ESP8266 RFID Wiegand 解碼器 - 向右位移 16 位 (ESP8266 RFID Wiegand Decoder - Reverse shifted 16)

繁體中文說明 (Traditional Chinese Description)

本專案是一個 ESP8266 程式碼，用於讀取 RFID 標籤的唯一識別碼（UID），並嘗試逆向工程將其轉換為 34 位元 Wiegand 碼。Wiegand 碼廣泛應用於門禁系統，用於識別卡片或標籤。

專案目標 (Project Goals)

• 使用 ESP8266 讀取 RFID 標籤的 UID。
• 顯示 UID 的十進制和十六進制表示。
• 探索不同的字節順序和位移，以嘗試重建 Wiegand 碼。
• 提供一個實驗平台，用於研究 Wiegand 編碼。
• 詳細說明程式碼的推理和實踐過程，並強調門禁系統讀取方式的多樣性。
• 如果想要知道完整程式步驟，可下載 ESP8266_RFID_Wiegand_Decoder_Complete_Reasoning.ino 進行參考。
• (提示：本程式碼的位移方法可能與某些 Soyal 系列門禁系統相符，但需進行實際測試驗證。)

硬體需求 (Hardware Requirements)

• ESP8266 開發板 (例如：NodeMCU)
• RC522 RFID 讀取器
• RFID 標籤

接線 (Wiring)

將 RC522 RFID 讀取器連接到您的 ESP8266 開發板，接線方式如下：

• RC522 SDA (SS) -> ESP8266 D4 (GPIO2)
• RC522 SCK -> ESP8266 D5 (GPIO14)
• RC522 MOSI -> ESP8266 D7 (GPIO13)
• RC522 MISO -> ESP8266 D6 (GPIO12)
• RC522 RST -> ESP8266 D3 (GPIO0)
• RC522 3.3V -> ESP8266 3.3V
• RC522 GND -> ESP8266 GND

如何使用 (How to Use)

1. 在 Arduino IDE 中安裝 ESP8266 開發板支持。
2. 安裝 MFRC522 函式庫。
3. 將 ESP8266_RFID_Wiegand_Decoder.ino 程式碼上傳到您的 ESP8266 開發板。
4. 打開 Arduino 序列埠監視器，以查看 UID 和可能的 Wiegand 碼。
5. 將 RFID 標籤靠近 RC522 讀取器。

程式碼推理與實踐 (Code Reasoning and Practice)

1. UID 讀取與顯示：

   • 程式碼使用 MFRC522 函式庫讀取 RFID 標籤的 UID。
   • UID 以十進制和十六進制格式顯示，方便查看原始數據。

2. Wiegand 碼逆向工程：

   • 由於 Wiegand 編碼因系統而異，我們需要嘗試不同的字節順序和位移。
   • 程式碼首先嘗試正向和反向字節順序，並將結果以十進制顯示。
   • 接著，我們發現將反向字節順序的 UID 向右位移 16 位可以得到 Wiegand 碼的前半部分。
   • 通過計算位移後的餘數，我們重建了完整的 Wiegand 碼。

3. 位移與餘數計算：

   • 向右位移 16 位相當於除以 2^16 (65536)。
   • 位移後的結果是商，餘數是原始數據減去商乘以 65536。
   • 將商和餘數組合，即可得到完整的 Wiegand 碼。

4. 門禁系統讀取方式的多樣性：

   • 重要提示： 門禁系統讀取 RFID 標籤的方式可能不同。除了向右位移 16 位，還可能存在以下位移方法：
     • 向左位移： 某些系統可能使用向左位移，例如向左位移 8 位或 24 位。
     • 其他位移量： 位移量不一定是 16 位，可能是其他數值，例如 10 位或 20 位。
     • 位元反轉： 系統可能在位移前後對數據進行位元反轉。
     • 字節交換： 系統可能在位移前後交換字節的順序。
   • 因此，您可能需要嘗試不同的位移方法和數據操作，才能找到與您的門禁系統相符的 Wiegand 碼。

5. 重要提示：

   • 本專案僅為調查工具，實際 Wiegand 編碼可能更複雜。
   • 為了獲得準確的 Wiegand 碼，您需要訪問控制系統的規格。
   • 本專案不包含奇偶校驗位計算。

貢獻 (Contributions)

歡迎任何形式的貢獻！如果您有任何改進建議或發現任何錯誤，請隨時提交 Pull Request 或 Issues。

授權 (License)

本專案使用 MIT 授權。詳細資訊請參閱 LICENSE 檔案。

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English Description

This project is an ESP8266 code that reads the Unique Identifier (UID) of an RFID tag and attempts to reverse engineer its conversion to a 34-bit Wiegand code. Wiegand codes are widely used in access control systems to identify cards or tags.

