نگاهی به فناوری

دنیایی را تصور کنید که در آن قادر هستید تنها با داشتن یک گوشی هوشمند در هر زمان به انجام کاری اراده کرده و آن ‌را به اتمام برسانید. از پرداخت کرایه تاکسی گرفته تا دریافت اطلاعات و جزییات مکان‌ها و عکس‌های مختلفی که در راه رسیدن به منزل با آنها روبه‌رو می‌شوید. تصور کنید پس از یک روز کاری پرمشغله در مسیر رفتن به منزل، به یک تبلیغ دیواری تئاتر برخورده و در همان لحظه تصمیم می‌گیرید بلیت ورودی سالن را سفارش دهید. گوشی هوشمند خود را از جیب مبارک درآورده و به تبلیغ دیواری نزدیک می‌کنید.

پول از حساب شما کسر شده و برای سانس مورد نظر بلیت خود را تهیه خواهید کرد. در ادامه مسیر خوشحال از اینکه فردا شب بعد از مدت‌ها قرار است یک تئاتر خوب ببینید، در هوس یک اسپرسوی جانانه بدون مواجهه با متصدی کافی‌شاپ سفارش قهوه داده و پول آن ‌را پرداخت می‌کنید. در مرحله آخر لیست خرید خانگی را درمی‌آورید و به همین ترتیب کلیه لوازم مورد نیاز منزل را تهیه می‌کنید. شاید این داستان برای بعضی‌ها به فیلم‌های هالیوودی شباهت داشته باشد، در حالی که واقعیت چیز دیگریست؛ یک فناوری نه‌چندان نوین با عنوان NFC (مخفف Near-Field Communication) قرار است زندگی در دنیای مدرن را بیش از پیش ساده کند.

به عنوان یک قاعده کلی، یک دستگاه مجهز به فناوری NFC به طور پیش‌فرض می‌تواند در یک محدوده مکانی با دیگر دستگاه‌های مشابه به تبادل اطلاعات بپردازد. این فناوری با سیم و کابل سر و کار ندارد و در مقابل به کاربران امکان برقراری ارتباط را با فاصله چند سانتی‌متری (در بستر بی‌سیم) می‌دهد. در مورد NFC یک چیز کاملا روشن است؛ اهمیت بین‌المللی، پذیرش و گستردگی روزافزون آن. امروزه بسیاری از فروشگاه‌ها و موسسات در سرتاسر این کره خاکی به این نوع فناوری مجهز شده و دیگران را نیز به انجام آن ترغیب می‌کنند.

شش پرسش اساسی

NFC چگونه کار می‌کند؟

ارتباطات بی‌سیم با برد کوتاه یا همان Near Field Communication یک فرم تبادل اطلاعاتی است که بدون نیاز به تماس مستقیم کار کرده و دستگاه‌ها را با یک فاصله کوتاه و در مدت‌زمان کم به یکدیگر متصل می‌کند. این فناوری به خودی خود می‌تواند برای انتقال داده‌ها به طور مستقیم از فناوری‌های دیگر چون WLAN و بلوتوث استفاده کند.

از NFC در چه مکان‌هایی استفاده می‌شود؟

فناوری مذکور می‌تواند در محدوده وسیعی از مناطق جغرافیایی و نرم‌افزاری مورد استفاده قرار بگیرد. هزینه‌ پیاده‌سازی NFC بسته به برنامه‌های کاربردی مورد نیاز و اجرای فنی متفاوت خواهد بود. به‌کارگیری NFC به توسعه تسهیلات کلیه مراکز کمک شایانی می‌کند.

