如何用 Proxmark3 与 Flipper 实测验证 MIFARE Ultralight AES（MF0AES20）卡片功能

如何用 Proxmark3 与 Flipper 实测验证 MIFARE Ultralight AESMF0AES20卡片功能【免费下载链接】unleashed-firmwareFlipper Zero Unleashed Firmware项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/un/unleashed-firmwareFlipper Zero Unleashed Firmware 为 NFC 新增了 MIFARE Ultralight AESMF0AES20协议支持覆盖身份读取、原创签名originality signature、AES 三轮认证与受保护读取、字典攻击、密钥管理、写回、模拟、单向计数器、配置解码和 Secure MessagingCMAC。仓库中的 MifareUltralightAES_QA.md 和 MifareUltralightAES_SecureMessaging_QA.md 给出了用真卡 Proxmark3 一台 Flipper 做端到端硬件验证的完整方案。本文按这两份文档把验证路径整理成可执行的操作序列用 PM3 建立真值基线并个性化卡片配置用 Flipper 读取/解锁/模拟/写入再用 PM3 复核结果。准备条件一张真MF0AES20 卡文档称 OG card。出厂默认状态为DataProtKey 与 UIDRetrKey 全零、SEC_MSG关、RID关、AUTH0不保护任何页、AUTH_LIM无限、配置未锁定CFGLCK 0、密钥页未锁定。一台 Proxmark3Iceman承担三个角色抓取真值 dump、把卡片个性化成各测试配置、作为模拟测试的外部读卡器。它不会说 Secure Messaging只能检测SEC_MSG_ACT位。一台运行本固件的 Flipper作为被测设备。在 Flipper 上开启 Debug 日志Settings → System → Log Level → Debug这样各功能的日志标记才能看到。PM3 的 MF0AES20 命令语法较新且与构建相关开始写作前先确认语法hf mfu --help/hf mfu wrbl -h。在开放factory卡上hf mfu rdbl -b blk/hf mfu wrbl -b blk -d 8 hex不需要密钥。写配置页前必须记住的安全规则以下位写错可能永久锁死或弄坏卡片整个方案全程不要写AUTH_LIM页0x2A字节 2–3CFGLCK页0x2Abit6永久配置锁LOCK_KEYS页0x2D及静态锁字节其余规则方案里的每次个性化都可逆前提是卡片保持开放AUTH0关闭、允许明文写。一旦设置了AUTH0/PROT改配置本身需要先认证——恢复时永远先把AUTH0/PROT恢复为开放再改其他项。只做 read-modify-write写某页前读出当前 4 字节只改目标位保留其他 3 字节。页0x29字节 3 是AUTH0绝不能被覆盖。保留 Phase 0 的原始 dump作为之后每个阶段 diff 的真值。配置位位置以固件自带解码器 数据手册为准PM3 的hf mfu info对 MF0AES20 用旧 Ultralight 模板解码会把页0x34–0x37——实际是 UIDRetrKey——标成cfg0/cfg1/PWD/PACK请以这张表为准项目位置DataProtKey页0x30–0x33UIDRetrKey页0x34–0x37CFG 页0x29字节 0 bit0 RID_ACTbit1 SEC_MSG_ACT字节 3 AUTH0ACCESS 页0x2A字节 0 bit2 CNT_RD_ENbit3 CNT_INC_ENbit6 CFGLCKbit7 PROT字节 2–3 AUTH_LIMLOCK_KEYS 页0x2D字节 0 每密钥锁位第一步基线抓取PM3不改卡hf mfu info→ 记录 UID、版本、三个计数器、配置以及Known UL-AES keys出厂卡应显示 Data 与 UID 密钥全零、( ok )。用全零密钥 dump 原始内存并保存——这是后面每个阶段对比的真值。记下页0x29、0x2A、0x2D的原始字节后面要 read-modify-write 它们。第二步身份与读取验证开放卡不改卡Flipper 操作路径NFC → Read。预期结果类型为Mifare Ultralight AESATQA0044SAK0060/60页全部读出计数器0/0/0完整信息页的配置解码与 PM3 一致Auth off、unlimited、user cfg open、RIDoff、SEC_MSGoff、key lock N。文档实测卡片的 UID 为04 7B A2 C2 45 13 90文档示例值你的卡会不同。这一步同时验证了配置解码器对开放卡的正确性且不需要任何写操作。第三步原创签名读取 PM3 验证模拟签名signature是 UL-AES 区别于普通 Ultralight 的关键防伪特征FlipperRead →Save→ 打开保存的.nfc文件应有一行AES signature:即 48 字节的签名PM3 也能显示同一块数据。FlipperEmulate 这份 dump。PM3对模拟出的卡执行hf mfu info。