Что такое rfid чип
Что такое RFID. Объясняем простыми словами
RFID — метод автоматической бесконтактной идентификации объектов через радиосигнал. RFID-метки чаще всего используют для инвентаризации товаров.
Проще говоря, RFID-метки похожи на штрихкоды или QR-коды. Преимущество RFID-систем над ними в том, что считыватель способен опознать метку не только на неподвижных предметах, но и на движущихся. Зачастую участие человека в данном процессе не требуется.
В основе RFID-системы лежит радиочастотная передача и запись информации. С помощью радиоволны все данные записываются на чип, там сохраняются и при помощи специального устройства для сбора информации — ридера — считываются с чипа.
RFID-технологии применяют в разных отраслях, где необходимы автоматизация и отслеживание рабочих процессов. Например, в розничной торговле, в фармацевтике (чтобы отследить подлинность препаратов), в библиотечном деле, в транспортной и складской логистике. Также они применяются для системы бесконтактных платежей, в системах контроля и управления доступом и так далее.
Пример употребления на «Секрете»
«Под торговым знаком Airtag более пяти лет выпускались брелоки со встроенными RFID-метками, которые использовались в системах контроля доступа в офисы, фитнес-центры и т. д. Теперь зеленоградская компания продолжит развивать свои продукты под единым брендом ISBC».
(Из новости о том, что Apple купила у россиян бренд для поиска украденных вещей).
Ошибки в употреблении
Не путать с NFC. Эта технология — подвид RFID с общей технической базой и протоколами. Их разница в том, что RFID используют для радиочастотной идентификации объектов и людей — носителей чипа. RFID — пассивная технология, а NFC по умолчанию генерирует волну от батарейки сам — коммуницируя с соседним устройством. NFC обеспечивает обмен данными только между совместимыми устройствами и возможность бесконтактной оплаты (если банковская карта или проездной чипированы). Отличаются они ещё и дальностью действия. NFC-модули действуют только на расстоянии до 10 см.
Нюансы
Распознавание сигналов RFID-метки может происходить на разном расстоянии, поэтому принято выделять три вида систем:
История
Первая технология, которая напоминает систему RFID, называлась «Свой-чужой». Её изобрела Исследовательская лаборатория ВМС США в 1937 году. Технология применялась союзниками во Второй мировой войне, чтобы определить своим или чужим является летающий объект в небе. Аналогичные системы используют и сегодня в гражданской авиации.
Критика
RFID-системы стоят недёшево. Печать RFID-меток и запись данных на них обойдётся в несколько десятков раз дороже, чем печать бирки со штрихкодом. Кроме того, если метку случайно повредить, она становится нечитаемой.
Сокращение RFID образовано от английского словосочетания Radio Frequency Identification, что в переводе означает «радиочастотная идентификация».
RFID-технология: что это такое, как работает система, описание и применение
Что такое RFID технологии — это система связи, которая расшифровывается как метод радиочастотной идентификации. Это метод, задача которого распознать живые или неодушевленные предметы с помощью использования радиоволн. В качестве Auto-ID используются отпечатки пальцев или сетчатка глаза, голос, одежда.
Описание
Это технология, которая основывается на обмене данными без непосредственного контакта. Для работы используется радиочастотное электромагнитное излучение.
Вся система состоит из 3 компонентов:
Этот метод позволяет автоматизировать распознавание и учет любых объектов. Процесс простой — данные из RFID-метки отправляются к считывающему устройству, в результате, в программе отражаются изменения. Чтобы все успешно функционировало, требуется антенна для улавливания сигналов от передатчика и правильная установка всего оборудования. Если сравнивать технологию с NFC, то у RFID есть преимущество. Она ловит сигнал на увеличенном расстоянии.
Как работает RFID
Разобраться в этом вопросе несложно. Вещь, на которую нанесена микросхема, отправляет личный код, модулируя частоту. Метка вступает во взаимодействие с ридером, внутрь него вмонтирован двухсторонний передатчик.
