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NFC技能的平安与发展综述

发布时间:2018-11-21 01:06:01 文章来源:未来智讯    
    NFC技能的平安与发展综述作者: 周瑞 李忠 邓岚娟   摘 要:介绍NFC技能观念,特点,与RFID技能的区别,简述NFC技能的平安性,包括传输平安和标签平安,指出NFC技能目前存在的问题及其发展。
  关键词:NFC;RFID技能;平安;发展
  引言
  NFC(Near Field Communication)技能由RFID非接触式射频技能演变而来,其相关技能和标准还在不时提出和改进中。该技能最早不过对数据接口和射频技能的大略融合,目前,NFC已经作为一种低功耗,快速,平安的无线通讯技能,在移动支付,门禁管理等方向有很大的研讨潜力和发展前景。
  1 NFC技能的观念
  NFC技能观念最早在2004年由诺基亚,索尼和NXP公司共同提出,以ISO 18092、ETSI TS 102 190和ECMA 340为基础的标准化框架,并兼容常见的Felica和ISO 14443 Type-A架构[1][3];这种技能能够对短距离范围内的设备进行互联和通讯,作为一种短距离的非接触式的无线通讯技能,下面将对NFC技能的基本原理进行介绍。
  NFC技能基本原理:
  NFC技能主要利用13.56MHz进行无线通讯,通讯的距离一般在10cm左右[1],与RFID技能不同的是,NFC技能能够进行通讯,这与传统的RFID技能有着明显的区别,其通过利用传统RFID技能提供的射频场,完成NFC设备之间的通讯,通讯能够是主动的,也能够是被动的。主动模式中,通讯倡议者与下令接受者之间是相互对等的,倡议者在倡议对指标设备的通讯的同时会产生一个RF射频场,若指标接收设备筹备应答,则其也需要在应答的同时产生RF射频场从而实现对指标设备的应答;而在被动模式中,则不需要指标设备提供射频场进行应答,指标设备主要通过利用负载调制技能完成对下令倡议者的应答[2];此外,NFC技能在进行无线通讯时候的数据传输速率一般为106kbps,212kbps或424kbps[1]。
  NFC的事务设备主要包括三局部:读取设备,标签以及天线;其中读取设备一般主要由微抑制器组成,实现13.56MHz的近距离无线通讯。标签包括有源标签和无源标签,其由特殊的线圈线路构成,目前常见的的NFC标签识别卡主要为S50,S70和UltrLight卡,S50卡的内存为1k,包含16个扇区,共有1024字节,S70卡的内存为4k,包含40个扇区,共有4096个字节,而UltraLight卡拥有512位的内存。
  2 NFC技能的事务模式
  2.1 读卡器模式
  NFC技能的读卡器的模式中,NFC设备主要被用于非接触式的读取,能够给标签写入特定的信息,此时的读卡器的模式主要完成的不过对标签信息的读取,此外,这种模式事务下的NFC设备也可实现设备之间的数据交换。
  2.2 仿真卡模式
  NFC设备的仿真卡的模式是将NFC设备等同选取传统射频识别技能的IC卡,能够完成现有IC卡的事务,与传统射频技能的IC卡不同的是,该模式下的NFC设备在被当做仿真卡的期间,其事务能够在无源情况下完成,此时是通过读卡器的RF域进行供电。
  2.3 点对点模式
  NFC设备在点对点模式下能够实现较短距离下的无线通讯,大略的数据交换等,距离一般为20cm以内,这也是NFC技能与传统非接触式射频技能的区别所在,因此,NFC技能的设备在点对点模式下能够是实现平安可靠的设备间的无线通讯,这种通讯能够是双向的,也能够是单向的。
  3 NFC技能与RFID技能的区别
  NFC技能作为RFID技能的演进,其与RFID技能之间的区别主要在于:
  3.1 可实现设备间的双向通讯
  NFC技能的设备不但能够在仿真卡的模式下实现传统非接触式射频技能的数据读取,作为一种无线通讯技能,其设备间的通讯能够完成数据交换等信息的操作,此外,NFC技能的设备在双向通讯的期间,可选择的事务模式也更多,扩大了应用的范围。
  3.2 传输距离的不同
  NFC技能作为一种新兴的无线通讯技能,其传输距离一般在10到20cm之间,因此,NFC技能在应用时是作为一种短距离的无线通讯技能的,而RFID技能的传输距离一般超过数米,最大能够实现几十米的传输,相比之下,NFC技能的传输距离短使得该技能具有更低功耗特点的原因,此外,这种短距离的无线通讯方式也是其具有平安性的原因之一。
  4 NFC的平安性
  NFC技能具有短距离无线通讯的特点,这也使得该技能与传统的无线通讯技能具有更好的平安性;当NFC设备在仿真卡的模式下事务时,NFC设备在将IC卡信息传入到NFC射频器期间,会进过一系列复杂的验证,由NFC设备的MCU做出相应的操作和处理。此外,传输距离的过长会使得信息传输的可靠性降落,因此,NFC技能的无线通讯技能具有更可靠的信息传输效率。