预期.nfc携带 48 字节签名PM3 打印Tag Signature块并输出Signature verification: successful而不是旧版的 READ-SIGNATURE 超时。第四步AES 认证 受保护读取PM3 建保护区用 PM3 把卡片设置成部分区域需认证再验证 Flipper 的解锁路径。PM3 侧先记录当前0x29/0x2A把AUTH00x29字节 3设为第一个想保护的数据页文档示例用0x10并置PROT0x2A字节 0 bit7即 OR0x80使受保护区域的读需要认证。AUTH_LIM/CFGLCK保持不动。配置解码交叉验证阶段P9给出的现成写法示例hf mfu wrbl -b 41 -d 0000002AFlipper 完整信息页应显示Auth from: page 0x2A (rw)恢复用hf mfu wrbl -b 41 -d 0000003C。写之前把目标页当前 4 字节粘给文档工具链可算出精确的-d值确保不碰AUTH0。Flipper 侧Read → 开放页能读、受保护页需认证 →Unlock → Run Dictionary Attack应找到全零密钥或Enter Key Manually输入00…00→ 受保护页可读。预期全部 60 页与 Phase 0 真值一致恢复出的密钥被显示并随 dump 一起保存。恢复PROT 0AUTH0恢复为开放值0000003C。补充两个实测中确认过的行为边界UL-AES 没有一次性输密码框。手动录入密钥 把它加入User dictionaryExtra Actions →MIFARE Ultralight AES Keys → Add。读取不完整时 AES 字典攻击会自动启动先试User词典再试System词典User 词典里只有错误密钥时会干净地落到 System 词典不挂死、不无限重选AUTH_LIM无限所以不会锁卡。DataProtKey 字节序原始wrbl按 tag 内存序写字节而 AES 引擎Flipper 手动录入与 PM3hf mfu aesauth --key都是使用逆序。页0x30–0x33为A0A1A2A3 A4A5A6A7 A8A9AAAB ACADAEAF的卡认证密钥是AFAEADACABAAA9A8A7A6A5A4A3A2A1A0。手动录入恢复出的密钥时用AES 序相对原始wrbl显示值逆序。第五步写回与模拟PM3 复核写回只在完整读出的 UL-AES dump 上提供两个入口Write (Keep Key)和Write (Copy Key)。写入会先用词典里的密钥对目标卡做认证目标卡当前密钥必须能在词典里找到出厂即全零然后写入数据页0x04–0x27总会写配置/锁页0x28–0x2F从不写Keep Key 写到密钥前停下Copy Key 额外写 DataProtKey0x30–0x33UIDRetrKey0x34–0x37永不写。Keep Key 验证PM3 先在数据页打标记hf mfu wrbl -b 10 -d DEADBEEF卡片开放状态Flipper 加载出厂 dump →Write (Keep Key)PM3 重新 dump页 10 变回00000000数据页确实被写页 48–51 仍全零0x29/0x2A/0x2D不变hf mfu info→ 全零 Data 密钥仍( ok )。Copy Key 验证.nfc是纯文本DataProtKey 存在于Page 48–51的页行里屏幕上显示的DataProtKey:只是渲染、不是存储字段。把这几行按 tag 内存序编辑成非零密钥文档示例00 11 22 33 / 44 55 66 77 / 88 99 AA BB / CC DD EE FFload →Write (Copy Key)。PM3 验证dump 显示 48–51 页即为该值全零 Data 密钥不再( ok )hf mfu aesauth --key FFEEDDCCBBAA99887766554433221100→( ok )——逆序密钥能认证端到端证明了写回路径的字节序。恢复卡片保持开放PM3 明文把 48–51 页写回00000000即可。模拟PM3 充当外部读卡器Emulate 出厂 dump → PM3hf mfu info身份/版本/计数器/配置与真卡一致且签名验证通过hf mfu aesauth --key 000…0→( ok )证明 listener 以卡身份完成了三轮 AES 质询-应答。用 Copy Key 后带非零密钥的 dump 再 emulate →hf mfu aesauth --key FFEEDDCCBBAA99887766554433221100逆序密钥→( ok )--key 000…0错误密钥→ 失败。这同时确认 listener 按reverse(pages 0x30–0x33)提取密钥且拒绝错误密钥。第六步Secure MessagingCMAC验证——关键门槛这是整套功能中没有参考实现对账的部分PM3 只检测SEC_MSG_ACT位不能充当 CMAC 读卡器所以必须靠文档 MifareUltralightAES_SecureMessaging_QA.md 的 R/W 组行项在真卡上验证。关键可恢复性规则SEC_MSG_ACT一旦打开受保护区域的任何配置写入都需要 CMAC 认证写——PM3 做不到而 Flipper 的写会跳过配置页。所以SEC_MSG_ACT开启期间绝不设AUTH0 ≤ 0x29否则可能无法再清除该位。