Near Field Communication

Near Field Communication
NFC мобильный телефон, взаимодействующий с 'электронной доской'

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.

Содержание

Основные спецификации

  • 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 кбод
  • 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.
Baud Активное устройство Пассивное устройство
424 kBd Manchester, 10 % ASK Manchester, 10 % ASK
212 kBd Manchester, 10 % ASK Manchester, 10 % ASK
106 kBd Modified Miller, 100 % ASK Manchester, 10 % ASK
  • 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.

Области применения

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-Fi или Ultra-wideband.

Программа лицензирования патента для NFC в настоящее время разрабатывается в Via Licensing Corporation — независимый филиал Dolby Laboratories.

NFC «против» Bluetooth

NFC Bluetooth
Тип сети Point-to-point Point-to-multipoint
Радиус действия < 0,2 м 10 м
Скорость 424 кбит/с 24 Мбит/с
Время установления соединения < 0,1 с 6 с
Совместимость с RFID Да Нет

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 устройства Bluetooth, 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 (24Мбит/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.).

Стандартизация и промышленные проекты

Стандарты

NFC была одобрена как ISO/IEC стандарт 8 декабря 2003 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 любого MIME-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

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 октябре 2010 г. компания i-Free присоединилась к международной организации NFC Forum. i-Free стала первой российской компанией, вступившей в NFCForum.[5] Среди проектов на базе NFC, реализованных i-Free – построение опытной зоны NFC-решений. Тестовые испытания этого проекта успешно прошли в Санкт-Петербурге.[6]

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.

GSMA

GSM Association (GSMA) является глобальной торговой ассоциацией, представляющей 700 операторов мобильной связи в 218 странах мира.

Они подали две инициативы:

  • Mobile NFC initiative: четырнадцать операторов мобильных сетей, которые вместе представляют 40 % глобального рынка мобильной связи поддерживающих NFC и сотрудничают, чтобы развивать приложения для NFC. Вот они Bouygues Télécom, China Mobile, AT&T, KPN, Mobilkom Austria, Orange, SFR, SK Telecom, Telefonica Móviles España, Telenor, TeliaSonera, Telecom Italia Mobile (TIM), Vodafone and 3 (telecommunications)[7]

13 Февраля 2007, они издали техническое описание NFC, чтобы дать точку зрения операторов мобильной связи на экосистему NFC.[8]

  • Pay buy mobile initiative, стремится определить общий глобальный подход к использованию технологии Near Field Communications (NFC), чтобы связать мобильные устройства с платежными и бесконтактными системами.[9][10] До настоящего времени, 30 операторов мобильной связи присоединились к этой инициативе.

Пример использования в смартфоне стандарта передачи NFC - Windows Phone 8

StoLPaN

StoLPaN (‘Store Logistics and Payment with NFC’) является европейским консорциумом, поддерживаемым программой European Commission’s и Information Society Technologies. StoLPaN будет исследовать пока еще неиспользованный потенциал с целью согласования новых видов локальных беспроводных интерфейсов, NFC и мобильной связи.

Другие стандарты

Другие стандарты, которые вовлечены в NFC, включают:

  • ETSI / SCP (Платформа Смарт-карт), чтобы установить связь между SIM-картой и набором микросхем NFC.
  • GlobalPlatform, чтобы определить многоприкладную архитектуру защищенной микросхемы.
  • EMVCo для воздействий на платежные приложения EMV.

Аспекты безопасности

Атака с использованием эксплойта 0day

На конференции EuSecWest по вопросам безопасности, прошедшей 19-20 сентября 2012 года, компанией MWR Labs был представлен эксплойт 0day, показавший уязвимость технологии NFC в мобильных устройствах. Специалистам по безопасности удалось передать через NFC-соединение вредоносный файл и получить полный контроль над принимающим устройством. Таким образом конфиденциальные данные и денежные средства «жертвы» оказались под угрозой. Для предотвращения захвата контроля необходимо внесение доработок разработчиками устройств с целью ограничения активности данных, принятых посредством NFC.[11][12]


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.[13]

Подслушивание

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 [14]. 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.

