Navazující díl k rozboru klonování DESFiru. V minulém článku padlo, že funkční kopii dostaneš jedině na prázdnou DESFire kartu, kterou si znovu napersonalizuješ. Tady je přesně ten postup: logický dump přes Proxmark3 a python-desfire, bezpečné odložení klíčů a obnova struktury i dat na čistý čip. Včetně toho, co tahle záloha není a kdy ti nepomůže.
Rovnou na úvod: je to runbook na zálohu a obnovu karty, ke které máš klíče, protože je tvoje. Žádné klonování cizích karet. Počítej s hodinou práce u první karty, pak už to jde rychleji. Co budeš na konci umět: přečíst celou strukturu DESFiru, uložit ji i s daty do souboru, založit ji znovu na prázdném čipu a nastavit zpět klíče.
Než se do toho pustíš, přečti si sekci o hranicích. Ušetří ti to zklamání, že „záloha“ nefunguje tam, kde fungovat ani nemůže.
Co budeš potřebovat
Hardware: čtečku, která umí ISO 14443-4 a autentizaci k DESFiru, a dvě karty. Zdrojovou DESFire kartu se svými klíči a prázdnou (blank) DESFire kartu stejné nebo vyšší generace a aspoň stejné paměti. Blank znamená kartu ve výrobním stavu, kde jsou všechny klíče na samých nulách; prodávají se jako „DESFire EV1/EV2/EV3 blank“.
Software podle toho, co preferuješ. Buď Proxmark3 s firmwarem Iceman (fork RfidResearchGroup), kde je celá rodina příkazů hf mfdes. Nebo PC/SC čtečku (ACR122U, ACR1252U, Omnikey) a Python s knihovnou python-desfire. Obojí umí jak čtení, tak personalizaci, takže si vyber podle toho, co máš po ruce.
A hlavně klíče. Bez klíčů s právem číst se k obsahu nedostaneš a žádný z dále popsaných kroků nemá smysl. To je vlastnost, ne chyba.
Hranice, které musíš znát předem
Záloha DESFiru má tři tvrdá omezení a je lepší je vědět teď než po hodině práce.
UID se nepřenese. Pravá DESFire karta má sedmibajtové UID zapečené z výroby a nejde přepsat. Prázdná karta má svoje vlastní. Obnovená karta tedy ponese jiné UID než originál, a to nezměníš. Magic DESFire s přepisovatelnou identitou neexistuje, jak padlo v minulém díle.
Systém s diverzifikací klíčů ti obnovenou kartu nevezme. Pokud přístupový systém odvozuje klíče z UID (diverzifikace podle AN10922), čtečka si pro nové UID spočítá jiný klíč, než jaký má tvoje obnovená karta. Autentizace selže. Obejít to jde jedině tak, že vlastníš site klíč celého systému a dopočítáš diverzifikované klíče pro nové UID, což dává smysl jen u systému, který sám provozuješ. Pro cizí přístupový systém tohle není cesta.
Přečteš jen to, na co máš právo. Každý soubor má přístupová práva navázaná na konkrétní klíče. Když tvůj klíč smí číst jen některé soubory, zbytek zůstane skrytý, i když kartu „otevřeš“.
Z toho plyne, k čemu záloha reálně slouží: k archivaci obsahu tvé vlastní karty, k migraci nebo havarijní obnově v systému, který si personalizuješ sám, a k laboratorní práci. Ber ji jako zálohu dat a struktury, ne jako výrobu náhradní přístupové karty do cizí budovy.
Jedna věc k bezpečnosti ještě předtím, než začneš sypat příkazy. Klíče drž mimo dump. Data a struktura můžou do obyčejného souboru, klíče patří do šifrovaného trezoru. Dump s klíči v plaintextu je ta nejhorší možná poznámka pod čarou.
Krok 1: Inventura karty
Napřed si kartu zmapuj, ať víš, co vůbec zálohuješ. Přilož zdrojovou kartu na Proxmark a projdi ji shora dolů.
