La MIFARE Classic è la pioniera delle carte contactless di NXP Semiconductors: lanciata negli anni '90 e prodotta inizialmente da Philips Semiconductors, ha aperto l'era dei badge e dei biglietti contactless nei trasporti pubblici, nella gestione degli accessi, nella bigliettazione e nella fidelizzazione. Conforme ai primi livelli dello standard ISO/IEC 14443A ma basata su un protocollo proprietario, organizza la sua memoria da 1 o 4 kB in settori protetti da chiavi, cifrati con l'algoritmo Crypto1. Oggi è sostituita dalla MIFARE Classic EV1; la sua compatibilità con gli smartphone è reale ma parziale, e viene illustrata più avanti.
Informazioni
| Produttore | NXP Semiconductors |
| Famiglia | MIFARE Classic (prima generazione) |
| Modelli | MF1ICS50 (1 kB) e MF1ICS70 (4 kB) |
| Standard | ISO/IEC 14443A (livelli da 1 a 3) |
| Tipo NFC Forum | Nessuno (formato NDEF proprietario tramite il MAD) |
| Frequenza operativa | 13,56 MHz |
| Velocità di trasmissione | 106 kbit/s |
| Identificativo univoco (UID) | 4 byte (32 bit), programmato in fabbrica |
| Crittografia | Crypto1 (proprietario), chiavi A e B a 48 bit per settore |
| Distanza operativa | Alcuni centimetri (fino a 100 mm a seconda dell'antenna) |
| Conservazione dei dati | 10 anni |
| Resistenza in scrittura | 100.000 cicli |
| Memoria | 1 o 4 kB a seconda della versione |
Memoria
La memoria della MIFARE Classic è suddivisa in settori composti da blocchi da 16 byte: 16 settori da 4 blocchi nella versione 1K; 32 settori da 4 blocchi, poi 8 settori da 16 blocchi nella versione 4K. Ogni settore termina con un blocco di configurazione (il sector trailer):
| Area | Contenuto | Accesso |
|---|---|---|
| Blocco 0 (settore 0) | Numero di serie e dati del produttore | Sola lettura, impostato in fabbrica |
| Blocchi dati | 16 byte ciascuno; possibili blocchi di valore per contatori e saldi | Lettura / scrittura in base ai bit di accesso del settore |
| Sector trailer (ultimo blocco di ogni settore) | Chiavi A e B, bit di accesso | Definisce i diritti di lettura e scrittura del settore |
Detratti i blocchi di configurazione, la versione 1K offre 752 byte utilizzabili e la versione 4K 3440 byte. Se usata come tag NFC, la MIFARE Classic può ospitare, grazie al formato proprietario MAD (MIFARE Application Directory), un messaggio NDEF equivalente a circa 700 caratteri di URL sulla 1K, e molti di più sulla 4K; la lettura di questo NDEF dipende comunque dalla compatibilità del dispositivo, illustrata più avanti.
Funzionalità e sicurezza
- Autenticazione per settore: ogni settore è protetto da due chiavi a 48 bit (chiave A e chiave B), verificate tramite un'autenticazione reciproca in tre passaggi secondo lo schema ISO/IEC 9798-2; i bit di accesso definiscono, chiave per chiave, le operazioni consentite (lettura, scrittura, incremento, decremento), con una gerarchia di chiavi adatta agli schemi multi-applicazione.
- Crittografia Crypto1: gli scambi sono cifrati con l'algoritmo proprietario Crypto1. Progettato negli anni '90, non soddisfa più gli standard attuali: le sue debolezze sono documentate pubblicamente dal 2008 e la sicurezza di un'installazione non dovrebbe più basarsi solo su di esso.
- Blocchi di valore: un blocco può essere formattato come valore con segno, con una copia di controllo; i comandi di incremento, decremento e trasferimento vengono eseguiti con un meccanismo anti-tearing (protezione contro l'allontanamento prematuro della carta), il kit di strumenti storico della bigliettazione.
- Identificativo a 4 byte: il numero di serie a 32 bit, scritto nel blocco del produttore, identifica ogni carta; poiché lo spazio mondiale degli identificativi a 4 byte è esaurito, gli identificativi non sono più garantiti come univoci, una delle ragioni del passaggio alla versione EV1 e al suo UID a 7 byte.
