Rfid nfc что это

Расшифровка
RFID — Radio-frequency identification
NFC — Near Field Communication

Если вы следите за технической сферой на регулярной основе, вы вероятно знакомы с термином NFC (Взаимодействие ближнего поля)
В любом случаем эта статья поможет разобраться в различиях этих технологий.

Тигровая рыба голиаф

Как вы уже, наверное, догадались, свое название эта необычная рыба получила благодаря гигантским размерам, которыми славился великий воин Голиаф. Почему тигровая – потому что по бокам ее туловища расположены крупные темные полосы.

По кровожадности ее можно сравнить с пираньями. Она также может нападать на людей, а иногда даже на крокодилов.

В Африке промысел на эту рыбу чрезвычайно популярен среди местных жителей.

Как устроены RFID-метки

RFID чип включается, когда на него подается питание от радиополя считывателя

RFID-метка обычно не имеет собственного питания. Пока она не находится в поле действия считывателя, чип внутри метки полностью выключен. Как только метка попадает в зону действия считывателя, ее антенна поглощает энергию излучения считывателя, и на чип подается питание. В этот момент чип включается и начинает общение со считывателем. При этом, антенна RFID-метки настроена только на определенную частоту, поэтому метка сможет активироваться только в поле действия подходящего считывателя.

Ввод ID карты вручную

Сейчас запущено производство первой партии Flipper Zero для бекеров заказавших устройство на Kickstarter. Вторая партия будет доступна для покупки осенью 2021. Вы можете зарезервировать устройство из второй партии заранее здесь https://shop.flipperzero.one/ Это важно для нас, чтобы более точно прогнозировать объемы производства.

Indala

RFID-протокол Indala был разработан компанией Motorola, и потом куплен HID. Это очень старый протокол, и современные производители СКУД его не используют. Но в реальной жизни Indala все еще изредка встречается. На момент написания статьи, Флиппер умеет работать с протоколом Indala I40134.

Так же, как HID26, уникальный код карт Indala I40134 состоит из 3 байт. К сожалению, структура данных в картах Indala это не публичная информация, и все, кто вынужден поддерживать этот протокол, сами придумывают, какой порядок байт выбрать, и как интерпретировать сигнал на низком уровне.

Все эти протоколы настолько простые, что ID карты можно просто ввести вручную, не имея оригинальной карты под рукой. Можно тупо прислать текстовый ID карты, и владелец Флиппера сможет ввести его вручную.

Самая большеротая

Такое имя ему дали потому, что его пасть растягивается так же сильно, как сумка в нижней части клюва пеликана. Пасть большерота очень большая: она составляет 1/3 часть всего тела этой удивительной рыбы. Кроме головы, остальное тело напоминает тело угря, оно такое же длинное и узкое.

Если бы кости черепа были полноценными, то рыба-пеликан не смогла бы плавать под весом собственной головы. Мудрая природа предусмотрела этот момент, поэтому большерот имеет скелет из деформированных пористых костей и облегчённых хрящей.

Считается, что, как и другие удлинённые глубоководные рыбы, данный вид занимает вертикальное положение и следит за силуэтами небольших организмов на фоне остаточного солнечного света, проникающего на эту глубину. Питается большерот не только крупными рыбами, но и мелкими мальками и рачками, которые попадаются на таких глубинах.

Виртуальная карта ApplePay VS Физическая банковская карта

Сравнение безопасности виртуальных и физических банковских карт

В сравнении с пластиковой банковской картой, виртуальная карта в телефоне выдает меньше информации и более безопасна для платежей оффлайн.

Преимущества виртуальной карты Apple Pay, Google Pay:

• Не позволяет использовать перехваченные данные для оплаты в интернете – обычная карта может быть использована для операций типа Card not present (CNP), то есть для оплаты в интернете, по телефону и т.д. Данные из виртуальной карты Apple Pay нельзя использовать подобным образом. Это связано с тем, что электронная карта при регистрации выпускает новую карту, операции по которой обязаны иметь криптографическую подпись. Считывание Apple Pay выдает PAN и expiration date новой выпущенной электронной карты, а не физической, регистрируемой. Поэтому, если указать перехваченные данные виртуальной карты для оплаты в интернете, платеж будет отклонен, так как эти транзакции требуют специальной подписи.
• Не раскрывает данные владельца — некоторые физические бесконтактные карты могут передавать имя владельца (Cardholder name) и историю последних покупок. Виртуальная карта так не делает.

Поддержка банковских карт во Флиппере сделана исключительно для демонстрации работы высокоуровневых протоколов. Мы не планируем никак развивать эту функцию в дальнейшем. Защита бесконтактных банковских карт достаточно хороша, чтобы не переживать о том, что устройства вроде Флиппера могут быть использованы для атак на банковские карты.

Самый странный и глубокий прикус

Тауматихтовый удильщик может похвастаться самым нелепым глубоким прикусом из всего царства животных. Хотя их верхняя челюсть часто в несколько раз больше, чем нижняя, она также способна складываться вдоль пополам, образуя клетку для добычи тауматихтового удильщика, позволяя ему засосать еду в глотку. У каждого члена семейства тауматихтовых, биолюминесцентная приманка свисает прямо с нёба.

Как и у других глубоководных удильщиков, их ритуал спаривания является паразитарным: самец сливается с плотью самки и отбрасывает ненужные части тела.

Различие чтения UID и данных внутри карты

Чтение NFC разделено на два типа – низкоуровневое и высокоуровневое

Чтение меток 13,56 МГц во Флиппере можно разделить на 2 части:

• Низкоуровневое — первичное чтение только UID, SAK и ATQA. На основе этих данных Флиппер пытается предположить, на каком высокоуровневом протоколе работает карта. Это угадывание не может быть на 100% точным, это только предположение.
• Высокоуровневое — чтение данных в памяти карты используя конкретный высокоуровневый протокол, например, чтение данных в картах Mifare Ultralight, чтение содержимого секторов Mifare Classic, чтение реквизитов банковской карты PayPass/Apple Pay

Наверное, самые длинные зубы, относительно тела.

Этот небольшая хищная рыба выглядит как настоящий монстр из фильма ужасов. Не зря, экологи присвоили ему звание самого страшного животного в мире.