NFC چگونه از داده‌های انتقالی محافظت می‌کند؟

زمانی که یک فناوری NFC تجاری راه‌اندازی می‌شود، باید ارتباطات متقابلی بین ارائه‌دهندگان، مقامات نظارتی و مراجع صدور گواهینامه وجود داشته باشد. این ارتباطات متقابل بین سازمان‌ها نه‌تنها بر روش‌های فنی و مکانسیم‌های رمزگذاری نظارت دارند بلکه عمده تمرکز آنها باید روی حفاظت اطلاعات شخصی باشد. درنتیجه، دقیق‌ترین اقدامات امنیتی برای تولید عناصر امنی چون سیم‌کارت یا کارت‌های حافظه میکرو، کارت‌های اعتباری و فروش بلیت الکترونیکی مورد نیاز است.  

چرا NFC بر دیگر فناوری‌های انتقال داده ترجیح داده می‌شود؟

در حال حاضر می‌توان توسط فناوری‌های وای‌فای و بلوتوث داده‌های بزرگ را در فواصل طولانی‌تر انتقال داد. با این وجود راه‌اندازی سرویس‌های مبتنی بر این نوع فناوری‌ها مراحل و هزینه‌های زیادی را می‌طلبد. در مقابل توسط فناوری NFC می‌توان به نسبت قابل توجهی این نوع هزینه‌ها را کاهش داد.

چرا فناوری NFC بهتر از RFID است؟

NFC فناوری‌ای است که مبتنی بر امواج رادیویی بوده و به نوعی تکامل‌یافته فناوری RFID به‌شمار می‌رود. تنها تفاوت RFID با NFC در این است که در حال حاضر تبادل اطلاعات در NFC حداکثر تا فاصله ده سانتی‌متری امکان داشته و از مکانیسم‌های پیشرفته‌تر امنیتی استفاده می‌کند. علاوه بر اینکه توسط NFC امکان انتقال اطلاعات وجود دارد، این فناوری استانداردهایی نیز مبتنی بر ارتباطات امن بین دستگاه‌های الکترونیکی روزمره را در خود جای داده است.

NFC از کجا شروع به کار کرد؟

در سال ۲۰۰۲ بود که یک کنسرسیوم متشکل از شرکت‌های فناوری نیمه‌هادی فیلیپس (یک شرکت تابعه فیلیپس که امروزه با نام NXP شناخته می‌شود) و سونی بررسی‌ها و پژوهش‌هایی را بر روی RFID آغاز کردند. با شروع به کار انجمن NFC توسط سونی، نوکیا و شرکت تابعه فیلیپس استانداردهای جدید معرفی و تدوین شدند. از همان ابتدا هدف این بود که مشتریان و شرکت‌ها تبادلات خود را افزایش داده و زندگی دنیای مدرن ساده‌تر از قبل شود.

انواع مختلف انتقال داده توسط NFC

رابط NFC در دو وضعیت مختلف می‌تواند داده‌ها را منتقل کند؛ فعال (Active) و غیرفعال (Passive). یک دستگاه فعال (Active) قادر است فرکانس رادیویی خود (RF) را تولید و به محیط اطراف ارسال کند. در مقابل، یک دستگاه غیرفعال (Passive) توانایی تولید این امواج را نداشته و از امواج تولیدی دستگاه مقابل استفاده می‌کند. بهتر است دستگاه‌هایی که از باتری داخلی بهره می‌گیرند، در حالت غیرفعال قرار داشته باشند تا نیازی به مصرف انرژی داخلی نباشد. از این ‌رو پروتکل موجود در NFC می‌تواند حتی در زمان‌هایی که تلفن همراه خاموش است نیز کار خود را ادامه دهد. ارتباط بین دو دستگاه فعال را یک تبادل فعال و ارتباط بین دو دستگاه که یکی فعال و دیگری غیرفعال است را تبادل غیرفعال می‌نامند.

یک واسط NFC مانند یک تلفن همراه اطلاعات یک کارت غیرفعال را می‌خواند.

