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微波炉充值:不可能的任务

科学 | admin发表于2018年01月05日 | 1127个浏览

微波炉充值:不可能的任务

流言:首先,拿一张A4纸或者报纸,将饭卡包裹起来,要确保两边都是3层(这个是我试验了几次才摸索出来的),放入微波炉,档位选择“大火”,定时25秒(如果不能定25秒,就自己用秒表计时,一般手机都有这个功能)。然后开机,发射电磁波,电荷累积,金额增加,时间到了请立即关机,到此,充值成功。

这条国产愚人节段子可能最早在2005年、2006年出现在网络论坛上,起初说的是公交车的IC卡。之后,每年总有那么几天,这条段子又会浮出面,在各大论坛上转来转去。段子版本也变得多种多样,公交卡成了银行卡、食堂饭卡,甚至还有人把微波炉改成了冰箱、电熨斗。

对于幽默感超强的人,或是懂一点通信原理的人,这样的谣言完全没有市场。其实只要想想,如果这么简单就能充值,公交公司还会用这种卡吗?一张几元钱的IC卡里其实包含了几十年来许多IT理工男女的发明成果,要经过一系列严格的程序才能改动里面的金额,单靠一台微波炉远远无法完成这项工作。但是对于其他人,这个段子还是有一定的迷惑性。因为完整版的谣言首先对IC卡的工作原理进行了描述,所说的环形天线、感应电流等都没错,显得很专业。IC的意思是集成电路,手机卡、公交卡、食堂饭卡等很多平时见到的卡都属于IC卡。这些塑料卡中心的芯片相当于一台微型计算机,充值金额信息可以储存在其中的微型存储器里,对于这些信息也可以进行读写和修改。IC卡有接触式和非接触式两种,手机卡就属于接触式IC卡,通过连通手机中的电路电流交换信息;公交卡、饭卡则属于后者,讲究的是“距离产生美”,只要把它靠近读卡器(通常几毫米、一两厘米的距离),它就可以通过无线电波与读卡器交换信息。

编码调制:语言不通,沟通不能

微波炉产生的微波也是无线电波,但和IC卡使用的无线电波还存在巨大的差异。这些差异首先体现在频率上,公交卡、饭卡与读卡器之间交换信息时通常用的无线电波频率在13.56兆赫左右,家用微波炉的频率一般是2450兆赫左右。不过,考虑到微波炉内也会产生少量其他波段的电磁波,而微波炉的功率很大,一张IC卡工作需要的无线电波功率却很小,在“大火”状态下,微波炉内部还是可能存在合适频率的无线电波让IC卡天线激发出电流而工作的。

不过,能激发出电流工作并不等同于能进行信息传输。为了完成“让公交卡里增值10元”这个命令,读卡器和公交IC卡之间需要相互传递和接收信息,完成一次完整的通信过程,这里面的说道就多了。首先要遵循特定的通信协议。读卡器和IC卡之间通常使用的一个协议为ISO/IEC 14443,对读卡器应该把信息表示成怎么样的数据形式(编码),以及怎么把数据具体加载到无线电波上(调制)都做了相应的规定。读卡器即使向IC卡传递一条最简单的信息,也要遵守协议中的每一条规定,出一点错,信息就不能被IC卡正确接收。微波炉的本职工作只负责煮熟食物,不会说“IC卡小萝莉”可以理解的语言。让“微波炉大叔”用无线电波传递信息实在是太难为人家了,简直就是不可能的任务。

加密:说话太绕,理解困难

按照正确的方式编码和调制对于微波炉来说压力很大,但是对于伪造读卡器、IC卡的人来说,还不算难事。因为那些通信标准和通信协议都是公开的,他们可以使用通信射频电路制造出相应的读卡器来与IC卡交换信息。可是,就算IC卡能理解假读卡器说的话,也并不一定会按假读卡器的要求增值、减值。

在完成增值、减值的操作之前,读卡器和IC之间要互相对暗号,经过3次验证,公交卡要确定与它交换信息的是某路公交车的读卡器,读卡器要确定与它交换信息的是某乘客的公交卡,而且读卡器和IC卡之间的对话还是加密的。加密的方式称为DES和RES保密交叉算法,具有很高的保密性能。此外,卡里含有金额信息的存储器也有密码,密码对不上就甭想改里面的数值。如此多番加密,保证了IC卡的安全性。广大卡类破解狂们的失败大都是栽在了加密这一项上。

另外,有的IC卡中并没有余额信息,只储存了使用者的姓名信息,余额信息储存在读卡器那一端,然后所有的读卡器联网在一起。在这种情况下,在卡上下功夫就更不可能实现充值的目标了。

由于这条谣言流传已久,不少实验党早已忍不住一试身手,不过最后结果大都是这样:IC卡放进微波炉几秒钟后,里面就打起火,迅速关掉微波炉后发现,纸和IC卡都烧糊了,塑料也变形了。在公交车上一试,已经不能用啦。

结论:谣言粉碎。IC卡与读卡器之间的信息传输实际上是一个非常复杂的过程。虽然微波炉也可以发射无线电波,但与IC卡使用的无线电有很大差异,二者的频率与功率都大不相同。即使微波炉内真的产生了能和IC卡对得上的电磁波,也无法通过IC卡的加密。想靠微波炉给IC卡充值,是不可能的。

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