NFC là từ viết tắt của Near-Field Communication (thường được dịch sang tiếng việt là là công nghệ giao tiếp tầm ngắn). Tuy nhiên, không ít người trong chúng ta vẫn còn khá mơ hồ về nó. Vậy NFC là gì? Chức năng của nó ra sao? Và tính khả dụng của NFC trong cuộc sống?
NFC là gì?
NFC (Near-Field Communications) là công nghệ kết nối không dây phạm vi tầm ngắn trong khoảng cách 4cm, sử dụng cảm ứng từ trường để thực hiện kết nối giữa các thiết bị khi có sự tiếp xúc trực tiếp hay để gần nhau. NFC hoạt động ở dải băng tần 13,56MHz và tốc độ truyền tải dữ liệu tối đa 424Kbps. Do khoảng cách truyền dữ liệu khá ngắn nên giao dịch qua công nghệ NFC được xem là an toàn.
Lịch sử của NFC?
NFC (Near Field Communication) được phát triển dựa trên nguyên lý tần số vô tuyến nhận dạng (Radio-frequency identification - RFID). RFID cho phép một đầu đọc gởi sóng radio đến một thẻ điện tử thụ động để nhận dạng và theo dõi. Phát minh đầu tiên gắn liền với công nghệ RFID được cấp cho Charles Walton vào năm 1983. Năm 2004, Nokia, Philips và Sony thành lập NFC Forum. NFC Forum đóng vai trò rất lớn trong sự phát triển của công nghệ NFC. Forum luôn khuyến khích người dùng chia sẻ, kết hợp và thực hiện giao dịch giữa các thiết bị NFC. Thêm vào đó, đối với các nhà sản xuất thì NFC Forum khuyến khích phát triển và nhận định những thiết bị tuân thủ tiêu chuẩn NFC. Hiện tại, NFC Forum có 140 thành viên trong đó bao gồm rất nhiều cái tên như LG, Nokia, HTC, Motorola, NEC, RIM, Samsung, Sony Ericsson, Toshiba, AT&T, Sprint Nextel, Rogers, SK, Google, Microsoft, PayPal, Visa, Mastercard, American Express, Intel, Texas Instruments, Qualcomm và NXP. Năm 2006, NFC Forum bắt đầu thiết lập cấu hình cho các thẻ nhận dạng NFC (NFC tag) và cũng trong năm này, Nokia đã cho ra đời chiếc điện thoại hỗ trợ NFC đầu tiên là Nokia 6131. Tháng 1 năm 2009, NFC công bố tiêu chuẩn Pear-to-Pear để truyền tải các dữ liệu như danh bạ, địa chỉ URL, kích hoạt Bluetooth, v.v... Với sự phát triển thành công của hệ điều hành Android, năm 2010, chiếc smartphone thế hệ 2 của Google là Nexus S đã trở thành chiếc điện thoại Android đầu tiên hỗ trợ NFC. Cuối cùng, tại sự kiện Google I/O năm nay, NFC một lần nữa chứng tỏ tiềm năng của mình với khả năng chia sẻ không chỉ danh bạ, địa chỉ URL mà còn là các ứng dụng, video và game. Thêm vào đó, công nghệ NFC cũng đang được định hướng để trở thành một công cụ thanh toán trên di động hiệu quả. Một chiếc smartphone hay máy tính bảng với chip NFC có thể thực hiện giao dịch qua thẻ tín dụng hoặc đóng vai trò như một chìa khóa hoặc thẻ ID.
Các ứng dụng của NFC trong cuộc sống?
Công ty nghiên cứu Jupiter cho biết, trên toàn cầu sẽ có khoảng 700 triệu chiếc ĐTDĐ hỗ trợ NFC được tiêu thụ vào năm 2013. Theo công ty nghiên cứu thị trường Strategy Analytics cho biết loại hình thanh toán qua ĐTDĐ tích hợp NFC sẽ đạt 36 tỷ USD trên toàn cầu vào năm nay, vậy những ứng dụng trong đời sống hàng ngày của NFC là gì?
