如果没有特别的说明，本文所说的“一卡通”都是北京市政交通一卡通有限公司发行的“市政交通一卡通”。

简单来说，“一卡通”就是符合 ISO14443 Type A 标准的非接触式 IC 卡，在《北京市政交通一卡通卡在轨道交通自动售检票系统中应用的技术规定（暂行）》（下载链接要把 .RAR 修改成为 .rar，此文档为公开文档，本人从互联网下载得到）中说明为：
一卡通卡规格应符合 ISO/IEC14443 TYPE A 标准和DB11/T159.1-2002 标准(《市政交通一卡通技术标准 第1部分：卡片》)。一卡通卡芯片包括 Mifare® 1（S50、S70）、Mifare® Pro、Mifare® DESFire等。
目前在北京市范围内广泛使用的是 Mifare S70 卡。由于在 2008 年麻省理工大学的学生已经成功破解 Mifare 卡，能够完成对 Mifare 卡的读取，并“克隆”Mifare 卡。相关的资料已经在 DEFCON 上公开了。同样，荷兰的地铁电子票也遭破解。从某种渠道获得的消息称，北京“一卡通”也已经遭受类似的攻击。正因为这样的原因，有消息称“公交一卡通明年升级为 CPU 卡”。
不过个人认为这样的升级将非常困难 —— 如果升级后的系统不兼容旧的存在安全问题的“一卡通”，这就必然会要求所有“一卡通”持有者进行卡片的更换，这样的成本由谁支出？“一卡通”持有者必然不愿意，并且会有较大的反对意见，而这样的成本肯定也是“一卡通”的发行公司京市政交通一卡通有限公司无法承担的。如果兼容旧的存在安全问题的“一卡通”，那相当于整个系统中的安全漏洞并没有得到修补。
目前“一卡通”除了能够作为城市交通工具上作为电子票使用以外，还能在一些商铺进行小额的消费。由于“一卡通”中保存有金额等信息，因此如果攻击者能够对数据进行修改或者复制卡片，这将意味着可以使用“一卡通”进行免费乘坐交通工具或者到相关商铺进行免费的消费。除了升级卡片之外，还有什么办法能够降低“一卡通”系统被破解带来的损失呢？我认为可以通过以下几点来实现：
第一：对“一卡通”消费情况进行日结。这里说的“日结”就是每天完成对当天的“一卡通”消费情况进行统计、结算和分析。
第二：对“一卡通”的帐号收支情况进行分析，通过财务分析发现收支异常的“一卡通”帐号。
第三：对“一卡通”的消费记录结合地理信息进行分析。例如，同一张“一卡通”在很短时间内在相聚很远的物理地点进行消费。
第四：调整“一卡通”交易程序，要求所有的交易设备在每天初始化时从“一卡通”发行公司获取异常卡清单，一旦发现异常卡停止交易，并立即进行告警。
第五：限制“一卡通”的消费金额，使其仅限于小额消费。
除此之外，还要说些题外话，在《北京市政交通一卡通卡在轨道交通自动售检票系统中应用的技术规定（暂行）》能够看到“一卡通”系统同时支持记名和非记名卡。目前，我们大家使用的都是非记名的“一卡通”，如果某天推出了记名可挂失的“一卡通”，一定要想清楚自己是不是要申请。如果申请了记名可挂失的“一卡通”，就意味着你把自己的几点坐车到哪的隐私拱手送人 ……

一直以来我都对二代身份证的安全问题比较感兴趣（20081005、20080808、20040216）。前面说过，二代身份证是符合 ISO14443 TYPE B 的非接触式 IC 卡，具有 4k 的存储空间（下图是 ISO14443 Type A 的数据存储区域，二代身份证由于是封闭技术，但很可能采用的是类似原理）。