Project Goals

• Read the UID of RFID tags using ESP8266.
• Display the decimal and hexadecimal representations of the UID.
• Explore different byte orders and bit shifts to attempt to reconstruct the Wiegand code.
• Provide an experimental platform for studying Wiegand encoding.
• Explain the reasoning and practice of the code in detail, emphasizing the diversity of access control system reading methods.
• For a complete step-by-step code demonstration, please refer to ESP8266_RFID_Wiegand_Decoder_Complete_Reasoning.ino.
• (Hint: The shift method in this code may be compatible with some Soyal series access control systems, but actual testing and verification are required.)

Hardware Requirements

• ESP8266 Development Board (e.g., NodeMCU)
• RC522 RFID Reader
• RFID Tags

Wiring

Connect the RC522 RFID reader to your ESP8266 development board as follows:

• RC522 SDA (SS) -> ESP8266 D4 (GPIO2)
• RC522 SCK -> ESP8266 D5 (GPIO14)
• RC522 MOSI -> ESP8266 D7 (GPIO13)
• RC522 MISO -> ESP8266 D6 (GPIO12)
• RC522 RST -> ESP8266 D3 (GPIO0)
• RC522 3.3V -> ESP8266 3.3V
• RC522 GND -> ESP8266 GND

How to Use

1. Install ESP8266 board support in Arduino IDE.
2. Install the MFRC522 library.
3. Upload the ESP8266_RFID_Wiegand_Decoder.ino code to your ESP8266 development board.
4. Open the Arduino Serial Monitor to view the UID and possible Wiegand codes.
5. Bring an RFID tag close to the RC522 reader.

Code Reasoning and Practice

1. UID Reading and Display:

   • The code uses the MFRC522 library to read the UID of RFID tags.
   • The UID is displayed in decimal and hexadecimal format for easy viewing of raw data.

2. Wiegand Code Reverse Engineering:

   • Since Wiegand encoding varies between systems, we need to try different byte orders and bit shifts.
   • The code first tries forward and reverse byte orders, displaying the results in decimal.
   • Then, we found that right-shifting the reversed UID by 16 bits can get the first half of the Wiegand code.
   • By calculating the remainder after the shift, we reconstructed the full Wiegand code.

3. Bit Shift and Remainder Calculation:

   • Right-shifting by 16 bits is equivalent to dividing by 2^16 (65536).
   • The shifted result is the quotient, and the remainder is the original data minus the quotient multiplied by 65536.
   • Combining the quotient and remainder gives the complete Wiegand code.

4. Diversity of Access Control System Reading Methods:

   • Important Note: Access control systems may read RFID tags differently. Besides right-shifting by 16 bits, the following shift methods may exist:
     • Left Shift: Some systems may use left shifts, such as left-shifting by 8 or 24 bits.
     • Other Shift Amounts: The shift amount may not be 16 bits, but other values, such as 10 or 20 bits.
     • Bit Reversal: Systems may perform bit reversal on the data before or after shifting.
     • Byte Swapping: Systems may swap the order of bytes before or after shifting.
   • Therefore, you may need to try different shift methods and data manipulations to find the Wiegand code that matches your access control system.

5. Important Notes:

   • This project is only an investigative tool, and real Wiegand encoding may be more complex.
   • To get accurate Wiegand codes, you need the specifications of your access control system.
   • This project does not include parity bit calculations.

Contributions

Contributions of any kind are welcome! If you have any suggestions for improvement or find any bugs, please feel free to submit a Pull Request or Issues.

License

This project is licensed under the MIT License. See the LICENSE file for details.