MIFARE チップの選び方: Classic vs Plus vs DESFire vs Ultralight

正しい選択は、資格情報が何を行う必要があるか、必要なセキュリティ レベル、既にインストールされているリーダーとソフトウェア、資格情報が使用され続ける期間、およびシステムに 1 つのアプリケーションが必要か、複数のアプリケーションが必要かによって異なります。

たとえば、使い捨てのイベント チケットには、5 年間の従業員資格や再利用可能な交通カードとは要件が大きく異なります。{0}} 3 つすべてに同じチップが自動的に使用されるべきではありません。

このガイドでは、主要な MIFARE ファミリを比較し、注文する前に選択肢を絞り込むための実用的な方法を提供します。RFIDカード、リストバンド、キーホルダー、チケット、その他の非接触認証情報。

簡単な答え: どの MIFARE チップを評価する必要がありますか?

この表は出発点であり、購入仕様ではありません。最終的な IC は、リーダー、ファームウェア、ソフトウェア、アプリケーション アーキテクチャ、キー管理要件に照らしてチェックする必要があります。-

MIFAREチップとは何ですか?

MIFARE は、アクセス管理、公共交通機関、ホスピタリティ、発券、ロイヤルティ、クローズドループ支払いなどのアプリケーションで使用される非接触 IC 製品ファミリーです。{0}}

MIFARE 製品は 13.56 MHz の非接触環境で動作しますが、「MIFARE」という言葉は 1 つのチップを識別するものではありません。 MIFARE ファミリが異なれば、異なるメモリ構造、認証方法、アプリケーション モデルが使用されます。

IC は物理的な認証情報からも分離されています。同じテクノロジーがプラスチック カード、紙のチケット、RFIDリストバンド, RFIDキーホルダー、バッジ、またはその他のフォームファクター。

チップの選択と認証情報の構築は異なる問題を解決するため、この区別は重要です。 IC は非接触機能を制御しますが、アンテナの形状、材料、寸法、製品構造は物理的耐久性と RF 性能に影響を与えます。

MIFARE チップ比較表

主要な MIFARE ファミリの説明

MIFARE Classic EV1: 主にレガシー互換性に関する決定

MIFARE Classic は、多数のアクセス制御、メンバーシップ、キャンパス、交通システムがそのセクターとブロック アーキテクチャを中心に構築されているため、広く認識され続けています。{0}{1}{2}

MIFARE Classic EV1 は 1 KB と 4 KB のバージョンがあり、106 kbit/s のデータ速度で 13.56 MHz で動作します。

現在の主な利点は、多くの場合、優れたセキュリティよりも、インストールされているシステムとの互換性です。

組織がクラシック セクターを中心に設計されたリーダー、ソフトウェア、資格情報データをすでに持っている場合、資格情報テクノロジを変更するには、カード自体以外にも変更が必要になる場合があります。これが理由ですMIFARE 1K カード交換やメンテナンスのプロジェクトにも引き続き関連する可能性があります。

ただし、NXP は現在、MIFARE Classic EV1 は新しい設計には推奨されないと述べています。セキュリティに配慮した新しいデプロイの場合は、クラシックをデフォルトの選択にする前に、ライフサイクルの位置付けを考慮する必要があります。-を参照してください。NXP からの公式 MIFARE Classic EV1 製品情報.

実際的な決定:既存のシステムでクラシックが必要な場合は、クラシックを使用してください。よく知られている、安価である、または広く入手可能であるという理由だけで、新しいプロジェクトにこれを選択しないでください。

MIFARE Plus EV2: 単なる「より優れたクラシック」ではない移行ツール

MIFARE Plus EV2 は、組織がより強力なセキュリティを必要としているものの、クラシック ベースのインフラストラクチャ全体を同時に置き換えることはできない場合に特に重要になります。{1}

その戦略的価値は移住です。

大規模なアクセスまたは交通事業者は、数百または数千の場所にリーダーを配置している場合があります。すべての認証情報、リーダー、ファームウェア、バックエンド コンポーネントを 1 回の変更で置き換えるのは現実的ではありません。-

MIFARE Plus EV2 は AES-128 セキュリティをサポートしており、既存の非接触インフラストラクチャがより安全なアーキテクチャに移行できるように設計されています。