Обитает этот ужасный хищник в тропических и субтропических широтах Индийского, Атлантического и Тихого океанов. На территории России он встречается в Охотском море. Взрослые особи живут на глубине 500-700 метров, а вот мальки — на глубине 100-200 метров. Это довольно прожорливое существо. За сутки он способен съесть столько же, сколько весит сам. Его основной рацион составляют кальмары, ракообразные, мелкие рыбки.

При этом саблезуб — маленькая рыбка. Длина его тела обычно не превышает 15 см, зато его сабли-зубы могут достигать длины 7 см! Когда хищник закрывает рот, то его огромные зубы уходят в специальные полости в челюстях.

Высокочастотные карты 13,56 МГц

Высокочастотные метки 13,56 МГц состоят из целого стека стандартов и протоколов — весь этот стек принято называть технологией NFC, что не всегда правильно. Основная часть протоколов основана на стандарте ISO 14443 — это базовый набор протоколов физического и логического уровня, на котором стоят высокоуровневые протоколы, и по мотивам которых созданы альтернативные низкоуровневые стандарты, например ISO 18092.

Наиболее часто встречаемой является реализация ISO 14443-A, ее используют почти все исследуемые мною проездные, пропуска и банковские карты.

Упрощенная архитектура технологии NFC

Упрощенно архитектура NFC выглядит так: на низкоуровневой базе ISO 14443 реализован транспортный протокол, он выбирается производителем. Например, компания NXP придумала свой высокоуровневый транспортный протокол карт Mifare, хотя на канальном уровне, карты Mifare основаны на стандарте ISO 14443-A.

Флиппер умеет взаимодействовать как с низким уровнем протоколов ISO 14443, так и с протоколами передачи данных Mifare Ultralight и EMV банковских карт. Сейчас мы работаем над добавлением поддержки протоколов Mifare Classic и NFC NDEF. Подробный разбор применяемых стандартов и протоколов NFC заслуживает большой отдельной статьи, которую мы планируем сделать позднее.

Недостатки и проблемы

Метку EM4100 я использую и сейчас. А xNT Glass NFC Tag — нет, и вот почему:

• Очень маленький радиус действия — фактически, приходилось некоторое время двигать рукой по считывателю или задней поверхности смартфона, пока метка наконец не окажется в нужном положении. Моя первая 125 кГц метка работала гораздо стабильнее.
• Отсутствие поддержки в штатном ПО — и для Android и для Windows требовалось стороннее ПО, которое в первом случае было довольно «колхозным» и тормозным, а во втором — платным.
• Распространение считывателей отпечатка пальца — пусть они и менее защищенные (попробуйте с усилием катать смартфоном по руке спящего человека, ища ту самую точку!), зато есть «из коробки» и для меня обеспечиваемая ими безопасность была достаточной.

Каковы различия между NFC и RFID, или они совершенно разные?

Короткий ответ:
RFID — это процесс, посредством которого элементы уникально идентифицируются с использованием радиоволн, а NFC является специализированным подмножеством семейства RFID. В частности, NFC является ветвью высокочастотной (High Frequency) RFID, и оба работают на частоте 13,56 МГц.
NFC разработан как безопасная форма обмена данными, а устройство NFC может быть как считывателем NFC, так и тегом NFC.
Эта уникальная функция позволяет устройствам NFC общаться друг с другом.

Подробный ответ:
По определению, RFID — это метод однозначной идентификации элементов с использованием радиоволн. Как минимум, система RFID содержит бирку, считыватель и антенну. Считыватель посылает сигнал тега через антенну, и тег отвечает своей уникальной информацией. Теги RFID являются активными или пассивными.

Активные метки RFID содержат собственный *источник питания*, что дает им возможность транслировать сигнал с диапазоном считывания до 100 метров. Их длинный диапазон считывания делает активные метки RFID идеальными для многих отраслей, где важны местоположение в логистике.

Пассивные метки RFID не имеют собственного источника питания. Вместо этого они питаются от электромагнитной энергии, передаваемой от считывателя RFID. Поскольку радиоволны должны быть достаточно сильными для питания тегов, пассивные метки RFID имеют диапазон считывания от прямого касания и до 25 метров.

Пассивные метки RFID работают в основном в трех частотных диапазонах:

• Низкая частота (LF) 125 -134 кГц
• Высокая частота (HF) 13,56 МГц
• Сверхвысокая частота (УВЧ) от 856 МГц до 960 МГц

Устройства NFC работают на одной частоте (13,56 МГц) в качестве считывателей и меток HF RFID. Стандарты и протоколы формата NFC основаны на стандартах RFID, изложенных в ISO / IEC 14443, FeliCa и на основе частей ISO / IEC 18092. Эти стандарты касаются использования RFID в бесконтактных картах.

В качестве точно отточенной версии высокочастотного RFID устройства ближнего поля используют преимущества коротких пределов диапазона считывания своей радиочастоты. Поскольку устройства NFC должны находиться в непосредственной близости друг от друга, как правило, не более нескольких сантиметров, он стал популярным выбором для безопасной связи между потребительскими устройствами, такими как смартфоны.

Одноранговая связь — это функция, которая отличает NFC от типичных RFID-устройств. Устройство NFC может действовать как читатель, так и как тег. Эта уникальная способность сделала NFC популярным выбором для бесконтактных платежей, ключевым драйвером в решении влиятельных игроков в мобильной индустрии включить NFC в новые смартфоны. Кроме того, смартфоны NFC передают информацию с одного смартфона на другой, связывая два устройства вместе, что превращает совместное использование данных, таких как контактная информация или фотографии, в простую задачу. В последнее время вы, возможно, видели рекламные кампании, которые использовали смарт-плакаты для передачи информации вместе с потребителями.

Запись болванки 125 кГц

Низкочастотные болванки типа T5577 имеют много разновидностей. Например, существуют варианты, которые маскируются от проверок считывателей, которые пытаются выяснить, является ли эта карта клоном или нет.

Голый UID стандарта ISO 14443-A

Все высокочастотные карты, работающие на базе ISO 14443-A, имеют уникальный идентификатор чипа — UID. Это серийный номер карточки, подобно MAC-адресу сетевой карты. UID бывает длиной 4, 7 и очень редко 10 байт. UID не защищен от чтения и не является секретным, иногда он даже написан на карточке.

