Как работают инструменты ATR

[chushpan]

Инструменты ATR (Answer To Reset) используются для анализа и диагностики смарт-карт, таких как банковские карты с чипом, SIM-карты, электронные ID-карты и другие устройства на базе микропроцессоров. Эти инструменты помогают разработчикам, тестировщикам и специалистам по безопасности понять, как работает карта, какие протоколы она поддерживает и какие данные она предоставляет терминалу при инициализации.

Рассмотрим подробно, как работают инструменты ATR, их функционал и практическое применение.

1. Что делают инструменты ATR?​

Инструменты ATR анализируют ответ смарт-карты на команду RESET, который содержит техническую информацию о карте. Основные задачи таких инструментов:

1. Чтение ATR:
   • Инструмент отправляет команду RESET на карту через считыватель (например, USB-ридер).
   • Получает ATR в виде последовательности байтов.
2. Декодирование ATR:
   • Разбирает ATR на составляющие части: начальные символы, интерфейсные символы, исторические байты и контрольную сумму.
   • Переводит шестнадцатеричные значения в читаемый формат.
3. Определение характеристик карты:
   • Определяет производителя карты.
   • Указывает поддерживаемые протоколы связи (T=0, T=1 и т.д.).
   • Показывает параметры работы карты (частота, напряжение).
4. Диагностика проблем:
   • Проверяет корректность ATR (например, проверка контрольной суммы).
   • Выявляет несоответствия между картой и терминалом.

2. Какие инструменты используются для работы с ATR?​

Существует множество программных и аппаратных инструментов для работы с ATR. Вот некоторые из них:

2.1. Программные инструменты​

Эти программы работают на компьютере вместе с USB-ридером для считывания данных карты.

1. PCSC Tools:
   • Набор утилит для работы с картами через PC/SC (Personal Computer/Smart Card) интерфейс.
   • Команда pcsc_scan позволяет получить ATR карты.
2. Smart Card Explorer:
   • Графический инструмент для чтения и анализа ATR.
   • Поддерживает декодирование ATR и отображение информации о карте.
3. ATR Analysis Online:
   • Онлайн-сервисы, такие как smartcard-atr.appspot.com, позволяют ввести ATR вручную или загрузить его для анализа.
4. PySim:
   • Python-библиотека для работы с SIM-картами, которая также может анализировать ATR.
5. Cardpeek:
   • Программа для анализа содержимого смарт-карт, включая ATR.

2.2. Аппаратные инструменты​

Эти устройства используются для физического взаимодействия со смарт-картами.

1. USB-ридеры:
   • Устройства, такие как OMNIKEY 3121 или ACR38, которые подключаются к компьютеру и позволяют считывать данные карты.
   • Работают с программным обеспечением для анализа ATR.
2. Программируемые ридеры:
   • Устройства, поддерживающие низкоуровневое взаимодействие с картами (например, Proxmark, ChameleonMini).
   • Используются для углубленного анализа и эмуляции карт.

3. Как работает процесс анализа ATR?​

Процесс анализа ATR можно разделить на несколько этапов:

Этап 1: Считывание ATR​

1. Карта вставляется в считыватель (или прикладывается, если используется бесконтактный режим).
2. Считыватель отправляет команду RESET.
3. Карта передает ATR в виде шестнадцатеричной строки.

Пример ATR:

3B 68 00 00 00 73 C8 40 12 00 90 00

Этап 2: Декодирование ATR​

Инструмент разбирает ATR на составляющие:

• 3B: Initial Character (TS).
• 68: Format Character (T0).
• 00 00 00: Interface Characters (TA, TB, TC).
• 73 C8 40 12 00: Historical Bytes.
• 90 00: Checksum (TCK).

Этап 3: Интерпретация данных​

Инструмент переводит ATR в читаемый формат:

• Производитель: Например, "G&D" (Giesecke+Devrient).
• Протокол: Например, T=1 (асинхронный протокол).
• Параметры: Частота, напряжение, поддерживаемые стандарты.

Этап 4: Диагностика​

Инструмент проверяет:

• Корректность контрольной суммы.
• Соответствие ATR стандартам ISO/IEC 7816.
• Возможные проблемы совместимости с терминалом.

4. Практическое применение инструментов ATR​

4.1. Разработка ПО​

• Разработчики платежных систем и POS-терминалов используют ATR для тестирования совместимости устройств.
• Инструменты помогают настраивать протоколы обмена данными.

4.2. Тестирование карт​

• Производители карт проверяют, правильно ли карта генерирует ATR.
• Тестируются различные сценарии использования карты.

4.3. Безопасность​

• Исследователи безопасности анализируют ATR, чтобы выявить уязвимости.
• Кардеры могут использовать ATR для создания поддельных карт.

4.4. Отладка проблем​

• Если терминал не может работать с картой, анализ ATR помогает найти причину (например, несоответствие протоколов).

5. Пример анализа ATR​

Возьмем пример ATR:

3B 68 00 00 00 73 C8 40 12 00 90 00

1. Initial Character (TS):
   • 3B: Указывает прямой порядок битов.
2. Format Character (T0):
   • 68: Количество исторических байтов = 8.
3. Interface Characters (TA, TB, TC):
   • 00 00 00: Указывают параметры работы карты (например, частота 3,57 МГц).
4. Historical Bytes:
   • 73 C8 40 12 00: Содержат информацию о производителе (например, G&D) и типе карты.
5. Checksum (TCK):
   • 90 00: Контрольная сумма корректна.

Результат:

• Производитель: Giesecke+Devrient.
• Протокол: T=1.
• Параметры: Частота 3,57 МГц, напряжение 5 В.

6. Заключение​

Инструменты ATR играют важную роль в анализе и диагностике смарт-карт. Они помогают:

• Понять, как работает карта.
• Настроить взаимодействие между картой и терминалом.
• Выявить проблемы совместимости и безопасности.

Если вы работаете с картами или занимаетесь разработкой систем для их обработки, знание того, как работают инструменты ATR, значительно упростит вашу работу. Для начала рекомендуется использовать простые программы, такие как PCSC Tools или онлайн-сервисы для анализа ATR.

Дополнительная информация в этой теме: Что такое и как работает ATR

Если у вас есть конкретные вопросы о работе с ATR или примерах использования, уточните их!