MIFARE系列5《存储结构》
Mifare S50把1K字节的容量分为16个扇区(Sector0-Sector15)，每个扇区包括4个数据块(Block0-Block3)，我们也将16个扇区的64个块按绝对地址编号为0~63，每个数据块包含16个字节(Byte0-Byte15)，64*16=1024。
Mifare S70把4K字节的容量分为40个扇区(Sector0-Sector39)，其中前32个扇区(Sector0-Sector31)的结构和Mifare S50完全一样，每个扇区包括4个数据块(Block0-Block3)，后8个扇区每个扇区包括16个数据块(Block0-Block15)。我们也将40个扇区的256个块按绝对地址编号为0~255，每个数据块包含16个字节(Byte0-Byte15)，256*16=4096。
| 型号 |
扇区号 |
名称 |
绝对块 |
| Mifare S50 |
sector0 |
厂商代码 |
B0 |
| 数据块 |
B1 |
||
| B2 |
|||
| 扇区尾块 |
B3 |
||
| - - - Sector15 |
数据块 |
B60 |
|
| B61 |
|||
| B62 |
|||
| 扇区尾块 |
B63 |
||
| Mifare S70 |
- - - Sector31 |
数据块 |
B124 |
| B125 |
|||
| B126 |
|||
| 扇区尾块 |
B127 |
||
| - - - - - - - - - Sector39
|
数据块 |
B240 |
|
| B241 |
|||
| B242 |
|||
| B243 |
|||
| B244 |
|||
| B245 |
|||
| B246 |
|||
| B247 |
|||
| B248 |
|||
| B249 |
|||
| B250 |
|||
| B251 |
|||
| B252 |
|||
| B253 |
|||
| B254 |
|||
| 扇区尾块 |
B255 |
1. 制造商块
0扇区0块是特殊的数据块，用于存放制造商代码，包括芯片序列号，此块只读。出于安全和系统需求，此块是制造商在生产过程中编程后写保护的。
2. 普通数据块
普通数据块可通过数据块备份进行数据完整性的管理。一般每块16个字节中有两个用来存放校验码和备份块的地址。各区均有3个16字节的块用于存储数据（区0只有两个数据块以及一个只读的厂商代码块）。
数据块可作两种应用：
1) 用作一般的数据保存，可以进行读、写操作。例如用于非接触门禁管理。
2) 用作数值块，可以进行加值、减值、转存和恢复。例如用于电子钱包，可直接控制存储值，如增值、减值。在用于非充值卡的一种情况（‘001’）下，只能够读和减值。在另一种情况（‘110‘）下，可以用key B充值。
数值块具有电子钱包功能（有效命令：read,write, increment,decrement, restore, transfer）。数值块有固定的数据格式，它采用冗余存储方法以保证其数据的正确性。以便于错误检测、纠错和备份管理。数值块格式如下：
| 字节号 |
15 |
14 |
13 |
12 |
11 |
10 |
9 |
8 |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 存储形式 |
VALUE |
VALUE-1 |
VALUE |
A |
A-1 |
A |
A-1 |
|||||||||
| 说明 |
数值 |
地址 |
||||||||||||||
Ø 数值：有符号4字节数值。数值的最低字节存储在最低地址字节。负值以标准的2的补码形式存储。出于数据完整性和安全原因，数值存储三次，两次不取反，一次取反。
Ø 地址（Adr）：1字节地址，当进行备份管理时，可用于保存块的地址。地址保存四次。两次取反，两次不取反。在increment、decrement、restore和transfer 操作中，地址保持不变。它只能通过write命令更改。
3. 尾块的读写条件
对密钥和控制位的读写取决于尾块（块3）的访问控制位，分为“禁止”、“KEYA”、“KEY B”和“KEY A|B”（ KEY A或KEY B）。
| 字节号 |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
| 说明 |
密钥A |
读写控制 |
密钥B（可选） |
|||||||||||||
