射频识别技术漫谈(14)——Mifare S50与S70的存取控制
存取控制指符合什么条件才能对卡片进行操作。
s50和s70的块分为数据块和控制块，对数据块的操作有“读”、“写”、“加值”、“减值(含传输和存储)”四种，对控制块的操作只有“读”和“写”两种。
s50和s70的每个扇区有两组密码keya和keyb，所谓的“条件”就是针对这两组密码而言，包括“验证密码a可以操作(keya)”、“验证密码b可以操作(keyb)”、“验证密码a或密码b都可以操作(keya|b)”、“验证哪个密码都不可以操作(never)”四种条件。
这些“条件”和“操作”的组合被分成8种情况，正好可以用3位二进制数(c1、c2、c3)来表示。
数据块(每个扇区除区尾块之外的块)的存取控制如下表所示：
从表中可以看出，
c1c2c3=000(出厂默认值)时最宽松，验证密码a或密码b后可以进行任何操作；
c1c2c3=111无论验证哪个密码都不能进行任何操作，相当于把对应的块冻结了；
c1c2c3=010和c1c2c3=101都是只读，如果对应的数据块写入的是一些可以给人看但不能改的基本信息，可以设为这两种模式； c1c2c3=001时只能读和减值，电子钱包一般设为这种模式，比如用s50做的公交电子车票，用户只能查询或扣钱，不能加钱，充值的时候先改变控制位使卡片可以充值，充完值再改回来。
控制块(每个扇区的区尾块)的存取控制如下表所示：
从表中可以看出，
密码a是永远也读不出来的，如果用户的数据块指定了验证密码a却忘了密码a，也就意味着这个数据块作废了，但本扇区其他数据块和其他扇区的数据块不受影响；
存取控制总是可以读出来的，只要别忘了密码a或密码b；
存取控制的写控制在设置时一定要小心，一旦弄成了“never”，则整个扇区的存取条件再也无法改变，后悔都找不到地方，只能仰天长叹了；
c1c2c3=001(出厂默认值)时最宽松，除了密码a不能读之外，验证了密码a其他读写操作都可以进行；
还有一个有意思的现象是当c1c2c3=000、c1c2c3=010和c1c2c3=001时，所有的操作都不使用密码b，这时候密码b占据的6个字节可以提供给用户作为普通数据存储用，相当于每个扇区增加了6字节的用户可用存储容量。
由于卡片出厂的默认值c1c2c3=001，所以对于新买来的卡片，不要使用密码b进行认证，否则会导致区尾块和数据块都无法进行任何操作。我测试过不同厂家的新卡片，有的验证密码b后确实扇区内的所有块都无法操作，但有的卡片不能操作区尾块，却可以操作数据块，本文以nxp的原装卡为准。当然用户可以放心，新卡不让你验证密码b而你却验证了，不会对卡照成什么伤害，改回用密码a验证，卡片还是可以正常使用的。
s50的每个扇区有4个块，这四个块的存取控制是相互独立的，每个块需要3个bit，四个块共使用12个bit。在保存的时候，为了防止控制位出错，同时保存了这12个bit的反码，这样一个区的存储控制位在保存时共占用24bit的空间，正好是3个字节。我们前面说存取控制字有四个字节(区尾块的byte6～byte9)，实际上只使用的byte6、byte7和byte8，byte9没有用，用户可以把byte9作为普通存储空间使用。各块控制位存储格式如下：
由于出厂时数据块控制位的默认值是c1c2c3=000，控制块的默认值是c1c2c3=001，而byte9一般是69h，所以出厂白卡的控制字通常是ff078069h.
s70的前32个数据块结构和s50完全一致。后8个数据块每块有15个普通数据块和一个控制块。显然如果每个数据块块单独控制将需要8字节的控制字，控制块中放不下这么多控制字。解决的办法是这15个数据块分为三组，块0～４为第一组，块5～9为第二组，块10～15为第三组，每组共享三个控制位，也就是说每组控制位c1c2c3控制5个数据块的存取权限，从而与前32个扇区兼容。
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这些“条件”和“操作”的组合被分成8种情况，正好可以用3位二进制数(c1、c2、c3)来表示。
数据块(每个扇区除区尾块之外的块)的存取控制如下表所示：
从表中可以看出，
c1c2c3=000(出厂默认值)时最宽松，验证密码a或密码b后可以进行任何操作；
c1c2c3=111无论验证哪个密码都不能进行任何操作，相当于把对应的块冻结了；
c1c2c3=010和c1c2c3=101都是只读，如果对应的数据块写入的是一些可以给人看但不能改的基本信息，可以设为这两种模式； c1c2c3=001时只能读和减值，电子钱包一般设为这种模式，比如用s50做的公交电子车票，用户只能查询或扣钱，不能加钱，充值的时候先改变控制位使卡片可以充值，充完值再改回来。
控制块(每个扇区的区尾块)的存取控制如下表所示：
从表中可以看出，
密码a是永远也读不出来的，如果用户的数据块指定了验证密码a却忘了密码a，也就意味着这个数据块作废了，但本扇区其他数据块和其他扇区的数据块不受影响；
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由于卡片出厂的默认值c1c2c3=001，所以对于新买来的卡片，不要使用密码b进行认证，否则会导致区尾块和数据块都无法进行任何操作。我测试过不同厂家的新卡片，有的验证密码b后确实扇区内的所有块都无法操作，但有的卡片不能操作区尾块，却可以操作数据块，本文以nxp的原装卡为准。当然用户可以放心，新卡不让你验证密码b而你却验证了，不会对卡照成什么伤害，改回用密码a验证，卡片还是可以正常使用的。
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由于出厂时数据块控制位的默认值是c1c2c3=000，控制块的默认值是c1c2c3=001，而byte9一般是69h，所以出厂白卡的控制字通常是ff078069h.
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