Модификация 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)

Поскольку NFC устройства обычно также обеспечивают функциональность ISO 14443, описанная Relay attack также выполнима и для NFC.[15][16] 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).

На данный момент проходит испытание в

Европа

Северная Америка

  • Flag of the United States.svg США
    • Mobile Transit Trial: Sprint, First Data, Bay Area Rapid Transit, Jack In The Box, Western Union Speedpay
    • Cingular Wireless, Citigroup, New York subway, MasterCard Worldwide, Nokia, Venyon
    • ZTar (MVNO), Discover Financial Services, Motorola, NXP, Inside Contactless that can be used with phones, cards, key fobs, and other devices.
    • 7-Eleven, Master Card в Далласе
    • Nokia, Philips, FlyBy at the Philips Arena в Атланте

Азия

См. также

Заметки

  1. Ortiz 2008.
  2. Google Wallet, June 2011
  3. Ecma International: Standard ECMA-340, Near Field Communication Interface and Protocol (NFCIP-1), December 2004
  4. Ecma International: Standard ECMA-352, Near Field Communication Interface and Protocol −2 (NFCIP-2), December 2003
  5. Компания i-Free стала участником международной организации NFC Forum | Компания i-Free
  6. 1 2 Компании NXP Semiconductors и i-Free представили сервисы на базе технологии NFC | Компания i-Free
  7. Mobiles hope to be 'smart wallet', BBC News Online, 21 November 2006
  8. GSMA Publishes White Paper On Near Field Communications (NFC), GSM Association, 13 February 2007
  9. GSM Association Aims For Global Point Of Sale Purchases by Mobile Phone, GSM Association, 13 February 2007
  10. Momentum Builds Around GSMA’s Pay-Buy Mobile Project, GSM Association, 25 April 2007
  11. Анонс на официальной сайте MWR Labs о вопросах безопасности  (англ.)  (Проверено 9 октября 2012)
  12. Новость на сайте CyberSecurity  (Проверено 9 октября 2012)
  13. Ernst Haselsteiner, Klemens Breitfuß: Security in near field communication (NFC)PDF, Philips Semiconductors, Printed handout of Workshop on RFID Security RFIDSec 06, July 2006
  14. Gerhard P. Hancke Eavesdropping Attacks on High-Frequency RFID Tokens. 4th Workshop on RFID Security (RFIDsec’08), pp 100—113, July 2008
  15. Gerhard P. Hancke:A practical relay attack on ISO 14443 proximity cards, February 2005.
  16. Timo Kasper et al. 2007
  17. 1 2 3 ТАСС-Телеком | Развитие NFC в России находится на самой ранней стадии – исследование J’son & Partners Consulting
  18. Austrian University Begins NFC Trial, RFID Journal, 28 Ноября 2006
  19. France Télécom(недоступная ссылка)
  20. First in France: Axalto and Bouygues Telecom integrate Navigo Travelcard into mobile phone, Contactless News, October 26 2005
  21. France to Host First EMV Contactless Mobile Commerce Pilot, NFC Forum, 6 November 2006
  22.  (фр.) SFR partenaire du projet de paiement mobile sans contact du CIC, Génération Nouvelles Téchnologies, 2 February 2007
  23.  (фр.) Voyager à Grenoble en toute simplicité grâce à son mobile, Bouygues Télécom, 12 February 2007
  24. Orange Attempts To Kick-Start NFC Market With Announcement Of Rollout Plans, Card Technology, 2007-07-19
  25.  (фр.) Duex nouveaux adhérents à Pégasus, Mobile Media magazine, 21 March 2007
  26. In the Europewide SmartTouch project, NFC technology is successfully piloted by the City of Oulu, Finland, Innovations Report, 29 November 2006
  27. New easy-to-use and safe NFC-enabled services from Elisa, Elisa, 21 May 2007
  28. W Polsce już można «płacić komórką», Dziennik Internautów, 11 September 2007
  29. TeliaSonera and Västtrafik tests new mobile technology in Gothenburg, Press release, 2008-10-08
  30. [1](недоступная ссылка)
  31. British Football Club Launches NFC Trial, Card Technology, 2006-08-30
  32. O2 trials one off the wrist for VIP access, The Register, 5 June 2007
  33. Smart posters show passengers the way, Transport for London, 22 August 2007
  34. NFC Payment Trial Planned For Australia In Early 2008, Card Technology, 2007-08-30
  35. Philips and SKT join forces to simplify NFC development around the world, NXP, May 17, 2006
  36. Taiwanese Telco To Test New NFC Phone, Card Technology, 2007-08-29
  37. ACTion newsletter, August 2005, ACT Canada, August 30, 2005