Это оборудование передает закодированный сигнал метке и активирует ее. Приемопередатчик, установленный на чипе, преобразует радиосигнал и высылает ответ. Таким взаимодействием наделены многие электронные приспособления обычной жизни, но мы даже не замечаем этого.
Широко использовали эту систему еще во время Второй мировой войны — на самолеты устанавливали специальные датчики, которые позволяли в любую погоду отличить своих от чужих. После окончания военных действий ее долгое время не задействовали. Сейчас почти каждая транспортная и логистическая компания старается встроить этот способ распознавания и учета.
Готовые решения для всех направлений
Мобильность, точность и скорость пересчёта товара в торговом зале и на складе, позволят вам не потерять дни продаж во время проведения инвентаризации и при приёмке товара.
Ускорь работу сотрудников склада при помощи мобильной автоматизации. Навсегда устраните ошибки при приёмке, отгрузке, инвентаризации и перемещении товара.
Скорость, точность приёмки и отгрузки товаров на складе — краеугольный камень в E-commerce бизнесе. Начни использовать современные, более эффективные мобильные инструменты.
Повысь точность учета имущества организации, уровень контроля сохранности и перемещения каждой единицы. Мобильный учет снизит вероятность краж и естественных потерь.
Повысь эффективность деятельности производственного предприятия за счет внедрения мобильной автоматизации для учёта товарно-материальных ценностей.
Первое в России готовое решение для учёта товара по RFID-меткам на каждом из этапов цепочки поставок.
Исключи ошибки сопоставления и считывания акцизных марок алкогольной продукции при помощи мобильных инструментов учёта.
Получение сертифицированного статуса партнёра «Клеверенс» позволит вашей компании выйти на новый уровень решения задач на предприятиях ваших клиентов..
Используй современные мобильные инструменты для проведения инвентаризации товара. Повысь скорость и точность бизнес-процесса.
Используй современные мобильные инструменты в учете товара и основных средств на вашем предприятии. Полностью откажитесь от учета «на бумаге».
Где используются РФИД технологии
Сфера применения довольно широкая:
Розничная торговля. С ее помощью контролируется перемещение товара от склада к магазину и обратно. Становится значительно проще проводить инвентаризации и не допускать кражи.
Изготовление и реализация меховой продукции. На каждом изделии проставляется специальный знак обязательной маркировки.
Логистика. Помогает ускорять погрузку и разгрузку, приемку товаров, держать под контролем перемещение товарных остатков. Способствует снижению ошибок работников по невнимательности.
Производство. Отслеживание работы персонала и техники, обеспечивает уменьшение количества внештатных ситуаций, передает в программу данные учета сырья.
Платежные сервисы. Проведение бесконтактной оплаты за товары и услуги.
Безопасность доступа. Использование биометрии для автоматического входа в систему должностных лиц.
Фармацевтика. Введен для проверки подлинности препаратов.
Использование технологии RFID
При помощи frequency radio identification можно автоматизировать и упростить самые разные процессы. Для этого создаются программы:
по контролированию наличия сотрудников на рабочих местах и времени их прихода/ухода;
определение личности человека для входа в программы или комнаты.
Преимущества RFID
Сегодня это метод сделать автоматическими большинство производственных процессов в компаниях. С введением РФИД результаты работы всей организации существенно улучшаются, прибыль растет, а сбоев становится меньше. Среди основных достоинств:
детали этой системы крайне сложно подделать;
до 300 метров радиус считывания;
не нужно прикасаться меткой к ридеру, достаточно оказаться в поле его действия;
быстро и точно срабатывает;
может считать информацию даже с транспорта или чего-то другого, что движется;
способен работать сквозь любой материал, пропускающий радиоволны;
на чипе допускается записывать и хранить информационные ячейки, перезаписывать его;
считывание сразу с нескольких объектов;
не реагирует на воздействие окружающей среды, большой срок службы.
Из чего состоит
Суть работы во взаимодействии между rfid chips и ридером. Первый хранит свой номер тега и записанные данные, при необходимости умеет передавать их считывающему устройству. Это происходит, как только метка оказывается в пределах радиуса функционирования приемопередатчика.
