NFC и деньги: основы мобильных транзакций

Инфраструктура оплаты при помощи мобильных телефонов, основанная на технологии NFC, станет обязательной в будущих беспроводных продуктах. Проведем быстрый обзор основ мобильной NFC технологии, а также бегло взглянем на каналы "передачи по воздуху" (OTA). Прежде всего, NFC (Near-Field Communications) разработана для работы на очень коротких расстояниях – менее четырех сантиметров. Раннее использование технологии в мобильных устройствах более менее повторяло RFID-приложения, когда нужно было поднести устройство к ридеру, чтобы получить доступ к возможности оплаты.

От NFC технологии всегда ожидали большего, чем от RFID. Сейчас NFC позиционируется мобильными операторами, финансовыми организациями и разработчиками мобильных устройств как ключевая технология для денежных переводов "по воздуху".
 
В отличие от большинства беспроводных технологий, NFC предоставляет конечным пользователям быстрый, интуитивно понятный и легкий доступ к услугам. Он, например, не использует сложный и иногда неудачно работающий протокол, как Bluetooth. Кодирование и другие меры защиты были встроены в стандарт NFC .

Несмотря на то, что протоколы разные, NFC может быть рассмотрен как более толковый и безопасный вариант RFID или смарт-карты в упрощенном варианте. Главное отличие нового продукта под названием Mobile NFC – "связь по воздуху" с продавцами и финансовыми организациями.

Суммировав всю функциональность и безопасность, можно сказать, что Mobile NFC - это не просто еще одна технология или продукт, это целая экосистема.

NFC был назван ключевой технологией для приема платежей такими компаниями как Amex, Mastercard и Visa. Демонстрационное размещение пунктов приема оплаты при помощи новой технологии уже идет полным ходом в Европе. А подобные бесконтактные технологии уже давно широко применяются в системах городского транспорта по всему миру.

Mobile NFC можно назвать комбинацией бесконтактных услуг и мобильной телефонии. Мобильный телефон с интегрированной системой защиты (главный кандидат на эту роль – UICC или Универсальная Интегрированная Цепная Карта) является идеальной платформой для программ по работе с NFC.

Компания Strategy Analytics, занимающаяся исследованием рынка, прогнозирует, что сумма бесконтактных платежей к 2011 году достигнет 36$ млрд, согласно опубликованным GSM Association данным.

На сегодня 14 мобильных операторов (вместе они составляют 40% мирового рынка услуг связи) поддерживают NFC и работают над созданием приложений для этой технологии. В список поддерживающих NFC операторов вошли: Bouygues Tlcom, China Mobile, Cingular Wireless, KPN, Mobilkom Austria, Orange, SFR, SK Telecom, Telefonica Mviles Espaa, Telenor, TeliaSonera, Telecom Italia Mobile (TIM), Vodafone и 3.

Основы технологии NFC

Технология NFC была получила стандарты ISO/IEC в декабре 2003 года. В марте 2004 года Nokia, Sony и NXP сформировали NFC Forum для продвижения разработок в этой области. Программа лицензирования патентов на NFC находится в стадии разработки. Этой проблемой занимается Via Licensing Corporation, независимое подразделение компании Dolby Laboratories.

NFC работает в нерегулируемом диапазоне 13,56 Mhz, который доступен повсеместно. Технология имеет три частоты передачи данных: 106 kbit/s, 212 kbit/s и 424 kbit/s.

Технология использует два метода коммуникации: активный и пассивный

В пассивном режиме устройство-инициатор предоставляет поле передачи данных, а целевое устройство отвечает модулированием существующего поля. В этом режиме целевое устройство получает операционную мощность от электромагнитного поля инициатора.

В активном режиме оба устройства взаимодействуют путем генерирования собственного поля. В этом режиме оба устройства обычно требуют зарядки.

Элемент, используемый в пассивном режиме нужен лишь для подтверждения своего присутствия и возможности вступить во взаимодействие во время опроса активным элементом. Также он необходим для подтверждения получения информации. Активный режим NFC требует вовлечения обоих узлов и обработки обмениваемой информации.

Большинству приложений необходимо работать с NFC в активном режиме. Однако пассивный режим будет полезен для обмена информацией с незаряжаемыми устройствами, например бесконтактными картами.

Транзакция в NFC происходит после цикла – Идентификация (Discovery, Authentication), Согласование (Negotiation), Передача (Transfer) и Подтверждение (Acknowledgment). Технология включает в себя безопасную идентификационную процедуру, а также противо-конфликтный механизм, предотвращающий любые попытки взлома со стороны 3-их лиц.