- Transazioni rapide: una transazione di bigliettazione completa si esegue in meno di 100 ms, con la carta che può restare nel portafoglio, anche in mezzo alle monete: il vantaggio che ne ha decretato il successo ai varchi.
- L'eredità MIFARE: standard di fatto per badge e biglietti contactless, la Classic beneficia di un ecosistema senza pari (lettori, encoder, carte) che spiega la sua massiccia presenza nei parchi installati.
La produzione è passata alla MIFARE Classic EV1, che sostituisce tutte le generazioni precedenti; per qualsiasi nuovo progetto, NXP raccomanda la MIFARE DESFire Light. Il chip esisteva in due capacità (MF1ICS50 per 1 kB, MF1ICS70 per 4 kB), riprese in modo identico nella versione EV1.
Compatibilità
La MIFARE Classic si basa sulla tecnologia NFC-A (ISO/IEC 14443A), ma il suo protocollo proprietario la colloca al di fuori dei tipi di tag standardizzati dall'NFC Forum: la compatibilità dipende quindi dal controller NFC del dispositivo. Su Android, i modelli dotati di un controller NXP leggono e scrivono il chip senza restrizioni con NFC Tools; altri possono essere limitati alla lettura dell'UID. Su iPhone, NFC Tools è parzialmente compatibile: bisogna attivare l'opzione "Compatibilità" nelle impostazioni dell'app (a partire da iPhone XS / XR, con iOS 17 o versioni successive).
Con NFC Tools, il chip MIFARE Classic supporta, a seconda del dispositivo, la lettura delle informazioni tecniche e la lettura e scrittura di record NDEF su carte formattate con il MAD. La gestione delle chiavi e dei bit di accesso richiede una codifica specializzata tramite i comandi dedicati del chip. L'elenco dei modelli compatibili è disponibile nell'articolo sulla compatibilità.
MIFARE Classic vs MIFARE Classic EV1
| Chip | Memoria | Identificativo e sicurezza | Uso tipico |
|---|---|---|---|
| MIFARE Classic | 1 o 4 kB | Identificativo a 4 byte, Crypto1 | Prima generazione, parchi storici |
| MIFARE Classic EV1 | 1 o 4 kB | UID a 7 byte, Random ID, verifica di originalità | La versione attuale, per tutti i parchi installati |
Le due generazioni condividono la memoria, il protocollo e il cifrario Crypto1: ogni carta MIFARE Classic venduta oggi è una EV1, che introduce l'UID a 7 byte (in risposta all'esaurimento degli identificativi a 4 byte), il Random ID, la verifica di originalità e una resistenza raddoppiata. Per una nuova installazione sicura, NXP raccomanda la MIFARE DESFire Light; per un tag di largo consumo, NTAG213 e NTAG216 garantiscono la compatibilità con tutti gli smartphone.
Domande frequenti
Quanti dati si possono memorizzare su una MIFARE Classic?
1 kB o 4 kB a seconda della versione, ovvero 752 e 3440 byte utilizzabili una volta detratti i blocchi di configurazione. Nel formato MAD, il messaggio NDEF equivale a circa 700 caratteri di URL sulla versione 1K.
La MIFARE Classic è ancora sicura?
Il cifrario proprietario Crypto1 risale agli anni '90 e le sue debolezze sono documentate pubblicamente dal 2008: riservatezza e protezione anti-clonazione non dovrebbero più basarsi su di esso. Il chip resta adatto a usi non sensibili e alle installazioni esistenti; per la sicurezza, NXP raccomanda la DESFire Light, mentre le DESFire EV2 ed EV3 offrono un'autenticazione AES certificata.
La MIFARE Classic è compatibile con l'iPhone?
Parzialmente. NFC Tools è parzialmente compatibile: bisogna attivare l'opzione "Compatibilità" nelle impostazioni dell'app (a partire da iPhone XS / XR, con iOS 17 o versioni successive).
Una MIFARE Classic si può proteggere dalla riscrittura?
Sì: i bit di accesso di ogni settore possono vietare la scrittura, una protezione reversibile da parte di chi possiede la chiave, oppure permanente se i bit di accesso bloccano la propria modifica. Non esiste un bit OTP globale come sui chip NTAG.
Link utili