Считанную информацию отправляют в программу учета. Там она анализируется и обрабатывается по заранее указанным алгоритмам. Возможность считывать на расстоянии позволяет серьезно облегчить большинство операций на складе или производстве. Считывание может происходить много раз с одних и тех же объектов даже сквозь тонкие стены.
Чтобы настроить работу складских помещений или всего предприятия в целом, стоит обратиться к компании «Клеверенс». Здесь специалисты имеют огромный опыт и знают, какое оборудование подойдет больше, какие дополнительные функции могут пригодиться.
Чтобы все работало, требуется три составляющих:
Объект, в котором стоит чип, может быть идентифицирован системой. Это происходит, благодаря записанному в него неповторимому коду, он состоит из чисел. Просто считав эти данные, можно узнать все о пользователе или товаре.
Сфера применения постоянно расширяется. Все больше технология становится задействована там, где ведется жесткий контроль за перемещениями, где нужна скорость без ошибок и надежность. Постоянно придумываются новые пути и решения использования на заводах и фабриках. Там техника обеспечивает стабильное производство качественной продукции.
Что такое RFID метки
Вся информация хранится в чипе, для считывания которого применяется специальный ридер. Одна единица такого оборудование способна распознать данные любого rfid chip, внесенного в программу. Их встраивают в товары, скот, багаж, транспортные средства, выдаются карты с ним персоналу. Причем установленные микросхемы не перестанут работать, когда вещь будет куплена и покинет магазин. Иногда они могут задействовать в целях, не связанных с пересчетом.
Конструкция и виды RFID-меток
Это устройство размером от 3 мм до 20 см, которое принимает и отправляет сигнал. Габариты зависят от того, на каком расстоянии нужно регистрировать сигнальный знак и что должна уметь вещь. Это несложный механизм, всего две составляющих:
Микросхема. Не крупная электронная пластина. Все детали закрепляются на полупроводниковую пленку. Задача этого элемента — хранить, обрабатывать, преобразовывать и передавать данные.
Антенна. Занимается приемом и передачей радиосигнала.
Существует несколько категорий меток:
Активные — питаются от личного источника. Распространяются даже на больших расстояниях, часто включены дополнительные функции. Относительно значительные размеры. Незаменимы везде, где необходимо функционировать даже на большом расстоянии.
Полупассивные — есть батарея и половина возможностей предыдущей разновидности.
Пассивные — не имеют собственного источника питания. Работают только в пределах 8 метров от ридера, но компактные и стоят дешевле.
В зависимости от частоты сигнала существуют три типа:
По виду выполнения:
Наклейка. Тонкий стикер, основа пластик или бумага. На него наносится все, что может потребоваться изготовителю или продавцу.
Бирка или этикетка. Аналог предыдущего часто на ткани или самом изделии.
Корпусированные. Чипы под стеклом или пластиком, защищенные от случайного повреждения, попадания влаги или других загрязнителей.
Инлей. Пластиковый или ПЭТ, задействован в производстве кредитных или дебетовых банковских карт, пропусков, клубных и бонусных карточек.
Специальные. Создаются в разных видах под определенные задачи: шурупы — если нужно чипировать деревья, браслеты — при оформлении пациентов некоторых больниц или участников фестиваля, жителей отелей, квадраты пластика — для обработки животных.
Неактивная точка будет содержать в себе 1024 байта, это 1 килобайт. В нее поместится:
полное имя (название);
дата рождения (производства);
кредитная карта (если это сотрудник).
Такие устройства нашли применение даже в освоении космоса для сохранения данных, только объем у них 8 килобайт. Они способны поглощать действительно много входящей информации и потом транслировать ее.
На земле такую большую память необязательно устанавливать, достаточно и меньшего размера. В зависимости от записывающего способа есть те, что поддерживают:
RW — многократную запись и считывание;
WORM — записывается один раз и считывается бесконечное количество;
Чтобы произвести метку для идентификации предприятия, обычно задействуют разновидность с одноразовой записью в момент создания — тип памяти RO.