在每个扇区最后一个块即区尾中存放有密钥A、访问条件、密钥B等内容，它们用于控制对该扇区的操作。其中第0－5字节为48位的密钥A；第6－8字节为访问控制条件；第9字节为备用区可用于存放特殊的应用数据，如存放数据备份区的地址；剩下的6个字节存放密钥B，如用户不需要密钥B，则可用于存放一般的应用数据。由于区尾中访问条件的数据很重要，因此使用了冗余存储的方法。
控制位字节具体说明如下：
| bit |
7 |
6 |
5 |
4 |
3 |
2 |
1 |
0 |
| 字节6 |
C23_b |
C22_b |
C21_b |
C20_b |
C13_b |
C12_b |
C11_b |
C10_b |
| 字节7 |
C13 |
C12 |
C11 |
C10 |
C33_b |
C32_b |
C31_b |
C30_b |
| 字节8 |
C33 |
C32 |
C31 |
C30 |
C23 |
C22 |
C21 |
C20 |
| 字节9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
例如：M1的卡片初始控制字为：7F078800，我们对它分析如下：
字节6-7F：01111111
字节7-07：00000111
字节8-88：10001000
字节9-00：0000 0000
那么我们可以得出：
| 块0 |
C10 |
C20 |
C30 |
0 0 0 |
| 块1 |
C11 |
C21 |
C31 |
0 0 0 |
| 块2 |
C12 |
C22 |
C32 |
0 0 0 |
| 块3 |
C13 |
C23 |
C33 |
0 1 1 |
块3的访问控制位为011，根据下表查得：
密码A：不可读；验证KEYB正确后，可写（更改）。
存取控制：验证KEYA或KEYB正确后，可读；验证KEYB正确后，可写。
密码B：不可读；验证KEYB正确后，可写。
| 访问控制位 |
所控制的访问对象 |
注释 |
|||||||
| KEY A |
访问控制位 |
KEY B |
|||||||
| C1 |
C2 |
C3 |
读 |
写 |
读 |
写 |
读 |
写 |
|
| 0 |
0 |
0 |
禁止 |
Key A |
Key A |
Key B |
Key A |
Key A |
Key B可读 |
| 0 |
1 |
0 |
禁止 |
禁止 |
Key A |
禁止 |
Key A |
禁止 |
Key B可读 |
| 1 |
0 |
0 |
禁止 |
Key B |
Key A|B |
禁止 |
禁止 |
Key B |
|
| 1 |
1 |
0 |
禁止 |
禁止 |
Key A|B |
禁止 |
禁止 |
禁止 |
|
| 0 |
0 |
1 |
禁止 |
Key A |
Key A |
Key A |
Key A |
Key A |
Key B可读 传输配置状态 |
| 0 |
1 |
1 |
禁止 |
Key B |
Key A|B |
Key B |
禁止 |
Key B |
|
| 1 |
0 |
1 |
禁止 |
禁止 |
Key A|B |
Key B |
禁止 |
禁止 |
|
| 1 |
1 |
1 |
禁止 |
禁止 |
Key A|B |
禁止 |
禁止 |
禁止 |
|
4. 数据块的访问控制条件
| 访问控制位 |
所控制的访问操作 |
用途 |
|||||
| C1 |
C2 |
C3 |
读 |
写 |
加值 |
减值 转存 恢复 |
|
| 0 |
0 |
0 |
key A|B1 |
key A|B1 |
key A|B1 |
key A|B1 |
传输配置状态 |
| 0 |
1 |
0 |
key A|B1 |
key B1 |
禁止 |
禁止 |
读写块 |
| 1 |
0 |
0 |
key A|B1 |
key B1 |
禁止 |
禁止 |
读写块 |
| 1 |
1 |
0 |
key A|B1 |
key B1 |
key B1 |
key A|B1 |
数值块 |
| 0 |
0 |
1 |
key A|B1 |
禁止 |
禁止 |
key A|B1 |
数值块 |
| 0 |
1 |
1 |
key B1 |
key B1 |
禁止 |
禁止 |
读写块 |
| 1 |
0 |
1 |
key B1 |
禁止 |
禁止 |
禁止 |
读写块 |
| 1 |
1 |
1 |
禁止 |
禁止 |
禁止 |
禁止 |
读写块 |
注：在传输配置状态下，必须用key A认证。
如果相应扇区尾块Key B可读，则不得用作认证。如果读写器试图用灰色行的访问控制条件以Key B认证任何扇区的任何块，卡将在认证后拒绝所有后续存储器访问。