موضوع مقاله: ارتباطات میدان‌نزدیک | مخاطب: عمومی | لحن: دانشنامه‌ای | ساختار: عنوان، مقدمه، 3 بخش، جمع‌بندی | مقاله: | # ارتباطات میدان‌نزدیک | مقدمه: NFC یک اتصال کم سرعت با تنظیم ساده دارد که می‌تواند برای راه اندازی اتصالات بی‌سیم با توان بیشتر استفاده شود. | ## بخش 1: ارتباطات میدان‌نزدیک | دستگاه‌های NFC می‌توانند به عنوان اسناد شناسایی هویت الکترونیکی و کلید کارتی عمل کنند. آنها در سیستم‌های پرداخت بدون تماس استفاده می‌شوند و امکان پرداخت تلفن همراه جایگزین یا درکنار سیستم‌هایی مانند کارت‌های اعتباری و کارت‌های هوشمند بلیت الکترونیکی می‌کنند. NFC می‌تواند برای به اشتراک گذاری فایل‌های کوچک مانند لیست مخاطبین و راه اندازی سریع اتصالات برای به اشتراک گذاشتن رسانه‌های بزرگتر مانند عکس، فیلم و سایر فایل‌ها استفاده شود. بررسی اجمالی ایده‌های مشابه در تبلیغات و برنامه‌های صنعتی به‌طور کلی از نظر تجاری موفق نبودند، و فن آوری‌هایی مانند بارکد و برچسب‌های UHF RFID از آن‌ها جلو زدند. وقتی یکی از دستگاه‌های متصل به اینترنت باشد، دیگری می‌تواند داده‌ها را با سرویس‌های آنلاین تبادل کند. برچسب‌های ارتباط نزدیک (TAG NFC) نوعی برچسب است که از فناوری ارتباط نزدیک استفاده شده و می‌تواند اطلاعات را ذخیره دریافت و انتقال دهد. دستگاه‌های قابل حمل با قابلیت NFC می‌توانند توسط نرم‌افزارهای کاربردی ارائه شوند. به عنوان مثال، برای خواندن برچسب‌های الکترونیکی یا پرداخت در هنگام اتصال به یک دستگاه سازگار با NFC استفادهٔ شوند. قبلاً در ارتباطات با محدودهٔ نزدیک، از فناوری‌هایی که به‌طور اختصاصی برای سازنده برنامه‌های کاربردی مانند چون بلیط‌های بورس، کنترل دسترسی و خواننده‌های پرداخت‌ها بود، استفاده می‌شد. NFC مانند سایر فن آوری‌های «کارت مجاورت» مبتنی بر اتصال القایی یا مغناطیسی بین دو آنتن موجود در دستگاه‌های با قابلیت NFC است - به عنوان مثال تلفن هوشمند و چاپگر – که در یک یا هر دو جهت ارتباط برقرار می‌کند و از فرکانس ۱۳٫۵۶ مگاهرتز در باند ISM با فرکانس رادیویی که به‌طور جهانی و بدون مجوز و دارای استاندارد رابط هوایی ISO / IEC 18000-3 در نرخ داده‌های مختلف از ۱۰۶ تا ۴۲۴ کیلو بیت در ثانیه هست، استفاده می‌کنند. NFC خواننده / نویسنده به دستگاه‌های مجهز به NFC امکان خواندن اطلاعات ذخیره شده در برچسب‌های ارزان قیمت NFC که در برچسب‌ها یا پوسترهای هوشمند تعبیه شده‌اند، می‌بخشد. NFC نظیر به نظیر دو دستگاه دارای NFC را قادر می‌سازد تا با یکدیگر ارتباط برقرار کنند تا اطلاعات را به صورت موقت تبادل کنند. برچسب‌های NFC فروشگاه‌های داده غیرفعال هستند که توسط دستگاه NFC خوانده و تحت برخی شرایط نیز در آن‌ها نوشته می‌شود. آنها معمولاً حاوی داده (از سال ۲۰۱۵ بین ۹۶ تا ۸۱۹۲ بایت) هستند و در موارد عادی فقط قابل خواندن هستند، اما ممکن است قابل بازنویسی هم باشند. کاربردشان شامل ذخیره امن اطلاعات شخصی (مانند اطلاعات کارت نقدی یا اعتباری، داده‌های برنامهٔ وفاداری، شماره شناسایی شخصی (پین)، مخاطبین) هستند. برچسب‌های NFC می‌توانند توسط تولیدکنندگان آنها رمزگذاری شوند یا از مشخصات صنعت استفاده کنند. ارتباطات ایمن با استفاده از الگوریتم‌های رمزنگاری همان‌طور که برای کارت‌های اعتباری انجام می‌شود و در صورت داشتن معیاری که به عنوان یک شبکه منطقه شخصی در نظر گرفته شوند در دسترس هستند. تلاش‌های GSMA شامل مدیریت خدمات مطمئن، پروتکل تک سیم، آزمایش / صدور گواهینامه و ایمن کردن عنصر است. | ## بخش 2: ارتباطات میدان‌نزدیک | برنامه‌های موجود و پیش‌بینی شده شامل معاملات بدون تماس، تبادل داده و راه اندازی ساده ارتباطات پیچیده‌تر مانند Wi-Fi است. تاریخچه NFC در فن آوری شناسایی فرکانس رادیویی (معروف به RFID) ریشه دارد که به سخت‌افزار سازگار امکان منبع تغذیه و برقراری ارتباط با یک برچسب الکترونیکی بدون قدرت و غیرفعال با استفاده از امواج رادیویی را می‌دهد. ۱۹۹۷ - فرم اولیه ثبت اختراع شد و برای اولین بار در اسباب بازی‌های شخصیت جنگ ستارگان Hasbro استفاده شد. حق ثبت اختراع در اصل توسط اندرو وایت و مارک بورت در تحقیقات و فناوری نوآوری (ثبت اختراع WO9723060) گرفته شد. ۲۵ مارس ۲۰۰۲ - سونی و فیلیپس موافقت کردند که مشخصات فنی را ایجاد کنند و یک طرح فنی ایجاد کنند. ۲۰۱۰ - Innovision مجموعه ای از طرح‌ها و اختراعات ثبت شده را برای تلفن‌های همراه ارزان قیمت، بازار انبوه و سایر دستگاه‌ها منتشر کرد ۲۰۱۰ - نوکیا C7: اولین گوشی هوشمند با قابلیت NFC منتشر شد.ویژگی NFC توسط بروزرسانی نرم‌افزار در سال ۲۰۱۱ فعال شد. و همه چیز در همه جا (اپراتور شبکه موبایل نارنجی)، شریک اولین کمپین تبلیغاتی پوستر هوشمند مجهز به NFC در انگلستان شدند. هنگامی که تلفن همراه مجهز به NFC با پوستر هوشمند تماس برقرار می‌کند، یک برنامه ویژه ایجاد شده در تلفن همراه فعال می‌شود. ۲۰۱۳ - سامسونگ و VISA همکاری خود را برای توسعه پرداخت‌های تلفن همراه اعلام کردند. ۲۰۱۳ - دانشمندان IBM، در تلاش برای جلوگیری از تقلب و نقض امنیت، یک فناوری امنیتی احراز هویت موبایل مبتنی بر NFC را توسعه دادند. این سیستم در حال حاضر به‌صورت آنلاین و در آسیا از طریق همکاری با UnionPay و بانک ارتباطات انجام می‌شود. طراحی NFC مجموعه ای از فناوری‌های بی‌سیم با برد کوتاه است که به‌طور معمول نیاز به جداسازی ۱۰ سانتی‌متر یا کمتر دارد. NFC با فرکانس ۱۳٫۵۶ مگاهرتز در رابط هوایی ISO / IEC 18000-3 با نرخ ۱۰۶ کیلوبیت در ثانیه تا ۴۲۴ کیلوبیت بر ثانیه کار می‌کند. این اهداف NFC را قادر می‌سازد از فاکتورهای بسیار ساده ای مانند برچسب‌های غیرمجاز، برچسب‌ها، فیب‌های کلیدی یا کارت‌ها استفاده کنند. ارتباطات نظیر به نظیر NFC امکان‌پذیر است، مشروط بر این که هر دو دستگاه توان بگیرند. برچسب‌های NFC حاوی داده‌ها هستند و معمولاً فقط خواندنی هستند، اما ممکن است قابل نوشتن باشند. آنها می‌توانند توسط سازندگان خود رمزگذاری شوند یا از مشخصات انجمن NFC استفاده کنند. برچسب‌ها می‌توانند اطلاعات شخصی مانند اطلاعات بدهی و کارت اعتباری، داده‌های برنامه وفاداری، پین‌ها و مخاطبین شبکه را به صورت ایمن از بین سایر اطلاعات ذخیره کنند. | ## بخش 3: ارتباطات میدان‌نزدیک | انجمن NFC چهار نوع برچسب را تعریف می‌کند که سرعت و قابلیت‌های مختلف ارتباطی را از نظر قابلیت تنظیم، حافظه، امنیت، نگهداری داده‌ها و استقامت در نوشتن ارائه می‌دهند. همان‌طور که با تکنولوژی کارت مجاورت، NFC از اتصال القایی بین دو حلقه آنتن نزدیک استفاده می‌کند که به‌طور مؤثر ترانسفورماتور هسته ای را تشکیل می‌دهد. از آنجا که مسافت‌های درگیر نسبت به طول موج تابش الکترومغناطیسی (امواج رادیویی) از آن فرکانس (حدود ۲۲ متر) اندک است، تعامل به عنوان میدان نزدیک توصیف می‌شود. فقط یک میدان مغناطیسی متناوب درگیر شده‌است به گونه ای که تقریباً هیچ نیرویی به صورت امواج رادیویی (که امواج الکترومغناطیسی هستند و شامل یک میدان الکتریکی نوسانی نیز می‌شوند، تابش می‌کنند) که در اصل مانع از تداخل بین این دستگاه‌ها و هرگونه ارتباط رادیویی در همان فرکانس یا سایر دستگاه‌های NFC بسیار فراتر از محدوده مورد نظر خود می‌شود. آنها در باند ISM با فرکانس رادیویی در سطح جهانی و بدون مجوز از ۱۳٫۵۶ مگاهرتز کار می‌کنند. بیشتر انرژی RF در پهنای باند ۷ کیلو هرتز متمرکز شده برای آن باند متمرکز شده‌است، اما عرض طیف انتشار می‌تواند به عنوان ۱٫۸ مگاهرتز باشد تا از نرخ بالای داده پشتیبانی کند. فاصله کاری با آنتن‌های استاندارد جمع و جور و سطح توان واقع گرایانه می‌تواند تا حدود ۲۰ سانتی‌متر باشد (اما از نظر عملی، مسافت کاری هرگز از ۱۰ سانتی‌متر تجاوز نمی‌کند). توجه داشته باشید که از آنجا که ممکن است آنتن توسط سطوح فلزی در نزدیکی خاموش شود، ممکن است برچسب‌ها نیاز به حداقل جداسازی از چنین سطحی داشته باشند. ارتباط بین یک دستگاه «آغازگر» فعال و یک دستگاه هدف که ممکن است از هر یک از موارد زیر باشد انجام می‌شود: غیرفعال دستگاه مبتکر زمینه حامل و دستگاه هدف را فراهم می‌کند، و با عملکردی مانند فرستنده، با تعدیل قسمت حادثه ارتباط برقرار می‌کند. در این حالت، دستگاه هدف می‌تواند قدرت عملیاتی خود را از میدان مغناطیسی ارائه شده برای آغازگر بکشد. فعال هر دو مبتکر و دستگاه هدف با تولید متناوب زمینه‌های خاص خود ارتباط برقرار می‌کنند. اگر یک دستگاه فعال داده‌ها را با سرعت ۱۰۶ کیلوبیت بر ثانیه منتقل کند، از کدگذاری Miller اصلاح شده با ۱۰۰٪ تعدیل استفاده می‌شود. آسیب‌پذیری اگرچه دامنه NFC به چند سانتی‌متر محدود است، اما NFC ساده ارتباطات مطمئن را تضمین نمی‌کند. از آنجا که این روش جزئی از استاندارد ISO نیست، NFC هیچ گونه محافظتی در برابر استراق سمع ارائه نمی‌دهد و می‌تواند در برابر تغییرات داده‌ها آسیب‌پذیر باشد. برنامه‌ها ممکن است از پروتکل‌های رمزنگاری شده با لایه بالاتر (به عنوان مثال SSL) برای ایجاد یک کانال امن استفاده کنند. مسافتی که یک مهاجم قادر به استراق سمع سیگنال RF است به پارامترهای مختلف بستگی دارد، اما به‌طور معمول کمتر از ۱۰ متر است. استراق سمع یک دستگاه منفعل که زمینه RF خود را تولید نمی‌کند، از دستگاه فعال سخت‌تر است. یک مهاجم معمولاً می‌تواند در ۱۰ متر از دستگاه فعال و ۱ متر از دستگاه منفعل استراق سمع کند. | ## جمع‌بندی | برای این حمله، طرف مقابل درخواست خواننده را به قربانی می‌فرستد و پاسخ خود را در زمان واقعی به خواننده منتقل می‌کند و وانمود می‌کند که صاحب کارت هوشمند قربانی است.