これにより、次のような重要な疑問が生じます。

既存のクラシック指向システムからの制御された移行を維持する必要がありますか?{0}}

答えが「はい」であれば、Plus EV2 は真剣に評価されるに値します。答えが「ノー」で、まったく新しいマルチアプリケーション プラットフォームを設計している場合は、DESFire がより自然な出発点となる可能性があります。-

MIFARE DESFire Light: 1 つのメイン アプリケーションをより安全かつシンプルに

DESFire Light は、非常にシンプルな用途限定製品と、より柔軟なマルチアプリケーション DESFire EV3 アーキテクチャの間のスペースを埋めます。{0}{1}

640 バイトのユーザー メモリ、AES-128 セキュリティ、ISO/IEC 14443 Type A 通信、および事前定義されたファイル構造を提供します。

キーワードは単一のアプリケーション.

認証情報に安全なアクセス、ロイヤルティ、トランスポート資格、または別の定義されたアプリケーションが必要であるが、大規模なマルチサービス アーキテクチャは必要ない場合、DESFire Light は不必要な複雑さを軽減できます。{0}}

したがって、EV3 の方がより多くのメモリと機能を備えているという理由だけで DESFire EV3 を選択するよりも論理的な選択となる可能性があります。

MIFARE DESFire EV3: 安全で柔軟なマルチアプリケーション システム用-

DESFire EV3 は、セキュリティ、柔軟なデータ構成、および複数のサービスが同じ資格情報で共存する必要があるアプリケーション向けに設計されています。

ISO/IEC 14443 Type A 通信、最大 848 kbit/s のデータ レート、柔軟なファイル構造、2 KB、4 KB、8 KB、16 KB などのメモリ バリアントをサポートします。

NXP は、この製品の Common Criteria EAL5+ 認定をリストしています。現在の技術的な詳細は、MIFARE DESFire EV3公式製品ページ.

DESFire を選択する主な理由は、単に「メモリが多い」というだけではありません。そのアーキテクチャは、別々のアプリケーション、ファイル、キー、アクセス許可を同じ資格情報内で管理する必要がある場合に役立ちます。

たとえば、キャンパスの資格には、アクセス、出席、カフェテリアの機能、その他のサービスが必要になる場合があります。これは、バックエンド データベースに識別子を送信するだけのカードとはアーキテクチャが異なります。-

MIFARE Ultralight EV1: 単純な制限付き認証情報の場合-

MIFARE Ultralight EV1 は、シンプルさと認証コストが重要な、大量かつ限定的に使用されるアプリケーション向けに設計されています。-

一般的な使用例には、片道交通機関のチケット、イベント入場券、一日パス、ロイヤルティ アプリケーション、その他の短期間の認証情報が含まれます。-

DESFire よりもシンプルなメモリ アーキテクチャを使用し、DESFire や AES ベースの Ultralight 製品のより高度なセキュリティ モデルではなく、パスワード{0}}ベースの保護を提供します。-

Ultralight EV1 は、認証情報に関連する価値とリスクが限られており、高度なマルチアプリケーション機能が実際の要件を解決せずに複雑さを増す場合に意味があります。-

MIFARE Ultralight AES: 使用が限定されているからといってセキュリティが低いわけではない

有効期間が短いチケットやゲスト認証情報は、依然として重大なセキュリティ リスクを伴う可能性があります。{0}

MIFARE Ultralight AES は、限定使用ポジショニングと AES-128 暗号認証を組み合わせることで、このギャップに対処します。-

NXP は、公共交通機関、ホスピタリティ、アクセス、イベントの発券、ロイヤリティなどのアプリケーションを識別します。技術的な詳細については、MIFARE Ultralight AES 公式データシート.

このため、Ultralight AES は、アプリケーションが完全な DESFire アーキテクチャを必要としないが、基本的なパスワード ベースの保護ではプロジェクトの要件を満たさない場合に特に役立ちます。{0}}

MIFARE DUOX: より高度なセキュリティ アーキテクチャを実現

MIFARE DUOX は、現在の MIFARE ポートフォリオの中で最もセキュリティの高い部分に位置します。{0}

AES や楕円曲線暗号などの対称暗号と非対称暗号を組み合わせており、NXP はこれを高度なアクセス管理、安全な車両アクセス、EV 充電などのユースケースに位置付けています。{0}

NXP には Common Criteria EAL6+ 認証もリストされています。詳細については、MIFARE DUOX公式商品ページ.

