NFC Эксперт Запись платежной карты в телефон
Платежная карта (смарт-карта) — это микропроцессор, помещенный в кусок пластика стандартизированного размера, который при контакте со считывателем получает достаточное для работы питание и запускает операционную систему с установленным в ней платежным приложением (чаще всего Java-applet в *nix-подобной операционной системе). