Near Field Communication

Near Field communication, NFC ("near field communication") on lyhyen kantaman langaton tiedonsiirtotekniikka , joka mahdollistaa tiedonsiirron noin 10 senttimetrin etäisyydellä olevien laitteiden välillä [1] [2] [3] ; julkistettiin vuonna 2004

Tämä tekniikka on yksinkertainen laajennus kosketuksettomaan korttistandardiin ( ISO 14443 ), joka integroi älykortin ja lukijaliittymän yhdeksi laitteeksi. NFC-laite pystyy kommunikoimaan olemassa olevien älykorttien, ISO 14443 -lukijoiden ja muiden NFC-laitteiden kanssa ja on siten yhteensopiva julkisissa liikenteessä ja maksujärjestelmissä jo käytössä olevan lähikorttiinfrastruktuurin kanssa . NFC on ensisijaisesti tarkoitettu käytettäväksi digitaalisissa mobiililaitteissa .

Perustiedot

Nopeus Aktiivinen laite Passiivinen laite
424 kbaud Manchester, 10 % AMn Manchester, 10 % AMn
212 kbaud Manchester, 10 % AMn Manchester, 10 % AMn
106 kbaud modifioitu Miller-koodi, 100 % AMn Manchester, 10 % AMn

Rakentaminen

NFC on lyhyen kantaman langaton tekniikka, joka toimii enintään 10 senttimetrin etäisyydellä. NFC toimii 13,56 MHz:n taajuudella. NFC sisältää aina aloitteentekijän ja kohteen; aloittaja generoi aktiivisesti RF-kentän, joka voi vaikuttaa passiiviseen kohteeseen. NFC-viestintä kahden laitteen välillä on myös mahdollista, jos molemmat laitteet ovat päällä.

Pienen kokonsa ja alhaisen virrankulutuksensa ansiosta NFC:tä voidaan käyttää pienissä laitteissa. Älypuhelimissa antenni on usein asennettu gadgetin takaosaan kannen alle. Jotta käyttäjillä ei olisi kysyttävää gadgetin soveltamisesta tiedonsiirtoon (tämä ongelma on erityisen tyypillinen tableteille niiden suuren koon ja pienen teknologiavalikoiman vuoksi), sirun sijainti on usein merkitty erityisellä tarralla tapaus [4] .

Vertailu vertaisiin

NFC Bluetooth
Verkkotyyppi pisteestä pisteeseen pisteestä monipisteeseen
Toimintasäde < 0,2 m 10 m
Nopeus 424 kbaud 24 Mbaud
Yhteyden muodostusaika < 0,1 s 6 s
RFID- yhteensopiva Joo Ei

NFC ja Bluetooth  ovat lyhyen kantaman viestintätekniikoita, jotka on hiljattain integroitu matkapuhelimiin. NFC:n merkittävä etu Bluetoothiin verrattuna on lyhyempi yhteyden muodostusaika. Sen sijaan, että noudattaisit pariliitosohjeita Bluetooth-laitteen tunnistamiseksi, kaksi NFC-laitetta yhdistetään välittömästi (alle sekunnin kymmenesosassa). Monimutkaisen neuvotteluprosessin välttämiseksi NFC:tä voidaan käyttää yhteyksien luomiseen langattomissa teknologioissa, kuten Bluetoothissa. NFC:n maksimitiedonsiirtonopeus (424 kbaud) on pienempi kuin Bluetoothin (24 Mbaud). NFC:llä on lyhyempi kantama (alle 20 cm), mikä tarjoaa paremman turvallisuuden ja tekee NFC:stä sopivan ruuhkaisiin tiloihin, joissa signaalin ja sitä lähettävän fyysisen laitteen välille syntyy vastaavuus (ja Tämän seurauksena sen käyttäjä) voisi muuten olla mahdotonta. Toisin kuin Bluetooth, NFC on yhteensopiva olemassa olevien RFID-rakenteiden kanssa. NFC voi toimia myös silloin, kun jokin laitteista ei saa virtaa (esimerkiksi sammutettava puhelin, kontaktiton luottokortti, älyjuliste jne.).