Ссылки

  1. Ortiz, C. Enrique An Introduction to Near-Field Communication and the Contactless Communication API (июнь 2006). Архивировано из первоисточника 19 мая 2012. Проверено 24 октября 2008.
  2. Kasper, Timo; Dario Carluccio, Christof Paar (May 2007). «An embedded system for practical security analysis of contactless smartcards.». Springer LNCS 4462: p.150-160.

Ссылки


Wikimedia Foundation. 2010.

Нужно сделать НИР?

Полезное


Смотреть что такое "Near Field Communication" в других словарях:

  • Near Field Communication — or NFC, is a short range high frequency wireless communication technology which enables the exchange of data between devices over about a 10 centimetre (around 4 inches) distance.Fact|date=July 2008 The technology is a simple extension of the ISO …   Wikipedia

  • Near Field Communication — Communication en champ proche La communication en champ proche (Near Field Communication ou NFC) est une technologie d échanges de données à une distance de quelques centimètres. C est une application des technologies de radio identification… …   Wikipédia en Français

  • Near field communication — An NFC enabled mobile phone interacting with a SmartPoster Near field communication, or NFC, allows for simplified transactions, data exchange, and wireless connections between two devices in proximity to each other, usually by no more than a few …   Wikipedia

  • Near Field Communication — N Mark Logo als Kennzeichnung NFC zertifizierter Geräte Die Near Field Communication, NFC, ist ein Übertragungsstandard nach internationalem Standard zum kontaktlosen Austausch von Daten über kurze Strecken (bis 4cm). Bisher erfährt das Konzept… …   Deutsch Wikipedia

  • Near Field Communication — NFC son las siglas en inglés de Near Field Communication (NFC), una tecnología de comunicación inalámbrica, de corto alcance y alta frecuencia que permite el intercambio de datos entre dispositivos a menos de 10cm. Es una simple extensión del… …   Wikipedia Español

  • near field communication — /nɪə fild kəmjunəˈkeɪʃən/ (say near feeld kuhmyoohnuh kayshuhn) noun technology which allows users to transfer their personal and other banking details from a smart phone to a point of sales register by holding their device near a reader. Abbrev …   Australian-English dictionary

  • Near-field electromagnetic ranging — (NFER) refers to any radio technology employing the near field properties of radio waves as a Real Time Location System (RTLS). Contents 1 Overview 2 Technical Discussion 2.1 Advantages …   Wikipedia

  • Near field — may refer to: Near field (mathematics), an algebraic structure Near and far field, parts of an electromagnetic field Near field communication, a set of short range wireless technologies, typically requiring a distance of 4 cm or less Near field… …   Wikipedia

  • Near Field Magnetic Induction Communication System — A Near Field Magnetic Induction Communication System is a short range wireless physical layer that communicates by coupling a tight, low power, non propagating magnetic field between devices. The concept is for a transmitter coil in one device to …   Wikipedia

  • Near-field magnetic induction communication — A near field magnetic induction communication system is a short range wireless physical layer that communicates by coupling a tight, low power, non propagating magnetic field between devices. The concept is for a transmitter coil in one device to …   Wikipedia

Книги

Другие книги по запросу «Near Field Communication» >>


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»