В реальности существуют много СКУД-ов, использующих UID для авторизации доступа. Такое встречается, даже когда RFID-метки имеют криптографическую защиту. По уровню безопасности это мало чем отличается от тупых низкочастотных карт 125 кГц. Виртуальные карты (например, Apple Pay) намеренно используют динамический UID, чтобы владельцы телефонов не использовали платежное приложение как ключ для дверей.

Так как UID это низкоуровневый атрибут, то возможна ситуация, когда UID прочитан, а высокоуровневый протокол передачи данных еще неизвестен. Во Флиппере реализованы чтение, эмуляция и ручное добавление UID, как раз для примитивных считывателей, которые используют UID для авторизации.

Самый большой вес среди костистых рыб

Своим романтичным названием удивительное существо обязано форме тела, напоминающей овал, хотя красотой она не блещет. Короткий широкий хвост визуально укорачивает тело ещё больше и делает его похожим на блин.

Вес трёхметрового экземпляра представляет 1,5 тонны, а сколько весят самые крупные представители, которых удавалось наблюдать, не зафиксировано. Но можно представить себе, какой вес был у такой пятиметровой рыбки.

Кстати, это самый плодовитый вид среди позвоночных, самки обыкновенных лун-рыб производят до 300 000 000 икринок за раз.

Несмотря на устрашающий внешний вид, луна-рыба совершенно безобидна и даже беспомощна: из-за огромного веса и непропорционально маленьких плавничков ей очень тяжело плавать. Преодолеть течение ей не по силам, поэтому она часто просто дрейфует в воде. Во взрослом состоянии она становится ещё менее подвижной и большую часть времени проводит лёжа на дне.

Процесс имплантации

А вот и нет — на самом деле, ничего этого не понадобится! Это фотография инструментов из первой части статьи.

Так как метка приходит уже стерилизованной и в шприце, ее имплантация существенно более проста, без проблем выполняется самостоятельно без чьей-либо помощи. В общих чертах, процесс выглядит примерно так:

• Выбор места размещения метки. Как уже было сказано в первой части, чаще всего выбирают пространство между большим и указательным пальцами руки, так как это место обычно не испытывает давления при повседневной жизни. Если меток больше одной, как у меня, нежелательно располагать их совсем близко, лучше отступить 1-2 см друг от друга.
• Анестезия новокаином — вводим раствор новокаина 20 мг/мл подкожно в предполагаемое место разреза, попутно раздвигая ткани и упрощая дальнейшее размещение метки, ждем в течение 5-10 минут для проникновения в окружающие ткани. Осторожнее с новокаином — при наличии у вас аллергии иили кривых рук может вызвать множество самых неприятных последствий, вплоть до смертельного исхода! Не делайте этого самостоятельно, если вы не врач. Также не делайте этого в одиночестве и будьте готовы звонить в «скорую», если что.

  В принципе, обезболивание можно пропустить, пережить укол толстой иглы в руку не так уж сложно. В таком случае желательно, чтобы введение метки все же выполняли не вы сами, а другой человек — чтобы другой рукой сделать кожную складку.

• Имплантация — дважды протираем кожу спиртом, прокалываем кожную складку или «пузырь» с новокаином, держа иглу почти горизонтально к коже, вводим иглу на 15-20 мм, затем, нажимая на поршень шприца, выдавливаем метку через иглу под кожу. Аккуратно извлекаем иглу.

  Вот видео (не мое) о том, как это выглядит:

• Завершение — разрез в данном случае еще меньше, чем был в первый раз, поэтому достаточно просто заклеить его лейкопластырем. Если все было сделано правильно, через 3-5 дней пластырь можно будет снять, а на коже останется лишь небольшой шрам, который через несколько месяцев исчезнет совсем. Если в течение этих дней поднимется температура — опять же, идем к врачу, не откладывая.

В целом про пять лет вместе с метками

Про относительную бесполезность NFC-метки написано выше. В остальном — никаких особенных проблем. Почти за пять лет ни с метками, ни с самой рукой ничего не случилось, шрамы давно исчезли, каких-то особых подводных камней тоже не обнаружилось. Да, открывать двери «рукой» всё еще удобнее, чем отдельной таблеткой. Да, их можно использовать даже в организациях в качестве пропуска, предлагая прописать в СКУД «свою карточку» и вызывая этим легкое удивление — но не более.

Если у вас есть вопросы — задавайте, постараюсь ответить 🙂

Как это было у меня

Я, имея некоторые познания в медицине, решила все сделать самостоятельно. Собственно, никаких проблем не возникло 🙂 Желающим повторить — в третий раз предложу перечитать предупреждение в начале статьи.

Под спойлером немного фотографий с перчатками, пластырем и небольшим количеством крови

Вкалываем новокаин, ждем, вводим метку, убираем излишнюю кровь, попутно разбрасывая всё вокруг из-за того, что руки всего две.

Отличия RFID 125 кГц и 13. 56 МГц

Проще всего понять в каком диапазоне работает RFID-метка по виду антенны. У низкочастотных меток (125 кГц) антенна сделана из очень тонкой проволоки, буквально тоньше волоса, и огромного числа витков. Поэтому такая антенна выглядит как цельный кусок металла. У высокочастотных карт (13.56 МГц) антенна имеет намного меньше витков и более толстую проволоку или дорожки. Так что между витками видны зазоры.

Если просветить карту фонариком, можно узнать на какой частоте она работает

Чтобы увидеть антенну внутри RFID-карты, можно просветить ее фонариком. Если у антенны всего несколько крупных витков — это скорее всего высокочастотная карта. Если антенна выглядит как цельный кусок металла без просветов — это низкочастотная карта.

Антенны у низкочастотных карт из очень тонкой проволоки, а у высокочастотных из более толстой

Низкочастотные метки обычно используются в системах, которые не требуют особенной безопасности: домофонные ключи, абонементы в спортзал и т.д. Из-за большей дальности действия их удобно применять в качестве пропусков на автомобильные парковки: водителю не нужно близко прислонять карту к считывателю, она срабатывает издалека. При этом, низкочастотные метки очень примитивны, у них низкая скорость передачи данных, из-за этого в них нельзя реализовать сложный двусторонний обмен данными, вроде проверки баланса и криптографии. Низкочастотные метки передают только свой короткий ID без всяких средств аутентификации.

