Near Field Communication, NFC («коммуникация ближнего поля») — технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса действия, которая дает возможность обмена данными между устройствами, находящимися на расстоянии около 10 сантиметров (около 4-х дюймов).[1]Эта технология — простое расширение стандарта бесконтактных карт (ISO 14443), которая объединяет интерфейс смарткарты и считывателя в единое устройство. Устройство NFC может поддерживать связь и с существующими смарткартами и считывателями стандарта ISO 14443, и с другими устройствами NFC, и таким образом совместимо с существующей инфраструктурой бесконтактных карт, уже использующейся в общественном транспорте и платежных системах. NFC нацелена прежде всего на использование в мобильных телефонах.
Ниже можно увидеть презентацию NFC-чипа в своей линейки компанией Nokia
Так же, как и в стандарте ISO 14443, в NFC связь поддерживается посредством индукции магнитного поля, где две рамочные антенны располагаются в пределах ближнего поля друг друга, эффективно формируя трансформатор с воздушным сердечником. Этот стандарт работает в пределах общественно доступных и нелицензируемых радиочастот ISM band (англ.Industrial, Scientific and Medical radio Bands— Промышленные, Научные и Медицинские радиочастоты) около 13,56 МГц, с шириной полосы пропускания почти 2 МГц.
Рабочее расстояние с компактными стандартными антеннами: до 20 см
Поддерживаемая скорость передачи данных: 106, 212, или 424 kbod
Существуют два режима:
Пассивный режим связи: устройство Инициатор обеспечивает несущее поле и ответы целевого устройства модулированием имеющегося поля. В этом режиме Целевое устройство может вытягивать свою рабочую мощность из предоставленной Инициатором электромагнитной области, таким образом делая Целевое устройство ретранслятором.
Активный режим связи: и Инициатор, и Целевое устройство взаимодействуют путем поочередного создания своих собственных полей. Устройство дезактивирует своё радиочастотное поле в то время, как оно ожидает данных. В этом режиме у обоих устройств должно быть электропитание.
Для передачи данных NFC использует две различных кодировки. Если активное устройство передает данные со скоростью 106 кбит/сек, тогда используется модифицированная Miller coding со 100 % модуляцией. Во всех других случаях используется Manchester coding с коэффициентом модуляции 10 %.
Устройства NFC в состоянии одновременно и получать и передавать данные. Таким образом, они могут контролировать радиочастотное поле и обнаруживать противоречия, если полученный сигнал не соответствует переданному.
Технология NFC в настоящее время главным образом нацеливается на использование в мобильных телефонах. Существуют три основных области применения NFC:
эмуляция карт: устройство NFC ведет себя как существующая бесконтактная карта
режим считывания: устройство NFC является активным и считывает пассивную RFID метку, например для интерактивной рекламы
режим P2P: два устройства NFC вместе связываются и обмениваются информацией.
Возможно множество применений таких как:
Мобильная покупка в общественном транспорте — расширение существующей бесконтактной инфраструктуры.
Мобильные платежи — устройство действует как платёжная карта[2].
Электронная доска — мобильный телефон используется для чтения RFID меток, с уличных досок для объявлений, чтобы на ходу получать информацию.
Спаривание Bluetooth — в будущем для соединения устройств Bluetooth 2.1, поддерживающих NFC, будет достаточно сблизить их и принять соединение. Процесс активации Bluetooth с обеих сторон, поиска, ожидания, соединения и авторизации будет заменён простым «прикосновением» мобильных телефонов.
Другие применения в будущем могут включать:
Электронная покупка билетов (авиабилеты, билеты на концерт, и другие)
Электронные деньги
Карты путешественника
Удостоверения личности
Мобильная торговля
Электронные ключи — ключи от машины, ключи от дома/офиса, ключи гостиничного номера, и т. д.
Для конфигурирования и инициализации других беспроводных соединений, таких как Bluetooth, Wi-Fiили Ultra-wideband.
Программа лицензирования патента для NFC в настоящее время разрабатывается в Via Licensing Corporation — независимый филиал Dolby Laboratories.
NFC и Bluetooth — технологии связи малого радиуса действия, которые были недавно интегрированы в мобильные телефоны. Существенное преимущество NFC над Bluetooth — более короткое время установки соединения. Вместо выполнения инструкций по согласованию для идентифицирования устройстваBluetooth, связь между двумя устройствами NFC устанавливается сразу (менее чем за одну десятую секунды). Чтобы избежать сложного процесса согласования, NFC может использоваться для установки соединений в беспроводных технологиях, таких как Bluetooth. Максимальная скорость передачи данных NFC (424 кбит/сек) меньше, чем Bluetooth (2,1 Мбит/сек). У NFC меньший радиус действия (менее 20 см), который обеспечивает бо́льшую степень безопасности и делает NFC подходящей для переполненных пространств, где установление соответствия между сигналом и передавшим его физическим устройством (и как следствие, его пользователем) могло бы иначе оказаться невозможным. В отличие от Bluetooth, NFC совместима с существующим RFID-структурами. NFC может также работать, когда одно из устройств не снабжено источником питания (например, телефон, который может быть выключен, бесконтактная кредитная смарт-карта, smart poster и т. д.).
