de eventos.

Chips «compatibles con MIFARE» y por qué usamos NXP EV1

MIFARE Classic es un producto de NXP, pero chips compatibles de otros fabricantes, más habitualmente la familia FM11RF08 de Fudan, implementan la capa ISO/IEC 14443-3A y los comandos Crypto-1 con suficiente fidelidad para funcionar en muchos lectores Classic, y un lector que solo compruebe ATQA y SAK puede no distinguirlos. No son el mismo chip. En agosto de 2024, Philippe Teuwen de Quarkslab publicó una clave de puerta trasera de hardware en el Fudan FM11RF08S, y una clave de puerta trasera más antigua compartida por chips Fudan FM11RF08 y FM11RF32 y por antiguos chips Philips (ahora NXP) MF1ICS5003 y MF1ICS5004 fabricados hacia 1998 a 2001 y tarjetas Infineon SLE66R35. Con una clave así, todas las claves de sector pueden recuperarse en minutos incluso cuando están diversificadas. Encontró las tarjetas Fudan en hoteles de EE. UU., Europa e India; las muestras NXP Classic EV1 que probó rechazaron los comandos no documentados.

Esta investigación es una razón por la que construimos cada tarjeta, llavero, pulsera y adhesivo MIFARE Classic con un chip MIFARE Classic EV1 original de NXP, MF1S50 o MF1S70, y no ofrecemos un chip Fudan u otro «compatible con MIFARE» como opción Classic. Dondequiera que compre, especifique el chip exacto en el pedido, por ejemplo «NXP MIFARE Classic EV1 1K, MF1S50, UID de 7 bytes» en lugar de «MIFARE-compatible 1K», y pruebe una muestra en los lectores y cerraduras reales antes de un pedido en volumen. Una pieza que se autentica en un lector de banco puede ser rechazada igualmente por un sistema de acceso que identifica sus tarjetas por huella, y una tarjeta clónica con UID escribible debe tratarse como amenaza de clonación por cualquier sistema que incluya tarjetas en lista blanca por UID. Especificar NXP EV1 evita las familias de chips en las que se encontraron estas claves de puerta trasera; no corrige la debilidad de Crypto-1 descrita más arriba.

La familia MIFARE de un vistazo

MIFARE es una familia de chips, no un solo producto, y «MIFARE» en una especificación no indica al lector qué miembro se quiere decir. La tabla contrapone Classic con sus parientes para que pueda adaptar la tarjeta a lo que el sistema realmente necesita; un chip nombrado en la especificación de su integrador siempre prevalece sobre este resumen.

Lectura de tarjetas Classic con teléfonos y lectores

• Lectores y cerraduras de acceso: busque compatibilidad explícita con MIFARE Classic, la longitud de UID requerida y el formato de codificación del sistema. «MIFARE» nombra una familia y por sí solo no confirma la compatibilidad con Classic. Leer un UID y autenticarse con datos de sector son capacidades distintas.
• Teléfonos Android: la compatibilidad con MifareClassic depende del hardware y es opcional. Compruebe el teléfono y la app exactos, y proporcione las claves de sector correctas para operaciones con datos protegidos.
• iPhones: no elija Classic para una aplicación que necesite leer o escribir datos de sector mediante Core NFC. Para contenido NDEF orientado a teléfonos, considere una etiqueta NFC Forum como las de nuestros adhesivos NFC y pruebe el teléfono y la app previstos.
• Lectores/grabadores de escritorio: el ACR122U enumera compatibilidad con MIFARE Classic mediante comandos PC/SC; el µFR Classic CS ofrece operaciones Classic mediante su SDK. PC/SC es una interfaz de host, así que compruebe también los comandos específicos de tarjeta y la compatibilidad de software, además del modelo de lector.