Mạng xã hội:
Mạng xã hội đã bùng nổ trên toàn thế giới và trên các thiết bị di động, mạng xã hội đã trở thành một yếu tố không thể thiếu song song với những tính năng cơ bản khác. Với sự hỗ trợ của NFC, người dùng có thể mở rộng và khai thác hiệu quả các tính năng như:
Chia sẻ tập tin: với việc kết nối 1 chạm giữa 2 thiết bị hỗ trợ NFC, người dùng có thể ngay lập tức chia sẻ danh bạ, hình ảnh, bài hát, video, ứng dụng hoặc địa chỉ URL;
Thẻ kinh doanh điện tử (electronic business card);
Tiền điện tử (electronic money): người dùng chỉ việc kết nối và nhập số tiền cần chi trả;
Chơi game trên di động: kết nối giữa 2 hay nhiều thiết bị để cùng chơi game.
Kết nối Bluetooth và WiFi:
NFC có thể được dùng để kích hoạt các kết nối không dây tốc độ cao để mở rộng khả năng chia sẻ nội dung. NFC có thể thay thế quy trình ghép nối khá rắc rối giữa các thiết bị Bluetooth hay quy trình thiết lập kết nối WiFi với mã PIN chỉ với việc để 2 thiết bị gần nhau để ghép nối hoặc kết nối vào mạng không dây.
Thương mại điện tử:
- Kết nối với các thiết bị điện tử.
- Truy cập nội dung số, người dùng chỉ cần áp ĐTDĐ lên áp phích quảng cáo (có gắn thẻ từ tính – RF tag), lập tức người dùng sẽ nhận được các thông tin liên quan.
- Giao dịch không tiếp xúc, ví dụ thanh toán, mua vé.
- Thanh toán qua điện thoại: Một thiết bị hỗ trợ NFC có thể thực hiện các giao dịch như thẻ tín dụng hoặc thẻ ghi nợ chỉ với việc cho điện thoại chạm vào thiết bị thanh toán đầu cuối hoặc máy tính tiền tự động;
- PayPal: PayPal có thể sẽ khai trương dịch vụ thương mại qua NFC vào nửa cuối năm nay;
- Mua vé: Thiết bị hỗ trợ NFC cho phép thanh toán nhanh các loại hình dịch vụ công cộng như vé tàu, vé xe bus, vé máy bay, vé xem phim, v.v...
- Thẻ lên tàu: Thiết bị hỗ trợ NFC có thể đóng vai trò như một tấm thẻ lên tàu giúp giảm bớt sự chậm trễ trong quy trình kiểm tra (check-in) và nhân công;
- Point of Sale: Năm 2006, NFC Forum đã công bố những hình mẫu NFC để một thiết bị hỗ trợ NFC có thể nhận dạng được. Tất cả các dấu hiệu đều được gọi chung là SmartPoster, người dùng chỉ việc cho máy quét qua SmartPoster là có thể xem được thông tin, nghe một đoạn nhạc, xem clip hoặc trailer phim.
- Phiếu giảm giá: Cho thiết bị chạm vào một thẻ nhận dạng NFC hay SmartPoster, người dùng có thể nhận được phiếu giảm giá;
- Hướng dẫn viên du lịch: Thiết bị sẽ đóng vai trò là người hướng dẫn khi giao tiếp với các thẻ NFC cho biết nội dung liên quan tại một viện bảo tàng (tương tự mã QR);
- Thẻ ID: Một thiết bị hỗ trợ NFC có thể hoạt động như một tấm thẻ học sinh, thẻ nhân viên, thẻ chứng minh hay thẻ khám chữa bệnh;
- Chìa khóa: Một thiết bị hỗ trợ NFC có thể hoạt động như một chiếc chìa khóa nhà, văn phòng hay thậm chí xe hơi.
