Il MIFARE DESFire EV3 è la quarta generazione della famiglia MIFARE DESFire di NXP Semiconductors, certificato Common Criteria EAL5+ e retrocompatibile con tutte le generazioni precedenti. Progettato per i servizi delle città intelligenti (trasporto pubblico, gestione degli accessi, micropagamenti e fidelizzazione, tessere studentesche, pedaggi stradali e parcheggi, ticketing), introduce il messaggio SUN, un NDEF dinamico autenticato crittograficamente a ogni avvicinamento, insieme al Transaction Timer contro gli attacchi man-in-the-middle. Conforme a tutti e quattro i livelli dello standard ISO/IEC 14443A e certificato come NFC Forum Type 4 Tag, può essere letto e scritto dalla grande maggioranza degli smartphone NFC recenti.
Informazioni
| Produttore | NXP Semiconductors |
| Famiglia | MIFARE DESFire (quarta generazione) |
| Modelli | MF3Dx3 e MF3DHx3 (da 2 a 16 kB) |
| Standard | ISO/IEC 14443A (livelli da 1 a 4) |
| Protocollo | APDU e struttura dei file ISO/IEC 7816-4 |
| Tipo NFC Forum | Type 4 Tag certificato |
| 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 EAL5+ (hardware e software) |
| Distanza operativa | Pochi centimetri (fino a 100 mm a seconda dell'antenna) |
| Conservazione dei dati | 25 anni |
| Resistenza in scrittura | 1.000.000 di cicli (valore tipico) |
| Memoria | 2, 4, 8 o 16 kB a seconda della versione |
Memoria
La memoria del MIFARE DESFire EV3 è organizzata come un file system gerarchico, senza limite fisso al numero di applicazioni, la cui struttura viene definita liberamente durante la personalizzazione:
| Livello | Ruolo | Sicurezza |
|---|---|---|
| Carta (PICC) | Impostazioni generali, gestione della memoria libera e delle applicazioni | Chiave master della carta |
| Applicazioni (nessun limite fisso) | Contenitori isolati, identificati da un AID di 3 byte e da un nome ISO opzionale | Fino a 14 chiavi e 16 set di chiavi per applicazione |
| File (fino a 32 per applicazione) | Sei tipi: dati standard, dati con backup, valore, record lineare, record ciclico, Transaction MAC | Diritti di accesso per file, fino a 8 chiavi per diritto |
Il numero di applicazioni è limitato solo dalla memoria disponibile (da 2 a 16 kB a seconda della versione) e la dimensione di ogni file viene stabilita alla sua creazione. Usato come tag NFC Forum Type 4, il chip ospita un'applicazione NDEF il cui file può occupare quasi tutta la memoria: quasi 1900 caratteri di URL nella versione da 2 kB. Con il Secure Dynamic Messaging, questo NDEF può anche trasportare dati variabili, autenticati a ogni lettura.
Funzionalità e sicurezza
- Messaggio SUN e NDEF dinamico: il Secure Dynamic Messaging (SDM) inserisce nel messaggio NDEF, sotto forma di testo, dati unici per ogni presentazione (contatore, identificativo, codice crittografico di autenticazione) che un server può verificare con il semplice avvicinamento di uno smartphone, senza bisogno di un'app dedicata; il meccanismo è compatibile con quello dei chip NTAG DNA.
- Transaction Timer: un timer limita la durata di una transazione e sventa l'attacco man-in-the-middle che consiste nel mantenere la carta alimentata dopo averla allontanata dal lettore legittimo, per ritardare la conclusione della transazione.
- Autenticazione reciproca e canale cifrato: un'autenticazione reciproca in tre passaggi, eseguita da un motore crittografico hardware (DES, 2K3DES, 3K3DES o AES-128), genera le chiavi di sessione; gli scambi vengono firmati con un CMAC di 8 byte o cifrati sul canale radio, con la messaggistica sicura AES consigliata per qualsiasi nuovo progetto.