Что такое RFID чип — это способ не допустить хищения. Отлично иллюстрируют эту ситуацию наклейки на продукцию в книжном магазине или на дорогой алкоголь в продуктовом отделе. При попытке выйти из заведения рамка начнет пищать, потому что распознает и считывает метку. Единственный способ выйти из помещения для покупателя с понравившейся вещью без звуков сирены — купить ее. Тогда на кассе снимут микросхему. Параллельно проведут операцию в программе учета — так на остатках не будет оставаться уже проданный товар.
Зачем пригодится РФИД-чип
Его задача — передать данные о конкретном объекте считывающему устройству. Это помогает держать под контролем количество и отслеживать передвижение единиц продукции, оптимизировать многие рабочие процессы. Можно задействовать штрихкоды, но это уже не самый надежный способ, кроме того, он не защищает от хищений и частых ошибок персонала по невнимательности.
Чипирование активно применяется даже в непривычных, на первый взгляд, сферах:
Библиотечное дело. Нанесение чипа значительно ускоряет пересчет и учет, помогает быстро найти требуемый экземпляр и выдать книги посетителю.
Медицина. Здесь использование очень широкое. На браслет наносятся личные данные пациента — его группа крови, присутствие аллергии на вещества, диагнозы. Появление такой вещи у младенца исключит возможность его похищения из медучреждения. В психиатрических лечебницах такие средства тоже пригодятся.
Промышленность. Сложное оборудование оснащается микросхемой с подробной инструкцией по работе с ним. А запускается оно только прикладыванием специальной карты в руках у мастера. Это убережет электронику от возможной поломки неумелым специалистом.
Технология радиочастотной идентификации RFID задействуют многие компании. Сейчас такие метки можно встретить на вещах, изделиях из меха, лекарственных средствах. Их включают в брелоки и автомобильные ключи. Даже смарт-карточки для поездок в транспорте теперь работают на этой системе.
RFID-технология: что это такое. Применение RFID
Деятельность субъектов хозяйственной деятельности опирается на сложные алгоритмы контроля и учета. QR-код, позволяющий их стандартизировать и унифицировать, имеет существенные недостатки, хотя и используется глобально. Вытесняет бесконтактное 2D-штрихкодирование универсальная технология, основанная на действии радиоволн.
Что такое RFID?
RFID представляет собой метод автоматической идентификации через радиосигнал. Система состоит из считывателей, меток и программного обеспечения. Метка – это микросхема, в которой хранятся данные, а также антенна для беспроводной передачи информации. Внешний считыватель сканирует память метки радиочастотной идентификации и обрабатывает полученные данные. Программное обеспечение отвечает за целостную работу системы.
Способ автоматической идентификации объектов с каждым годом используется все чаще. С помощью Radio Frequency IDentification проводят сверку наличия имущества организации и состояния финансовых обязательств, автоматизируют производственные процессы, устанавливают подлинность объектов, отслеживают логистику поставок. Постараемся разобраться детальнее, как работает система и в чем ее преимущество.
Принципы работы RFID
Radio Frequency IDentification по сути является усовершенствованным алгоритмом радиолокационного опознавания «Свой-чужой». Аппаратно-программный технический комплекс для автоматического поиска отличий использует радиоволны определенной частоты. Данные хранятся в специальной метке, которую можно принимать, а затем дешифровать удаленно с помощью специальных считывателей.
Технология имеет достаточно простой механизм работы:
Спрос на РЧИ появился еще в начале двадцать первого века. Система постоянно усовершенствуется, используется для маркировки и автоматизированной идентификации продукции. Но перечень функций RFID гораздо шире. С помощью современной технологии можно выполнить идентификацию и контролировать движение маркированных объектов – как живых, так и неживых.
Практическое применение RFID технологии
Сфер использования системы становится все больше. Идентификация особенно востребована при проведении интеллектуального учета перемещения объектов, принятии управленческих решений, автоматизации работы.