それは、すべてのプロジェクトで DUOX が DESFire または Ultralight に取って代わるべきだという意味ではありません。単純なメンバーシップ認証情報では、証明書ベースまたは高度な鍵管理モデルに必要な追加アーキテクチャの恩恵を受けることはほとんどありません。{1}

脅威モデルとシステム要件がそれを正当化する場合にのみ、より複雑な機能を使用してください。

Classic vs Plus vs DESFire: 違いを理解する最速の方法

したがって、最も有用な区別は次のとおりです。

クラシックとは通常、互換性に関するものです。さらに、多くの場合、移行に関するものです。 DESFire は通常、より柔軟で安全なアプリケーション アーキテクチャを構築することを目的としています。

超軽量 AES と DESFire Light: どちらを選択するべきですか?

これら 2 つのプロダクトは、どちらも基本的な低コストのチケットよりもセキュリティを必要とするプロジェクトに使用される可能性があるため、混乱を招く可能性があります。{0}}

「AES」という言葉だけを見てどちらかを選択しないでください。アプリケーション モデルは、暗号化機能と同じくらい重要です。

実践的な MIFARE 選択決定パス

1. 既存の MIFARE Classic システムの認証情報を置き換えますか?
2. 「はい」の場合は、まず、正確なレガシー互換性が必要か、それとも段階的な移行が必要かを判断します。正確な互換性により、クラシックの関連性が保たれる可能性があります。段階的なセキュリティ アップグレードにより、Plus EV2 がより適切になる可能性があります。
3. 認証情報の有効期限は短いですか、それとも使用が限定されていますか?{0}{1}
4. 「はい」の場合は、Ultralight を評価します。セキュリティ要件を使用して、基本的な Ultralight 製品と Ultralight AES のどちらが適切であるかを判断します。
5. メインの安全なアプリケーションが 1 つ必要ですか?
6. 「はい」の場合は、より大きなマルチアプリケーション製品に自動的に移行する前に、DESFire Light を評価してください。{0}}
7. 複数のアプリケーション、柔軟なファイル、または将来の拡張が必要ですか?
8. 「はい」の場合、DESFire EV3 が有力な候補になります。
9. システムには、証明書ベースの、非対称の、または異常に高いセキュリティ機能が必要ですか?{1}
10. 「はい」の場合、DUOX がより広範なセキュリティ アーキテクチャに適合するかどうかを評価します。

適切な MIFARE チップを段階的に選択する方法

ステップ 1: 資格情報が実際に何を行うかを定義する

チップカタログから始めないでください。まずユーザーのアクションを書き留めます。

• ドアを開けてください
• 出席を記録する
• ホテルの部屋のロックを解除する
• イベントを入力してください
• トランスポート権限を保存する
• 保存された値を維持する
• アクセスと支払いをサポート
• スマートフォンと対話する
• 既存のクラシック資格情報を置き換える

1 日チケットと再利用可能な従業員カードを同じ優先順位で評価しないでください。-

ステップ 2: セキュリティ要件を脅威として定義する

「安全なカードが必要です」は完全な要件ではありません。

代わりに、何を阻止しようとしているのかを尋ねてください。

• 単純な認証情報の複製
• 保存されたデータへの不正な変更
• 保存された値の操作
• 不正なリーダーアクセス
• 通信の傍受または操作
• クロスアプリケーション アクセス-
• 鍵の配布が不十分に制御されている

これにより、より有益なチップ選択の議論がすぐに生まれます。{0}

保存された値を持たないロイヤルティ認証情報と、制限領域を保護する企業アクセス認証情報は、同じセキュリティ モデルを自動的に使用すべきではありません。

ステップ 3: カードを注文する前にリーダーの互換性を確認する

これは最も重要な調達ステップの 1 つです。

2 つの製品はどちらも 13.56 MHz で動作できますが、それでも異なるプロトコル、認証、ファームウェア、またはソフトウェアのサポートが必要です。

すでにシステムがインストールされている場合は、以下を収集します。

• リーダーのメーカー
• リーダーモデル
• ファームウェアのバージョン
• 現在のカードまたはチップのモデル
• ソフトウェアプラットフォーム
• 認証方式
• 既存のキー構造

リストに掲載されている製品を想定するのではなく、正確な読者情報を使用してください。RFIDリーダーカテゴリはすべての MIFARE ファミリをサポートできます。

互換性を確認するには何が不十分ですか?