Высокочастотные метки используются для более сложного взаимодействия между картой и считывателем, когда нужна криптография, долгий двусторонний обмен, аутентификация и т.д., например для банковских карт, надежных пропусков.

Сравнение RFID-меток 125 кГц и 13,56 МГц

XNT Glass NFC Tag

На КДПВ именно он. Гладкий 2×12 мм стеклянный цилиндр, содержащий стандартный чип NXP NTAG216 и компактную антенну, поставляется сразу в стерилизованном виде внутри специального шприца.

Метку в таком исполнении сделали ребята из Dangerous Things в ходе кампании на Indiegogo, собравшей более 30 тысяч долл. при необходимых 8 тыс.

В 2014 году, уже после имплантации EM4100, нашелся этот чип, был заказан и успешно приехал Почтой России ко мне. Стоил он тогда $99 (столько же стоит и сейчас) плюс $28 доставка.

Банковские карты EMV (PayPass, Apple Pay)

EMV (Europay, Mastercard, and Visa) — международный набор стандартов банковских карт. Подробнее про работу бесконтактных банковских карт можно почитать в статье Павла zhovner Как украсть деньги с бесконтактной карты и Apple Pay.

Банковские карты — это полноценные смарт-карты со сложными протоколами обмена данными, поддержкой ассиметричного шифрования. Помимо чтения UID, с банковской картой можно обменяться сложными данными, в том числе вытащить полный номер карты (16 цифр на лицевой стороне карты), срок действия карты, иногда имя владельца и даже историю последних покупок.

Стандарт EMV имеет разные высокоуровневые реализации, поэтому данные, которые можно достать из карт могут отличаться. CVV (3 цифры на обороте карты) считать нельзя никогда.

Банковские карты защищены от replay-атак, поэтому скопировать ее Флиппером, а затем эмулировать и оплатить покупку в магазине у вас не получится.

Высокочастотные метки 13,56 МГц

• Малая дальность — высокочастотные метки специально разработаны так, чтобы их нужно было прикладывать вплотную к считывателю. Это сделано в том числе для защиты от несанкционированного считывания. Максимальная дальность считывания, которую я видел у пассивных таких карт — около 15 см на специальных дальнобойных считывателях.
• Продвинутые протоколы — скорость передачи данных до 424 kbps позволяет реализовать сложные протоколы обмена данными с полноценным двусторонним обменом: криптографию, передачу файлов и т.д.
• Безопасность — высокочастотные бесконтактные карты не уступают контактным смарт-картам. Существуют карты, поддерживающие стойкие алгоритмы шифрования, вроде AES, и реализующие ассиметричную криптографию с открытым ключом.

Самая прозрачная голова?

У этих удивительных рыб прозрачная голова, сквозь которую они могут следит за добычей своими трубчатыми глазами.

Ранее не был понятен принцип работы глаз, так как надо ртом у рыбы находятся органы обоняния, а глаза размещены внутри прозрачной головы и могут смотреть только вверх. Зеленый цвет глаз этой рыбы вызван наличием в них специфического желтого пигмента. Считается, что этот пигмент обеспечивает специальную фильтрацию света, поступающего сверху, и снижает его яркость, что позволяет рыбе различить биолюминесценцию потенциальной добычи.

В 2009 году учёные выяснили, что благодаря особому строению глазной мускулатуры эти рыбы способны перемещать свои цилиндрические глаза из вертикального положения, в котором они обычно находятся, в горизонтальное, когда они направлены вперед. В этом случае рот оказывается в поле зрения, которое предоставляет возможность захватить добычу.

Как устроен RFID во Flipper Zero

Работа RFID-антенны во Flipper Zero

Флиппер поддерживает низкочастотные и высокочастотные метки. Для поддержки обеих частот, мы разработали двухдиапазонную RFID антенну, расположенную на нижней крышке устройства.

Для высокочастотных протоколов (NFC) во Флиппере установлен отдельный NFC-контроллер ST25R3916. Он реализует всю физическую часть работы с картами: чтение, эмуляцию. Низкочастотные протоколы 125 kHz у нас реализованы полностью программно — Флиппер «дрыгает» ногой микроконтроллера для передачи и принимает низкочастотный сигнал через аналоговую схему прямо на ногу GPIO.

Сверху плата с антеннами экранирована слоем ферромагнетика — он изолирует остальную электронику от наводок, перенаправляя высокочастотное поле в другую сторону, что дополнительно увеличивает дальность работы.

Антенна на этапе сборки вклеивается в нижнюю крышку Флиппера и подключается к плате через подпружиненные контакты. Это сильно облегчает процесс сборки, так как не требует подключения шлейфов или UFL разъемов к антенной плате.

Отличия и сфера применения

Отличия RFID и NFC заключаются во внешних характеристиках, технических параметрах и сфере использования.

Размер RFID метки – от 3 мм до 20 см. Она состоит из антенны, отвечающей за обмен сигналом с ридером, и чипа, хранящего данные. Размер NFC-метки меньше – около 25-38 мм. Оба чипа могут быть встроены в пластиковую карту, брелок, удостоверение личности и т.д, однако NFC-модули применяются также в телефонах.

Основные различия

В зависимости от мощности метки и ридера RFID работает на трех частотах: низких (от 125 до 164 кГц, LF), высоких (13.56 МГц, HF) и сверхвысоких (от 860 до 960 МГц, UHF). Лимит RFID доходит до 300 м.

Радиус действия и мощность NFC ограничены исключительно HF-частотами (13.56 МГц), что объясняет некоторые особенности их применения – метка считывается с расстояния до 10 сантиметров.

Еще одна разница RFID и NFC заключается в том, что RFID-технология не способна устанавливать двустороннюю связь и не доступна для использования в смартфонах.

Где используются чипы RFID и NFC

RFID-технология распространена в логистике и розничной торговле, где оптимизирует отслеживание поставок, также используется для чипирования крупного рогатого скота. Применяется для учета больших объемов маркированной продукции: на производствах, в ритейле.

