ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ NFC Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 629.7.05

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИИ NFC

Е. А. Матвеев, В. В. Золотухин

Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева

Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 АО «Красноярский машиностроительный завод»

Российская Федерация, 660123, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 29

E-mail: Jack1008@mail.ru

NFC - это технология позволяющая осуществлять бесконтакный обмен данными между устройствами. Благодаря этой технологии, снизился уровень мошейничества. Чтобы поддерживать уровень защищености этой технологии, ее надо совершенствовать.

Ключевые слова: NFC, тэг, одноранговый обмен, эмуляция карт

PROSPECTS FOR THE DEVELOPMENT OF NFC TECHNOLOGY E. A. Matveev, V. V. Zolotuhin

Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation

JSC «Krasnoyarsk Machine-Building plant» 29, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660123, Russian Federation

E-mail: Jack1008@mail.ru

NFC is a technology allowing non-contact data exchange between devices. Thanks to this technology, the level of swindling has decreased. To maintain the level of security of this technology it needs to be improved.

Keywords: NFC, tag, peer-to-peer exchange, card emulation.

NFC (Near Field Communication) - это современная технология беспроводной высокочастотной связи малого радиуса, которая позволяет осуществлять бесконтактный обмен данными между устройствами (мобильные телефоны, умные-карты, платежные терминалы, системы контроля доступа). Бесконтактная связь позволяет пользователю прикладывать смартфон по NFC другому совместимому устройству, чтобы отправлять информацию, не требуя лишних манипуляций или множественных этапов установки соединения.

NFC является двунаправленной и короткодействующей технологией беспроводной связи, которая использует сигнал с частотой 13,56 МГц с пропускной способностью не более 424 кбит/с. [1] Технология NFC требует касания двух совместимых с NFC устройств на нескольких сантиметрах. Для обеспечения связи NFC важно знать пользователя. Пользователь сначала взаимодействует с интеллектуальным объектом, таким как тег NFC, считыватель NFC или с помощью мобильного телефона с поддержкой NFC, используя мобильный телефон в соответствии с рис. 1.

После того, как происходит касание, мобильное устройство может использовать полученные данные и, следовательно, может дополнительно использовать мобильные услуги, такие как открытие веб-страницы или соединение с веб-службой. В зависимости от упомянутых стилей взаимодействия, технология NFC работает в трех режимах работы:

чтение / запись, одноранговый обмен и эмуляция карт.

Каждый рабочий режим использует свои специфические коммуникационные интерфейсы (ISO / IEC 14443, FeliCa, интерфейсы NFCIP-1) на RF-уровне.

Секция «Электронная техника и технологии»

Технология NFC более прогрессивна от различных элементов, таких как умных-карты, мобильные телефоны, устройства считывания карт и платежные системы. Все эти элементы должны получить аккредитацию от ряда руководящих органов, которые несут ответственность за безопасность и функциональную совместимость различных устройств NFC. Поскольку мобильные телефоны стали лучшим решением для технологии NFC, особенно для безопасных транзакций. В России уже аккредитованы мобильные средства, банковские карты, платежные терминалы, и т. д.

Рис. 1. Взаимодействие пользователя с умными объектами

Различные органы по стандартизации определили, как технологию NFC следует интегрировать в мобильные телефоны. Некоторые другие органы определяли архитектуры и стандарты безопасности, а также вспомогательные технологии для мобильных телефонов с поддержкой NFC, такие как умные-карты для транзакций NFC.

Принцип работы NFC основан на электромагнитной индукции в соответствии с рисунком 2. При помощи антенны передатчик считывателя постоянно излучает сигнал в форме синусоиды на частоте 13,56 МГц. [2]

Инициатор

Электронная схема

Ф В

Данные Рис. 2. Принцип работы NFC

Датчик (Цель) оснащен рамочной антенной. Когда датчик и считыватель (Инициатор) оказываются на расстоянии, достаточном для работы NFC, обе катушки образуют воздушный трансформатор. Магнитное поле порождается переменным током в катушке считывателя, после этого ток создается во второй катушке — датчика. Этой энергии хватает для работы датчика, поэтому NFC способна работать с пассивными устройствами. В это время происходит шунтирование антенны одним из транзисторов устройства-передатчика, откуда возникает модуляция высокочастотного сигнала. Этот сигнал и «ловит» считыватель. В основном для NFC используется Манчестерское кодирование (с коэффициентом амплитудной модуляции 10 %). Также используется модифицированный код Миллера, правда в этом случае скорость едва будет превышать 100 Кбит/с.

Поле

Электромагнитное поле

Электронная схема

В пассивном режиме считыватель создает электромагнитное поле, NFC-метка модулирует его и формирует ответ. Метке вовсе не обязательно быть подключенной к источнику питания или иметь встроенный аккумулятор, поэтому ее размеры можно сократить до минимума. Если же мы имеем два устройства с двумя активными сигналами, здесь все проще - они работают поочередно [3].

В технологии NFC есть бреши в области безопасности. Один из уровней защиты - физический, для считывания метки считыватель необходимо приложить вплотную к метке, что очень хорошо бросается в глаза, но есть устройства, позволяющие считывать на большом расстоянии, что уже не бросается в глаза. Также для смартфонов с технологией NFC есть опасность - специальные вирусы - троян, он создает «мост» через интернет между NFC картой и NFC терминалом, удаленными друг от друга на любом расстояние.

Общее видение всех органов стандартизации состоит в том, чтобы повысить простоту доступа, функциональную совместимость и безопасность для технологии NFC. Рассматривая данные направления, можно усовершенствовать технологию NFC, а также обезопасить пользователей в использование транзакций.

Библиографические ссылки

1. Форум NFC [Электронный ресурс]. URL: http://nfc-forum.org (Дата обращения 30.03.2019)

2. Парет Д. Проектные ограничения для устройств NFC. ISBN 978-1-84821-884-0. 2016. -226 с.

3. Карнаухов В., Безнос О.С. Технология Near Field Communication (NFC). Современные наукоемкие технологии. 2014.№ 3. C. 169-170.

© Матвеев Е. А., Золотухин В. В., 2019