次の説明だけでは十分ではありません。

• 「13.56MHzリーダー」
• 「NFC対応」
• 既存のカードの写真
• 物理的なカードの寸法
• 読者がすでに「MIFARE」を使用していることを示す声明

正確なリーダーと資格情報の仕様が必要です。

ステップ 4: どのデータを保存する必要があるかを決定する

メモリが多ければ多いほど自動的に優れるわけではありません。

データモデルから始めます。

例 1: UID または識別子の検索

認証情報がユーザーのみを識別し、すべての権限がバックエンド データベースに保存されている場合、カード上のデータ要件は小さくなる可能性があります。{0}{1}

例 2: アクセスと権利

カードにアクセス資格情報と別の資格または値が保存されている場合、メモリ構成とアクセス許可がより重要になります。

例 3: 複数の独立したサービス

1 つの認証情報がアクセス、トランスポート、支払い、ロイヤルティまたはキャンパス サービスをサポートする場合、個別のアプリケーション、ファイル、およびキーの方が総バイト数よりも重要になる可能性があります。

これが、DESFire を「より多くのメモリを搭載したカード」としてのみ評価すべきではない理由の 1 つです。

ステップ 5: スマートフォンの NFC 相互作用が重要かどうかを判断する

「13.56 MHz」、「RFID」、および「NFC」を互換性のある調達用語として扱わないでください。

スマートフォンが資格情報を操作する必要がある場合は、正確な IC、電話プラットフォーム、アプリケーション設計がサポートされていることを確認してください。

専用のアクセス制御リーダーと消費者のスマートフォン インタラクションにより、さまざまな問題が解決されます。{0}

ステップ 6: チップを認証情報の有効期間とフォーム ファクターに適合させる

1 日イベント チケットのコスト モデルは、数年間使用されることが予想される従業員の資格情報とは異なります。{0}

最終製品は、PVC カード、紙のチケット、キーホルダー、シリコン リストバンド、織布リストバンド、または別のフォーム ファクターになる場合があります。

たとえば、ウェアラブル認証情報を必要とするプロジェクトでは、次のようなオプションを比較できます。プラスチック製 MIFARE リストバンド従来のカードに加えて。

チップの機能は完成した認証情報の一部にすぎないことに注意してください。アンテナの設計、材質、寸法、リーダー環境は、実際の RF パフォーマンスに影響を与える可能性があります。

ステップ 7: チップ価格だけでなく、システムの総コストを比較する

最も安価な認証情報が必ずしも最もコストの低いシステムであるとは限りません。-

プロジェクトの総コストには次のものが含まれる場合があります。

• 認証コスト
• リーダーの交換
• ファームウェアのアップグレード
• ソフトウェアの変更
• 鍵の管理
• パーソナライゼーション
• エンコーディング
• システム統合
• テスト
• 移行
• 資格情報の置き換え

実際の移行パスをサポートする少し高価な認証情報は、リーダー インフラストラクチャ全体の交換を強いる低価格のカードよりもコストがかからない可能性があります。{0}}

ステップ 8: 量産前に実際の認証情報をテストする

データシートをシステム テストの代わりとして決して扱わないでください。

以下の正確な組み合わせをテストします。

• チップ
• アンテナ
• 資格情報
• リーダー
• ファームウェア
• ソフトウェア
• エンコーディング
• キー
• 設置環境

開発および検証作業に適した13.56 MHz NFC リーダーおよびライター便利かもしれませんが、実際に展開されるリーダーに対して運用互換性を検証する必要があります。

さまざまなアプリケーションに適合する MIFARE チップはどれですか?