NFC применяется для осуществления бесконтактных платежей через смартфон. Кроме этого NFC-модуль, интегрированный в смартфон, позволяет совместимым устройствам одним касанием обмениваться контактной информацией, ссылками на веб-страницы, настройками Wi-fi.

NFC, ISO14443 и Mifare

Стандартов ближней радиосвязи и беспроводных меток в частности, существует великое множество. Чаще всего используются частоты 125 кГц (LF-диапазон, см. первую часть, самые частые представители — EM-Marin, HID Proximity), 13,56 МГц (HF-диапазон, представители — семейство Mifare, семейство HID iClass) и 860-960 МГц (UHF-диапазон).

Вообще в пределах каждого диапазона существует такая легкая мешанина из стандартов ISO, расширений стандартов ISO другими, но совместимыми, коммерческих названий семейств и продуктов, частично или полностью реализующих один из стандартов. Это может добавить сложностей и неожиданных проблем, когда вы ожидаете, что ваша метка будет открывать вот эту дверь, а стандарт на самом деле не совсем тот — и ничего не работает.

Давайте кратко пробежимся по основным стандартам:

ISO 14443 — один из базовых стандартов для карт беспроводного доступа, определяет рабочую частоту (13,56 МГц), предельное расстояние (10 см), прочие физические параметры интерфейса, скорости (до 106 кбодс в изначальном стандарте) и протоколы передачи данных между считывателем и картой, определение коллизий, если в поле считывателя более одной карты и т.д. Стандарт не оговаривает применяемого шифрования, а также точного формата данных на карте.

ISO 15693 — менее распространенный стандарт, несовместимый с предыдущим. Предполагает ту же рабочую частоту, но меньшую скорость обмена данных (до 26 кбодс) в обмен на большую дальность считывания.

NFC — Near Field Communication — довольно большой набор стандартов,

совместимый с ISO 14443, описывающий как физический уровень интерфейса (в целом основанный на ISO 14443), так и многое другое, формат хранения данных NDEF (стандартизирующий способы кодирования URL, контактных данных и т.д.), режим совместимости с ISO 14443. Благодаря последнему, каждое NFC-устройство (и радиометка, и смартфон) может как минимум вернуть свой идентификационный номер в понятном считывателю, рассчитанному на более старые карты, формате. Ну и обычно NFC-считыватель способен читать и другие RFID-карты, не являющиеся NFC, но тоже основанные на ISO 14443.

MIFARE — большое семейство стандартов, также основанное на ISO 14443, отличающееся объемом памяти (от сотен байт до десятков килобайт), шифрованием (от отсутствия или проприетарного алгоритма до AESDES), часто используемое в качества карт доступа, платежных карт.

HID Prox

Компания HID Global — самый крупный производитель RFID оборудования в мире. У них есть несколько фирменных низкочастотных и высокочастотных RFID-протоколов. Наиболее популярный низкочастотный HID-протокол это 26-битный H10301 (HID26, он же HID PROX II). Уникальный код в нем состоит из 3 байт (24 бита), еще 2 бита используются для контроля четности (проверки целостности).

На некоторых HID26 картах написаны цифры – они обозначают номер партии и ID карты. Полностью узнать 3 байта уникального кода по этим цифрам нельзя, на карте написаны лишь 2 байта в десятичной форме: Card ID.

Структура данных HID26 на карте и при чтении Флиппером

Из низкочастотных протоколов семейства HID, Флиппер пока умеет работать только с HID26. В дальнейшем мы планируем расширить этот список. HID26 наиболее популярен, так как совместим с большинством СКУДов.

Наши соцсети

Узнавайте о новостях проекта Flipper Zero первыми в наших соцсетях!

Медицинская часть

Имплант продали и поставили ребята из Питера. В соответствующем разделе на сайте Dangerous Things есть их контакт, правда сейчас там отмечена Москва.

Установлен имплант подкожно в кисть в область «анатомической табакерки», лишенную сосудисто-нервных пучков и чрезвычайно этим удобную. Манипуляция сделана крайне профессионально, за что я благодарен специалисту и команде.

Место вкола инъектора полностью зажило первичным натяжением за 2 недели. С целью верификации постановки чипа я сделал рентгеновский снимок. Собственно, на нём всё очевидно (для сопоставления показан инъектор и отмечено место укола).

Рентгенограмма кисти в прямой проекции

Смартфоны и ноутбуки

Дальше — как это применять? Мне больше всего была интересна возможность использования метки для быстрой разблокировки техники — датчики отпечатков пальцев в 2014-м году были не везде, не было их и в моих смартфоне и ноутбуке.

Тех программ, которые были в 2014 году, уже нет в активном состоянии, поэтому просто опишу в общих чертах.

NFC на Android — xNT — обычная и вполне полноценная метка, поэтому все программы, которые вы можете найти в маркете по запросу NFC — работают. Можно хранить в вашей метке какую-нибудь информацию (например, приватный ключ от чего-нибудь, хотя это может быть и не очень безопасно), можно автоматизировать действия при поднесении метки к телефону.

Разблокировка Android по NFC — в маркете по запросу «nfc unlock» или «nfc logic» программы, которые вполне выполняют эту функцию, и какое-то время я ее использовала на своем HTC.

Разблокировка Windows по NFC — тут две особенности. Во-первых, NFC-метки не считаются полноценными смарт-картами, и требуется сторонний «провайдер» для их работы. Во-вторых, Windows не позволяет использовать смарт-карту для локального входа, без домена. Поэтому требуется стороннее ПО. Я использовала связку из NFC Connector и EIDAuthenticate , а в качестве считывателя — ACR-122U.

Примеры эмуляции RFID при помощи NFC

Так как NFC-технология базируется на RFID с HF-диапазоном, то NFC-устройства способны в некоторых случаях заменять HF RFID-чипы, копируя их функции. Для осуществления бесконтактных платежей RFID-чипы интегрируются в платежные карты, а NFC-модули могут эмулировать эту функцию через смартфон.

Поэтому обе технологии используются в гостиничной и банковской сферах, в общественном транспорте, СКУД, но в разных форматах – карта и телефон.

