วิธีเข้ารหัสบัตร RFID สำหรับระบบควบคุมการเข้าออก

การเข้ารหัส บัตร RFID สำหรับระบบควบคุมการเข้า-ออก ฟังดูเหมือนเป็นงานเทคนิคเบื้องหลังที่ผู้ติดตั้งและทีมซอฟต์แวร์เท่านั้นที่ต้องกังวล แต่ในความเป็นจริงแล้ว มันใกล้ชิดกับงานปฏิบัติการประจำวันมากกว่าที่ผู้ซื้อส่วนใหญ่คาดคิด หากการเข้ารหัสผิดพลาด บัตรอาจดูสมบูรณ์แบบ พิมพ์ออกมาสวยงาม แต่กลับใช้เปิดประตูไม่ได้ ที่แย่กว่านั้นคือ มันอาจเปิดประตูผิดบาน หยุดทำงานหลังการอัปเดตระบบ ทำซ้ำข้อมูลรับรองที่มีอยู่เดิม หรือสร้างความยุ่งยากในการสนับสนุนที่ถูกโยนความผิดให้เครื่องอ่าน ซอฟต์แวร์ ทีมความปลอดภัย หรือซัพพลายเออร์บัตร นั่นคือเหตุผลที่การเรียนรู้วิธีเข้ารหัสบัตร RFID อย่างถูกต้องไม่ใช่แค่เรื่องวิศวกรรมเท่านั้น แต่เป็นเรื่องความปลอดภัย เรื่องกระบวนการ และเรื่องความต่อเนื่องทางธุรกิจ

หลายบริษัทเริ่มต้นเรื่องนี้ผิดลำดับ พวกเขาถามว่าจะเข้ารหัสบัตร RFID อย่างไรก่อนที่จะถามว่าจริง ๆ แล้วต้องเข้ารหัสอะไร ระบบควบคุมการเข้า-ออกคาดหวังอะไร และประเภทบัตรที่เลือกเป็นประเภทบัตรที่เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมนั้นจริงหรือไม่ ลำดับที่ผิดนี้ก่อให้เกิดปัญหามากมายอย่างน่าประหลาดใจ โครงการเข้ารหัสบัตรจะราบรื่นได้ก็ต่อเมื่อเทคโนโลยีบัตร การตั้งค่าเครื่องอ่าน รูปแบบข้อมูลรับรอง กฎการเข้าถึง และกระบวนการออกบัตร สอดคล้องกันทั้งหมด หากส่วนใดส่วนหนึ่งคลาดเคลื่อน ขั้นตอนการเข้ารหัสก็จะกลายเป็นการเดาสุ่ม และการเดาสุ่มคือสิ่งที่คุณไม่ต้องการอย่างยิ่งในระบบควบคุมการเข้า-ออกด้วย RFID

ยืนยันว่าระบบควบคุมการเข้า-ออกคาดหวังอะไร

กฎข้อแรกนั้นง่ายมาก ก่อนที่คุณจะเข้ารหัสอะไร ต้องยืนยันให้แน่ชัดว่าระบบควบคุมการเข้า-ออกคาดหวังอะไร ซึ่งหมายถึงการระบุประเภทบัตร เทคโนโลยีเครื่องอ่าน รูปแบบข้อมูลรับรองที่ต้องการ และตรวจสอบว่าระบบอ่านหมายเลขซีเรียลของบัตร บล็อกข้อมูลที่เขียนโปรแกรมไว้ เพย์โหลดแบบอิงเซกเตอร์ แอปพลิเคชันที่ปลอดภัย หรือโครงสร้างเฉพาะอื่น ๆ หลายคนพูดถึงการเข้ารหัสบัตร RFID อย่างคลุมเครือ ราวกับว่าบัตรเข้าถึงทุกใบทำงานเหมือนกัน ซึ่งไม่ใช่เลย บางระบบอาศัยหมายเลขบัตรและรหัสสถานที่ บางระบบอาศัยหมายเลขภายในที่กำหนดเอง บางระบบใช้ข้อมูลรับรองความถี่ต่ำ 125 kHz บางระบบใช้สมาร์ทการ์ด 13.56 MHz บางระบบถูกล็อกไว้กับโครงสร้างของผู้จำหน่ายรายเดียว วิธีการเข้ารหัสต้องสอดคล้องกับ เครื่องอ่านควบคุมการเข้าออกด้วย RFID และสภาพแวดล้อมจริง ไม่ใช่คำอธิบายในโบรชัวร์

