Il MIFARE DESFire EV1 è il chip per smart card multi-applicazione di NXP Semiconductors, certificato Common Criteria EAL4+, progettato per sistemi esigenti: trasporto pubblico, gestione sicura degli accessi, pagamenti a circuito chiuso, biglietteria per eventi e applicazioni governative. Conforme a tutti e quattro i livelli dello standard ISO/IEC 14443A e compatibile con il formato NFC Forum Type 4, organizza la sua memoria da 2, 4 o 8 kB come un vero file system, protetto da un motore crittografico hardware 3DES e AES. Può essere letto e scritto dalla stragrande maggioranza degli smartphone NFC recenti.
Informazioni
| Produttore | NXP Semiconductors |
| Famiglia | MIFARE DESFire |
| Modelli | MF3ICD21, MF3ICD41 e MF3ICD81 (2, 4 e 8 kB) |
| Standard | ISO/IEC 14443A (livelli da 1 a 4) |
| Protocollo | APDU ISO/IEC 7816-4 |
| Tipo NFC Forum | Compatibile con Type 4 Tag |
| Frequenza operativa | 13,56 MHz |
| Velocità di trasmissione | Da 106 a 848 kbit/s |
| Identificativo univoco (UID) | 7 byte, programmato in fabbrica; Random ID opzionale |
| Crittografia | DES, 2K3DES, 3K3DES e AES-128 (motore hardware) |
| Certificazione | Common Criteria EAL4+ (hardware e software) |
| Distanza operativa | Pochi centimetri (fino a 100 mm a seconda dell'antenna) |
| Conservazione dei dati | 10 anni |
| Resistenza in scrittura | 500.000 cicli (valore tipico) |
| Memoria | 2, 4 o 8 kB a seconda della versione |
Memoria
La memoria del MIFARE DESFire EV1 non è organizzata in blocchi fissi ma come file system gerarchico, la cui struttura è definita liberamente durante la personalizzazione:
| Livello | Ruolo | Sicurezza |
|---|---|---|
| Carta (PICC) | Impostazioni generali, gestione della memoria libera e delle applicazioni | Chiave master della carta |
| Applicazioni (fino a 28) | Contenitori isolati, identificati da un AID di 3 byte | Fino a 14 chiavi per applicazione |
| File (fino a 32 per applicazione) | Cinque tipi: dati standard, dati di backup, valore, record lineare, record ciclico | Diritti di accesso definiti file per file |
La dimensione di ogni file è stabilita al momento della creazione, il che permette di adattare con precisione la carta a ogni progetto. Usato come tag NFC Forum Type 4, il chip ospita un'applicazione NDEF il cui file può occupare quasi l'intera memoria: poco meno di 1900 caratteri di URL nella versione da 2 kB, e molti di più in quelle da 4 e 8 kB. La capacità smette di essere un vincolo (basta per una vCard completa o per più record combinati).
Funzionalità e sicurezza
- Autenticazione reciproca e canale cifrato: un'autenticazione reciproca in tre passaggi (in DES, 2K3DES, 3K3DES o AES-128, eseguita da un motore crittografico hardware) genera una chiave di sessione univoca; gli scambi possono poi essere firmati con un CMAC da 8 byte o interamente cifrati sul canale radio.
- File system multi-applicazione: fino a 28 applicazioni isolate, ciascuna con le proprie chiavi e fino a 32 file; una sola carta può combinare trasporto, controllo degli accessi e fidelizzazione senza che gli emittenti condividano i propri segreti.
- Cinque tipi di file: file di dati standard o di backup, file di valore con credito e addebito controllati, file di record lineari e ciclici (questi ultimi sovrascrivono automaticamente le voci più vecchie, perfetti per lo storico delle transazioni).
- Transazioni atomiche: un meccanismo anti-tearing convalida o annulla tutte le scritture di una transazione come un'unica unità, e un rollback automatico protegge la struttura dei file: la carta non resta mai in uno stato incoerente, nemmeno quando viene allontanata dal campo a metà operazione.
