会 員 カ ー ド ・ カ ー ド キ ー ・ チ ケ ッ ト ・ 交 通 系 IC カ ー ド ・ 電 子 マ ネ ー な ど 、 世 界 中 で 広 く 使 用 さ れ て い る 。
M I F A R E と 名 づ け ら れ た 、 非 接 触 IC カ ー ド は 5 種 類 存 在 す る 。
● M I F A R E S t a n d a r d ( M I F A R E C l a s s i c ) カ ー ド ‥ I S O / I E C 1 4 4 4 3 - 4 に は 対 応 し て お ら ず 、 N X P 独 自 の ア ル ゴ リ ズ ム 非 公 開 の 認 証 と 暗 号 化 プ ロ ト コ ル を 採 用 し て い る 。
● M I F A R E P l u s カ ー ド ‥ M I F A R E C l a s s i c カ ー ド の 脆 弱 性 に 対 応 し た も の 。
● M I F A R E U l t r a L i g h t カ ー ド ‥ M I F A R E S t a n d a r d か ら セ キ ュ リ テ ィ と い く つ か の コ マ ン ド を 除 い た も の 。 I S O / I E C 1 4 4 4 3 - 4 準 拠 。
● M I F A R E D E S f i r e カ ー ド ‥ I S O / I E C 1 4 4 4 3 - 4 ( T = C L ) 準 拠 の IC カ ー ド 。 N X P 製 の OS が R O M に 焼 き こ ん で あ る 。
● M I F A R E P r o x 、 M I F A R E s m a r t M X ‥ I S O / I E C 1 4 4 4 3 - 4 ( T = C L ) に 準 拠 し た IC カ ー ド 。
安 価 で あ る た め 、 電 子 マ ネ ー 、 社 員 証 、 交 通 機 関 や 競 技 場 の チ ケ ッ ト な ど 広 く 用 い ら れ て い る 。
メ モ リ は 、 セ グ メ ン ト と ブ ロ ッ ク に 分 け ら れ 、 シ ン プ ル な セ キ ュ リ テ ィ の メ カ ニ ズ ム に よ っ て ア ク セ ス 制 御 が な さ れ て い る 。 A S I C ベ ー ス の た め 計 算 能 力 は 限 ら れ て い る 。
M I F A R E S t a n d a r d 1 k は 、 約 7 6 8 バ イ ト の メ モ リ を 持 ち 、 そ れ が 16 の セ ク タ に 分 か れ て い る 。 こ れ ら の セ ク タ は 、 A と B と 呼 ば れ る 二 つ の 鍵 で プ ロ テ ク ト さ れ て い る 。 そ れ ぞ れ の セ ク タ に 対 し て 、 読 み 込 み 、 書 き 込 み 、 値 の 増 減 な ど の 操 作 が で き る 。 M I F A R E S t a n d a r d 4 k は 、 3 k B の メ モ リ を 持 ち 、 そ れ が 40 の セ ク タ に 分 か れ て い る 。 そ の う ち 32 の セ ク タ が M I F A R E S t a n d a r d 1 k の セ ク タ と 同 じ 容 量 で 、 残 り の 8 つ が 倍 の 容 量 を 持 つ 。 M I F A R E S t a n d a r d m i n i の メ モ リ 容 量 は 3 2 0 バ イ ト で 、 5 つ の セ ク タ を 持 つ 。
1 9 9 4 年 に 発 売 さ れ た と い う こ と も あ り 設 計 が 古 く 、 ま た 48 ビ ッ ト 鍵 を 使 っ た 独 自 の 暗 号 化 ア ル ゴ リ ズ ム C r y p t o - 1 に 脆 弱 性 が あ る こ と が 判 明 し た た め [ 1 ] 、 M I F A R E C l a s s i c に 改 名 さ れ た 。
2 0 1 5 年 に は 、 改 良 版 の M I F A R E C l a s s i c E V 1 に も 脆 弱 性 が 発 見 さ れ て い る た め [ 2 ] 、 新 規 採 用 は 推 奨 さ れ て い な い 。 こ の シ リ ー ズ の 後 継 は 、 M I F A R E P l u s 。