ผู้จัดการอาคารแห่งหนึ่งในเท็กซัสเรียนรู้เรื่องนี้ด้วยวิธีที่เจ็บปวดระหว่างการขยายอาคาร ทีมสันนิษฐานว่าบัตร RFID พนักงานใหม่ต้องการเพียงรหัสสถานที่และหมายเลขบัตรที่ถูกต้อง เพราะแค่นั้นก็เพียงพอในสำนักงานเดิม อย่างไรก็ตาม ชั้นใหม่มีเครื่องอ่านที่ตั้งค่าไว้สำหรับการตีความข้อมูลรับรองที่แตกต่างออกไปหลังการอัปเดตความปลอดภัยบางส่วน บัตรถูกเข้ารหัสอย่างสม่ำเสมอ แต่สม่ำเสมอในทางที่ผิดสำหรับสภาพแวดล้อมใหม่นั้น ผลลัพธ์คือความสับสนที่เคาน์เตอร์ต้อนรับตลอดหนึ่งสัปดาห์และการโยนความผิดไปมา ก่อนที่ใครจะยอมรับว่าปัญหาที่แท้จริงเริ่มต้นขึ้นก่อนที่บัตรใบแรกจะถูกเขียน

กำหนดโครงสร้างข้อมูลรับรองก่อนการเข้ารหัส

นั่นคือเหตุผลที่กฎข้อที่สองสำคัญพอ ๆ กับข้อแรก นั่นคือการกำหนดโครงสร้างข้อมูลรับรองก่อนที่คุณจะแตะเครื่องเข้ารหัส ในระบบเดิมที่เรียบง่าย อาจหมายถึงการระบุรหัสไซต์ รหัสสถานที่ ช่วงหมายเลขบัตร ค่าพาริตี้ที่คาดหวัง และรูปแบบบิต ในระบบที่ชาญฉลาดกว่า อาจหมายถึงการตัดสินใจว่าข้อมูลใดอยู่ที่ใด บัตรใช้แอปพลิเคชันที่ปลอดภัยหรือไม่ อนุญาตให้อ่าน UID หรือไม่ และบัตรจะรองรับการขยายในอนาคตอย่างไร ขั้นตอนนี้ฟังดูน่าเบื่อ แต่มันคือส่วนที่ป้องกันไม่ให้คุณเข้ารหัสบัตรทีละชุดโดยไม่มีตรรกะระยะยาว

มหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งในแคนาดาทำเรื่องนี้ได้อย่างถูกต้องเมื่อออกแบบบัตรเข้าถึงวิทยาเขตใหม่ แทนที่จะขอให้สำนักงานบัตร "แค่เข้ารหัสการเข้าถึงของนักศึกษา" สถาบันได้จัดทำเอกสารว่าหอพักนักศึกษาต้องการอะไร ประตูห้องสมุดคาดหวังอะไร เครื่องอ่านในห้องแล็บอ่านข้อมูลอะไร และฟังก์ชันใดต้องแยกจากกัน จากนั้นทีมจึงตัดสินใจว่าขั้นตอนการเข้ารหัสบัตร RFID จะทำงานอย่างไร ความพยายามในการวางแผนนี้ใช้เวลานานขึ้นในตอนแรก แต่ช่วยให้มหาวิทยาลัยรอดพ้นจากสภาพแวดล้อมบัตรที่วุ่นวายแบบที่หลายวิทยาเขตต้องแบกรับไปหลายปี

เลือกฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์การเข้ารหัสที่เสถียร

เมื่อกำหนดโครงสร้างข้อมูลรับรองแล้ว ประเด็นถัดไปคือการเลือกฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่เหมาะสมสำหรับการเข้ารหัส องค์กรบางแห่งใช้เครื่องเข้ารหัสบัตร RFID โดยเฉพาะ บางแห่งใช้เครื่องพิมพ์บัตรที่มีโมดูลเข้ารหัส บางแห่งพึ่งพาเครื่องมือลงทะเบียนบนเดสก์ท็อปของผู้จำหน่ายระบบควบคุมการเข้า-ออก ไม่มีแนวทางใดที่ถูกต้องเพียงหนึ่งเดียว แต่ขั้นตอนการทำงานต้องเสถียรและทำซ้ำได้ หากพนักงานย้ายข้อมูลด้วยมือจากระบบหนึ่งไปยังอีกระบบหนึ่ง พิมพ์หมายเลขบัตรลงในสเปรดชีต หรือเข้ารหัสบัตรผ่านเครื่องมือที่เชื่อมต่อกันอย่างหลวม ๆ อัตราความผิดพลาดจะเพิ่มขึ้นไม่ช้าก็เร็ว

โรงพยาบาลเอกชนแห่งหนึ่งในมาเลเซียค้นพบเรื่องนี้ระหว่างการเปิดตัวบัตรพนักงาน ทีมความปลอดภัยใช้แอปพลิเคชันหนึ่งในการกำหนดสิทธิ์การเข้าถึง ทีม HR จัดเก็บข้อมูลพนักงานแยกต่างหาก และสำนักงานบัตรเข้ารหัสบัตรผ่านเครื่องมือแบบสแตนด์อโลนที่มีกระบวนการนำเข้าข้อมูลกึ่งmanuel โรงพยาบาลไม่ได้ประสบความล้มเหลวทางเทคนิคครั้งใหญ่ แต่ประสบสิ่งที่แย่กว่า นั่นคือความผิดพลาดเล็ก ๆ ที่เกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แผนกผิด สิทธิ์ที่ล้าสมัย หมายเลขบัตรซ้ำ และการออกบัตรใหม่ที่ล่าช้ากลายเป็นเรื่องปกติ เมื่อโรงพยาบาลเชื่อมโยงขั้นตอนการลงทะเบียนให้แน่นขึ้นและลดขั้นตอนการถ่ายโอนข้อมูลด้วยมือ การเข้ารหัสบัตร RFID ก็คาดเดาได้ง่ายขึ้นมาก บทเรียนนั้นง่ายมาก ซอฟต์แวร์การเข้ารหัสสำคัญ แต่กระบวนการรอบ ๆ มันสำคัญยิ่งกว่า

ตัดสินใจว่าข้อมูลใดควรถูกเขียนลงบนบัตร

ขั้นตอนถัดไปคือการตัดสินใจว่าข้อมูลใดควรอยู่บนบัตรและข้อมูลใดควรอยู่ในระบบแบ็กเอนด์ นี่คือหนึ่งในการตัดสินใจที่สำคัญที่สุดในการเข้ารหัสบัตรควบคุมการเข้าถึง และยังเป็นหนึ่งในเรื่องที่จัดการผิดพลาดได้ง่ายที่สุด องค์กรบางแห่งพยายามใส่ข้อมูลมากเกินไปลงบนบัตรเพราะคิดว่าข้อมูลมากหมายถึงความยืดหยุ่นมาก ในทางปฏิบัติ ยิ่งคุณใส่ข้อมูลลงบนบัตรมากโดยไม่มีเหตุผลชัดเจน ระบบก็ยิ่งบำรุงรักษาได้ยากขึ้น การเข้ารหัสบัตรควบคุมการเข้าถึงที่ดีจะรักษาเพย์โหลดของบัตรให้มีจุดมุ่งหมาย บัตรควรบรรจุสิ่งที่ระบบต้องการจริง ๆ เพื่อยืนยันตัวตนหรือระบุตัวผู้ใช้ ไม่ใช่ทุกฟิลด์ที่อาจมีใครสักคนสนใจ

