Der MIFARE Classic ist der Pionier unter den kontaktlosen Karten von NXP Semiconductors: In den 1990er Jahren auf den Markt gebracht und zunächst von Philips Semiconductors gefertigt, eröffnete er die Ära der kontaktlosen Ausweise und Tickets im öffentlichen Nahverkehr, in der Zutrittskontrolle, im Ticketing und in der Kundenbindung. Er entspricht den ersten Ebenen des Standards ISO/IEC 14443A, beruht aber auf einem proprietären Protokoll und gliedert seinen Speicher von 1 oder 4 kB in durch Schlüssel geschützte Sektoren, die mit dem Algorithmus Crypto1 verschlüsselt werden. Er wird heute durch den MIFARE Classic EV1 ersetzt; seine Kompatibilität mit Smartphones ist real, aber nur teilweise und wird weiter unten im Detail erläutert.
Informationen
| Hersteller | NXP Semiconductors |
| Familie | MIFARE Classic (erste Generation) |
| Modelle | MF1ICS50 (1 kB) und MF1ICS70 (4 kB) |
| Standard | ISO/IEC 14443A (Ebenen 1 bis 3) |
| NFC-Forum-Typ | Keine (proprietäres NDEF-Format über das MAD) |
| Betriebsfrequenz | 13,56 MHz |
| Datenrate | 106 kbit/s |
| Eindeutige Kennung (UID) | 4 Byte (32 Bit), ab Werk programmiert |
| Verschlüsselung | Crypto1 (proprietär), 48-Bit-Schlüssel A und B pro Sektor |
| Lesereichweite | Einige Zentimeter (bis zu 100 mm je nach Antenne) |
| Datenerhalt | 10 Jahre |
| Schreibzyklen | 100.000 Zyklen |
| Speicher | 1 oder 4 kB je nach Version |
Speicher
Der Speicher des MIFARE Classic ist in Sektoren aus Blöcken zu je 16 Byte unterteilt: 16 Sektoren zu je 4 Blöcken bei der 1K-Version; 32 Sektoren zu je 4 Blöcken, dann 8 Sektoren zu je 16 Blöcken bei der 4K-Version. Jeder Sektor endet mit einem Konfigurationsblock (dem Sector Trailer):
| Bereich | Inhalt | Zugriff |
|---|---|---|
| Block 0 (Sektor 0) | Seriennummer und Herstellerdaten | Nur lesbar, ab Werk festgelegt |
| Datenblöcke | Je 16 Byte; mögliche Wertblöcke für Zähler und Guthaben | Lesen / Schreiben gemäß den Zugriffsbits des Sektors |
| Sector Trailer (letzter Block jedes Sektors) | Schlüssel A und B, Zugriffsbits | Steuert die Lese- und Schreibrechte des Sektors |
Nach Abzug der Konfigurationsblöcke bietet die 1K-Version 752 nutzbare Byte und die 4K-Version 3440 Byte. Wird der Chip als NFC-Tag eingesetzt, kann er dank des proprietären MAD-Formats (MIFARE Application Directory) eine NDEF-Nachricht aufnehmen, die beim 1K etwa 700 URL-Zeichen entspricht und beim 4K weit mehr; das Auslesen dieser NDEF-Nachricht hängt jedoch von der Kompatibilität des Geräts ab, wie weiter unten erläutert.
Funktionen & Sicherheit
- Authentifizierung pro Sektor: Jeder Sektor ist durch zwei 48-Bit-Schlüssel (Schlüssel A und Schlüssel B) geschützt, die über eine gegenseitige Three-Pass-Authentifizierung nach dem Schema ISO/IEC 9798-2 geprüft werden; die Zugriffsbits legen Schlüssel für Schlüssel fest, welche Operationen erlaubt sind (Lesen, Schreiben, Inkrementieren, Dekrementieren), mit einer Schlüsselhierarchie, die sich für Szenarien mit mehreren Anwendungen eignet.
- Crypto1-Verschlüsselung: Der Datenaustausch wird mit dem proprietären Algorithmus Crypto1 verschlüsselt. In den 1990er Jahren entwickelt, genügt er den heutigen Standards nicht mehr: Seine Schwächen sind seit 2008 öffentlich dokumentiert, und die Sicherheit eines Einsatzes sollte sich nicht mehr allein darauf stützen.
- Wertblöcke: Ein Block lässt sich als vorzeichenbehafteter Wert mit einer Kontrollkopie formatieren; die Befehle Increment, Decrement und Transfer werden mit einem Anti-Tearing-Mechanismus (Schutz vor Schreibabbrüchen) ausgeführt, dem historischen Werkzeugkasten des Ticketings.
- 4-Byte-Kennung: Die im Herstellerblock abgelegte 32-Bit-Seriennummer identifiziert jede Karte; da der weltweite 4-Byte-Bereich erschöpft ist, ist die Eindeutigkeit der Kennungen nicht mehr garantiert – einer der Gründe für den Umstieg auf die Version EV1 mit ihrer 7-Byte-UID.