В промышленном производстве технология используется в следующих целях:
RFID в складском учете:
В логистике перевозок RFID выполняет следующие функции:
В части ритейла современная технология используется для достижения таких задач:
Автоматизация платных дорог включает несколько направлений:
RFID-технологии востребованы также и при контроле доступа:
В животноводстве современная система идентификация применяется, когда понадобятся:
Автоматическая идентификация платежных сервисов направлена на реализацию следующих целей:
RFID проекты любого уровня сложности. Внедрение, доработка и настройка систем RFID под ваши задачи. Заказать внедрение.
Технология нашла свое применение и в библиотеках. РФИД помогает упростить выполнение заказов, структурировать хранилище и архивы, контролировать документооборот и движение книг. С помощью радиочастотной идентификация обеспечивается защита от краж и проникновений, упрощается процесс инвентаризации.
Основные преимущества RFID
По сравнению с QR-кодом, радиочастотная идентификация обладает следующими преимуществами:
Данные на метке можно засекретить. Закрывается доступ полностью или только часть информации.
Определение RFID метки
Метка RFID также известна как транспондер. В микроустройство встроен чип, на котором хранится персональный номер и другие данные пользователя. Антенна принимает сигналы считывателя и передает информацию ему.
Транспондеры предназначены для идентификации и отслеживания места нахождения объектов. Для всех модификаций предусмотрен единый принцип связи, но метки все же различают по нескольким параметрам. Внешний вид может быть следующим:
Выпускают метки и в виде браслетов, которые используются для допуска на закрытую территорию.
Классификация RFID-меток
По источнику питания транспондеры бывают:
По типу памяти различают следующие метки:
Делятся транспондеры и по частоте, на которой происходит передача закодированных данных:
В отличие от других меток, транспондеры ближнего действия, известные как UNF, выдерживают повышенную влажность воздуха. Передача сигнала возможна и при наличии деталей из металла в упаковке. Как правило, мощность тега и считывателя совпадает, но в некоторых случаях метка способна излучать сигнал на несколько порядков ниже, по сравнению со считывающим устройством.
Альтернативы радиочастотной идентификации не существует, но эта система – все же достаточно дорогостоящее решение. В зависимости от сложности и типа, цена одной метки с микрочипом составит 0,15-7,0 долларов. Высокая стоимость будет оправдана при маркировании крупногабаритных объектов, ценных грузов или доступа на территорию с повышенными требованиями к безопасности. Особое внимание при выборе конкретного варианта следует уделить расстоянию между метками и ридерами, наличию металлических поверхностей, возможности хранения и перезаписи информации.
RFID идентификация
Предисловие
В современном мире, несомненно, ценится возможность быстро и просто получать большие объёмы информации. Каждый год ведутся разработки для создания удобных и компактных носителей для хранения, передачи и защиты тех или иных данных.
На сегодняшний день человечество сделало большой шаг в эру цифровых технологий, обеспечив практически каждого человека возможностью выхода в Интернет. Цифровизируется всё: начиная со старых рукописных книжек, заканчивая документами и деньгами. Люди всё меньше пользуются наличными, отдавая предпочтение бесконтактным банковским картам, в государственных ведомствах всё больше говорят о введении единых электронных паспортов с доступом к любой информации о человеке за два клика. Больше не нужно проводить часы в очередях за получением той или иной бумажки – можно просто подать заявление через сайт. Нельзя отрицать, что подобные изменения упрощают жизнь простого человека. И касаются эти удобства не только таких вещей как документы. Это касается целых отраслей промышленности.
В этой статье мы затронем тему RFID индефикации – технологии, которая получила широкое применение в десятках сфер производства и, что самое главное, которой пользуется каждый день практически каждый из вас.
Так что же такое RFID и с чем его едят?
RFID (Radio-frequency identification) в переводе с английского означает радиочастотную идентификацию. Иными словами, это способ опознания объектов, при котором радиосигналы записывают или считывают информацию, хранящуюся на RFID-метках (ещё их называют трансподерами).
RFID относится к беспроводной системе, состоящей из двух компонентов: метки и считывателя. Считыватель – это устройство, которое имеет одну или несколько антенн, которые излучают радиоволны и принимают сигналы обратно от RFID-метки.
Общая схема работы RFID
RFID-метки могут хранить различную информацию от одного серийного номера до нескольких страниц данных. Считыватели могут быть мобильными (отсюда и название «транспондеры»), чтобы их можно было переносить в руке, или они могут быть установлены на столбе или над головой.
Классификация RFID
По типу источника питания
Пассивные транспондеры RFID получают энергию для передачи данных только от электромагнитного поля устройства записи-считывания RFID.
Кроме того, существует промежуточный тип, представленный полуактивными или полупассивными транспондерами, которые, с одной стороны, имеют собственный источник питания, но сами не функционируют как отправители. Электропитание транспондера RFID осуществляется через батарею, и, следовательно, нет необходимости полагаться на характеристики электромагнитного поля, но ответ создается посредством модуляции поля, которое не усиливает поле дальше.
По типу используемой памяти
RO (Read Only) – в эти метки информация записывается лишь единожды. Их очень удобно использовать для единоразовой идентификации.
WORM (Write Once Read Many) – содержит блок однократно записываемой памяти, которую можно считать много раз.
RW (Read and Write) – транспондеры, в которые можно записывать и считывать данные много раз.
По рабочей частоте
Низкочастотные (LF = 125 кГц)
Эта свободно доступная полоса частот характеризуется низкой скоростью передачи и короткими расстояниями передачи. В большинстве случаев создание этих систем дешево, легко в обращении и не требует регистрации, а также дополнительных сборов. Транспондеры RFID используют электромагнитные волны ближнего поля и получают энергию через индуктивную связь. Преимущество состоит в том, что транспондеры RFID в этой полосе частот относительно устойчивы к металлам или жидкостям, что делает их подходящими для использования при идентификации животных и людей. Для этих транспондеров свойственны коллизии – ошибки одномоментной передачи информации в среде с коллективным доступом.
Высокочастотные (HF 13,56 МГц)
Эти системы действительно имеют очень высокие скорости и дальности передачи. Из-за более коротких длин волн в качестве антенны вместо катушки достаточно диполя, для лучевой оптики достаточно расширения поля, что, в свою очередь, обеспечивает целевое распространение. Кроме того, UHF-транспондеры в основном производятся в виде фольги, что полезно для обработки больших объемов в ролевом процессе.
Также стоит упомянуть в этом контексте, что некоторые полосы частот в микроволновом спектре еще не стали доступными с финансовой точки зрения рентабельности, и, более того, они могут подпадать под действие местных разрешительных ограничений.
Применение
Пожалуй, рассмотрим применение в сфере медицины.
Системы RFID используют радиоволны на нескольких разных частотах для передачи данных. В медицинских учреждениях и больницах технологии RFID включают следующие приложения:
Обнаружение выхода из постели и обнаружение падения
Обеспечение того, чтобы пациенты получали правильные лекарства и медицинские устройства.
Предотвращение распространения поддельных лекарств и медицинских изделий.
Наблюдение за пациентами
Предоставление данных для систем электронных медицинских карт
И это использование только в одной сфере!
Так же технология применяется в:
Транспортной и складской логистике, предотвращение краж в торговых залах;
Системах контроля и управления доступом
Системы управления багажом
Преимущества использования технологии
Каждая микросхема имеет уникальный серийный номер, который назначается только один раз во всем мире (UID или TID). Это гарантирует четкую назначаемость в рамках отдельного продукта и обеспечивает индивидуализацию всего диапазона продукта.
Перезаписываемая память данных в микросхеме. Информация на носителе данных RFID может быть изменена, стерта или дополнена в любое время. Данные о продукте, обслуживании, производстве или обслуживании доступны непосредственно на продукте. (Преимущество перед обычными штрих-кодами)
Связь, которая осуществляется между носителем данных RFID и системой записи-считывания без требования визуального контакта, обеспечивает устойчивость к грязи за счет размещения в защищенных местах, а также для невидимой интеграции в существующие продукты и упрощения процесса. оптимизация.
Высокая скорость передачи данных составляет 100% первого прохода в случае штрих-кодов.
Возможность одновременного считывания нескольких носителей данных RFID за один рабочий этап (массовый захват), что ускоряет процессы.
Всё ли так хорошо?