MIFARE Standardの簡易版。ISO/IEC 14443-4・NFCフォーラム Type 2に準拠。メモリはわずか64バイトで、セキュリティ機能もない。しかし非常に安価であるため、会員証や使い捨てのチケットに用いられている。2006年ワールドカップでも使われた。
改良版に、トリプルDESを採用したMIFARE Ultralight C、リロード攻撃による脆弱性に対応したMIFARE Ultralight EV1がある。
MIFARE Standardとは異なり、マイクロプロセッサにDESFire OSというソフトウェアがプログラムされている。MIFARE Standard 4kとほぼ同等の機能をもつが、より高い柔軟性と、より強力なトリプルDESセキュリティを持ち、より高速で、T=CLの規格にも準拠している。カードとリーダライタの通信可能距離はリーダライタの電波強度やアンテナサイズに依存するが、およそ10cm程度。
2011年に、サイドチャネル攻撃 による脆弱性があることが発表された[3] 。
NFCフォーラム Type 4に準拠した改良版には、128ビットAESに対応したMIFARE DESFire EV1、リレーアタックに対応したMIFARE DESFire EV2、オープンDES・2K3DES・3K3DES・AESに対応しISO/IEC 14443 Type-A・ISO/IEC 7816-4に準拠したMIFARE DESFire EV3もある。
MIFARE DESFireの8kB版だが、他に以下のような特長がある。
ランダムUID
AES128暗号に対応
コモンクライテリアEAL4+
2006年11月に発表された。
M I F A R E C l a s s i c の 脆 弱 性 に 対 応 し た も の 。 既 存 シ ス テ ム を よ り 安 全 性 の 高 い オ ー プ ン 標 準 に ア ッ プ グ レ ー ド で き る よ う 考 慮 さ れ て い る 。 他 に 、 以 下 の よ う な 特 長 が あ る 。
● ラ ン ダ ム U I D ︵ 7 バ イ ト ︶
● A E S 1 2 8 暗 号 に 対 応
● コ モ ン ク ラ イ テ リ ア E A L 4 +
改 良 版 に 、 リ レ ー ア タ ッ ク に 対 応 し た M I F A R E P l u s E V 1 、 高 速 化 し 中 間 者 攻 撃 対 策 を 講 じ た M I F A R E P l u s E V 2 が あ る 。
M I F A R E P r o X と S m a r t M X は 、 マ イ ク ロ プ ロ セ ッ サ を 用 い て い る 。 ハ ー ド ウ ェ ア 単 体 で は 動 作 せ ず 、 専 用 の OS が 必 要 に な る 。 暗 号 計 算 ︵ ト リ プ ル D E S 、 A E S 、 R S A 暗 号 等 ︶ の た め に コ プ ロ セ ッ サ が 内 蔵 さ れ て い る こ と が 多 い 。 処 理 速 度 や 機 能 は 接 触 型 カ ー ド に 匹 敵 す る 。 実 際 、 S m a r t M X シ リ ー ズ に は 、 接 触 型 や 接 触 / 非 接 触 両 方 の イ ン タ フ ェ ー ス を 備 え た カ ー ド も あ る 。 ベ ン ダ 独 自 の OS 、 オ ー プ ン OS ︵ J a v a C a r d 等 ︶ 両 方 に 対 応 で き る 。
イ ン ス ト ー ル さ れ る ソ フ ト ウ ェ ア に よ っ て 、 カ ー ド は さ ま ざ ま な 目 的 に 使 わ れ る が 、 高 い レ ベ ル の セ キ ュ リ テ ィ が 必 要 と さ れ る 場 合 に 用 い ら れ る こ と が 多 く ︵ IC パ ス ポ ー ト 、 ク レ ジ ッ ト カ ー ド な ど ︶ 、 コ モ ン ク ラ イ テ リ ア な ど 、 第 三 者 の 認 定 を う け て い る こ と が 多 い 。 S m a r t M X は 、 ド イ ツ 連 邦 電 子 情 報 保 安 局 に よ っ て 、 コ モ ン ク ラ イ テ リ ア の E A L 5 + 認 定 を 受 け て お り 、 リ バ ー ス エ ン ジ ニ ア リ ン グ 、 故 障 利 用 攻 撃 、 電 力 解 析 等 へ の 高 い 耐 タ ン パ ー 性 を 持 つ 。 最 終 製 品 で こ の よ う な 認 証 を 取 得 す る た め に は 、 チ ッ プ 上 で 動 作 す る OS も 認 証 を 取 得 す る 必 要 が あ る 。
