]> git.zerfleddert.de Git - proxmark3-svn/blobdiff - armsrc/iso14443a.c
Change copyright to allow GPLV3, for https://github.com/Proxmark/proxmark3/issues/527
[proxmark3-svn] / armsrc / iso14443a.c
index af810b746bf9d6b9bf3efd99df752781bb5018b3..94ca52f542e242de6816f04e4970dd7fdda5e986 100644 (file)
 
 #include "iso14443a.h"
 
+#include <stdio.h>
+#include <string.h>
 #include "proxmark3.h"
 #include "apps.h"
 #include "util.h"
-#include "string.h"
 #include "cmd.h"
 #include "iso14443crc.h"
 #include "crapto1/crapto1.h"
@@ -80,6 +81,8 @@ typedef struct {
 } tUart;
 
 static uint32_t iso14a_timeout;
+#define MAX_ISO14A_TIMEOUT 524288
+
 int rsamples = 0;
 uint8_t trigger = 0;
 // the block number for the ISO14443-4 PCB
@@ -186,33 +189,16 @@ void iso14a_set_trigger(bool enable) {
 
 
 void iso14a_set_timeout(uint32_t timeout) {
-       iso14a_timeout = timeout;
-       if(MF_DBGLEVEL >= 3) Dbprintf("ISO14443A Timeout set to %ld (%dms)", iso14a_timeout, iso14a_timeout / 106);
+       // adjust timeout by FPGA delays and 2 additional ssp_frames to detect SOF
+       iso14a_timeout = timeout + (DELAY_AIR2ARM_AS_READER + DELAY_ARM2AIR_AS_READER)/(16*8) + 2;
+       if(MF_DBGLEVEL >= 3) Dbprintf("ISO14443A Timeout set to %ld (%dms)", timeout, timeout / 106);
 }
 
 
-static void iso14a_set_ATS_timeout(uint8_t *ats) {
-
-       uint8_t tb1;
-       uint8_t fwi; 
-       uint32_t fwt;
-       
-       if (ats[0] > 1) {                                                       // there is a format byte T0
-               if ((ats[1] & 0x20) == 0x20) {                  // there is an interface byte TB(1)
-                       if ((ats[1] & 0x10) == 0x10) {          // there is an interface byte TA(1) preceding TB(1)
-                               tb1 = ats[3];
-                       } else {
-                               tb1 = ats[2];
-                       }
-                       fwi = (tb1 & 0xf0) >> 4;                        // frame waiting indicator (FWI)
-                       fwt = 256 * 16 * (1 << fwi);            // frame waiting time (FWT) in 1/fc
-                       
-                       iso14a_set_timeout(fwt/(8*16));
-               }
-       }
+uint32_t iso14a_get_timeout(void) {
+       return iso14a_timeout - (DELAY_AIR2ARM_AS_READER + DELAY_ARM2AIR_AS_READER)/(16*8) - 2;
 }
 
-
 //-----------------------------------------------------------------------------
 // Generate the parity value for a byte sequence
 //
@@ -1274,7 +1260,7 @@ static void PrepareDelayedTransfer(uint16_t delay)
 // Transmit the command (to the tag) that was placed in ToSend[].
 // Parameter timing:
 // if NULL: transfer at next possible time, taking into account
-//                     request guard time and frame delay time
+//                     request guard time, startup frame guard time and frame delay time
 // if == 0:    transfer immediately and return time of transfer
 // if != 0: delay transfer until time specified
 //-------------------------------------------------------------------------------------
@@ -1682,6 +1668,59 @@ int ReaderReceive(uint8_t *receivedAnswer, uint8_t *parity)
        return Demod.len;
 }
 