NFC-устройства могут читать пассивные метки HF RFID. Такие метки встречаются в рекламных объявлениях и постерах и действуют по аналогии с QR-кодами, однако не требуют установки специального сканера. После взаимодействия с HF RFID-меткой мобильное устройство получит команду запустить необходимое приложение или открыть ссылку.

Также отличия RFID и NFC заключаются в том, что RFID-технология уже активно применяется во всем мире, а NFC находится на стадии внедрения в глобальное использование. Благодаря NFC-технологии ограничения частоты 13.56 МГц превращаются в уникальную связь ближнего поля, аналогов которой пока не придумано.

чипы RFID и NFC

Низкочастотные протоколы 125 кГц

В низкочастотных метках хранятся короткие ID карты, длиной в несколько байт. Эти ID прописываются в базу данных контроллера или домофона. При этом карта просто передает свой ID любому желающему, как только на нее подано электричество. Часто ID карты написан на ней самой и его можно сфотографировать и ввести вручную во Флиппер.

Популярные типы 125 kHz протоколов:

• EM-Marin — EM4100, EM4102. Самый популярный протокол в СНГ. Очень простой и стабильный в работе, может считываться с расстояния метра.
• HID Prox II — низкочастотный протокол от компании HID Global. Более распространен на западе, но встречается и в СНГ. Более сложный в работе, считыватели и карты относительно дорогие.
• Indala — очень старый низкочастотный протокол, придуманный компанией Motorola, но потом выкупленный HID. Встречается реже двух предыдущих, выходит из использования, но по-прежнему иногда встречается.

В реальной жизни низкочастотных протоколов намного больше, но все они так или иначе являются вариацией этих трех, по крайней мере используют ту же модуляцию на физическом уровне. На момент написания этой статьи Флиппер умеет читать, сохранять, эмулировать и записывать все три этих протокола. Наверняка найдутся низкочастотные протоколы, которые пока не поддерживаются Флиппером, но так как подсистема 125 kHz реализована программно, мы сможем добавить новые протоколы в будущем.

EM-Marin

В СНГ наиболее распространен RFID-формат EM-Marin. Он прост и не защищен от копирования. EM-Marin обычно выполнен на базе чипа EM4100. Существуют и другие чипы, работающие по тому же принципу, например EM4305 – в отличие от EM4100 его можно перезаписывать.

Уникальный код EM-Marin на карте и на Флиппере

Уникальный код EM4100 состоит из 5 байт. Иногда он написан на RFID-карте. Уникальный код может быть записан сразу в нескольких форматах: десятичном и текстовом. Флиппер использует шестнадцатеричный формат при отображении уникального кода. Но на картах EM-Marin обычно написаны не все 5 байт, а только младшие 3 байта. Остальные 2 байта придется перебирать, если нет возможности считать карту.

Некоторые домофоны пытаются защищаться от дубликатов ключей и пытаются проверять, не является ли ключ записанным на болванку. Для этого домофон перед чтением посылает команду записи, и, если запись удалась, считает такой ключ поддельным. При эмуляции ключей Флиппером домофон не сможет отличить его от оригинального ключа, поэтому таких проблем не возникнет.

Mifare Ultralight

Mifare — семейство бесконтактных смарт-карт, имеющих собственные разные высокоуровневые протоколы. Mifare Ultralight — самый простой тип карт из семейства. В базовой версии он не использует криптографическую защиты и имеет только 64 байта встроенной памяти. Флиппер поддерживает чтение и эмуляцию Mifare Ultralight. Такие метки иногда используют как домофонные брелки, пропуска и проездные. Например, московские транспортные билеты «единый» и «90 минут» выполнены как раз на основе карт Mifare Ultralight.

Какие бывают RFID-метки

Внешний вид RFID-меток может быть совершенно разный: толстые/тонкие карты, брелоки для домофонов, браслеты, кольца, монеты и даже наклейки. При этом только по внешнему виду нельзя однозначно сказать, на какой частоте и по какому протоколу работает метка.

Внешне RFID-метки могут выглядеть по-разному

Часто производители RFID-брелков используют одинаковые пластиковые корпуса для меток разных частотных диапазонов, поэтому бывает, что две метки, выглядящие абсолютно одинаково, работают в разных диапазонах. Это важно учитывать, когда пытаетесь определить на глаз, что за метка перед вами. В статье мы будем рассматривать 2 самых популярных типа RFID-меток, которые используются в системах контроля доступа. Флиппер поддерживает оба этих диапазона.

Существует множество RFID-протоколов, работающих на других частотах, вроде UHF 840-960 МГц. Они применяются для отслеживания грузов, оплаты проезда на платных дорогах, отслеживания диких животных при миграции и т.д. Эти метки могут иметь собственную батарею и работать на расстояниях от нескольких метров, до нескольких километров. При этом, они достаточно редкие, и в привычном обиходе почти не встречаются. В статье мы их рассматривать не будем.

Сфера применения и отличия

Метки RFID и NFC, при помощи которых происходит накопление и считывание информации, отличаются не только по внешнему виду, но и по сфере применения и техническим параметрам.

RFID-чип состоит из антенны, принимающей и передающей сигнал, и небольшой микросхемы, предназначенной для записи, кодирования и декодирования информации в радиочастотный сигнал. При первом взгляде на этот чип человек видит именно антенну, которая похожа на лабиринт в виде серебристой полоски-змейки, расположенной на пластинке метки.

Обратите внимание! NFC-тег отличается минимальными размерами, позволяющими размещать его даже в небольшом брелоке.

Одна метка — это миниатюрная антенна диаметром в монету 5 рублей и толщиной с бумажный лист. Данными с нужным устройством этот тег обменивается в течение 0,1 секунды.

Метки RFID применяют сегодня не только в торговой сфере для контроля за перемещением продуктов питания и иных товаров, но и для обязательной маркировки при помощи контрольных идентификационных знаков меховых изделий.

Кроме этого, они используются для:

• отслеживания за приёмкой, отгрузкой и перемещением товаров в складских помещениях, что увеличивает скорость проведения этих операций, исключает людские ошибки;
• работы платёжных систем и систем контроля доступа для оплаты услуг;
• контроля за персоналом и транспортом.

Метки NFC постепенно охватывают многие сферы жизнедеятельности людей.