非接触 IC 卡存储数据都是通过密码限制的，卡片中的每个数据存储扇区都有相应的读密码和写密码。二代身份证是公安部委托清华大学微电子学研究所和清华同方微电子有限公司共同研制的，因此在二代身份证中，读取密码很可能是国产某种加密算法的密钥。目前，存储在二代身份证中的数据包括身份证表面能看到的所有信息（包括照片）。
二代身份证的适配器是通过符合国际标准的读卡器，再加上国内研制的安全模块来实现对二代身份证的读写操作。安全模块是专控产品，社会上使用的设备都只具备读权限，而公安系统使用的安全模块具有写权限。我想，这样的权限差别应该是通过密码/密钥来实现的。从我自己办理二代身份证的经验来看，目前二代身份证一般是由各省公安厅统一制作，而市局目前只有数据采集的权限。也就是说，具有完全操作权限的安全模块仅限于各省公安厅。而继承了读取权限安全模块的二代证读卡器（模块），也可以用 2000 元以下的价格从公开的渠道获得。目前，大多数的读卡器（模块）都提供了相应的 SDK（下载时需要把连接中的 .RAR 修改成 .rar 才能正常下载） 。
因此，如果有需要，任何人都可以用相对较小的成本，获得读取二代身份证数据的能力。二代身份证的读取距离为 10cm，虽然目前还没有证明二代身份证可以被远程读取。比如，我在商场的入口处设置一个场强（恰好不超过二代身份证安全机制的触发阈值），然后在整将整个门框变为我的读取天线。通过这样的手段，我就可以获得进出这个狭窄区域的所有二代身份证的全部数据。
目前还没有看到有人公开对二代身份证做逆向的研究，进行向 SIM 卡或者一卡通卡那样的逆向分析，因此在公开的范围内还没有人能够破解二代身份证的读写密码/密钥。同时，由于具有完全写权限的安全模块目前只有各个省公安厅才拥有，因此这个密码/密钥失密的可能性也较低。与此相对应的是，具备读取权限的安全模块很可能被破解，二代身份证的读取设备有可能价格更低。
综上所述，目前个人认为二代身份证内信息被盗读的威胁很可能就会发生在身边，而出现伪造或篡改身份证的可能性较低。我自己是一发现二代身份证的读卡器可以公开购买，就立马用烹饪用的锡纸把二代证包起来了 ……
和前篇文章一样，这篇文章都是从公开渠道获得的信息总结而来，如果有不正确的地方请告知我，我会及时修改文章中存在的错误。

今天一早，手机订阅的手机报上面就有一条新闻《一卡通“刷”进超市》。一直以来，对智能卡的安全都有所关注，最近也正好多看了些这方面的内容，就乘这个机会把相关的想法整理记录下来，与大家分享。
智能卡的种类非常多，如果按照存储方式来划分的话，主要由磁卡、IC 卡、异型卡（比如说那种打孔的大学食堂饭卡，这种名称是我自己随便定义的）等。

在这几种卡理存储量最大的是 IC 卡，磁卡和异形卡存储的数据都很少。异形卡一般只存储了用于标识自己的标识信息（序列号）；磁卡一般保存了标识信息、少量的附加信息（简单的帐号信息、以及校验信息）；IC 卡保存了标识信息以外往往还有很多附加信息。目前，在国内使用得最广泛的智能卡系统就是磁卡，其次是 IC 卡，而异型卡基本上只在特定的领域才有使用。
保密性
由于各种智能卡的主要用途是用来识别用户的身份，因此，对于智能卡而言，CIA 中的“保密性”必然是最重要的了。
由于异形卡保存的信息完全是编码后保存在卡片的物理结构中，其实这种原理类似于传统的钥匙。只要有人能够拿到这种异形卡的图像信息或者物理接触卡片，就可以完全复制卡片中存储的标识信息。如果缺乏其他的手段，异形卡的数据几乎无法保障数据的保密性，复制卡片将难以避免。（扩展阅读《通过照片盗取钥匙易如反掌》）。
磁卡保存的信息是保存在卡片背面的磁条上的，由于现在的磁卡（主要是银行磁卡）基本上都满足 ISO7810 系列标准的相关要求，因此只要以非常低廉的价格购买到读写设备，就能完全复制卡片中的所有数据。当然，以现在民间的技术，对磁卡的读写操作是必须物理接触的。因此，只要能物理访问到磁卡，磁卡的保密性就难以得到保障。如果缺乏其他的手段，磁卡中数据的保密性几乎无法保障，复制卡片将难以避免。（扩展阅读《磁卡的基础知识》、《中国建设银行储蓄卡卡号编码规则和磁条数据格式标准》）
而对于 IC 卡而言，基本上可以分为接触式的 IC 卡和非接触式的 IC 卡两种。接触式的 IC 卡大家见得最多的可能就是 IC 电话卡，非接触式的 IC 卡大家最常见的就是二代身份证和公交一卡通。IC 卡中有一类是只存储了用于标识卡片的序列号，这类 IC 卡通常被成为 ID 卡，而另外一类 IC 卡存储空间较大，而且能够实现一定的算法，通常被成为智能卡或 IC 卡。例如充值类的 IC 卡，比如电卡、IC 电话卡都是接触式的智能 IC 卡，门禁卡一般是非接触式的 ID 卡，二代身份证和护照一般都是非接触式的 IC 卡。ID 卡一般是只读卡片，卡内存储的数据只有一个由厂商写入的 ID 号，而这个 ID 号非常容易被复制（通过模拟电信号的方式实现）。而智能卡的数据读取和写入一般都通过密钥控制，甚至每个扇区都有相应的读密码和写密码。

目前，这方面已经有很多相关的研究成果，攻击者可以通过逆向工程的方法猜测 IC 卡中存储的密钥数据，这种思路来自于针对移动运营商 SIM 卡的攻击方法。一旦攻击者获得密钥数据，就可以对卡片进行复制和篡改。这种攻击已经非常广泛的流传开了～（扩展阅读《How they hacked it: The MiFare RFID [...]