M I F A R E は も と も と は M i k r o n に よ っ て 開 発 さ れ た も の で 、 M I F A R E は ﹁ MI k r o n F A R E - c o l l e c t i o n S y s t e m ﹂ の 略 で あ る 。 M i k r o n は 、 ア メ リ カ 合 衆 国 の A t m e l 、 オ ラ ン ダ の フ ィ リ ッ プ ス 、 ド イ ツ の シ ー メ ン ス に M I F A R E 技 術 を ラ イ セ ン ス し た 。 1 9 9 8 年 に フ ィ リ ッ プ ス 社 に よ っ て 買 収 さ れ た 。
フ ィ リ ッ プ ス に よ る 買 収 の 後 、 日 立 製 作 所 も M I F A R E の ラ イ セ ン ス を 取 得 し た 。 こ れ は 1 9 9 9 年 に 開 始 さ れ 2 0 0 6 年 に 終 了 し た N T T の 非 接 触 IC テ レ ホ ン カ ー ド の 開 発 プ ロ ジ ェ ク ト の た め だ っ た 。 N T T の 非 接 触 IC テ レ ホ ン カ ー ド 開 発 プ ロ ジ ェ ク ト に は 3 つ の 陣 営 が 参 加 し て い た 。 ト ー キ ン - 田 村 電 機 - シ ー メ ン ス 連 合 、 日 立 製 作 所 - フ ィ リ ッ プ ス ︵ 技 術 サ ポ ー ト の み ︶ 連 合 、 デ ン ソ ー - モ ト ロ ー ラ ︵ 製 造 の み ︶ 連 合 で あ る 。 N T T は 、 M I F A R E C l a s s i c の よ う な 、 ワ イ ヤ ー ド ロ ジ ッ ク に よ る 小 容 量 の も の と 大 容 量 の 2 種 類 の チ ッ プ を 要 求 し た 。 日 立 製 作 所 は 大 容 量 バ ー ジ ョ ン の み を 開 発 し 、 そ の メ モ リ 容 量 を 小 さ く し て 小 容 量 バ ー ジ ョ ン と し た 。 シ ー メ ン ス は 保 有 す る M I F A R E テ ク ノ ロ ジ ー を 改 良 し 、 チ ッ プ を 開 発 し た 。 モ ト ロ ー ラ は M I F A R E の よ う な チ ッ プ の 開 発 を 試 み た が 、 最 終 的 に は 断 念 し た 。 当 初 、 IC テ レ ホ ン カ ー ド は 1 0 0 万 枚 / 月 の 売 り 上 げ が 見 込 ま れ て い た が 、 最 終 的 な 売 り 上 げ は 10 万 枚 / 月 程 度 だ っ た 。
1994年 - MIFARE Standard 1k 非接触テクノロジが発表される
1996年 - 韓国ソウルの「バスカード(現在のUパス )」でMIFARE Standard 1kが用いられる
1997年 - トリプルDESコプロセッサ搭載のMIFARE PROが発表される
1999年 - PKIコプロセッサ搭載のMIFARE PROXが発表される
2001年 - MIFARE UltraLight が発表される
2002年 - マイクロプロセッサを用いた、MIFARE DESFireが発表される
2004年 - MIFARE DESFiireを用いるシステムで使用するMIFARE DESFiire SAMが発表される
2006年 - MIFARE DESFiire8が、AES128暗号対応の最初の製品として発表される
2008年 3月 - MIFARE PLUS が、MIFARE Classicの代替として発表される