บริษัทไบโอเทคแห่งหนึ่งในสิงคโปร์เกือบทำผิดพลาดแบบนั้นเมื่อออกแบบโปรแกรมบัตรเข้าถึงพนักงานใหม่ กลุ่มหนึ่งต้องการให้บัตรบรรจุข้อมูลแผนก ชั้นบทบาท รหัสไซต์ รหัสภายใน เครื่องหมายโปรไฟล์ฉุกเฉิน และข้อมูลกลุ่มที่จอดรถไว้ในโครงสร้างข้อมูลรับรองทั้งหมด อีกกลุ่มคัดค้านและถามคำถามที่ดีกว่า นั่นคือเครื่องอ่านต้องการข้อมูลอะไรจริง ๆ เพื่อตัดสินใจเข้าถึงได้อย่างถูกต้อง คำถามนั้นทำให้ระบบทั้งหมดเรียบง่ายขึ้น ความซับซ้อนส่วนใหญ่ยังคงอยู่ในแพลตฟอร์มควบคุมการเข้าถึง ขณะที่บัตรบรรจุเฉพาะข้อมูลที่จำเป็นสำหรับการระบุตัวตนอย่างปลอดภัยและการเลือกแอปพลิเคชัน บัตรกลายเป็นเรื่องง่ายขึ้นในการเข้ารหัส ง่ายขึ้นในการออกใหม่ และเปราะบางน้อยลงมากจากมุมมองการปฏิบัติการ

ทดสอบบัตรที่เข้ารหัสแล้วกับระบบจริง

การทดสอบคือขั้นตอนถัดไป และนี่คือขั้นตอนที่หลายทีมเร่งรีบเพราะบัตรสองสามใบแรกดูเหมือนจะใช้งานได้ ซึ่งยังไม่เพียงพอ บัตรที่เปิดประตูบานหนึ่งในห้องทดสอบไม่ใช่หลักฐานว่าโมเดลการเข้ารหัสถูกต้อง การทดสอบที่เหมาะสมควรรวม เครื่องอ่านบัตรหลายเครื่อง ประตูหลายบาน ระดับสิทธิ์หลายระดับ บันทึกผู้ใช้จริง และกรณีขอบจริง หากระบบรวมการควบคุมลิฟต์ การเข้าถึงที่จอดรถ การลงเวลาทำงาน หรือข้อจำกัดเฉพาะโซน สิ่งเหล่านั้นก็ควรได้รับการทดสอบด้วย การเข้ารหัสไม่ใช่แค่การทำให้ชิปอ่านได้ แต่เป็นการทำให้ข้อมูลรับรองทำงานอย่างถูกต้องทั่วทั้งระบบจริง

อาคารสำนักงานแบบผสมแห่งหนึ่งในดูไบเห็นว่าทำไมเรื่องนี้จึงสำคัญ ชุดทดสอบแรกของบัตรพนักงานเปิดประตูหมุนล็อบบี้ได้อย่างสมบูรณ์ ทีมโครงการจึงสันนิษฐานว่าการเข้ารหัสเสร็จสมบูรณ์แล้ว จากนั้นบัตรเดียวกันกลับใช้ไม่ได้ในชั้นของผู้เช่าบางแห่งและทำงานไม่แน่นอนที่ทางเข้าช่วงนอกเวลาทำการ สาเหตุที่แท้จริงคือความไม่ตรงกันระหว่างตรรกะข้อมูลรับรองที่เข้ารหัสกับโปรไฟล์เครื่องอ่านหลายโปรไฟล์ที่ถูกตั้งค่าแตกต่างกันไปตามกาลเวลา การทดสอบที่กว้างขึ้นจะจับปัญหานั้นได้เร็วกว่า แต่แทนที่จะเป็นเช่นนั้น อาคารแห่งนี้ได้เรียนรู้ว่า "บัตรอ่านได้สำเร็จ" กับ "บัตรเข้ารหัสถูกต้องสำหรับทั้งระบบ" ไม่ใช่ข้อความเดียวกัน