Использование RFID вызвало серьезные споры, и некоторые защитники конфиденциальности потребителей инициировали бойкот продукции. Эксперты по защите прав потребителей Кэтрин Альбрехт и Лиз Макинтайр, два выдающихся критика, назвали две основные проблемы конфиденциальности в отношении RFID, которые заключаются в следующем:
Поскольку владелец предмета может не знать о наличии метки RFID, а метку можно прочитать на расстоянии без ведома человека, конфиденциальные данные могут быть получены без согласия.
Если отмеченный товар оплачивается кредитной картой или в сочетании с использованием карты лояльности, то можно будет косвенно установить личность покупателя, прочитав глобальный уникальный идентификатор этого товара, содержащийся в теге RFID. Это возможно, если человек, наблюдающий, также имел доступ к данным карты лояльности и кредитной карты, а человек с оборудованием знает, где будет покупатель.
Цели безопасности
При обсуждении свойств безопасности различных конструкций RFID полезно сформулировать четкие цели безопасности.
Безопасность
Метки (в дальнейшем «теги») не должны ставить под угрозу конфиденциальность их владельцев.
Информация не должна передаваться неавторизованным читателям и не должна дать возможность создания долгосрочных ассоциаций отслеживания между тегами и их владельцами.
Чтобы предотвратить отслеживание, владельцы должны иметь возможность обнаруживать и отключать любые теги, которые они несут.
Общедоступные выходные данные тегов должны быть случайными или легко изменяемыми, чтобы избежать долгосрочных ассоциаций между тегами и держателями.
Содержимое частного тега должно быть защищено контролем доступа и, если предполагается, что каналы опроса небезопасны, шифрованием.
И теги, и читатели должны доверять друг другу. Спуфинг любой из сторон должен быть практически невозможным.
Помимо обеспечения механизма контроля доступа, взаимная аутентификация между тегами и считывателями также обеспечивает определенную степень доверия. Атаки с перехватом сеанса и повторным воспроизведением также вызывают беспокойство. Индукция отказа или прерывание питания не должны нарушать протоколы или открывать окна для попыток взлома. И теги, и считыватели должны быть устойчивы к повторному воспроизведению или атакам типа «злоумышленник в середине».
Способы обезопасить использование технологии RFID
Предположим, что для устранения этих недостатков мы применяем политику удаления уникальных серийных номеров в точках продажи. Бирки, хранимые потребителями, по-прежнему будут содержать информацию о коде продукта, но не уникальные идентификационные номера. К сожалению, отслеживание все еще возможно путем связывания «совокупностей» определенных типов тегов с идентификаторами держателя. Например, уникальная склонность к обуви Gucci с RFID-меткой, часам Rolex и сигарам Cohiba может выдать вашу анонимность. Более того, этот паттерн по-прежнему не предлагает механизма доверия.
Обеспечение заявленных целей безопасности требует реализации контроля доступа и аутентификации. Криптография с открытым ключом предлагает решение. В каждый тег могут быть встроены определенный (тип) открытый ключ считывателя и уникальный закрытый ключ. Во время опроса метки и считыватели могут взаимно аутентифицировать друг друга с помощью этих ключей, используя хорошо понятные протоколы. Чтобы предотвратить подслушивание в зоне опроса, теги могут шифровать свое содержимое, используя случайный одноразовый номер, чтобы предотвратить отслеживание. К сожалению, поддержка надежной криптографии с открытым ключом выходит за рамки ресурсов недорогих (0,05–0,10 долл. США) тегов, хотя существуют решения для более дорогих тегов.
Симметричная аутентификация сообщений требует, чтобы каждый тег имел уникальный ключ для считывателя или чтобы ключ был совместно использован пакетом тегов. Для поддержки уникального ключа для каждого тега необходимы сложные накладные расходы на управление ключами. Если ключи должны быть общими, теги должны быть устойчивы к физическим атакам, описанным в; в противном случае компрометация одного эффективного тега ставит под угрозу всю партию. Внедрение защищенной памяти на недорогой бирке с числом логических вентилей, исчисляемым сотнями, является сложной задачей, особенно в свете сложности защиты памяти на смарт-картах с относительно большим количеством ресурсов. Даже поддержка надежного симметричного шифрования является проблемой в краткосрочной перспективе.