2 0 0 7 年 12 月 に 行 わ れ た 第 24 回 カ オ ス コ ミ ュ ニ ケ ー シ ョ ン 会 議 ( C h a o s C o m m u n i c a t i o n C o n g r e s s ) で 、 ヘ ン リ ッ ク ・ プ ロ ッ ツ と カ ー ス テ ン ・ ノ ー ル は M I F A R E C l a s s i c の 脆 弱 性 に 関 す る プ レ ゼ ン テ ー シ ョ ン を 行 っ た 。 彼 ら は M I F A R E C l a s s i c の チ ッ プ に 対 し て リ バ ー ス エ ン ジ ニ ア リ ン グ を 行 い 、 M I F A R E C l a s s i c の ア ル ゴ リ ズ ム を 解 析 し 、 い く つ か の 脆 弱 性 を 発 見 し た 。 彼 ら は 、 解 析 さ れ た 暗 号 ア ル ゴ リ ズ ム の 詳 細 と そ の 脆 弱 性 に つ い て の 論 文 を 2 0 0 8 年 中 に 発 表 す る と し た 。 な お 、 こ の 件 は M I F A R E C l a s s i c 以 外 の カ ー ド に は 無 関 係 で あ る 。
2 0 0 8 年 3 月 に は 、 オ ラ ン ダ の ナ イ メ ー ヘ ン に あ る ラ ド バ ウ ド 大 学 ( R d a b o u d U n i v e r s i t y N i j m e g e n ) の デ ジ タ ル セ キ ュ リ テ ィ 研 究 グ ル ー プ が 、 M I F A R E C l a s s i c カ ー ド の プ ロ ト コ ル を 解 析 す る こ と に よ っ て 認 証 / 暗 号 化 ア ル ゴ リ ズ ム の 特 定 に 成 功 し 、 さ ら に 鍵 を 効 率 的 に 特 定 で き る こ と を 公 表 し た 。 M I F A R E C l a s s i c の 鍵 長 は 48 ビ ッ ト な の で 、 そ の ま ま で も 総 当 り 攻 撃 可 能 で あ る が 、 ア ル ゴ リ ズ ム の 脆 弱 性 を 利 用 す れ ば 数 分 で 特 定 で き る と い う 。 鍵 を 特 定 で き る と ク ロ ー ン カ ー ド を 作 成 す る こ と が で き る [ 4 ] [ 5 ] 。
こ の 結 果 を 受 け て 、 オ ラ ン ダ 自 治 省 及 び オ ラ ン ダ 王 国 関 係 者 は R i j k s p a s の 導 入 を 2 0 0 8 年 第 4 四 半 期 か ら 延 期 す る か 検 討 す る と 発 表 し た [ 6 ] 。
^ K. Nohl, Starbug and H. Plotz. "Mifare, little security, despite obscurity." Pre-sentation on the 24th Congress of the Chaos Computer Club (CCC), December 2007.
^ Carlo Meijer, Roel Verdult "Ciphertext-only Cryptanalysis on Hardened Mifare Classic Cards ". 22nd ACM Conference on Computer and Communications Security (CCS 2015), ACM, 1 October 2015
^ Oswald, David, and Christof Paar, “Breaking Mifare DESFire MF3ICD40: Power Analysisand Templates in the Real World,”CHES 2011, LNCS, Vol. 6917, 2011, pp. 207–222.
^ http://www.hrgeeks.com/2008/03/14/so-long-mifare-rf-id-system/
^ 「ICカードの暗号は数分で解読可能」――RFIDのセキュリティ懸念広がる
^ http://www.minbzk.nl/actueel/110972/veel-chips-in (オランダ語)