Sovellukset

NFC-teknologia vuosina 2019-2020 on suunnattu pääasiassa matkapuhelimiin ja tabletteihin . NFC:lle on kolme pääsovellusaluetta:

Monet sovellukset ovat mahdollisia, kuten:

Muita käyttötarkoituksia tulevaisuudessa voivat olla:

NFC- patenttilisenssiohjelmaa kehittää parhaillaan (2018) Via Licensing Corporation, Dolby Laboratoriesin itsenäinen tytäryhtiö .

Standardointi ja teollisuusprojektit

Standardit

NFC hyväksyttiin ISO / IEC - standardiksi 8. joulukuuta 2003 ja myöhemmin Ecma Internationalin standardiksi .

NFC on avoimen alustan tekniikka, joka on standardoitu ECMA-340:ssä ja ISO/IEC 18092:ssa. Nämä standardit määrittelevät NFC-laiteliitännän modulaatiomallit, koodauksen, bittinopeudet ja RF-rakenteen sekä alustusmenetelmät ja -olosuhteet, jotka vaaditaan törmäysten hallitsemiseksi. alustuksen aikana - sekä passiivisissa että aktiivisissa NFC-tiloissa. Lisäksi ne määrittelevät myös siirtoprotokollan, mukaan lukien aktivointiprotokollan ja viestintätavan. NFC:n ilmarajapinta on standardoitu:

NFC integroi monia jo olemassa olevia standardeja, mukaan lukien ISO 14443 , ISO 15693 . Näin ollen NFC:llä varustetut puhelimet pystyvät olemaan vuorovaikutuksessa olemassa olevan lukijainfrastruktuurin kanssa. Erityisesti "kortin emulointitilassa" NFC-laitteen on lähetettävä ainakin yksilöllinen tunnusnumero olemassa olevalle lukijalle.

Lisäksi NFC-foorumi on määritellyt yhteisen tietomuodon nimeltä NDEF , jota voidaan käyttää erilaisten tietokohteiden tallentamiseen ja siirtämiseen mistä tahansa MIME -tyyppisestä objektista erittäin lyhyisiin RTD - dokumentteihin, kuten URL- osoitteisiin . NDEF on käsitteellisesti hyvin samanlainen kuin MIME. Tämä on niin kutsuttujen "tietueiden" pakattu binäärimuoto, jossa jokaisessa tietueessa voi olla eri objektiluokka. Sopimuksen mukaan ensimmäisen raportin tyyppi määrittää koko viestin kontekstin.

NFC-foorumi

NFC Forum arkistoitu 3. syyskuuta 2020 Wayback Machinessa on voittoa tavoittelematon yhdistys, jonka NXP Semiconductors , Sony ja Nokia perustivat 18. maaliskuuta 2004 edistämään NFC:n käyttöä kulutuselektroniikassa, mobiililaitteissa ja henkilökohtaisissa tietokoneissa. NFC-foorumi pyrkii edistämään NFC-teknologian käyttöönottoa ja standardointia laitteiden ja palveluiden yhteentoimivuuden varmistamiseksi. Syyskuussa 2007 NFC-foorumissa oli yli 130 jäsentä.

Lokakuussa 2010 i-Free liittyi kansainväliseen NFC Forum -järjestöön , jolloin siitä tuli ensimmäinen venäläinen yritys, joka liittyi NFCForumiin [9] . i- Freen toteuttamien NFC-pohjaisten hankkeiden joukossa on NFC-  ratkaisujen kokeellisen vyöhykkeen rakentaminen. Tämän projektin testitestit saatiin onnistuneesti päätökseen Pietarissa [10] .

Maaliskuussa 2011 Google liittyi NFC-foorumiin pääjäseneksi. Tämä on NFC-foorumin toiseksi korkein rooli. Sen avulla voit testata laitteiden yhteensopivuutta NFC Forum -standardien kanssa omissa laboratorioissasi paljastamatta valmistettujen laitteiden liikesalaisuuksia.

GSMA

GSM Association (GSMA) on maailmanlaajuinen kauppajärjestö, joka edustaa 700 matkapuhelinoperaattoria 218 maassa.

He tekivät kaksi aloitetta:

Helmikuun 13. päivänä 2007 he julkaisivat NFC-valkoisen kirjan antaakseen matkapuhelinoperaattoreille näkökulman NFC-ekosysteemiin [12] .