NFC được phát triển dựa trên nhiều công nghệ không dây cự ly ngắn, khoảng cách thường dưới 4 cm. NFC hoạt động theo tần số 13.56 MHz và tốc độ truyền tải khoảng từ 106 kbit/s đến 848 kbit/s. NFC luôn yêu cầu một đối tượng khởi động và một đối tượng làm mục tiêu, chúng ta có thể hiểu nôm na là một máy sẽ đóng vai trò chủ động và máy còn lại bị động. Máy chủ động sẽ tạo ra một trường tần số vô tuyến (RF) để giao tiếp với máy bị động. Vì vậy, đối tượng bị động của NFC rất đa dạng về hình thái từ các thẻ nhận dạng NFC, miếng dán, card, v.v... Ngoài ra, NFC cũng cho phép kết nối giữa các thiết bị theo giao thức peer-to-peer.
Loại hình NFC đang được ứng dụng hiện nay là thẻ nhận dạng NFC (NFC tag). Thẻ nhận dạng NFC có vai trò tương tự mã vạch hay mã QR. Thẻ NFC thường chứa dữ liệu chỉ đọc nhưng cũng có thể ghi đè được. Chúng có thể được tùy biến-mã hóa bởi nhà sản xuất hoặc sử dụng những thông số riêng do NFC Forum cung cấp. Thẻ NFC có thể lưu trữ an toàn các dữ liệu cá nhân như thông tin tài khoản tín dụng, tài khoản ghi nợ, dữ liệu ứng dụng, mã số PIN, mạng lưới danh bạ, v.v.. NFC Forum đã phân ra 4 loại thẻ NFC trong đó mỗi loại lại có tốc độ giao tiếp và khả năng được tùy biến, bộ nhớ, bảo mật và thời hạn sử dụng khác nhau.
- Loại thẻ nhận dạng NFC hiện đang được cung cấp có bộ nhớ từ 96 đến 512 byte;
- NFC sử dụng cảm ứng từ giữa 2 ăng-ten lặp đặt trên mỗi mặt tiếp xúc và hoạt động trên tần số 13.56 MHz;
- Trên lý thuyết thì cự ly hoạt động giữa 2 ăng-ten tối đa là 20 cm nhưng trên thực tế chỉ khoảng 4 cm;
- NFC hỗ trợ tốc độ truyền tải dữ liệu theo các mức từ 106, 212, 424 đến 848 kbit/s;
- Thiết bị hỗ trợ NFC có thể nhận và truyền dữ liệu trong cùng 1 lúc. Vì vậy, thiết bị có thể nhận biết nhiễu loạn nếu tần số tín hiệu đầu thu không khớp với tần số tín hiệu đầu phát.
- Bluetooth là công nghệ không dây được thiết kế để truyền dữ liệu đến các thiết bị như ĐTDĐ, máy tính xách tay và các thiết bị khác trong phạm vi 10 mét.
- Công nghệ Wi-Fi dành cho mạng nội bộ (LAN) cho phép mở rộng hệ thống mạng hay thay thế cho mạng có dây trong phạm vi khoảng 100 mét.
- ZigBee là công nghệ không dây có khả năng kiểm soát và giám sát các ứng dụng trong ngành công nghiệp và khu nhà ở trong phạm vi hơn 100 mét.
- IrDA là chuẩn liên lạc không dây tầm ngắn (<1 mét), truyền dữ liệu qua tia hồng ngoại. Giao diện IrDA thường được dùng ở các máy tính và ĐTDĐ.
- RFID là phương thức nhận dạng tự động, cho phép lưu trữ và lấy dữ liệu từ xa dựa vào thẻ nhãn tần số vô tuyến. Thẻ RFID được gắn kèm vào sản phẩm. Hệ thống RFID gồm hai thành phần: thẻ nhãn có gắn chip silicon cùng ăng-ten và phần thứ 2 là bộ đọc giao tiếp với thẻ nhãn và truyền dữ liệu tới hệ thống máy tính trung tâm.
- Thẻ thông minh không tiếp xúc (contactless smart card) tích hợp trong chip để truyền dữ liệu đến đầu đọc nhờ công nghệ RFID. Ví dụ, thẻ thông minh truyền dữ liệu qua chuẩn ISO/IEC 14443 và FeliCa trong phạm vi khoảng 10cm.
