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UL:NFC應用起飛元年 關注安全問題及利基市場

2013-05-30 來源:微波射頻網 字號:

NFC (Near Field Communication,近場通信技術) 即將全面滲透我們生活的每個層面。NFC 問世已經超過 10 年,應用層面也從手機信息交換、移動支付、旅游交通,延伸到智能節能、智能農業、智慧物流、醫療健康照護、智能商務、自動化生產等等。

據估計,截至 2015 年包括智能型手機、平板計算機等內建 NFC 的設備,將達到 5 億支。雖然其中還有技術問題需要克服,但國際產品安全測試及認證的領導者 UL (Underwriters Laboratories) 指出,廣泛應用 NFC 背后的核心問題,在于如何確保個人信息和隱私不被破解或側錄,以避免信息遭人惡意使用,對個人或組織造成莫大的損失。

UL 臺灣總經理湯家德表示,“數據的加密性一直是 NFC 媒介最大的挑戰。由于傳輸的數據大多為私有數據,包括個人身分數據、財產數據、機器識別數據等等,為了避免個人隱私的泄漏,甚至影響到身家財產甚至生命的安全,NFC 必須采用一對一的絕對安全傳輸方式。而傳統 128 bit 的靜態加密功能雖能夠保障傳輸數據本身不會受到破解而被竄改,但是如果盜用者并非需要進行數據的篡改時,譬如鑰匙的復制,盜用者就不一定要采用破解的方式采集資料,而可以通過一臺全頻掃描的記錄器,側錄下所有加密后的數據并轉錄多份使用,在這樣的情況下,一般的靜態加密安全保護,等于徒勞無功,因此必須發展動態的加密模式,讓密鑰盜用者無法重復使用,才能應付更高等級的安全要求。”

盡管移動支付趨勢勢不可擋,如臺灣的手機信用卡刷卡消費,最快年底就能上路;國內中國移動、中國聯通及中國電信今年 3 月 31 日也與臺灣五大電信公司針對兩岸移動支付達成合作共識,兩岸往來未來可以利用手機刷卡購物,但仍無法掩蓋 NFC 一直不能做為大額交付的單一交易方法的事實,其原因就在于其交易的風險幅度仍然偏高。

但是 UL 觀察,當 NFC 系統不做為高保密性的用途時,其應用領域更為廣泛,尤其在“智能型”產品或系統的應用上,例如:

智能型安保:具有信息辨識功能的 NFC 系統很適合做為智能型的控制系統。目前已有廠商針對門禁系統提出動態加密的概念,也就是 NFC 內所儲存的數據會隨使用的情況與時間而改變,因此除非復制整個芯片,否則光是取得一次性的信號是無法重復使用的。如果要增強安全性,甚至可以采用雙芯片系統,當鑰匙丟失時,復制也會變得更為困難。

鑒于 NFC 系統屬于硬軟件混合的系統,UL 建議有意發展此一安保應用的相關業者,在安全性方面要解決數據輸出器到 NFC (硬件安全)、NFC 至卡片閱讀機 (硬件安全)、卡片閱讀機到信息系統 (軟件安全) 的安全認證問題。業者可參考 UL 1034 防盜電鎖機制、UL 1037 防竊警報器及設備、 UL 2058  高安全性電鎖、UL 249 門禁管制系統組件等標準。

物聯網:通過 NFC 提供近距離的關鍵性傳輸接口,建構物聯網 (Internet Of Things) 以促進各種系統的智能化,是目前最被看好的領域之一,倉儲管理、智慧城市、智慧家庭、智慧醫療、智慧移動商務、智慧電網等皆屬此類。通過 NFC 標簽 (Tag) 的極低功耗、可長期記錄數據等特性,工業、生物科技、食品安全領域的制造商也可用極低的成本解決過去資料收集不易的問題。而目前大多數高階智能型手機也開始內建 NFC,以做為手機對手機大量傳輸前的辨識接口,避免數據受到竊取的風險,并減少通過一般通信接口搜尋鄰近手機的能量耗費。

如前所述,技術不是問題,安全才是重點。例如物聯網應用之一的智能電網,可依不同時段的實際用量,調節分配供電,產生節能效果,但 NFC 傳遞的信息如室內用電量,卻可能成為竊賊探測闖空門時機的最佳參考數據。

UL 建議,有意進軍物聯網的業者在安全性方面可注意 NFC 設備及服務之間互聯互通的技術規范 ISO/IEC 14443 A & B,后臺信息交換系統 ISO/IEC 21481、15693、18092、7816,單元接口的兼容性 (互操作性) 測試標準,以及整套系統的可程序電子組件 (如微處理器、微電子) 軟件安全性標準 UL 1998、 IEC 61508、ISO/IEC 27001 等標準。

無線充電系統:2013 年可以說是智能型手機無線充電元年。根據市調公司的資料指出,2013 年無線充電器銷售額將達到 1.8 億美元,其中絕大部分將來自于手機產業。今年所有主要品牌的中高階智能型手機紛紛提供無線充電功能,國內廠商也正式為手機廠商代工量產無線充電器。無線充電應用已逐漸由智能型手機拓展至平板設備、筆記本電腦、游戲機、電動車、家電等,市場研究公司即指出無線充電設備市場在 2013 年將達到 140 億美元的規模。

目前無線充電的兩大技術為電磁共振與電磁感應。UL 指出,統一的規范才能讓無線充電發展廠商有標準可循,不僅可縮短產品研發時程,并解決兼容性問題,因此現階段有許多標準組織針對電磁感應與電磁共振技術研擬標準規范,其中無線充電聯盟 (Wireless Power Consortium, WPC) 已推出電磁感應技術的 Qi 標準,市場發展最快,UL 亦已率先提供 Qi 無線充電設備識別標志的服務;而 A4WP (Alliance for Wireless Power) 支持的電磁共振技術標準則尚未出爐,但是電磁共振可解決電磁感應傳輸距離短的問題,提供消費者最佳的無線充電體驗。業界預測到 2015 年,電磁共振將取代電磁感應成為主流技術,因此 WPC 也成立了新的工作小組,討論電磁共振技術的規格。

UL 表示,為了節省能源的耗損,NFC 技術也被應用到智能型無線充電系統,避免無線充電系統待機時的能量損耗、或者非目標物的無效或者竊電情況。結合無線充電與 NFC 技術,不但可提高普及度,還可大幅減少物料成本。目前運用在無線充電系統的標準包括 WPC Qi Version 1.1 標準、及用于低能耗產品的無線充電設備第一版 ANSI/UL 2738 安全認證標準。

盡管 NFC 的發展前景廣闊,但水可載舟亦可覆舟。NFC 應用越普遍,個人私密和組織機密數據的安全風險也越高。UL 建議業者在開發相關應用時,可善用第三方驗證單位的測試與培訓資源,檢查 NFC 設備之間和整個生態系統的安全漏洞,才能推出牢不可破、具備市場競爭優勢的解決方案和服務。

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