اطلاعات یک واسط NFC مانند یک تلفن همراه، توسط یک واسط فعال همچون یک دستگاه فروش بلیت، خوانده می‌شود

NFC به عنوان یک رابط دوطرفه بین دو تلفن همراه عمل می‌کند

کاربردهای فناوری NFC

بنا بر گزارش‌های منتشرشده میزان داده‌های انتقالی اینترنتی در سال ۲۰۰۷، به ۲۸۱ میلیارد گیگابایت رسید. پیش‌بینی می‌شود تا اواخر امسال این عدد به ۲ تریلیون گیگابایت برسد. فناوری‌های هوشمندانه و نوآورانه‌ای چون NFC می‌تواند به افراد در پیدا کردن اطلاعات مورد نیاز خود در این دنیای پیچیده و پر از داده‌های مختلف کمک کند. دستگاه‌های مجهز به NFC می‌توانند به پورتال دنیای دیجیتال تبدیل شوند و علاوه بر ارائه سرویس‌های سرگرمی زندگی انسان‌ها را ساده کنند. به عنوان مثال با داشتن یک دستگاه NFC، کاربر گوشی هوشمند قادر است با دیدن پوستر فیلم مورد علاقه خود علاوه بر مشاهده تریلر، بلیت مربوط به نزدیک‌ترین سینمای اکران‌کننده فیلم را خریداری کند. نمونه مشابه چنین سرویسی برای اولین بار در سال ۲۰۰۷ توسط شرکت نوکیا در شهر «اولو» راه‌اندازی شد. تا دو سال بعد یک برنامه مشابه نوشته شد که به کاربران امکان می‌داد در موناکو اطلاعات مربوط به آثار باستانی و مناظر شهر را از طریق اینترنت و به همراه این فناوری دریافت کنند. برای تکمیل این فرآیند کاربر گوشی هوشمند تنها می‌بایست دستگاه همراه خود را به پوستر مورد علاقه نزدیک می‌کرد. قفسه‌های موجود در سوپرمارکت‌های بزرگ که به فناوری NFC مجهز هستند اطلاعات مفیدی در رابطه با منشا و ویژگی‌های مفید محصولاتی چون میوه و سبزیجات به علاقه‌مندان خواهند داد. یک تلفن همراه می‌تواند به دارنده گوشی اعلام کند که روغن موتور مورد استفاده در اتومبیل مناسب وسیله نقلیه او هست یا خیر.

شبکه دیجیتالی محصولات و تلفن همراه در آینده سرویس‌های پیچیده را ساده‌تر کرده و به نحو هوشمندی به انتخاب کاربران کمک می‌کند
در حال حاضر استفاده از فناوری NFC در ایستگاه‌های حمل و نقل سریع‌ترین جایگزین برای خرید بلیت به حساب می‌آید. مشتری قبل از آغاز سفر بدون هیچ دردسری قادر است تنها با نزدیک کردن تلفن همراه به سیستم خودکار، بلیت کل سفر را با قیمت واقعی‌اش خریداری کند.

برای دریافت اطلاعات بیشتر در زمینه کاربرد NFC در حمل و نقل بهتر است سری به آدرس touchandtravel.de بزنید.

کلیدهای چندمنظوره‌ای که توسط گروه BMW ساخته شده است به دارندگان این نوع اتومبیل‌ها امکان می‌دهد کنترل کلیه‌ قسمت‌های وسیله نقلیه خود را از باز کردن در گرفته تا روشن کردن خودرو در دست داشته باشند. توسط این نوع کلیدها با نزدیک کردن دستگاه مجهز به NFC به وسیله نقلیه می‌توان از میزان سوخت، موقعیت مکانی و دیگر جزییات اتومبیل اطلاعات مفیدی به دست آورد.

تراشه‌های موجود در کلیدهای BMW امکانات همه‌جانبه‌ای به دارنده ارائه می‌دهند    
زمانی که بحث امواج رادیویی به همراه فناوری NFC به میان می‌آید، هر مشتری که تلفن همراه هوشمند مجهز دارد می‌تواند از مزایای پرداخت بدون تماس مستقیم با فروشنده بهره‌مند شود. بدین منظور مشتری به سادگی برای چند لحظه تلفن خود را در مقابل دستگاه خواننده اطلاعات قرار می‌دهد. سپس یک پین‌کد برای آزادسازی انتقال وارد کرده و فرآیند معامله به راحتی کامل می‌شود.