+
+static void iso14a_set_ATS_times(uint8_t *ats) {
+
+       uint8_t tb1;
+       uint8_t fwi, sfgi; 
+       uint32_t fwt, sfgt;
+       
+       if (ats[0] > 1) {                                                       // there is a format byte T0
+               if ((ats[1] & 0x20) == 0x20) {                  // there is an interface byte TB(1)
+                       if ((ats[1] & 0x10) == 0x10) {          // there is an interface byte TA(1) preceding TB(1)
+                               tb1 = ats[3];
+                       } else {
+                               tb1 = ats[2];
+                       }
+                       fwi = (tb1 & 0xf0) >> 4;                        // frame waiting time integer (FWI)
+                       if (fwi != 15) {
+                               fwt = 256 * 16 * (1 << fwi);    // frame waiting time (FWT) in 1/fc
+                               iso14a_set_timeout(fwt/(8*16));
+                       }
+                       sfgi = tb1 & 0x0f;                                      // startup frame guard time integer (SFGI)
+                       if (sfgi != 0 && sfgi != 15) {
+                               sfgt = 256 * 16 * (1 << sfgi);  // startup frame guard time (SFGT) in 1/fc
+                               NextTransferTime = MAX(NextTransferTime, Demod.endTime + (sfgt - DELAY_AIR2ARM_AS_READER - DELAY_ARM2AIR_AS_READER)/16);
+                       }
+               }
+       }
+}
+
+
+static int GetATQA(uint8_t *resp, uint8_t *resp_par) {
+
+#define WUPA_RETRY_TIMEOUT     10      // 10ms
+       uint8_t wupa[]       = { 0x52 };  // 0x26 - REQA  0x52 - WAKE-UP
+
+       uint32_t save_iso14a_timeout = iso14a_get_timeout();
+       iso14a_set_timeout(1236/(16*8)+1);              // response to WUPA is expected at exactly 1236/fc. No need to wait longer.
+       
+       uint32_t start_time = GetTickCount();
+       int len;
+       
+       // we may need several tries if we did send an unknown command or a wrong authentication before...
+       do {
+               // Broadcast for a card, WUPA (0x52) will force response from all cards in the field
+               ReaderTransmitBitsPar(wupa, 7, NULL, NULL);
+               // Receive the ATQA
+               len = ReaderReceive(resp, resp_par);
+       } while (len == 0 && GetTickCount() <= start_time + WUPA_RETRY_TIMEOUT);
+                       
+       iso14a_set_timeout(save_iso14a_timeout);
+       return len;
+}
+
+
 // performs iso14443a anticollision (optional) and card select procedure
 // fills the uid and cuid pointer unless NULL
 // fills the card info record unless NULL
@@ -1689,7 +1728,6 @@ int ReaderReceive(uint8_t *receivedAnswer, uint8_t *parity)
 // and num_cascades must be set (1: 4 Byte UID, 2: 7 Byte UID, 3: 10 Byte UID)
 // requests ATS unless no_rats is true
 int iso14443a_select_card(byte_t *uid_ptr, iso14a_card_select_t *p_hi14a_card, uint32_t *cuid_ptr, bool anticollision, uint8_t num_cascades, bool no_rats) {
-       uint8_t wupa[]       = { 0x52 };  // 0x26 - REQA  0x52 - WAKE-UP
        uint8_t sel_all[]    = { 0x93,0x20 };
        uint8_t sel_uid[]    = { 0x93,0x70,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00,0x00};
        uint8_t rats[]       = { 0xE0,0x80,0x00,0x00 }; // FSD=256, FSDI=8, CID=0
@@ -1702,16 +1740,19 @@ int iso14443a_select_card(byte_t *uid_ptr, iso14a_card_select_t *p_hi14a_card, u
        int cascade_level = 0;
        int len;
 
-       // Broadcast for a card, WUPA (0x52) will force response from all cards in the field
-    ReaderTransmitBitsPar(wupa, 7, NULL, NULL);
-       
-       // Receive the ATQA
-       if(!ReaderReceive(resp, resp_par)) return 0;
+       // init card struct
+       if(p_hi14a_card) {
+               p_hi14a_card->uidlen = 0;
+               memset(p_hi14a_card->uid, 0, 10);
+               p_hi14a_card->ats_len = 0;
+       }
+
+       if (!GetATQA(resp, resp_par)) {
+               return 0;
+       }
 
        if(p_hi14a_card) {
                memcpy(p_hi14a_card->atqa, resp, 2);
-               p_hi14a_card->uidlen = 0;
-               memset(p_hi14a_card->uid,0,10);
        }
 
        if (anticollision) {
@@ -1817,10 +1858,9 @@ int iso14443a_select_card(byte_t *uid_ptr, iso14a_card_select_t *p_hi14a_card, u
 
        if(p_hi14a_card) {
                p_hi14a_card->sak = sak;
-               p_hi14a_card->ats_len = 0;
        }
 