При их помощи можно:

• проводить бесконтактную оплату;
• считывать личную информацию с целью получения доступа к банковским счетам, карточкам, аккаунтам и другой информации;
• программировать любой девайс на осуществление определённых действий после прикосновения к NFC-тегу.

RFID-метки могут работать на разных частотах и сканироваться на расстоянии до ста метров, независимо от наличия зоны прямой видимости. Для каждой частоты присваивается свой набор стандартов и протоколов.

NFC-чип, являясь последователем RFID-стандарта:

• работает на частоте 13,56 МГц;
• считывается на расстоянии не более 5 см;
• обладает возможностью двухсторонней связи и доступен в большинстве мобильных телефонов.

Вам будет интересно: Радиочастотная идентификация RFID: автоматизация учета и контроля в бизнесе

В чем разница?

RFID-система состоит из трех компонентов: радиочастотной метки, считывающего информацию ридера и специализированного ПО. RFID-системы могут быть пассивными и активными. В пассивных

RFID-системах метки нуждаются в питании от ридера, чтобы передать сигнал (причем на короткое расстояние до 20 см). Активные генерируют сигналы на дальних расстояниях, поскольку метка имеет собственный источник энергии.

Связь между меткой и ридером в RFID-системах однонаправленная – данные записаны на метке, ридер может их сканировать, дополнять и кодировать, однако сам никаких данных не хранит. NFC-системы используются для более сложной коммуникации с получением обратной связи. Каждое устройство может выступать одновременно и считывателем, и меткой. Это позволяет осуществлять не только однонаправленную, но и двунаправленную (равноправную) связь в режиме P2P (peer-to-peer) – обмен информацией возможен в 2-х направлениях одномоментно.

Преимущества и недостатки

Для поиска и считывания информации в RFID-системах нет необходимости в прямой видимости маркированного объекта или контакте метки и ридера. Поиск и считывание меток могут выполняться даже через упаковку или на расстоянии – от 20 см до 300 м.

Идентификация, передача и хранение информации происходят автоматически, не требуя человеческого участия. Промышленные RFID-ридеры распознают метки на высокой скорости, до 1000 считываний в секунду, включая сканирование движущихся объектов. При этом сохраняется высокая степень безопасности конфиденциальной считываемой информации – каждая метка содержит уникальный код, надежно защищенный от подделки.

Однако RFID-метки зависимы от приборов, создающих электромагнитные помехи, и недоступны для считывания в поврежденном виде. Также не все метки читаются с большого расстояния и подвержены негативному воздействию влаги.

NFC-технология не подходит для взаимодействия между устройствами, расположенными на расстоянии больше 10 см. Однако близкий контакт имеет и плюсы: затрудняет перехват конфиденциальной информации и не потребляет много энергии.

Также к ограничениям NFC относят невысокую скорость передачи – около 400 кбит/с. Она не подходит для быстрой передачи файлов большого размера, как Bluetooth или Wi-fi, зато справляется с обменом короткими сигналами, что позволяет использовать ее в сфере быстрых бесконтактных платежей с помощью мобильного телефона. Импульс который телефон посылает терминалу длится 0,1 с, что ускоряет процесс оплаты.

В вычислительной технике понятие эмуляции заключается в комплексе программных, аппаратных средств, которые способны копировать (эмулировать) функции первоначальной вычислительной системы на другую. В результате дублированное поведение должно максимально соответствовать поведению оригинальной системы.

В современных смартфонах устанавливаются специальная антенна и чип, поддерживающий технологию ближней бесконтактной связи. В результате мобильное устройство эмулирует (т.е. заменяет) любые кредитные, бонусные или транспортные карты, работающие в системе RFID или NFC. С его помощью можно провести оплату в гипермаркете, получить бонусы лояльности. При помощи эмуляции можно скопировать домофонный ключ доступа на смартфон, поддерживающий NFC систему и открывать замки. При помощи мобильного устройства можно считать нужную информацию о товарах с установленных на рекламных плакатах или полках магазинов «умных» тегов.

Кроме этого, создаются возможности для эмулирования других устройств друг с другом. Имея, к примеру, фотокамеру, можно прикоснуться ей к принтеру, который без всяких дополнительных соединений начнёт печать фотографий. С помощью специальной медицинской NFC-метки, прикреплённой к телу, человек сможет, эмулировав через свой смартфон, отправить информацию о температуре тела, давлении, уровне сахара непосредственно своему лечащему врачу.

Таким образом, жизнь людей, использующих современные технологии, становится все более удобной и быстрой. Но насколько она будет безопасной от хищения и распространения конфиденциальной информации, пока не совсем понятно.

Низкочастотные метки 125 кГц

• Дальнобойность — большая дальность действия таких меток достигается за счет низкой частоты. Существуют считыватели карт EM-Marin и HID, который работают на расстоянии около метра. Их часто применяют на автомобильных парковках.
• Примитивный протокол — из-за низкой скорости передачи данных, такие метки могут передать только свой короткий ID. В большинстве случаев не используются никакие средства аутентификации и защиты данных. Как только карта попадает в поле действия считывателя, она начинает передавать свой идентификатор.
• Низкая безопасность — из-за примитивности протокола, такие метки легко скопировать или прочитать у владельца из кармана.

Резюме

Таким образом, NFC — это не отдельная технология, а высокочастотная ветвь семейства RFID. Обе технологии имеют общие черты, свои преимущества и недостатки. RFID — радиочастотная идентификация, которая используется уже несколько десятилетий, а NFC — коммуникация ближнего радиуса действия, она только набирает обороты в течение последних 5—7 лет.

RFID можно эмулировать через NFC и производить разнообразные манипуляции, которые облегчают деятельность компаний и повседневную жизнь обычных людей.

Ручные считыватели RFID на любой бюджет.

Оставьте заявку и получите консультацию в течение 5 минут!

Оцените, насколько полезна была информация в статье?

Наш каталог продукции

У нас Вы найдете широкий ассортимент товаров в сегментах кассового, торгового, весового, банковского и офисного оборудования.

