RFID-RC522模块高阶玩法：虚拟成HID键盘实现密码管理，在电脑上刷卡玩[原创]

t3486784401

一切的起点，是手欠在某宝买了 RC522 射频读卡模块：



模块主控是 NXP 的 RC522（标准版） 或者 CV520（简版），内含一堆握手+通信协议，可以读写已知秘钥的 13.56MHz 射频卡。

13.56M 射频卡基本是兼容 MIFARE-1KB 协议，常见小区门禁卡就属于这类。外形则是千奇百怪：



入手读卡模块，本打算练习卡片访问编程，没想到后来一步步折腾成了物理密码器/大阵，特来分享下。


【硬件链路】

由于有 Arduino 库的加持，玩转 RC522 模块并非难事，只要连接物理 SPI 接口就能通信：



然而稍加调查，就发现了模块的险恶之处：仅支持 3.3v 供电及逻辑，在 5v-Arduino 的环境下基本全是坑。
3.3v供电还好解决，最麻烦的是数据口电平适配：串电阻钳位啥的，影响速度还不优雅。

转脸发现手头还有 GAL16V8，这个 CMOS-TTL 兼容的玩意最适合搞这个：



GAL16V8 的 IN/OLMC 为 5V-TTL 电平，高电位 3.5-4.0v，低电位 <0.8v，刚好适配 3.3v-CMOS 逻辑。

万用板走起来：



装好以后这就优雅多了：



至此 Arduino 已完成了和 RC522 的优雅连接，不需要难看的钳位电路以及额外飞线。


【基础软件】

Arduino 的 MFRC522 库已经非常完善，随便开一个示例就可以在现有硬件上读取卡片信息：



信息样式大致如此：



以 MIFARE-1KB 为例，全卡总计 16 个扇区（Sector），每个扇区包含 64 字节。
其中有 48 字节可用作扇区数据（内容任意，可修改），另 16 字节为扇区秘钥，用于给扇区加密。

在不加密/未锁死卡片的情况下，每张卡片功能上相当于一块“无线优盘”，特别适合离线存一些东西。
这也就给后续折腾埋下了伏笔。


【虚拟HID】

Arduino 底层有着近乎完美的硬件抽象层（HAL），使得高层只要遵循同样接口（例如SPI），就可以完美复用软硬件。



如图所示，硬件链路板如果接常规 Arduino-UNO，那就是一个基本的串口读卡器；
如果接带 USB 支持的 Arduino-Leonardo，那可以把读卡器和鼠标/键盘/U盘等等一系列 USB 设备揉在一起；
如果接带 2.4G-RF 支持的 ESP8266/32，那就是一个支持无线联网/蓝牙访问/小程序接入的IOT读卡器。

简直就是杂交获得遗传特性的翻版。

为了方便刷卡，选择了 USB 版本 Arduino-Leonardo，直接虚拟成一个 HID 键盘，而键盘动作存储于射频卡内。

系统的硬件（黑色）、软件（蓝色）框图如下：



在 Leonardo 当中运行 HID-Lib 形成一个虚拟的键盘，同时运行 SPI/MFRC522-Lib 形成对读卡器的访问。
而 GAL16V8 固件则相对简单，运行一个 Fuse-Wire 连线映射即可，将各 SPI 引脚正确映射到硬件板上。

至此基本折腾出了一个密码器的大阵原型：
某卡片里存储有密码字串，刷卡后 Arduino 获得上述字串，并通过虚拟 HID 键盘动作，向 Win10 实现按键敲击。


【效果】

将若干场景的密码写入不同卡片，就实现了密码的保存/管理。刷卡即手输密码。

固化了“Hello MyDigit”字串的卡，只要有个文本界面（例如记事本），刷卡就自动键入这一串：




固化了锁屏密码的卡（含回车键），刷卡即解锁 Win10 锁定：




固化了某宝账号/登陆码的卡，刷两次（第一次填充账号，第二次填充登陆码）即剁手：




于是大阵得成，阵眼施以相应符篆即召唤出日常密码，高效，可靠，优雅。




最后附上相应固件供参考：

Arduino 端： PiccKeybrd-v2.0.zip (42.36 KB, 下载次数: 1)

2023-8-3 03:24 上传

点击文件名下载附件

GAL16V8 端： 16V8_WireFW.zip (9.19 KB, 下载次数: 1)

2023-8-3 03:24 上传

点击文件名下载附件

链接：https://pan.baidu.com/s/1hcY0jfzjq_o15n17LzQZhg?pwd=1bye
提取码：1bye

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以上，给 RC522 模块搞了套 GAL16V8 硬件链路，配合 Arduino-Leonardo 实现了 USB-HID 密码召唤大阵。
使用固化了特定文字的 RFID 符篆，即可轻松开启阵眼，实现笔记本电脑上刷卡解锁，刷卡剁手，刷卡....

最后祝大家刷卡愉快！

ww5223017240

玩玩可以，好像没啥实际意义

wfzdm

楼主发的帖子质量真高

jf201006

相当于“门禁”了。那么问题来了
为什么不在不同扇区放不同的密码，一张卡可存好多密码；
如果不加密的话，我是不是使用RC522可以看到楼主的密码了

我爱玩数码

研究的很好

t3486784401

ww5223017240 发表于 2023-8-3 04:16
玩玩可以，好像没啥实际意义

所以说专用于 刷卡玩

t3486784401

wfzdm 发表于 2023-8-3 07:36
楼主发的帖子质量真高

感谢支持！

lishibai

jf201006 发表于 2023-8-3 08:20
相当于“门禁”了。那么问题来了
为什么不在不同扇区放不同的密码，一张卡可存好多密码；
如果不加密的话， ...

在不同扇区放不同的密码，读取时怎么知道使用哪个密码？

bj549

这个技术含金量太高了，。

  一时间难以消化哟。。
  感谢楼主分享。。

lishibai

这个高级，要是设备在小巧一些就更好了

szb314

那个刷2次的是不是可以一次解决

t3486784401

jf201006 发表于 2023-8-3 08:20
相当于“门禁”了。那么问题来了
为什么不在不同扇区放不同的密码，一张卡可存好多密码；
如果不加密的话， ...

存太多密码，半天刷不出想要的。所以只存相关的，例如账号和密码，填写时快速连刷就有了。

这个当然是明文咯，只比写在本子上多一层卡片外壳。

look_99

万物都可DIY    ‘表’有点多。。。

yuyue9999

公交卡能复制到小卡里面吗，现在学生卡都是发行的大卡，携带不方便

慕名而来

手里有一个这种模块，因为摸不着头绪就一直没能上手，感谢楼主的分享。

lmn2005

手头有块RC522 射频读卡模块，但用商家提供的例程玩不了，不知道在哪里出问题。

aping365

贴是好帖，无奈不懂

tomyluo

Windows好像有自带的支持“智能卡”的功能吧

t3486784401

lishibai 发表于 2023-8-3 08:38
这个高级，要是设备在小巧一些就更好了

主要占空间的是 RC522 天线以及底层的 Leonardo.

实际上类似于个 USB 读卡器，能嵌到键盘里就好了：有精力手敲，没精力刷卡

t3486784401

szb314 发表于 2023-8-3 08:39
那个刷2次的是不是可以一次解决

理论上可以，不过输太快了容易被某宝拦截。

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