- Random ID e diversificazione delle chiavi: l'identificativo casuale opzionale impedisce il tracciamento della carta, e derivare dall'UID chiavi uniche per ogni carta rafforza la resistenza alla clonazione.
- Certificazione EAL4+: sia l'hardware sia il software integrato sono certificati Common Criteria EAL4+, con sensori di anomalie e contromisure contro l'analisi del consumo energetico.
Le modalità DES e la compatibilità con il primo DESFire (MF3ICD40) restano per i parchi già installati; AES-128 è la scelta consigliata per qualsiasi nuova installazione. Il chip esiste in due capacità d'antenna, 17 pF e 70 pF (codici MF3ICDH per i formati piccoli). Il MIFARE DESFire EV2 e l'EV3 proseguono la linea con funzionalità estese.
Compatibilità
Il MIFARE DESFire EV1 usa la tecnologia NFC-A (ISO/IEC 14443A), supportata dalla stragrande maggioranza degli smartphone NFC recenti. Su Android, lettura e scrittura funzionano in modo nativo con NFC Tools, senza particolari restrizioni. Su iPhone, la lettura automatica in background è disponibile a partire da iPhone XS e XR; i modelli a partire da iPhone XS / XR possono leggere e scrivere il chip con NFC Tools su iOS 17 o versioni successive, avviando manualmente la scansione dall'app.
Con NFC Tools, il chip supporta la lettura delle informazioni tecniche e la lettura e scrittura di record NDEF una volta che la carta è formattata come Type 4 (le carte vuote consegnate con le chiavi di fabbrica possono essere preparate durante la prima scrittura). Creare applicazioni, gestire le chiavi e regolare i file nel dettaglio richiede una codifica specializzata tramite i comandi dedicati del chip. L'elenco dei modelli compatibili è disponibile nell'articolo sulla compatibilità.
MIFARE DESFire EV1: 2 kB, 4 kB o 8 kB
| Versione | Memoria | Uso tipico |
|---|---|---|
| MF3ICD21 | 2 kB | Biglietteria e controllo degli accessi mono-applicazione |
| MF3ICD41 | 4 kB | Carte multiservizio: trasporto, accessi, fidelizzazione |
| MF3ICD81 | 8 kB | Installazioni articolate, numerose applicazioni |
Le tre versioni condividono rigorosamente lo stesso set di comandi, la stessa sicurezza e le stesse prestazioni: variano solo la memoria e la capacità d'antenna. Per i nuovi progetti, il MIFARE DESFire EV2 e l'EV3 estendono la linea; sul fronte dei tag NFC di consumo, l'NTAG 424 DNA offre l'autenticazione AES in formato adesivo.
Domande frequenti
Quanti dati si possono memorizzare su un MIFARE DESFire EV1?
La carta offre 2, 4 o 8 kB distribuiti in file di dimensione libera. Usata come tag Type 4, dedica quasi tutta la memoria al file NDEF, il che corrisponde a poco meno di 1900 caratteri di URL nella versione da 2 kB (ben oltre le esigenze comuni).
Qual è la differenza tra MIFARE DESFire EV1 e MIFARE Classic?
Il MIFARE Classic si basa sul cifrario proprietario Crypto1, vecchio e con punti deboli documentati pubblicamente. Il DESFire EV1 si basa su standard aperti (3DES e AES-128), sull'autenticazione reciproca con chiavi di sessione e su una certificazione Common Criteria EAL4+.
Il MIFARE DESFire EV1 è compatibile con l'iPhone?
Sì. La lettura in background funziona a partire da iPhone XS e XR, e sia la lettura sia la scrittura sono possibili con NFC Tools a partire da iPhone XS / XR con iOS 17 o versioni successive.
Un MIFARE DESFire EV1 si può proteggere dalla riscrittura?
La protezione si basa sulle chiavi: ogni file definisce i propri diritti di accesso in lettura e scrittura, che possono richiedere l'autenticazione oppure essere impostati su "mai" (la scrittura diventa allora impossibile in modo permanente). Non esiste un blocco con bit OTP come sui chip NTAG: tutto si configura tramite i diritti di accesso.
Link utili