Mặc dù cự ly giao tiếp của NFC chỉ giới hạn trong một vài cm nhưng bản thân NFC không mang tính bảo mật cao. Năm 2006, hai nhà nghiên cứu Ernst Haselsteiner và Klemens Breitfuss đã mô tả những hình thức tấn công khác nhau nhằm vào NFC cũng như cách thức khai thác khả năng phản khán của NFC trước các hành vi tấn công nhằm thiết lập mã bảo mật riêng. Tuy nhiên, kĩ thuật này không phải là một phần trong tiêu chuẩn ISO, NFC vẫn không có khả năng bảo vệ trước nguy cơ bị đánh cắp thông tin và sửa đổi dữ liệu lưu trữ. Để bảo vệ, NFC buộc phải sử dụng các giao thức mã hóa lớp cao như SSL nhăm thiết lập một kênh giao tiếp an toàn giữa các thiết bị hỗ trợ. Để bảo mật, dữ liệu NFC sẽ cần phải có sự kết hợp từ nhiều phía gồm nhà cung cấp dịch vụ - họ cần phải bảo vệ các thiết bị hỗ trợ NFC với các giao thức mã hóa và xác thực; người dùng - họ cũng cần bảo vệ thiết bị và dữ liệu cá nhân với mật khẩu hay chương trình chống vi-rus; các nhà cung cấp ứng dụng và hỗ trợ giao dịch - họ cần phải sử dụng các chương trình chống vi-rus hay các giải pháp bảo mật khác để ngăn chặn phần mềm gián điệp và mã độc từ các hệ thống phát tán.
Nguy cơ bị đánh cắp thông tin:
Tín hiệu RF dành cho quy trình truyền tải dữ liệu không dây có thể bắt được bởi ăng-ten. Khoảng cách mà kẻ tấn công có thể khai thác và đánh cắp tín hiệu RF phụ thuộc vào rất nhiều tham số nhưng thông thường nằm trong phạm vi vài m trở lại. Tuy nhiên, NFC hỗ trợ 2 chế độ hoạt động là chủ động (active) và bị động (passive). Vì vậy, khả năng hacker có thể "nghe lén" tín hiệu RF bị tác động rất lớn bởi 2 chế độ này. Nếu một thiết bị bị động không tạo ra trường RF của riêng nó thì sẽ khó có cơ hội cho hacker bắt được tín hiệu RF hơn là một thiết bị chủ động.
Nguy cơ bị chỉnh sửa dữ liệu:
Dữ liệu NFC có thể bị phá hủy dễ dàng bởi các thiết bị gây nhiễu sóng RIFD. Hiện tại vẫn không có cách nào ngăn chặn hình thức tấn công này. Tuy nhiên, nếu các thiết bị hỗ trợ NFC có thể kiểm tra trường tín hiệu RF khi đang gởi dữ liệu đi thì chúng có thể phát hiện ra cuộc tấn công. Liệu hacker có cơ hội chỉnh sửa dữ liệu hay không? Câu trả lời là rất khó. Để thay đổi dữ liệu đã truyền dẫn, hacker phải xử lý từng bit đơn của tín hiệu RF.
Nguy cơ thất lạc:
Nếu người dùng làm mất thẻ NFC hoặc điện thoại hỗ trợ NFC thì họ đã "mở đường" cho người nhặt được khai thác chức năng của nó. Vd: Bạn sử dụng điện thoại để giao dịch qua NFC, nếu bạn làm mất, người nhặt được có thể dùng điện thoại của bạn để mua mọi thứ họ muốn. Như đã nói ở trên, bản thân NFC không có khả năng bảo mật và nếu điện thoại của bạn được bảo vệ bởi mã PIN thì đây được xem như một yếu tố xác nhận duy nhất. Vì vậy, để ngăn ngữa những nguy cơ khi làm mất thiết bị, người dùng phải sử dụng những tính năng bảo mật nâng cao chứ không chỉ đơn thuần là mật mã mở khóa máy hay mã PIN.
