Laut Wikipedia ist Near Field Communication für die Kommunikation über kurze Distanzen gedacht – etwa weniger als einen Meter. Ich frage mich, wie könnte diese Einschränkung durchgesetzt werden?
Normalerweise gibt es diese Faktoren, die die Reichweite der Funkkommunikation einschränken:
Auf kurze Distanzen sind die beiden letztgenannten Faktoren entscheidend. Normalerweise regeln die Spezifikationen die maximale Sendeleistung und die erwartete Empfängerempfindlichkeit, wodurch die Kommunikationsreichweite effektiv festgelegt wird.
Nehmen wir nun an, ich möchte ein betrügerisches Gerät erstellen, das ohne die Zustimmung des Besitzers mit Geräten kommuniziert. Die Spezifikation wird sagen, dass der Sender nicht mehr als etwas Leistung haben darf, aber ich könnte ihn leicht mal leistungsfähiger machen. Die Spezifikation besagt, dass ein gewisses Maß an Empfindlichkeit erforderlich ist, aber ich könnte einen empfindlicheren Empfänger herstellen. Ich nehme an, mit solchen Anpassungen könnte ich ein Gerät herstellen, das mit gewöhnlichen Geräten über mehrere Meter Entfernung kommunizieren würde, und kein Laie würde das bemerken.
Wie schützt NFC vor einem solchen Missbrauch, der zu einer unerwünschten Kommunikation über längere Distanzen als erwartet führt? Wie könnte eine maximale Kommunikationsentfernung von weniger als einem Meter durchgesetzt werden?
Beabsichtigen Sie, dieses Gerät zu verkaufen? Wenn ja, ist die Prävention dadurch garantiert, dass Sie dafür niemals eine FCC-Zulassung erhalten werden.
Wenn Sie es von einem Sicherheitsstandpunkt aus angehen und sich ein Ziel vorstellen, das sich auf NFC-Beschränkungen von 1 Meter gegenüber mehreren Metern verlässt, um wertvolle Daten zu schützen, könnten Sie ein solches Gerät erstellen. Es wäre teuer und durch und durch illegal. Wenn Ihr Ziel über Daten verfügt, die mehr wert sind als die Kosten für den Bau eines solchen Geräts, werden sie diese wahrscheinlich nicht in einem Format aufbewahren, in dem über NFC darauf zugegriffen werden könnte.
Ich möchte nicht wirklich einem Drecksack helfen, die Daten anderer Leute zu stehlen, also diskutiert diese Antwort nur die Nahfeldtheorie.
Im Fernfeld hat sich die Energie des Senders zu einer sich ausbreitenden Welle organisiert, die von selbst weitergeht. Damit dies geschieht, müssen sowohl das E- als auch das B-Feld beteiligt sein und auf eine bestimmte Weise interagieren. Der Sinn einer Antenne besteht darin, sowohl das E- als auch das B-Feld in ihrer Nähe auf die richtige Weise anzuregen, um den Teil der Energie zu maximieren, der in die Antenne geleitet wird und schließlich nach außen abgestrahlt wird.
Da sowohl ein E- als auch ein B-Feld erforderlich ist, um HF-Energie auszubreiten, verwenden Übertragungen, die im Nahfeld bleiben sollen, das eine oder das andere, indem sie versuchen, nicht beide zu erzeugen. Das bedeutet, dass Nahfeld entweder kapazitive Kopplung (E-Feld) oder transformatorische Kopplung (B-Feld) verwendet. Da es unmöglich ist, ein veränderliches E-Feld ohne ein gewisses B-Feld zu erzeugen und umgekehrt(*), entweicht ein Teil der Energie aus dem Nahfeld und breitet sich als HF nach außen aus. Dies könnte mit einem ausreichend empfindlichen Empfänger erkannt werden, wenn die Interferenz gering genug ist.
(*) Die Erzeugung eines variierenden E-Felds erfordert eine Änderung der Spannung, die aufgrund der Kapazität Strom erfordert, wodurch ein B-Feld erzeugt wird. Um ein variierendes B-Feld zu erzeugen, ist ein sich ändernder Strom erforderlich, der aufgrund des Widerstands eine Spannung erfordert, die ein E-Feld erzeugt.
Es kann nicht wirklich zu 100% durchgesetzt werden, selbst wenn Vorschriften eingehalten werden. Es sei denn, Sie haben beide Geräte in einer abgeschirmten Box untergebracht. Erzeugte Funksignale können mit einem empfindlichen Empfänger in einigen Metern Entfernung noch empfangen werden.
Das Nahfeld funktioniert nur bis etwa 20 cm, die beiden Geräte wirken zusammen wie ein Luftkerntransformator. Wie Olin erwähnt, besteht die Absicht darin, die Energie im Nahfeld zu halten, aber eine gewisse HF ist unvermeidlich.
IMHO ist die einzige sichere Möglichkeit, die Entfernung zu begrenzen, die durch die endliche Lichtgeschwindigkeit verursachte Ausbreitungsverzögerung. Dies wird als Distance Bounding Protocol bezeichnet .
In der Praxis scheint es (noch?) nicht fertig zu sein, weil es schwierig und teuer ist, etwas zu implementieren, das in wenigen Nanosekunden antworten kann.
NFC ist eine Funkverbindung, daher sollten Sie unabhängig von der Entfernung niemals davon ausgehen, dass sie sicher ist. Ein Angreifer benötigt kein Gerät, das das Feld aus mehreren Metern Entfernung beobachten oder manipulieren kann, da er wahrscheinlich eine Antenne in der Nähe platzieren kann.
Wenn Sie möchten, dass eine Funkverbindung sicher ist, müssen Sie eine starke Verschlüsselung verwenden.
Aaron