- Multi-applicazione e gestione delegata: applicazioni senza limite fisso, MIsmartApp con quote di memoria e riutilizzo dello spazio liberato (l'EV3 viene fornito con le chiavi di servizio AppXplorer di NXP precaricate), fino a 16 set di chiavi per applicazione con rotazione rapida e 8 chiavi per diritto di accesso.
- Transaction MAC, Proximity Check e Virtual Card: prova crittografica di ogni transazione per il backend, con un identificativo del lettore per individuare il luogo di una frode; misurazione del tempo di risposta contro gli attacchi di relay; selezione della carta che preserva la privacy del titolare.
- Transazioni atomiche e anticlonazione: un meccanismo anti-tearing (protezione contro l'interruzione della scrittura) convalida o annulla le scritture come un'unica unità, un rollback automatico protegge la struttura, a cui si aggiungono il Random ID, una firma di originalità ECC e sensori hardware contro gli attacchi fisici.
Nella configurazione di consegna, l'EV3 si comporta come un EV2 o un EV1: le nuove funzioni si attivano durante la personalizzazione. Il chip esiste con due capacità d'antenna, 17 pF e 70 pF (riferimenti MF3DHx3), e la sua resistenza in scrittura raddoppia rispetto a quella dell'EV2.
Compatibilità
Il MIFARE DESFire EV3 utilizza la tecnologia NFC-A (ISO/IEC 14443A), supportata dalla grande 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 vergini consegnate con le chiavi di fabbrica possono essere preparate durante la prima scrittura). La creazione di applicazioni, la gestione delle chiavi e la configurazione del Secure Dynamic Messaging richiedono una codifica specializzata tramite i comandi dedicati del chip. L'elenco dei modelli compatibili è disponibile nell'articolo sulla compatibilità.
MIFARE DESFire EV2 vs EV3
| Chip | Memoria | Sicurezza | Uso tipico |
|---|---|---|---|
| MIFARE DESFire EV2 | Da 2 a 32 kB | EAL5+, Transaction MAC, anti-relay | La generazione collaudata |
| MIFARE DESFire EV3 | Da 2 a 16 kB | EAL5+, messaggio SUN, Transaction Timer | L'attuale generazione consigliata |
L'EV3 riprende tutto ciò che offre l'EV2 (può persino sostituirlo così com'è in un'infrastruttura esistente) e aggiunge il messaggio SUN, il Transaction Timer, un buffer di comunicazione portato a 256 byte e una resistenza raddoppiata a un milione di cicli; solo la versione da 32 kB resta esclusiva dell'EV2. Il trio EV1, EV2 ed EV3 è così coperto da pagine dedicate; sul fronte dei tag NFC per il grande pubblico, l'NTAG 424 DNA offre lo stesso messaggio SUN in formato adesivo.
Domande frequenti
Quanti dati si possono memorizzare su un MIFARE DESFire EV3?
La carta offre da 2 a 16 kB a seconda della versione, distribuiti in file di dimensione libera. Usata come tag Type 4, dedica quasi tutta la memoria al file NDEF, il che corrisponde a quasi 1900 caratteri di URL nella versione da 2 kB (ben oltre le esigenze comuni).
Quali novità porta rispetto al MIFARE DESFire EV2?
L'EV3 aggiunge il Secure Dynamic Messaging e il suo messaggio SUN verificabile a ogni avvicinamento, il Transaction Timer contro gli attacchi man-in-the-middle, un buffer di comunicazione da 256 byte, una resistenza raddoppiata a un milione di cicli e le chiavi di servizio AppXplorer precaricate (mantenendo la retrocompatibilità con l'EV2, l'EV1 e il D40).
Il MIFARE DESFire EV3 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 EV3 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 o essere impostati su "mai" (la scrittura diventa allora impossibile in modo permanente). Non esiste un blocco tramite bit OTP come sui chip NTAG: tutto si configura tramite i diritti di accesso.
Link utili