- Schnelle Transaktionen: Eine vollständige Ticketing-Transaktion wird in weniger als 100 ms ausgeführt, wobei die Karte im Portemonnaie bleiben kann, sogar zwischen Münzen: der Vorteil, dem sie ihren Erfolg an den Zugangsschranken verdankt.
- Das MIFARE-Erbe: Als De-facto-Standard für kontaktlose Ausweise und Tickets profitiert der Classic von einem unerreichten Ökosystem (Lesegeräte, Encoder, Karten), das seine massive Präsenz in bestehenden Beständen erklärt.
Die Produktion wurde auf den MIFARE Classic EV1 umgestellt, der alle früheren Generationen ersetzt; für jedes neue Projekt empfiehlt NXP den MIFARE DESFire Light. Den Chip gab es in zwei Kapazitäten (MF1ICS50 für 1 kB, MF1ICS70 für 4 kB), die in der EV1-Version unverändert übernommen wurden.
Kompatibilität
Der MIFARE Classic beruht auf der NFC-A-Technologie (ISO/IEC 14443A), doch sein proprietäres Protokoll stellt ihn außerhalb der vom NFC Forum standardisierten Tag-Typen: Die Kompatibilität hängt daher vom NFC-Controller des Geräts ab. Unter Android lesen und beschreiben Modelle mit einem NXP-Controller den Chip mit NFC Tools ohne Einschränkung; andere sind unter Umständen auf das Lesen der UID beschränkt. Auf dem iPhone ist NFC Tools nur teilweise kompatibel: Sie müssen in den App-Einstellungen die Option „Kompatibilität“ aktivieren (ab dem iPhone XS / XR, unter iOS 17 oder höher).
Mit NFC Tools unterstützt der MIFARE-Classic-Chip je nach Gerät das Auslesen technischer Informationen sowie das Lesen und Schreiben von NDEF-Datensätzen auf Karten, die mit dem MAD formatiert sind. Die Verwaltung der Schlüssel und Zugriffsbits erfordert eine spezialisierte Kodierung über die eigenen Befehle des Chips. Die Liste der kompatiblen Modelle finden Sie im Artikel zur Kompatibilität.
MIFARE Classic vs MIFARE Classic EV1
| Chip | Speicher | Kennung und Sicherheit | Typische Verwendung |
|---|---|---|---|
| MIFARE Classic | 1 oder 4 kB | 4-Byte-Kennung, Crypto1 | Erste Generation, historische Bestände |
| MIFARE Classic EV1 | 1 oder 4 kB | 7-Byte-UID, Random ID, Originalitätsprüfung | Die aktuelle Version, für alle Bestände |
Beide Generationen teilen sich Speicher, Protokoll und die Verschlüsselung Crypto1: Jede heute verkaufte MIFARE-Classic-Karte ist ein EV1, der die 7-Byte-UID (als Antwort auf die Erschöpfung der 4-Byte-Kennungen), die Random ID, die Originalitätsprüfung und verdoppelte Schreibzyklen mitbringt. Für einen neuen, sicheren Einsatz empfiehlt NXP den MIFARE DESFire Light; für einen Tag für Privatanwender garantieren der NTAG213 und der NTAG216 die Kompatibilität mit allen Smartphones.
Häufige Fragen
Wie viele Daten passen auf einen MIFARE Classic?
1 kB oder 4 kB je nach Version, d. h. 752 beziehungsweise 3440 nutzbare Byte nach Abzug der Konfigurationsblöcke. Im MAD-Format entspricht die NDEF-Nachricht bei der 1K-Version etwa 700 URL-Zeichen.
Ist der MIFARE Classic noch sicher?
Die proprietäre Verschlüsselung Crypto1 stammt aus den 1990er Jahren, und ihre Schwächen sind seit 2008 öffentlich dokumentiert: Vertraulichkeit und Klonschutz sollten sich nicht mehr darauf stützen. Für unkritische Anwendungen und bestehende Bestände bleibt der Chip geeignet; für Sicherheit empfiehlt NXP den DESFire Light, und der DESFire EV2 sowie der EV3 bieten eine zertifizierte AES-Authentifizierung.
Ist der MIFARE Classic mit dem iPhone kompatibel?
Teilweise. NFC Tools ist nur teilweise kompatibel: Sie müssen in den App-Einstellungen die Option „Kompatibilität“ aktivieren (ab dem iPhone XS / XR, unter iOS 17 oder höher).
Lässt sich ein MIFARE Classic vor dem Überschreiben schützen?
Ja: Die Zugriffsbits jedes Sektors können das Schreiben verbieten – ein vom Schlüsselinhaber aufhebbarer Schutz, oder ein dauerhafter, wenn die Zugriffsbits ihre eigene Änderung sperren. Ein globales OTP-Bit wie bei den NTAG-Chips gibt es nicht.
Nützliche Links