  NFC技能的平安性另一方面则体如今其标签本身的平安性,NFC的标签具有唯一,数据烧死不可改写,以及额外的密码加密的特点,其中,NFC标签具有7字节的唯一ID,数据在被写入后是无法被非法操作的,加上额外的32为密码加密,较之现有的无线通讯技能具有更好的平安性;下面主要对NFC技能标签的加密进行介绍。
  NFC标签在生成的时候会被烧入一个ID序列,该序列是唯一不可复制的,通过非对称算法由该ID序列可得到一个密文,该密文被存储在标签的数据区,因此,NFC设备在进行数据通讯的时候,通过对该密文的对比匹配,判断标签的真伪,实现NFC技能的平安通讯。
  NFC标签的防伪判别主要由两个方面,一个是其唯一的ID序列,这种序列的唯一性使得,一旦发现仿冒的NFC标签,即可通过仿冒标签的序列找到其生产厂商,有效的避免了仿冒标签的生产;另外一个则是由非对称算法得到的密文,这种密文具有不可逆性,不能被反向译解,就算复制得到标签的ID序列,也无法生成密文;因此,NFC技能的平安性也可由NFC标签体现。   5 NFC技能存在的问题
  NFC技能虽然具有平安可靠的特点,然而在其发展的过程中也存在着一些问题,最初,NFC技能如今主要被用于移动设备上,然而目前一些NFC设备并不支持卡模拟,这时由于这些设备只含有NFC芯片而没有平安模块,平安模块主要完成对敏感信息的存储;其次,虽然NFC技能具有较之传统无线通讯技能具有更可靠的数据传输,然而这种数据传输仍然存在着问题,影响着通讯平安,NFC技能其短距离的信息传输增加了可靠性,然而通过特定的天线,标签的信息有可能被窃听,因为标签内部的信息在传输的过程中并不是一直加密,一般信息在链路层通信时并没有对信息进行加密,这使得信息在该层传输时被窃听的可能性增加,从而造成信息的泄露。
  NFC技能除了在硬件和信息窃听外,还存在着信息复制,信息恶意破坏,受到中间抨击的问题。
  6 NFC技能的发展前景
  NFC技能具有的平安性以及短距离的无线通讯,使得该技能在移动支付,门禁管理,银行安防等领域具有很好的发展潜力,具体的发展前景如下:
  6.1 移动支付
  NFC技能目前主要发展于移动设备端,用于支付等;利用移动设备的便捷性,选取了NFC技能的移动支付具有更高的平安性和可靠性;将NFC芯片内嵌至移动设备内部,如手机等,极大的方便了人群消费,同时并不会影响一定设备的正常使用,还能够实现用户间的信息传递和设备互联。
  6.2 信息媒体
  NFC标签具有低成本的特点,而且标签内部能够被写入特定的信息,能够发展为新媒体,相比于传统的媒体,如纸媒,对资源的消耗,及其一次性消费的特点造成了极大的浪费,NFC技能发展的新媒体能够把信息内容写入标签,标签开放后,被写入的内容能够被外部的NFC设备识别,此外,也可发展为新的流媒体,利用标签能够下载特定的多媒体资源。
  6.3 门禁管理
  NFC技能相比于传统的非接触式射频技能,其与移动设备实现了更好的连接,被嵌入用户设备中的NFC芯片能够被写入用户的多个数据内容,对传统的非接触式射频识别的IC卡进行集成,一方面避免了因为消费者手中拥有数张IC而造成的容易丢失的问题,另外也避免了用户的卡片被恶意复制等平安泄露的问题;利用NFC技能的门禁管理,更高效,更平安。
  6.4 安防领域
  NFC技能除了能够应用与门禁管理方面外,在安防领域也有着广泛的应用前景,可用于用户的车辆防盗,银行安保,利用其复杂的验证过程,完成用户的识别,避免用户的车辆被非法操作,和造成不必要丧失。
  7 结束语
  文章最初阐述了NFC技能的相关观念和其事务模式,然后根据现有的非接触式射频识别技能与NFC技能进行了对比,对NFC技能的平安性进行了详细的介绍,并且,提出了NFC技能发展所要面对的若干问题和挑战,最终,对NFC技能今后的发展进行了展望。
  总之,惟有整个家当与学术界对NFC技能未来发展的问题和挑战不时的突破和革新,NFC技能才有可能得到更好的发展和机遇;整体来看,NFC技能在未来将会给用户带来全新的体验,给人们的生活和生产带来更多的便利,具有辽阔的发展前景。
  参考文献
  [1]胡俊华.NFC技能在汽车上的应用[J].中国电子商务,2014(18):88-89.
  [2]田斌,张小娟,周倩倩,等.基于NFC技能的门禁系统设计[J].电子世界,2014(22):21-22.
  [3]刘浩.基于NFC技能的近场通讯应用探索[J].中国无线电,2010(12):34-35.
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