تراکنش‌های پرداختی در یک چشم به هم زدن کامل می‌شوند.

استفاده از سرویس‌های شبکه اجتماعی روزبه‌روز گسترده‌تر شده و افراد زیادی به آن روی آورده‌اند.

توسط فناوری NFC دیگر نیازی نیست برای ارتباط و تبادل داده‌ها حتما به اینترنت متصل باشید.

موضوع امنیت در NFC

از آنجا که فناوری NFC  یک استاندارد بی‌سیم است، مشخص است که در این زمینه بحث امنیتی جلوگیری از Sniffing یا استراق سمع امواج رادیویی از اهمیت بالایی برخوردار خواهد بود. دو دستگاه مجهز به این فناوری توسط امواج رادیویی یا RFها با یکدیگر تبادل اطلاعات می‌کنند. در چنین مواردی هکرها قادر هستند با استفاده از آنتن‌های قوی، سیگنال‌های انتقالی را دریافت کنند. در حال حاضر تجهیزات بسیاری برای دریافت و رمزگشایی سیگنال‌های رادیویی وجود دارند و دسترسی به آنها کار شاقی نیست.  

همان‌طور که تاکنون متوجه شده‌اید برقراری ارتباط مبتنی بر NFC بین دو دستگاه نزدیک به هم (حداکثر فاصله ۱۰ سانتی‌متر) صورت می‌گیرد. سوالی که پیش می‌آید این است که با این وجود چگونه یک هکر قادر خواهد بود سیگنال‌های قابل استفاده را دریافت کند؟ متاسفانه به علت اینکه پارامترهای زیادی در موضوع دخیل هستند، هیچ پاسخ قطعی و کاملی برای این سوال مهم وجود ندارد. به عنوان مثال فاکتور فاصله به پارامترهای زیر و موارد بسیار مشابه دیگر وابستگی دارد:

• مشخصه امواج رادیویی دستگاه فرستنده (هندسه و شکل و شمایل آنتن، محیطی که در آن امواج منتشر می‌شوند و…)

• مشخصات آنتن مهاجم (شکل هندسی و امکان تغییر موقعیت در کلیه ابعاد)

• کیفیت گیرنده مهاجم

• کیفیت رمزگشای سیگنال مهاجم

• انتخاب محل حمله توسط نفوذگر

و…

این پارامترها و موارد مشابه دیگر بسیار زیاد بوده و همین موضوع باعث می‌شود نتوان یک دستورالعمل امنیتی مشخص و قابل اطمینان را توصیه کرد. در مجموع زمانی که یک دستگاه فعال در حال ارسال داده‌هاست استراق سمع می‌تواند تا فاصله ۱۰ سانتی‌متری انجام پذیرد. در مقابل برای یک ارتباط غیرفعال مساله اهمیت بیشتری پیدا می‌کند چرا که در چنین مواردی این فاصله به یک متر هم می‌رسد.

علاوه بر اینکه هکر‌ها قادرند در شبکه NFC استراق سمع کنند، می‌توانند داده‌های انتقالی را نیز از بین ببرند. در ساده‌ترین حالت ممکن است یک مهاجم بخواهد ارتباط دو واسط NFC را برهم بزند تا دستگاه‌ها زبان یکدیگر را متوجه نشوند. خرابکاری در داده‌ها می‌تواند با انتقال فرکانس‌های معتبری از طیف داده‌ها در یک زمان مشخص انجام پذیرد. یک نفوذگر با درک درستی از طرح مدولاسیون و برنامه‌نویسی مرتبط می‌تواند زمان مناسب برای حمله را مشخص کند. این نوع روش حمله کار چندان سختی نیست اما به نفوذگرها امکان نمی‌دهد به دستکاری داده‌ها بپردازند و در واقع نوعی حمله DoS به‌شمار می‌رود.