StoLPaN

StoLPaN ("Store Logistics and Payment with NFC") on eurooppalainen konsortio , jota tukevat Euroopan komission ohjelma ja tietoyhteiskuntateknologiat. StoLPaN tutkii hyödyntämättömiä mahdollisuuksia uudentyyppisten paikallisten langattomien rajapintojen, NFC:n ja matkaviestinnän harmonisoimiseksi.

Muut standardit

Muita NFC:hen liittyviä standardeja ovat:

Turvallisuusnäkökohdat

Hyödynnä hyökkäystä

EuSecWest-tietoturvakonferenssissa 19.-20.9.2012 MWR Labs esitteli 0day exploitin , joka osoitti NFC-tekniikan haavoittuvuuden mobiililaitteissa. Tietoturvaasiantuntijat onnistuivat siirtämään haitallisen tiedoston NFC-yhteyden kautta ja ottamaan vastaanottavan laitteen täyden hallintaansa. Siten "uhrin" luottamukselliset tiedot ja varat olivat vaarassa. Ohjauksen kaappauksen estämiseksi laitekehittäjien on tehtävä parannuksia NFC:n kautta vastaanotettujen tietojen toiminnan rajoittamiseksi [15] [16] .

Vaikka NFC-viestinnän kantama on rajoitettu muutamaan senttimetriin, NFC ei itsessään takaa turvallisia yhteyksiä. Vuonna 2006 Ernst Haselsteiner ja Klemens Breitfuß kuvasivat erilaisia ​​mahdollisia hyökkäyksiä [17] .

Salakuuntelu

Antennit voivat siepata langattoman tiedonsiirron radiotaajuisen signaalin. Etäisyys, josta hyökkääjä pystyy salakuuntelemaan RF-signaalia, riippuu useista parametreista, mutta joka tapauksessa se on vain muutama metri [18] . Lisäksi viestintätapa vaikuttaa suuresti salakuunteluun. Laite ilman omaa virtalähdettä, joka tuottaa erittäin heikon radiosignaalin, on paljon vaikeampi salakuunnella kuin virtalähteellä varustettua laitetta.

NFC-standardi ei itsessään tarjoa suojaa salakuuntelua vastaan. Alkuperäisen suunnitelman mukaan protokollapinon tulisi käyttää salausalgoritmeja NFC:n päällä tietojen suojaamiseksi.

Tietojen muuttaminen

Tietojen tuhoaminen on suhteellisen helppo toteuttaa elektronisen sodan (EW) eli RFID-häiriöimien avulla. Tällaista hyökkäystä ei voi estää, mutta ainoa tulos on yhteyden muodostaminen epäonnistuminen.

Viestin sisällä olevien tietojen luvaton muuttaminen hyökkäävän laitteen toimesta on käytännössä mahdotonta toteuttaa, koska vastaanottavassa laitteessa on mahdotonta ennustaa indusoidun signaalin amplitudia ja vaihesiirtoa. RFID-vastaanotin on herkkä kantoaaltosignaalin amplitudin ja vaiheen äkillisille muutoksille.

Relay attack

Koska NFC-laitteet tarjoavat tyypillisesti myös ISO 14443 -toiminnallisuutta , kuvattu välityshyökkäys on mahdollista myös NFC:lle [19] [20] . Tätä hyökkäystä varten hyökkääjän on lähetettävä lukijapyyntö uhrille ja välitettävä reaaliaikainen vastaus edelleen lukijalle. Tämä tehdään tehtävän suorittamiseksi, joka simuloi uhrin älykortin hallussapitoa.

Käytännössä tällainen hyökkäys on kuitenkin melko vaikea, koska pyydetyn laitteen vastaukselle on asetettu tiukat aikarajoitukset. . Joissakin tapauksissa voidaan puhua mikrosekunnin toleransseista (esimerkiksi pakollista törmäyksenestomenettelyä suoritettaessa), ja pienen vuorovaikutusetäisyyden vuoksi hyökkäykset toistimilla ovat erittäin ongelmallisia.