アクセス制御

新しいセキュリティ-機密性の高いアクセス-制御システムの場合は、クラシックを自動的に指定するのではなく、セキュリティ アーキテクチャとリーダー機能から始めます。

DESFire は、安全な最新の認証情報が必要な場合に評価する価値があることがよくありますが、Plus は、インストールされているクラシック インフラストラクチャに移行パスが必要な場合に特に重要になります。

従来の代替プロジェクトでは引き続き Classic が必要になる場合があります。

物理認証情報を計画する場合、関連する製品オプションには次のものがあります。MIFAREアクセスカード。読者-側の計画は別個に扱う必要があります。のRFID アクセス-コントロール リーダー選択した資格情報アーキテクチャをサポートする必要があります。

イベントの発券

簡単な短期間の入学の場合は、まず Ultralight ファミリーを評価してください。{0}

より強力な認証が必要な場合は、Ultralight AES が限定使用オプションとしてより適切である可能性があります。{0}}

イベント資格情報がアクセス ゾーン、保存された値、ホテルの機能、または複数のアプリケーションも処理する場合、DESFire の関連性が高まる可能性があります。

この IC は、次のような製品に統合できます。RFIDイベント用リストバンド.

ホテルのキーカード

ホテルのプロジェクトでは、互換性がロック システムに大きく依存するため、特に注意が必要です。

一般的なチップ テーブルだけからホテルの資格情報を選択しないでください。

まず次のものを取得します。

• ロックメーカー
• ロックモデル
• 既存の認証情報の種類
• サポートされるチップ仕様
• 必要なパーソナライゼーションまたはエンコードのプロセス

その場合にのみ、カード構造を選択する必要があります。RFIDホテルキーカード.

公共交通機関

交通機関のプロジェクトは、安価な 1 回分の乗車券から再利用可能な複数サービスの認証情報まで多岐にわたります。{0}{1}

使用制限のあるチケットは、Ultralight ファミリーに適している場合があります。{0}}再利用可能な安全な認証情報には、DESFire または別の強力なアーキテクチャが必要な場合があります。既存のクラシック展開では、段階的な移行の一環として Plus が必要になる場合があります。

キャンパスカードと会員カード

カードが単にメンバーを識別し、バックエンドがすべての権限を保存する場合、カード上のアプリケーション要件は控えめになる可能性があります。{0}

1 つの認証情報でアクセス、出席、図書館サービス、カフェテリアの支払い、その他の機能がサポートされる場合、構造化されたマルチアプリケーション アーキテクチャの価値は大幅に高まります。{0}}

クローズドループ支払い-

保存された値により、資格情報のコピー、操作、または弱いキー管理の影響が増大します。

したがって、セキュリティ アーキテクチャ、トランザクションの完全性、認証、および運用キーの管理は、カード単体の価格よりも重要な要素となります。

レガシー MIFARE クラシック移行に取り組む方法

移行を単なるカードの交換注文として扱わないでください。{0}}

まずインベントリを作成します。

1. 既存のリーダーモデル
2. リーダーファームウェア
3. バックエンド ソフトウェア-
4. 現在の認証情報モデル
5. 現在の主要なアーキテクチャ
6. アクティブな認証情報の数
7. 古い資格情報と新しい資格情報を共存させる必要があるかどうか
8. 移行期間
9. ターゲットのセキュリティ要件

レガシー リーダーとアップグレードされたリーダーが同じ移行期間中に動作する必要がある場合、移行が中心的な使用例の 1 つである MIFARE Plus EV2 は特に注目に値します。

アーキテクチャ全体を置き換える場合で、クラシック指向の移行動作が必要ない場合は、Plus が自動的に必要であると想定するのではなく、そのアプローチを DESFire ベースの再設計と直接比較してください。{0}

よくある MIFARE 選択の間違い

最低価格のチップを最初に選択します-

まずはアプリケーションとシステム要件から始めます。単価は、互換性、セキュリティ、アーキテクチャを考慮した上で検討する必要があります。

メモリサイズのみを比較する

メモリ値が大きいほど、自動的に 1 つのチップがより適切になるわけではありません。ファイル構造、認証、リーダーのサポート、アプリケーションの分離がより重要になる場合があります。