Для чувствительных приложений, таких как безопасный обмен платежами, может быть добавлен еще один уровень защиты – AES и тройное DES шифрование. Они используют технику, применяемую в стандарте смарт-карт. Фаза Согласования устанавливает параметры, определяющие будущую транзакцию. Параметры включат в себя  скорость передачи, идентификатор устройства, используемое приложение, размер передаваемой информации и запрошенное действие.

NFC может быть использована для настройки и подключения к другим беспроводным сетям, таким как Bluetooth, Wi-Fi или Ultra-wideband. Можно привести простой пример эффективности NFC по сравнению с Bluetooth. Операция по соединению двух устройств по средствам Bluetooth занимает порядка 5-6 секунд (в зависимости от окружающей местности может доходить до 30 секунд) . На аналогичную процедуру NFC требуется лишь 100-200 миллисекунд.

Следующий шаг: интеграция в телефоны

GSM Association начала свой Mobile NFC проект в начале 2006 года. Следующим важным шагом для разработчиков будет техническое руководство по Mobile NFC, которое должно быть готово во втором квартале 2007 года. Создание формальных стандартов начнется тут же после публикации руководства. Однако стоит заметить, что работа с крупнейшими компаниями по стандартизации уже началась.

Очевидно одно: чтобы создать телефон с интегрированной технологией Mobile NFC, который будет работать во всем мире, требуется провести огромное количество работы на всех фронтах.

Если разобраться, то основными компонентами в мобильном устройстве будут: антенна (замкнутая антенна, встроенная в корпус устройства), NFC-чип и, так называемый, "элемент безопасности". В первых моделях им должен стать отдельный чип по типу смарт-карты. Но позже его работу возьмет на себя SIM-карта телефона.

Программная часть будет состоять из большого количества приложений, на которые потребуется от 50 до 200 килобайт места. Например, кредитно-карточные компании обычно требуют различные типы кодирования, и каждый из них будет поддерживаться отдельным приложением. Приложения, скорее всего, будут закачиваться владельцем телефона, а не поставляться вместе с ним.

Количество приложений может резко увеличиться – продавцы предоставляют свои собственные программы, рекламирующие и поддерживающие программы лояльности. Например, купоны или ваучеры. Кроме того, подобные приложения могут предоставлять доступ к другим услугам, например покупке билета на концерт или на спортивное событие. Иными словами, клиент будет покупать билеты удалено, используя программу, поддерживаемую такой компанией, как TicketMaster, платить за них, используя программу оплаты кредитной или дебетовой картой. После чего он скачает электронный билет на свой телефон. Для получения доступа к мероприятию, покупатель воспользуется возможностью NFC прислони-и-иди (tap-and-go).

Требования

Первичное требования для Mobile NFC – это создать здоровую экосистему, состоящую из мобильных операторов, производителей мобильных телефонов, финансовых организаций, продавцов и подобных экономических субъектов, а также одного или более (вероятно, более) компаний, управляющих услугой, которые будут предоставлять безопасный канал передачи данных.

GSM Association предложила назвать эту роль Trusted Service Manager (TSM). Ее задачи состояли бы из:

- создания точки  соприкосновения для доступа к клиентам через мобильных операторов;
- управления безопасным скачиванием приложения.

TSM не будет участвовать в транзакционной стадии, так как это, вероятно, подорвет существующую бизнес модель компаний поставщиков. В качестве TSM могут выступить различные виды хозяйствующих субъектов. Например, такой компанией может управлять оператор сотовой связи, консорциум операторов мобильной связи, или же независимая третья сторона. Первая, появившаяся независимая сторона – компания Venyon Oy. Совместное предприятие финской Nokia и немецкой Giesecke & Devrient GmbH.

В дополнение к улаживанию проблем с безопасностью, Mobile NFC предстоит столкнуться и с более общими проблемами.

Например, существующие реализации бесконтактной инфраструктуры основаны на разных ISO-стандартах (например, ISO/IEC 14443), а также на некоторых запатентованных технологиях. В большинстве случаев поставщики услуг не захотят или не смогут поменять или обновить свою существующую бесконтактную инфраструктуру.

Это проблема, так как существующие системы в основном используют одно приложение. Например, бесконтактная технология, используемая в транспортной системе Лондона (Oyster) работает с одним протоколом, а подобная система в Париже (NaviGo) с другим. Необходимо найти механизм выбора правильного NFC-приложения в контексте подходящей NFC-системы.

Эти проблемы, однако, не столь серьезны. При их разрешении все заинтересованные стороны получат огромную выгоду. Если смотреть со стороны инженера-конструктора, Mobile NFC откроет новый рынок устройств, работающих с мобильными телефонами. Также существует большая вероятность того, что технологию Mobile NFC можно будет применять и в других устройствах, помимо мобильных телефонов. И, наконец, огромное число приложений, требуемых для работы Mobile NFC, предоставит много работы программистам.