射频识别技术漫谈(10)——识别号的格式变化

从事RDID行业的朋友经常会遇到这样的情况，同一张ID卡，在不同厂家生产的读卡器上读出的识别号完全不一样，有时甚至差之千里。ID卡的识别号一般是在出厂时被固化在卡片的ROM里，本身是不会改变的，问题出在读卡器上，是读卡器对卡片识别号采用了不同的输出格式。下面以第7节中提到的ID卡(其卡号是16进制的2100A5EAD9H)为例，说明常见的识别号输出格式。

    1.ASCII码与16进制真值变换
    在嵌入式系统里，数据的存储一般以字节为单位，字节的表示范围为16进制的00-FFH，这就是16进制的真值。而计算机显示数据一般使用可见字符的ASCII码，ASCII码使用一个字节表示原来16进制真值数据的半个字节。比如ASCII用30H-39H表示16进制的0-9，用41-46H表示16进制的A-F。对于上面的卡号，在16进制显示模式下，如果使用16进制真值，输出结果为
    21 00 A5 EA D9
    如果使用ASCII码输出，则变成了
    32 31 30 30 41 35 45 41 44 39
 
    2.大小端模式变换
    如果我们把识别号看成一个数，按多数人的习惯，一般要先输出数据的高位部分，再输出数据的低位部分。对于卡号2100A5EAD9H到底是左边的21是最高位，还是右边的D9是最高位呢？这就是大小端模式的问题。如果认为左边是高位，就是大端模式，如果认为右边是高位，就是小端模式。所以识别号2100A5EAD9H在大端模式下输出就是.
    21 00 A5 EA D9
    在小段模式下输出就是
    D9 EA A5 00 21
 
    3.识别号的整体与部分输出
    ID卡的识别号有5个字节，通常情况下使用低位的4个字节。有的用户需要ID号的全部信息，就会输出全部5个字节。有时一个单位的人数较少，为方便记录，只使用低位的2个或3个字节。使用的字节数越少，表示的数值范围越小，越容易发生重号。仅使用两个或3个字节的用户，一般在购卡时会购买一个低位连续的号段，同时让高位字节固定。比如如果想只使用低位的两个字节，则可以固定高位3个字节为2100A5H, 低位两个字节从0000-1000H,也就是将2100A50000-2100A51000H范围的识别卡买断。这样在单位内部使用时就不会重号了。实际上只要高位的三个字节相同，根据卡号的唯一性，低位的两个字节无论如何也不会相同的。如果卡号不唯一，情况将另当别论，“关于ID卡的复制”后面还要述及。
    2100A5EAD9H在大端模式下输出5个字节
    21 00 A5 EA D9
    输出4个字节
    00 A5 EA D9
    输出3个字节
    A5 EA D9
    输出2个字节
    EA D9
 
    4.16进制与10进制转换
    对于卡片的用户来说，10进制相对于16进制更容易记忆和接受，所以许多读卡器都把卡号转换成10进制输出。多数情况下，是将低位的4个字节转换为10位的10进制数，当然也可以把5个字节转换为13位的10进制数、把3个字节转换为8位的10进制数、把2个字节转换为5位的10进制数输出。
    2100A5EAD9H整体5字节转换为13位10进制数结果为
    141744794329
    右边4字节转换为10进制
    0010873561
    右边3字节转换为10进制
    10873561
    右边2字节转换为10进制
    60121
    
    5.数据的韦根格式
    这里的韦根指的是韦根数据转换格式，而不是韦根信号传输接口。韦根数据格式只使用识别号的低位三个字节，这三个字节的第一个字节转换成一个3位的10进制数，后两个字节转换成一个5位的10进制数，然后把两部分组合成一个8位的10进制数输出。例如2100A5EAD9H，只使用A5EAD9H，把A5H化为10进制的165，把 EAD9H化为10进制的60121，最后输出16560121。
 
    6.数据的半字节旋转
    还有一些读卡器厂家的排他性较强，对ID号进行了一些加密变换，比如所有卡号的识别字节都异或一个数，或者按某种规则把识别号和一些数进行运算，然后将运算结果输出。这种情况下一般很难猜出其加密算法。半字节旋转就是常见的一种加密方法。我们知道，16进制数的数值范围是0-15，用4位2进制数表示。半字节旋转法是将每一个0-15之间的4位2进制数左边的两个bit和右边的两个bit对调。其对调的结果如下
    原值16进制    原值2进制   对调后2进制    对调后16进制
    0             0000        0000           0
    1             0001        1000           8
    2             0010        0100           4
    3             0011        1100           C
    4             0100        0010           2
    5             0101        1010           A
    6             0110        0110           6
    7             0111        1110           E
    8             1000        0001           1
    9             1001        1001           9
    A             1010        0101           5
    B             1011        1101           D
    C             1100        0011           3
    D             1101        1011           B
    E             1110        0111            7
    F             1111        1111            F   
    例如2100A5EAD9H ，按上述规则变为48005A75B9H   
 
    7.ID64格式输出
    前面说过，TTF的ID卡，只要一进入读卡器的射频场，就不停的发送64位的ID64格式的数据，读卡器从这64位数据中解码提取5个字节的识别号。有些读卡器直接将64数据不解码输出，这时正好是8个字节。例如2100A5EAD9H，对应的ID64格式输出为FF94600515DA6E58H(参见射频识别技术漫谈(7)——ID卡)。由于ID64格式的开始是9个“1”，所以这种输出的第一个字节必定是FFH。
   
    8.数据的前缀与后缀
    前面几条主要说的是卡号本身的变换。在ASCII码输出的情况下，为了区分每一条数据，有时读卡器在每一条识别号的后面增加一个回车换行(0D 0A)；有时为了更清楚的表示每一条识别号的开始和结束，在识别号的前面增加一个起始符，后面增加一个结束符，最常见的起始符是02，结束符是03。例如2100A5EAD9H，增加了前缀后缀和回车换行，并转为ASCII输出后的格式为
    02 32 31 30 30 41 35 45 41 44 39 0D 0A 03
 
    有些读卡器还有校验字节，射频识别技术中常用的数据校验方法笔者将用专门一节介绍。
    实际的读卡器输出格式往往是上述一种或几种的组合，例如先半字节旋转，然后转化为10进制，最后用ASCII加前后缀输出。对于其他可读写的IC卡，比如常用的Mifare系列卡片，当用作ID卡时，其序列号的格式也有上述类似的变换。

审核编辑 黄宇