NFC была одобрена как ISO/IEC стандарт 8 декабря2003 и позже как стандарт ECMA.
NFC — технология с открытой платформой, стандартизированная в ECMA-340 и ISO/IEC 18092. Эти стандарты определяют схемы модуляции, кодирование, скорости передачи и радиочастотную структуру интерфейса устройств NFC, а так же схемы инициализации и условия, требуемые для контроля за конфликтными ситуациями во время инициализации — и для пассивных и для активных режимов NFC. Кроме того, они также определяют протокол передачи, включая протокол активации и способ обмена данными. Радиоинтерфейс для NFC стандартизирован в:
ISO/IEC 18092 / ECMA-340 : Near Field Communication Interface and Protocol-1 (NFCIP-1)[3]
ISO/IEC 21481 / ECMA-352 : Near Field Communication Interface and Protocol-2 (NFCIP-2)[4]
NFC объединяет множество ранее существовавших стандартов, включая ISO 14443, ISO 15693. Таким образом, телефоны, снабженные NFC, способны к взаимодействию с существующей ранее инфраструктурой считывателей. Особенно в «режиме эмуляции карты» устройство NFC должно по крайней мере передать уникальный идентификационный номер существующему ранее считывателю.
Кроме того, NFC Forum определил общий формат данных, названный NDEF, который может использоваться, чтобы сохранить и передавать различные виды элементов данных, в пределах от любогоMIME-typed объекта к ультракоротким RTD — документам, таким как URL.
NDEF концептуально очень подобен MIME. Это — сжатый двоичный формат так называемых «записей», в которых каждая запись может держать различный класс объекта. В соответствии с соглашением, тип первого отчета определяет контекст всего сообщения.
NFC Forum является некоммерческой ассоциацией, основанной 18 марта, 2004 компаниями NXP Semiconductors, Sony и Nokia, чтобы продвинуть использование NFC в бытовой электронике, мобильных устройствах и персональных компьютерах. NFC Forum будет содействовать реализации и стандартизации технологии NFC, чтобы гарантировать способность к взаимодействию между устройствами и услугами. В сентябре 2007, насчитывается более чем 130 членов NFC Forum.
В марте 2011 к NFC Forum в качестве ведущего участника (Principal Member) присоединился Google. Это вторая по старшинству роль в NFC Forum. Она позволяет проводить тестирование оборудования на соответствие стандартов NFC Forum в собственных лабораториях, не раскрывая коммерческую тайну производимого оборудования.
Хотя радиус связи NFC ограничен несколькими сантиметрами, NFC сама по себе не гарантирует безопасности соединений. В 2006, Ernst Haselsteiner и Klemens Breitfuß описали различные возможные типы атак.[9]
Радиочастотный сигнал беспроводной передачи данных может быть перехвачен антеннами. Расстояние, с которого атакующий в состоянии подслушать радиочастотный сигнал, зависит от многочисленных параметров, но в любом случае — это всего несколько метров [10]. Кроме того, на подслушивание чрезвычайно влияет режим связи. Пассивное устройство, которое не производит собственное радиочастотное поле, намного тяжелее подслушать чем активное устройство.
Стандарт NFC сам по себе не предлагает защиты против подслушивания. По идее, стек протоколов должен использовать криптоалгоритмы поверх NFC для защиты данных.
Разрушение данных относительно легко осуществить средствами радиоэлектронной борьбы (РЭБ), то есть глушилками RFID. Нет способа предотвратить такое нападение, однако единственным его результатом будет невозможность установить связь.
Несанкционированная модификация данных внутри сообщения атакующим устройством нереализуема на практике в связи с невозможностью предсказать амплитуду и сдвиг фазы наведенного сигнала на приемном устройстве. RFID приемник чувствителен к внезапной смене амплитуды и фазы несущего сигнала.
Атака с использованием ретрансляции (Relay attack) Править
Поскольку NFC устройства обычно также обеспечивают функциональность ISO 14443, описанная Relay attack также выполнима и для NFC.[11][12] Для этого нападения злоумышленник должен отправить жертве запрос считывателя и её ответ в режиме реального времени передать дальше на считывающее устройство. Это делается для того, чтобы выполнить задачу, симулирующую владение смарт-картой жертвы.
Однако на практике такая атака довольно затруднительна в связи с жёсткими ограничениями по времени на ответ запрашиваемого устройства. В некоторых случаях речь может идти о микросекундных допусках (например, при выполнении обязательной процедуры антиколлизии).
Править