Katso myös

Muistiinpanot

  1. Ortiz, C. Enrique Johdatus Near-Field Communication and the Contactless Communication API  ( kesäkuu 2006). Haettu 24. lokakuuta 2008. Arkistoitu alkuperäisestä 19. toukokuuta 2012.
  2. ↑ 1 2 Diego A. Ortiz-Yepes. Todennuksen parantaminen verkkopankissa NFC-yhteensopivilla matkapuhelimilla  // ERCIM-uutiset. - 2009. - T. 2009 . Arkistoitu alkuperäisestä 13. helmikuuta 2020.
  3. C. Enrique Ortiz. Johdatus lähikenttäviestintään ja kontaktittoman viestinnän  sovellusliittymään . Oracle (kesäkuu 2008). Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 23. joulukuuta 2018.
  4. NFC-tekniikka älypuhelimessa: mitä se on ja miten se toimii? | AndroidLime . androidlime.ru Haettu 24. joulukuuta 2016. Arkistoitu alkuperäisestä 25. joulukuuta 2016.
  5. Kaikki kaupalliset linja-autot voivat maksaa NFC-älypuhelimella . Moskovan verkkosivusto (6. helmikuuta 2017). Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 8. maaliskuuta 2021.
  6. Google Wallet - sähköinen lompakko älypuhelimessa (linkki ei ole käytettävissä) . paysyst.ru Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 12. syyskuuta 2019. 
  7. Vakio ECMA-  340 . ecma-international.org. Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 2. marraskuuta 2019.
  8. Standardi ECMA-  352 . ecma-international.org. Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 4. lokakuuta 2007.
  9. i-Free liittyi kansainvälisen järjestön NFC Forumin jäseneksi (pääsemätön linkki) . i-Free.com (26. lokakuuta 2010). Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 27. huhtikuuta 2017. 
  10. NXP Semiconductors ja i-Free esittelevät NFC-pohjaisia ​​palveluita (linkki ei saavutettavissa) . i-Free.com (21. helmikuuta 2012). Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 18. syyskuuta 2019. 
  11. Matkapuhelimet toivovat olevansa "älykäs lompakko"  (21. marraskuuta 2006). Arkistoitu 27. marraskuuta 2020. Haettu 19.9.2019.
  12. GSMA julkaisee valkoisen kirjan Near Field Communications (NFC)  -liikenteestä (eng.)  (linkki ei saatavilla) . GSM Association (13. helmikuuta 2007). Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 10. kesäkuuta 2008.
  13. GSM-yhdistys pyrkii maailmanlaajuisiin myyntipisteiden ostoihin matkapuhelimella  (eng.)  (linkki ei saavutettavissa) . GSM Association (13. helmikuuta 2007). Käyttöpäivä: 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 24. lokakuuta 2008.
  14. Momentum rakentuu GSMA:n Pay-Buy -mobiiliprojektin ympärille  (englanniksi)  (linkki ei ole käytettävissä) . GSM Association (25. huhtikuuta 2007). Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 28. elokuuta 2007.
  15. Ilmoitus MWR Labsin virallisella verkkosivustolla turvallisuuskysymyksistä  (eng.) . MWR Labs. Haettu: 19.9.2019.
  16. NFC-teknologiaa koskee laiton rahanveloitus tilaajan tililtä (linkki ei ole käytettävissä) . www.cybersecurity.ru (8. lokakuuta 2012). Arkistoitu alkuperäisestä 29. marraskuuta 2014. 
  17. Ernst Haselsteiner, Klemens Breitfuß: Tietoturva lähikenttäviestinnässä (NFC) PDF , Philips Semiconductors , Painettu moniste RFID-turvallisuutta käsittelevästä työpajasta RFIDSec 06, heinäkuu 2006
  18. Gerhardin kotisivu (downlink) . www.rfidblog.org.uk. Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 18. elokuuta 2012. 
  19. Gerhardin kotisivu (downlink) . www.rfidblog.org.uk. Haettu 19. syyskuuta 2019. Arkistoitu alkuperäisestä 18. elokuuta 2012. 
  20. Kasper, Timo; Dario Carluccio, Christoph Paar. Sulautettu järjestelmä kontaktittomien älykorttien käytännön turvallisuusanalyysiin  //  Springer LNCS: päiväkirja. - Workshop in Information Security Theory and Practices 2007, Heraklion , Kreeta , Kreikka , 2007. - Toukokuu ( nide 4462 ). - s. 150-160 . Arkistoitu alkuperäisestä 21. heinäkuuta 2007.

Linkit