hf mfdes info
hf mfdes getuidinfo vypíše generaci, velikost paměti a volné místo, getuid skutečné UID (u karty se zapnutým Random ID ho vydá až po autentizaci, takže případně přidej secure channel a klíč). Dál si nech vypsat aplikace a soubory:
hf mfdes lsapp --files
hf mfdes lsfiles --aid 123456 -t aeslsapp --files ukáže všechny aplikace podle jejich tříbajtového AID i s jejich soubory. Pokud jsou klíče nestandardní, autentizuj se jimi; --no-auth zkusí listing bez autentizace, pokud to karta v nastavení dovolí. U každého souboru si zjisti jeho nastavení, protože bez něj kartu věrně neobnovíš:
hf mfdes getfilesettings --aid 123456 --fid 01Zapiš si typ souboru (Standard, Backup, Value, Linear Record, Cyclic Record), komunikační režim (Plain, MACed, plně šifrovaný), přístupová práva a velikost. Tohle je kostra, kterou budeš na prázdné kartě stavět znovu. U Value souboru si navíc poznamenej dolní a horní limit a aktuální hodnotu, u záznamových souborů počet a velikost záznamů.
Když klíče neznáš celé a chceš je dohledat ze slovníku, pomůže detekce, ale u vlastní karty bys klíče měl mít:
hf mfdes detect --save --dict mfdes_default_keysKrok 2: Logický dump
Teď vyčteš obsah. Nejjednodušší je dump po aplikaci:
hf mfdes dump --aid 123456dump projde soubory v aplikaci a vypíše jejich obsah. Pro jednotlivý soubor nebo pro přesnou kontrolu použij read s typem souboru:
hf mfdes read --aid 123456 --fid 01
hf mfdes read --aid 123456 --fid 02 --type record
hf mfdes read --aid 123456 --fid 03 --type valueread bez typu se pokusí typ odhadnout, u záznamových a hodnotových souborů ale radši typ uveď. Výstup si ulož do strukturovaného souboru, ideálně JSON, kde každý soubor nese svoje AID, FID, typ, komunikační režim, práva, velikost a surová data v hexu. Klíče do tohohle souboru nepatří, ty jdou zvlášť.
Takhle vznikne tvoje záloha: popis struktury plus obsah. Co s ní uděláš dál, je obnova na prázdný čip.
Krok 3: Příprava prázdné karty
Prázdnou kartu uveď do známého stavu. Pokud v ní něco je, naformátuj ji, a pamatuj, že k formátu potřebuješ PICC master klíč (u čisté karty samé nuly):
hf mfdes auth -n 0 -t aes -k 00000000000000000000000000000000
hf mfdes formatpiccPo formátu máš čistý PICC s jednou prázdnou kořenovou aplikací a výchozími klíči. Na téhle základně postavíš kopii struktury.
Krok 4: Obnova struktury a dat
Teď znovu založíš aplikace a soubory podle toho, cos zapsal v kroku 1, a naliješ do nich data z kroku 2. Konkrétní vlajky příkazů createapp a createfile se mezi verzemi firmwaru liší, takže si u své verze vždy ověř přesný tvar přes hf mfdes createapp -h a hf mfdes createfile -h. Orientačně to vypadá takhle:
hf mfdes createapp --aid 123456 --dfname hesse --ks1 0B --ks2 AE
hf mfdes createfile --aid 123456 --fid 01 --amode encrypt --size 000020--ks1 a --ks2 kódují nastavení klíčů aplikace, tedy počet klíčů, jejich typ a oprávnění; --amode je komunikační režim souboru, --size velikost v bajtech. Hodnoty musí sedět na to, cos vyčetl z originálu, jinak nedostaneš věrnou kopii. Value a záznamové soubory se zakládají vlastními příkazy s limity a počtem záznamů.
Když struktura stojí, zapiš data:
hf mfdes write --aid 123456 --fid 01 -d 0102030405060708...
hf mfdes write --aid 123456 --fid 02 --type record -d 0102030405 --updaterec 0
hf mfdes write --aid 123456 --fid 01 --type data -d 01020304 --commitU Backup souborů nezapomeň na --commit, bez něj zůstane zápis jen v dočasném bufferu a po odpojení karty se ztratí. U Value souborů se hodnota nenastavuje přímo, ale přes počáteční hodnotu při založení, případně přes credit a debit.
Krok 5: Nastavení klíčů
Tohle je nejchoulostivější krok celé obnovy, protože tady si můžeš kartu zamknout. Dokud jsi pracoval s výchozími nulovými klíči, šlo všechno hladce. Teď je vyměníš za ty původní.
hf mfdes changekey --aid 123456 -n 1 -t aes -k 00000000000000000000000000000000 --newkey 00112233445566778899AABBCCDDEEFF --newver 01Drž se tří pravidel. Klíče měň odspodu, aplikační klíče před aplikačním master klíčem, a aplikační master klíč před PICC master klíčem; jakmile změníš klíč, kterým ses autentizoval, musíš se autentizovat znovu tím novým. Verzi klíče (--newver) nastav na stejnou hodnotu jako na originálu, jinak ti pozdější autentizace nemusí projít. A než přepíšeš poslední master klíč, dvakrát si ověř, že ho máš zapsaný správně, protože špatně zadaný master klíč znamená kartu, do které se už nedostaneš.