Рассматривая краткосрочные ограничения на ресурсы недорогих тегов, мы обсуждаем простую схему безопасности RFID, основанную на односторонней хэш-функции. На практике будет достаточно аппаратно-оптимизированной криптографической хеш-функции, если предположить, что она может быть реализована с затратой значительно меньших ресурсами, чем симметричное шифрование. В этой схеме каждый тег с поддержкой хеширования содержит часть памяти, зарезервированную для «мета-идентификатора», и работает либо в разблокированном, либо в заблокированном состоянии. В разблокированном состоянии все функции и память метки доступны для всех в зоне опроса.
Чтобы заблокировать тег, владелец вычисляет хеш-значение случайного ключа и отправляет его в тег как значение блокировки, то есть lock = hash (key). В свою очередь, тег сохраняет значение блокировки в области памяти мета-идентификатора и переходит в заблокированное состояние. Пока тег заблокирован, он отвечает на все запросы текущим значением мета-идентификатора и ограничивает все остальные функции. Чтобы разблокировать тег, владелец отправляет тегу исходное значение ключа. Затем тег хеширует это значение и сравнивает его с блокировкой, хранящейся под мета-идентификатором. Если значения совпадают, тег разблокируется.
Каждый тег всегда отвечает на запросы в той или иной форме и, таким образом, всегда раскрывает свое существование. Теги будут оснащены физическим механизмом самоуничтожения и будут разблокированы только во время связи с авторизованным читателем. В случае потери питания или прерывания передачи теги вернутся в заблокированное состояние по умолчанию. Доверенный канал может быть установлен для функций управления, таких как управление ключами, отключение тегов или даже запись тегов, требуя физического контакта между устройством управления и тегом. Требование физического контакта для критически важных функций помогает защититься от саботажа беспроводной сети или атак типа «отказ в обслуживании».
Механизм блокировки на основе хеша решает большинство наших проблем с конфиденциальностью. Контроль доступа к содержимому тегов ограничен держателями ключей.
Хотя этот вариант проекта частично удовлетворяет некоторым желаемым свойствам безопасности, более безопасные реализации требуют нескольких разработок. Одним из ключевых направлений исследований является дальнейшее развитие и внедрение недорогих криптографических примитивов. К ним относятся хэш-функции, генераторы случайных чисел, а также криптографические функции с симметричным и открытым ключом. Недорогое аппаратное обеспечение должно минимизировать площадь схемы и энергопотребление без отрицательного влияния на время вычислений. Безопасность RFID может выиграть как от улучшений существующих систем, так и от новых разработок. Более дорогие устройства RFID уже предлагают симметричное шифрование и алгоритмы с открытым ключом. Адаптация этих алгоритмов для недорогих пассивных устройств RFID должна стать реальностью в считанные годы.
Протоколы, использующие эти криптографические примитивы, должны быть устойчивыми к прерываниям питания и возникновению неисправностей. По сравнению со смарт-картами, RFID-метки обладают большей уязвимостью к этим типам атак. Протоколы должны учитывать нарушение беспроводных каналов или попытки перехвата связи. Сами теги должны плавно восстанавливаться после потери питания или прерывания связи без ущерба для безопасности. Постоянное совершенствование технологий неуклонно стирает границы между устройствами RFID, смарт-картами и повсеместными компьютерами. Исследования, направленные на повышение безопасности устройств RFID, помогут проложить путь к универсальной, безопасной повсеместно распространенной вычислительной системе. Все разработки, связанные с RFID-метками и другими встроенными системами, могут способствовать созданию надежной и безопасной инфраструктуры, предлагающей множество интересных потенциальных приложений.
Выводы
Таким образом, несомненными достоинствами RFID идентификации являются:
Отсутствие необходимости прямого контакта или видимости
Быстрота и точность
Неограниченный срок эксплуатации
Большой объем хранимой информации на маленьком носителе