در حملات نوع پیشرفته‌تر هدف هکر اعمال تغییرات در داده‌هاست. این نوع حمله با خرابکاری در ارسال داده‌ها تفاوت‌های بسیاری دارد. نفوذگر در مرحله اول یک مکث کوتاه‌مدت در فرکانس حامل داده‌ها ایجاد می‌کند. در مرحله دوم باید سیگنال رادیویی ارسالی برای مدت‌زمانی متوقف شود. این بدان معنی است که مهاجم باید از طریق ارسال سیگنال‌های اضافی با سیگنال‌های اصلی یک عمل هم‌پوشانی کامل انجام دهد. در این حالت نفوذگر می‌تواند سیگنال‌های اصلی را دریافت و رمزگشایی کند.         
انواع مختلف دیگری از حمله چون تزریق داده و مرد حد واسط (Man-In-The-Middle ) وجود دارد که هر کدام راهکارهای امنیتی مربوط به خود را دارند.
برای پیش‌گیری از حمله نوع اول یعنی استراق سمع، پیاده‌سازی کانال‌های مخصوصی توصیه شده و ترجیحا بهتر است از روش غیرفعال برای ایجاد ارتباطات استفاده شود (یعنی یک دستگاه فعال و دیگری غیرفعال باشد). برای جلوگیری از حمله نوع دوم یعنی خرابکاری در سیگنال‌ها، فناوری NFC باید طوری طراحی شود که قابلیت شناخت فیلدهای امواج رادیویی وجود داشته باشد. در این صورت دستگاه‌های NFC قادرند حمله را قبل از وقوع شناسایی کنند. به طور کلی تقریبا هر مدل از حمله نوع دوم در حال حاضر قابل شناسایی است. محافظت در برابر دستکاری داده‌ها روش‌های مختلفی دارد که از آن جمله می‌توان به استفاده از یک کانال امن ارتباطی اشاره کرد.

آینده فناوری NFC

دستگاه‌های همراه مجهز به فناوری NFC در حال حاضر در بسیاری از کشورهای جهان مورد استفاده قرار می‌گیرند. بسیاری از تلفن‌های همراه اندرویدی به این فناوری مجهزند و قرار است آی‌فون۵ نیز قابلیت‌های NFC را داشته باشد. در ایالات متحده تعداد کمی از دستگاه‌های نوکیا، سامسونگ، ال‌جی و موتورولا دارای تراشه‌های مربوط هستند. بنا بر گزارش‌هایی که اخیرا توسط گروه Advisory منتشر شده تاکنون ۱۱۶ میلیون گوشی مجهز به NFC است و قرار است این تعداد بین سال‌های ۲۰۱۲ تا ۲۰۱۵ به ۵۱۰ میلیون برسد. بنابراین در آینده‌ای نزدیک شاهد یک دگرگونی عظیم در تسهیل روند فعالیت‌های روزمره خواهیم بود.

منبع

NFC چیست

فناوری‌های بی‌سیم در حال حاضر به طور فزاینده‌ای در حال توسعه بوده و تحولی در شیوه زندگی در دنیای مدرن به حساب می‌آیند. با توسعه روزافزون سیستم‌های بی‌سیم، فناوری‌های کابلی (مبتنی بر سیم) ارزش و کارایی خود را کم‌کم از دست می‌دهند. فناوری NFC یکی از انواع سیستم‌های بی‌سیم با برد کوتاه است که امکان برقراری ارتباطات نسبتا امن و پرکاربرد را برای انسان‌ها فراهم می‌کند. مهم‌ترین و نوآورانه‌ترین جنبه استانداردهای فناوری NFC، امکان تبادل اطلاعات با سرعت و امنیت بالاست بدون آنکه به یک اتصال ثابت و مداوم نیاز باشد.