すべての 13.56 MHz 資格情報に互換性があると仮定

周波数は、プロトコル、認証、ファームウェア、またはソフトウェアの互換性を保証するものではありません。

新しいシステムのデフォルトとしてクラシックを使用する

インストール済みシステムではクラシックが依然として一般的ですが、インストール ベースの人気と{0}新しいセキュリティ重視の設計への適合性-は別の問題です。

リーダーのファームウェアとソフトウェアの無視

リーダーまたはシステム ソフトウェアが必要なコマンドとセキュリティ モデルをサポートしていない場合、有能な非接触 IC は意図した機能を提供できません。

キー管理の無視

強力な暗号化機能によって自動的に安全なシステムが構築されるわけではありません。

デフォルトのキー、不十分に分散されたキー、安全でないパーソナライズ、弱いバックエンド制御により、技術的に有効な認証情報が損なわれる可能性があります。{0}}

セキュリティはチップの仕様だけではなく、システム レベルの責任です。-

テスト前の量産注文

大量生産を行う前に、必ず実際のカード、リーダー、ファームウェア、ソフトウェア、エンコーディングを検証してください。

MIFARE または NTAG: 本当に MIFARE が必要ですか?

すべての 13.56 MHz プロジェクトが実際には MIFARE の選択に問題があるわけではありません。

URL を開く、デジタル プロファイルを共有する、レビュー ページを起動する、単純な NFC アクションをトリガーするなど、消費者のスマートフォン インタラクションが主な目的である場合、NFCタグカテゴリの方が適切かもしれません。

たとえば、単純なスマートフォン向けアプリケーションでは、-NTAG213 NFCカード安全な MIFARE アクセス認証情報ではなく。

MIFARE は、制御されたアクセス、専用リーダー、認証、発券、ストアド バリュー、または構造化されたスマート カード アプリケーションがシステムに関与する場合に、より重要になります。{0}}

より良い質問は次のようなものではありません。

どのRFIDチップが最適ですか?

それは次のとおりです。

どのチップがアプリケーション、リーダー、セキュリティ要件、システム アーキテクチャ、資格情報のライフサイクルに適合しますか?

見積もりを依頼する前に、RFID サプライヤーに何を送信する必要がありますか?

技術要件が明確であれば、サプライヤーはより正確な推奨を行うことができます。

次の情報を準備します。

1. 応用：アクセス、発券、ホテル、交通機関、ロイヤルティ、メンバーシップまたはその他の用途
2. 現在のリーダーのメーカーとモデル:システムがすでに存在する場合
3. 現在のカードまたはチップのモデル:特に交換または移行プロジェクトの場合
4. 必要なセキュリティ レベル:システムが対処しなければならない脅威を含む
5. データ要件:実際に認証情報に何を保存する必要があるか
6. アプリケーション構造:1 つのアプリケーションまたは複数のアプリケーション
7. スマートフォンの要件:モバイル NFC インタラクションが必要かどうか
8. 物理フォーマット:カード、リストバンド、キーホルダー、チケット、またはその他の資格情報
9. 予想寿命:一日、数ヶ月、あるいは数年
10. 量：サンプル数量と予想生産数量
11. パーソナライゼーション:印刷、UID 処理、エンコード、またはその他のデータ要件
12. テスト:生産前にリーダーとソフトウェアの検証が必要

正確なチップ モデルを提供できない場合は、外観から推測するのではなく、既存の認証情報サンプルをリーダーとシステムの詳細とともに送信してください。

MIFARE 最終選択チェックリスト

• チップを選択する前にアプリケーションを定義します。
• 「安全」という言葉を一般的な要件として使用するのではなく、実際のセキュリティの脅威を定義します。
• 正確なリーダー、ファームウェア、ソフトウェア環境を確認してください。
• 実際にどのデータを保存する必要があるかを判断します。
• 1 つまたは複数のアプリケーションが必要かどうかを決定します。
• スマートフォンの NFC 相互作用が重要かどうかを確認します。
• IC を認証情報の有効期間と物理フォーマットに一致させます。
• チップの価格だけでなく、システムの総コストを比較してください。
• 従来の互換性要件を新しいシステム要件から分離します。{0}}
• 量産前に実際のサンプルをテストします。

新しいシステムを構築している場合は、資格情報を単独で選択しないでください。

既存のシステムをアップグレードする場合は、互換性と移行の要件から始めます。

MIFARE Classic、Plus、DESFire、Ultralight、または別の非接触 IC のどれを使用するかまだわからない場合は、最初にリーダーのモデル、現在の認証情報、アプリケーション、およびセキュリティ要件をサプライヤーに提供してください。これらの詳細は、単に「最高の MIFARE チップ」を求めるよりもはるかに役立ちます。