Jemnější nuance: změna klíče číslo 0 (master klíč aplikace) používá jiné krypto než změna ostatních klíčů a může zároveň měnit nastavení aplikace. Proto ji nech až úplně nakonec a odděleně.
Celý cyklus v Pythonu
Kdo nechce ťukat do Proxmarku ručně, zvládne totéž skriptem přes python-desfire na PC/SC čtečce. Knihovna umí čtení i personalizaci, takže pokryje obě fáze. Čtecí část vypadá v jádru takhle:
from desfire import DESFire, PCSCDevice
from smartcard.System import readers
conn = readers()[0].createConnection()
conn.connect()
card = DESFire(PCSCDevice(conn.component))
card.authenticate(0x000000, picc_master_key) # PICC master
dump = {"uid": card.get_real_uid(), "apps": []}
for aid in card.get_application_ids():
card.select_application(aid)
card.authenticate(aid, app_keys[aid])
app = {"aid": aid, "files": []}
for fid in card.get_file_ids():
settings = card.get_file_settings(fid)
data = card.read_file_data(fid)
app["files"].append({"fid": fid, "settings": settings, "data": data})
dump["apps"].append(app)
# dump ulož do JSON; klíče (app_keys) drž mimo tenhle souborObnova na prázdnou kartu je zrcadlový postup. Autentizuješ se výchozím nulovým klíčem, založíš aplikaci, přepneš se do ní, vytvoříš soubory podle uložených nastavení, zapíšeš data a nakonec vyměníš klíče:
blank.authenticate(0x000000, default_key)
blank.create_application(aid, key_settings, num_keys, DESFireKeyType.DF_KEY_AES)
blank.select_application(aid)
blank.authenticate(aid, default_app_key)
blank.create_standard_file(fid, comm_mode, access_rights, file_size)
blank.write_file_data(fid, 0, comm_mode, data)
blank.change_key(key_no, new_key, old_key, key_version)Přesné signatury metod se mezi verzemi knihovny trochu liší, takže si je ověř v její dokumentaci; logika kroků ale zůstává stejná jako u Proxmarku. Knihovna staví na EV1, pro specifické funkce EV2 a EV3 počítej s tím, že je nemusí pokrývat.
Když něco nefunguje
Nejčastější zádrhel je selhání autentizace. Zkontroluj tři věci: správný typ klíče (-t des, 2tdea, 3tdea nebo aes), správné číslo klíče (-n) a správný secure channel (-s d40, ev1, ev2). Když nesedí byť jen jedno, karta tě odmítne, i když máš klíč správně.
Když čtení projde, ale vrátí nesmysl, nejspíš čteš ve špatném komunikačním režimu. Plně šifrovaný soubor čtený jako Plain vrátí šifrovaný balast, ne data. Ověř si režim z nastavení souboru.
Když se obnovená karta tváří hotově, ale originální systém ji nevezme, vrať se k sekci o hranicích. Buď systém diverzifikuje klíče podle UID, které se změnilo, nebo kontroluje jen UID a tvoje nové mu nesedí. Ani jedno nespravíš na straně karty.
A nejbolestivější případ: autentizace k aplikaci najednou nejde ani tobě. Nejspíš sedí špatná verze klíče nebo ses při změně master klíče přepsal. U vlastní testovací karty z toho ven vede jen formát přes PICC master klíč, pokud ho ještě znáš. Pokud ne, karta je pro tebe ztracená. Proto se master klíče mění jako poslední a s rozmyslem.
Co sis vlastně zazálohoval
Na konci máš dvě věci. Soubor s popisem struktury a daty, který přežije kartu, a schopnost tu kartu znovu postavit na čistém čipu. Co nemáš, je identický klon s původním UID, protože ten na pravém DESFiru neexistuje.
A přesně v tom je ta záloha užitečná i poctivá zároveň. Archivuje obsah, umožní migraci ve tvém vlastním systému a zachrání tě, když fyzická karta doslouží. Jen si pamatuj, čím tenhle postup je a čím není, a nebudeš čekat zázrak tam, kde ho DESFire z principu neslíbil.