-       // non iso14443a compliant tag
+       // PICC compilant with iso14443a-4 ---> (SAK & 0x20 != 0)
        if( (sak & 0x20) == 0) return 2; 
 
        if (!no_rats) {
@@ -1838,8 +1878,9 @@ int iso14443a_select_card(byte_t *uid_ptr, iso14a_card_select_t *p_hi14a_card, u
                // reset the PCB block number
                iso14_pcb_blocknum = 0;
 
-               // set default timeout based on ATS
-               iso14a_set_ATS_timeout(resp);
+               // set default timeout and delay next transfer based on ATS
+               iso14a_set_ATS_times(resp);
+               
        }
        return 1;       
 }
@@ -1870,32 +1911,91 @@ void iso14443a_setup(uint8_t fpga_minor_mode) {
        iso14a_set_timeout(1060); // 10ms default
 }
 
-
+/* Peter Fillmore 2015
+Added card id field to the function
+ info from ISO14443A standard
+b1 = Block Number
+b2 = RFU (always 1)
+b3 = depends on block
+b4 = Card ID following if set to 1
+b5 = depends on block type
+b6 = depends on block type
+b7,b8 = block type.
+Coding of I-BLOCK:
+b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
+0  0  0  x  x  x  1  x
+b5 = chaining bit
+Coding of R-block:
+b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
+1  0  1  x  x  0  1  x
+b5 = ACK/NACK
+Coding of S-block:
+b8 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1
+1  1  x  x  x  0  1  0 
+b5,b6 = 00 - DESELECT
+        11 - WTX 
+*/    
 int iso14_apdu(uint8_t *cmd, uint16_t cmd_len, void *data) {
        uint8_t parity[MAX_PARITY_SIZE];
-       uint8_t real_cmd[cmd_len+4];
-       real_cmd[0] = 0x0a; //I-Block
+       uint8_t real_cmd[cmd_len + 4];
+       
+       // ISO 14443 APDU frame: PCB [CID] [NAD] APDU CRC PCB=0x02
+       real_cmd[0] = 0x02; // bnr,nad,cid,chn=0; i-block(0x00) 
        // put block number into the PCB
        real_cmd[0] |= iso14_pcb_blocknum;
-       real_cmd[1] = 0x00; //CID: 0 //FIXME: allow multiple selected cards
-       memcpy(real_cmd+2, cmd, cmd_len);
-       AppendCrc14443a(real_cmd,cmd_len+2);
+       memcpy(real_cmd + 1, cmd, cmd_len);
+       AppendCrc14443a(real_cmd, cmd_len + 1);
  
-       ReaderTransmit(real_cmd, cmd_len+4, NULL);
+       ReaderTransmit(real_cmd, cmd_len + 3, NULL);
+
        size_t len = ReaderReceive(data, parity);
        uint8_t *data_bytes = (uint8_t *) data;
-       if (!len)
+
+       if (!len) {
                return 0; //DATA LINK ERROR
-       // if we received an I- or R(ACK)-Block with a block number equal to the
-       // current block number, toggle the current block number
-       else if (len >= 4 // PCB+CID+CRC = 4 bytes
+       } else{
+               // S-Block WTX 
+               while((data_bytes[0] & 0xF2) == 0xF2) {
+                       uint32_t save_iso14a_timeout = iso14a_get_timeout();
+                       // temporarily increase timeout
+                       iso14a_set_timeout(MAX((data_bytes[1] & 0x3f) * save_iso14a_timeout, MAX_ISO14A_TIMEOUT));
+                       // Transmit WTX back 
+                       // byte1 - WTXM [1..59]. command FWT=FWT*WTXM
+                       data_bytes[1] = data_bytes[1] & 0x3f; // 2 high bits mandatory set to 0b
+                       // now need to fix CRC.
+                       AppendCrc14443a(data_bytes, len - 2);
+                       // transmit S-Block
+                       ReaderTransmit(data_bytes, len, NULL);
+                       // retrieve the result again (with increased timeout) 
+                       len = ReaderReceive(data, parity);
+                       data_bytes = data;
+                       // restore timeout
+                       iso14a_set_timeout(save_iso14a_timeout);
+               }
+
+               // if we received an I- or R(ACK)-Block with a block number equal to the
+               // current block number, toggle the current block number
+               if (len >= 3 // PCB+CRC = 3 bytes
                 && ((data_bytes[0] & 0xC0) == 0 // I-Block
                     || (data_bytes[0] & 0xD0) == 0x80) // R-Block with ACK bit set to 0
                 && (data_bytes[0] & 0x01) == iso14_pcb_blocknum) // equal block numbers
-       {
-               iso14_pcb_blocknum ^= 1;
-       }
+               {
+                       iso14_pcb_blocknum ^= 1;
+               }
 