用AUTH0 0x2A它让0x29保持在 AUTH0 之下PM3 可明文恢复同时迫使 Flipper 走认证——这正是触发 CMAC 会话的条件。SetupPM3hf mfu wrbl -b 41 -d 0200002A hf mfu rdbl -b 41读回应为02 00 00 2A。保持 Debug 日志开启。验证行项R1 全量 CMAC 读Flipper Read → 读不完整 →Unlock with Dictionary→ 日志出现UL-AES: plain read failed post-auth, switching to secure messaging→ 全部 60 页经 CMAC 读出约 15 次READ交互顺带验证了2 计数器步进与 MAC 字节序无MAC mismatch数据与 PM3 真值一致。R2 计数器R1 之后看完整信息页三个计数器0/0/0与 PM3 一致。W1 CMAC 写回Write (Keep Key) 一份保存的 dump → 写操作先认证 → 日志显示第一页写入时切到 CMAC → 数据页以 MAC 包裹写入、无MAC mismatch用 PM3 重读复核数据页在 AUTH0 之下PM3 可明文读。R4 密钥页不泄露保存的 dump 中页0x30–0x37读回为零被掩码绝不含真实密钥字节。干净跑一遍时日志里不应出现UL-AES response MAC mismatch (ctr N)、UL-AES command MAC mismatch, dropping session、UL-AES secure-messaging write: re-auth failed, page N locked等告警。恢复hf mfu wrbl -b 41 -d 0000003C hf mfu info确认Secure msgoff、AUTH0 开放、全零 Data 密钥( ok )。文档记录了该步骤的真实硬件发现真卡对认证后的第一条明文命令是**静默frame-wait Timeout**而非 4-bitProtocolNAK导致 CMAC 检测门槛不触发、读写停在 0/60commitce541e129修复读/写门槛同时接受Timeout。这也是该步骤必须跨过第一帧看多帧交互的原因。可选项Random ID 与配置位解码Random IDP8PM3 置位hf mfu wrbl -b 41 -d 0100003CRID_ACT保留 AUTH0卡片改呈 4 字节随机反碰撞 UIDISO14443-3 单尺寸首字节0x08真实 7 字节 UID 在认证读取前被隐藏。Flipper Read 应显示随机 UID 且完整信息页解码出Random ID: on。注意 Flipper 显示的 4 字节与 PM3 显示的 7 字节尾部补00 00 00是同一个随机值都不是真实 UID。恢复hf mfu wrbl -b 41 -d 0000003C。配置位逐位解码P9在开放卡上对每个位单独做 PM3 写 → Flipper Read 完整信息 → 确认对应解码行 → 恢复。文档给出的示例位包括SEC_MSG_ACTwrbl -b 41 -d 0200003C→Secure msg: on、CNT_RD_EN/CNT_INC_EN各组合wrbl -b 42 -d ...与AUTH0。基线参考值为0x29 00 00 00 3C、0x2A 8C 05 00 00。再次强调不要测CFGLCK永久和AUTH_LIM触发锁卡。结果判定与覆盖边界回归项普通开放 UL-AES 卡应干净读出 60/60 且不触发 CMAC受保护但非 SEC_MSG 的卡AUTH00x10、SEC_MSG off应通过字典攻击读出 60/60 且无误触发 CMAC 切换Ultralight-C、NTAG、普通 Ultralight 的读取/模拟行为不受影响。签核P1–P11 加上 Secure Messaging 读卡侧行项R1/R2/W1/R4通过即可认为该功能在本套装允许的范围内完成真硅验证签名表中记录固件构建git describe、OG 卡 UID、PM3 构建、结果与已知缺口。本套装覆盖不到的路径签核时如实标注克隆到空白卡W2需要第二张空白 UL-AES 卡Flipper↔Flipper 交叉验证X 组需要第二台 Flipper模拟侧 Secure MessagingCMAC 读卡器读模拟卡需要支持 CMAC 的读卡器或第二台 Flipper——PM3 无法胜任。Random ID 背后真实 UID 的自动获取P12在文档中列为计划中的独立能力不属于本次验证范围。相关实现可对照阅读CMAC 加密在 mf_ultralight_aes_crypto.cmf_ultralight_aes_cmac8_ctr读侧自适应切换在 mf_ultralight_poller.c 与 mf_ultralight_poller_i.cmf_ultralight_poller_txrx_aes_cmac模拟侧在 mf_ultralight_listener.c。【免费下载链接】unleashed-firmwareFlipper Zero Unleashed Firmware项目地址: https://gitcode.com/GitHub_Trending/un/unleashed-firmware创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考