Посмотреть весь каталог

Возможности NFC

RFID-функциональность импланта — типична, рукой теперь можно открывать электронные дверные замки (предварительно закинув нужный образ из деки) и проч., а вот NFC-сценарии занятнее. Например, в чип можно закидывать цитаты из Пелевина и радоваться Next-Gen гаданию по роману S.N.U.F.F., как показано на картинке. Вариантов — множество

Разница в применении RFID и NFC технологий

Существуют пассивные и активные RFID. Радиосигнал от считывателя пассивного типа поступает на поглощающую его метку и отражается обратно в идентификаторе.

Активный RFID, работающий на значительных расстояниях, позволяет приёмнику со своим источником питания генерировать радиосигнал, не нуждаясь в поглощённой энергии от другого источника. Такая технология создана для идентификации, а не для коммуникации. При помощи специальных считывателей с меток снимается небольшой (до тысячи байт) объём информации, которую можно считывать и перезаписывать.

Взаимодействие ближнего поля выглядит следующим образом. Устройство-инициатор работает с целевым устройством. При помощи инициатора генерируется радиочастотное поле. Оно создаёт энергию для простого целевого устройства, например, бесконтактной смарт-карты, без отдельного электропитания.

Основная суть NFC-технологии в том, что она даёт возможность взаимодействия устройствам в течение более длительного, по сравнению с RFID, промежутка времени, но на значительно меньших расстояниях.

Начиная с 1996 года, количество используемых диапазонов постепенно стало увеличиваться. К самым распространённым относятся единые мировые стандарты EPC Global от 5 до 135 кГц, от 860 до 930 МГц, 13,56 МГц и 2,45 ГГц. Для каждого из этих диапазонов частот стандарты делятся между UHF, LF и HF диапазонами.

При помощи протокола второго поколения Gen 2, отличающегося повышенным уровнем безопасности, может функционировать сразу несколько считывателей. Они отличаются тем, что в комплексе с другими устройствами или ридерами могут быстрее считывать метки и делать перезапись EPC.

К преимуществам радиочастотной идентификации относятся:

• Высокая скорость считывания информации, её перезаписи и передачи. Ридер способен считать в течение нескольких секунд десятки устройств. Это упрощает процесс сбора нужной информации.
• Конфиденциальность данных и их безопасность. Записываемая информация засекречивается благодаря уникальному ID-коду чипа.
• Автоматическая запись и сканирование без участия людей.
• Быстрота поиска меток на расстоянии до десяти метров без необходимости прямой видимости с учётом распознавания данных через упаковочные материалы.
• Устойчивость при использовании в любых условиях. Метки не боятся высоких и низких температурных перепадов, влаги, давления, воды, грязи, пыли, красок, масла, коррозии.

К основным недостаткам относятся:

• невозможность использования под предметами или на упаковках с токопроводящей поверхностью;
• подверженность помехам от приборов, создающих электромагнитные поля;
• взаимные коллизии при попадании в поле нескольких транспондеров, которые устраняются при помощи создания специальных алгоритмов антиколлизии;
• более высокая стоимость меток по сравнению со стоимостью этикеток со штрихкодами.

Технология NFC разработана на базе RFID с целью сложного обмена информацией между участниками процесса. С помощью NFC-считывателя можно получать информацию с пассивных меток и записывать новую в определённый тип RFID-меток, независимо от типа тегов, с учётом использования стандартного формата.

Устройства этого типа могут функционировать:

• в режиме обмена сведениями одновременно в двух направлениях;
• в режиме чтения и записи данных;
• способом эмулирования карты, как RFID-метки через NFC, находясь в поле прибора, работающего по этой же технологии или по технологии ближней бесконтактной связи.

Обратите внимание! К основному отличию NFC от RFID относится способ обмена информации в двух направлениях одновременно (P2P), реализуемый при помощи ГОСТа Р ИСО/МЭК 18092 и двух протоколов (LLCP и SNEP).

К основным преимуществам этого варианта считывания, передачи и записи сведений относятся:

• возможность взаимодействовать с NFC-приспособлениями с дуплексным или двусторонним обменом;
• срабатывание на небольших (максимум до 20 см) расстояниях, что затрудняет возможность перехвата конфиденциальных данных и экономит энергопотребление в процессе короткого взаимодействия;
• универсальность с учётом возможности заменить разные бесконтактные технологии в здравоохранении, в банковской сфере, в торговле, потребительской электронике, на транспорте, в гостиничной и других отраслях;
• открытость и соответствие промышленным стандартам;
• возможность упрощения доступа к социальным сетям, ввода кодов и совершения платежей; интуитивность с учётом установки связи при помощи одного касания;
• поддержка иных беспроводных технологий с учётом настройки Bluetooth и Wi-Fi соединений.

Терминалы сбора данных RFID! Доставка по всей России.

Оставьте заявку и получите консультацию в течение 5 минут.

Следует помнить о том, что скорость передачи данных по технологии коммуникаций ближнего радиуса действия существенно меньшая, если сравнивать с Bluetooth или Wi-Fi. Но это вполне понятно, т. к. NFC создали не для высокоскоростных и длительных коммуникаций, а для обмена короткими сообщениями. Поэтому если нужно не только быстрое, но и долгосрочное общение, то надо воспользоваться такими расширенными протоколами обмена данными, как Wi-Fi или Bluetooth.

Недостатками этой технологии можно считать:

• Повышенную энергозависимость. Даже в неактивном режиме для функционирования чипа нужна энергия. Привязка к мобильному устройству может привести к его неожиданной разрядке в процессе выполнения покупки или оплаты за услугу.
• Обязательную подготовительную работу. Перед тем как совершить определённые действия, надо предварительно разместить чип в нужном месте и провести правильную настройку.
• Невозможность оперативной блокировки функции. В случае утери смартфона, при помощи которого совершается манипуляция, заблокировать её в удаленном режиме будет проблематично.

Выводы и наблюдения

Связка Flipper + чип NeXT от Dangerous Things позволила устранить проблему забытых карточек доступа. Чип NeXT — на момент написания этого поста существует в виде «второй версии». Первая, которую имплантировал себе сотрудник питерского «коллектива фанатов биохакинга» с 2016 года исправно работает.

Существуют (правда, мне встретился лишь единожды) считыватели карт, которые срабатывают в присутствии форм-фактора «карта», но не реагируют на «капсулу» или более мелкую нить. Буду разбираться в чем причина, и является ли она специфичной в отношении конкретных моделей ридеров