+               // crc check
+               if (len >=3 && !CheckCrc14443(CRC_14443_A, data_bytes, len)) {
+                       return -1;
+               }
+               
+       }
+       
+       // cut frame byte
+       len -= 1;
+       // memmove(data_bytes, data_bytes + 1, len);
+       for (int i = 0; i < len; i++)
+               data_bytes[i] = data_bytes[i + 1];
+       
        return len;
 }
 
@@ -1912,25 +2012,36 @@ void ReaderIso14443a(UsbCommand *c)
        size_t lenbits = c->arg[1] >> 16;
        uint32_t timeout = c->arg[2];
        uint32_t arg0 = 0;
-       byte_t buf[USB_CMD_DATA_SIZE];
+       byte_t buf[USB_CMD_DATA_SIZE] = {0};
        uint8_t par[MAX_PARITY_SIZE];
+       bool cantSELECT = false;
   
-       if(param & ISO14A_CONNECT) {
+       set_tracing(true);
+       
+       if(param & ISO14A_CLEAR_TRACE) {
                clear_trace();
        }
 
-       set_tracing(true);
-
        if(param & ISO14A_REQUEST_TRIGGER) {
                iso14a_set_trigger(true);
        }
 
        if(param & ISO14A_CONNECT) {
+               LED_A_ON();
                iso14443a_setup(FPGA_HF_ISO14443A_READER_LISTEN);
                if(!(param & ISO14A_NO_SELECT)) {
                        iso14a_card_select_t *card = (iso14a_card_select_t*)buf;
                        arg0 = iso14443a_select_card(NULL, card, NULL, true, 0, param & ISO14A_NO_RATS);
+
+                       // if we cant select then we cant send data
+                       if (arg0 != 1 && arg0 != 2) {
+                               // 1 - all is OK with ATS, 2 - without ATS
+                               cantSELECT = true;
+                       }
+                       
+                       LED_B_ON();
                        cmd_send(CMD_ACK,arg0,card->uidlen,0,buf,sizeof(iso14a_card_select_t));
+                       LED_B_OFF();
                }
        }
 
@@ -1938,12 +2049,14 @@ void ReaderIso14443a(UsbCommand *c)
                iso14a_set_timeout(timeout);
        }
 
-       if(param & ISO14A_APDU) {
+       if(param & ISO14A_APDU && !cantSELECT) {
                arg0 = iso14_apdu(cmd, len, buf);
-               cmd_send(CMD_ACK,arg0,0,0,buf,sizeof(buf));
+               LED_B_ON();
+               cmd_send(CMD_ACK, arg0, 0, 0, buf, sizeof(buf));
+               LED_B_OFF();
        }
 
-       if(param & ISO14A_RAW) {
+       if(param & ISO14A_RAW && !cantSELECT) {
                if(param & ISO14A_APPEND_CRC) {
                        if(param & ISO14A_TOPAZMODE) {
                                AppendCrc14443b(cmd,len);
@@ -1979,7 +2092,10 @@ void ReaderIso14443a(UsbCommand *c)
                        }
                }
                arg0 = ReaderReceive(buf, par);
+
+               LED_B_ON();
                cmd_send(CMD_ACK,arg0,0,0,buf,sizeof(buf));
+               LED_B_OFF();
        }
 
        if(param & ISO14A_REQUEST_TRIGGER) {
Impressum, Datenschutz