Formatos y materiales de tarjeta

• Tarjeta ID-1 estándar: 85.6 × 54 mm, de 0.76 a 0.84 mm de grosor, en PVC, PVC reciclado, PET-G o policarbonato; el formato para credenciales de personal, afiliación y llaves de hotel.
• Tarjetas finas y de papel: PVC de 0.3 a 0.5 mm o papel revestido para billetes desechables y pases de eventos; consulte nuestra tarjeta RFID de papel.
• Tarjetas de madera y bambú: un cuerpo de madera o bambú en lugar de PVC; consulte la tarjeta RFID de madera.
• Llaveros, pulseras y adhesivos: el mismo chip S50 o S70 en llaveros de ABS, pulseras de silicona o tela y adhesivos MIFARE.
• Tarjetas combi: un chip Classic y un chip de 125 kHz o UHF en un mismo cuerpo de tarjeta, cada uno leído por su propio sistema; consulte la tarjeta combi. Una tarjeta de doble interfaz es un producto distinto: un chip accesible tanto por contacto como por antena.

Impresión y personalización

• Impresión: CMYK offset, colores directos Pantone, serigrafía, impresión UV y digital en ambas caras; acabado mate, brillo o esmerilado; fondos metálicos y holográficos.
• Datos variables: numeración impresa o grabada con láser, códigos de barras, códigos QR, nombres y foto de ID a partir de su archivo de datos. Cuando el UID o un número asignado se imprime en cada tarjeta, usted recibe un archivo en Excel, CSV o XML que empareja el UID de cada tarjeta con su número impreso.
• Funciones adicionales: banda magnética HiCo o LoCo, panel de firma, panel para rascar, troquel de ranura, relieve.
• Codificación: en blanco en la configuración de transporte, o escrita con sus datos de sector mediante nuestro servicio de codificación RFID. Cada tarjeta que codificamos se relee después, y cada pedido codificado se entrega con un informe de datos. La carga de sus propias claves de sector se confirma en el presupuesto: acuerde cualquier entrega de claves por separado y nunca envíe claves en una consulta. La codificación se hace solo para la organización que administra el sistema.

Dónde se usan las tarjetas MIFARE Classic

• Control de acceso: credenciales de personal y residentes para oficinas, apartamentos y aparcamientos; consulte llaveros RFID para control de acceso.
• Hoteles: tarjetas llave de hotel para los muchos sistemas de cerradura construidos sobre Classic 1K; guía en tarjetas llave de hotel.
• Afiliación y fidelización: gimnasios, clubes, bibliotecas y tarjetas de campus.
• Transporte y eventos: billetes de viaje único y de temporada, pases de eventos y pulseras de festival sin efectivo.
• Pago y comedor: monederos de circuito cerrado sobre bloques de valor Classic en sistemas antiguos; planifique los nuevos sobre MIFARE Plus o DESFire.

Antes de pedir

1. Chip: 1K (S50) o 4K (S70), y NUID de 4 bytes o UID de 7 bytes, según indique su integrador o proveedor de cerraduras; envíe una tarjeta en funcionamiento si la especificación no está clara.
2. Formato y material: tarjeta estándar de PVC, tarjeta fina, madera, llavero, pulsera o adhesivo.
3. Arte, acabado y cualquier dato variable, banda magnética o panel de firma.
4. Codificación y numeración: en blanco, impresa con el UID o un número, o escrita con sus datos de sector (la carga de sus propias claves se confirma en el presupuesto).
5. Cantidad y fecha de entrega; hay muestras disponibles para pruebas de lector y cerradura.

Qué fabrica Proud Tek

Fabricamos tarjetas, llaveros, pulseras y adhesivos MIFARE Classic con chips MIFARE Classic EV1 originales de NXP, impresos y personalizados según su especificación. No suministramos lectores, cerraduras ni software de control de acceso, y no duplicamos tarjetas de sistemas que el comprador no administre. Si su sistema debe actualizar su seguridad, compare la tarjeta MIFARE Plus y las tarjetas MIFARE DESFire, o consulte todas nuestras tarjetas RFID.

Referencia técnica: hoja de datos NXP MIFARE Classic EV1 1K y página de producto MIFARE Classic. La documentación del chip describe capacidades del circuito integrado; no establece existencias ni la compatibilidad de una tarjeta acabada con su sistema.