รักษาข้อมูลบัตรที่พิมพ์กับข้อมูลที่เข้ารหัสให้สอดคล้องกัน

หลักการสำคัญอีกข้อคือ อย่าถือว่าหมายเลขบัตรที่พิมพ์กับข้อมูลรับรองที่เข้ารหัสสามารถใช้แทนกันได้อย่างไม่ระมัดระวัง เว้นแต่ระบบจะออกแบบมาเช่นนั้น ในบางระบบ รหัสพนักงานที่พิมพ์ รหัสบุคคลในฐานข้อมูล และหมายเลขบัตรที่เข้ารหัสอาจเป็นค่าที่แตกต่างกันทั้งหมด หากพนักงานสันนิษฐานว่าค่าเหล่านี้เหมือนกัน สิ่งไม่ดีก็จะเกิดขึ้น หากบัตรทดแทนถูกพิมพ์ด้วยชื่อและหมายเลขที่มองเห็นได้ถูกต้องแต่ข้อมูลระบุตัวตนที่เข้ารหัสผิดพลาด ข้อผิดพลาดนั้นอาจไม่ปรากฏจนกว่าบัตรจะไปถึงประตูจริง นั่นคือข้อผิดพลาดแบบที่สร้างการกล่าวโทษผิด ๆ ต่อเครื่องพิมพ์บัตรหรือเครื่องอ่าน เมื่อปัญหาที่แท้จริงอยู่ในขั้นตอนการเข้ารหัส

บริษัทโลจิสติกส์แห่งหนึ่งในโปแลนด์แก้ปัญหานี้ให้รัดกุมขึ้นโดยนำการตรวจสอบที่เรียบง่ายแต่ทรงพลังมาใช้ บัตร RFID ทุกใบที่เข้ารหัสแล้วต้องผ่านขั้นตอนตรวจสอบหลังการเขียนที่ยืนยันว่าข้อมูลชิป รหัสบัตรที่มองเห็นได้ และบันทึกผู้ใช้ที่กำหนดไว้ตรงกันทั้งหมด วิธีนี้เพิ่มเวลาไม่กี่วินาทีในกระบวนการออกบัตร แต่ขจัดรายการข้อผิดพลาดบัตรแบบเงียบ ๆ ได้ยาวเหยียด ในการควบคุมการเข้าถึง ไม่กี่วินาทีตอนออกบัตรถูกกว่าหลายชั่วโมงของการสนับสนุนเมื่อบัตรอยู่ใน circulation มาก

ควบคุมการเข้ารหัสที่ปลอดภัยและการจัดการคีย์

การเข้ารหัสที่ปลอดภัยยิ่งสำคัญมากขึ้นเมื่อระบบใช้สมาร์ทการ์ด เช่น MIFARE DESFire หรือข้อมูลรับรองแบบอิงแอปพลิเคชันอื่น ๆ ในสภาพแวดล้อมเหล่านั้น การเข้ารหัสไม่ใช่แค่การเขียนตัวเลขลงไป แต่อาจเกี่ยวข้องกับคีย์ แอปพลิเคชัน โครงสร้างไฟล์ บล็อกข้อมูล และเซกเตอร์ที่ได้รับการป้องกัน วินัยหลักยังคงเหมือนเดิม นั่นคือรู้ว่าระบบคาดหวังอะไร ควบคุมข้อมูล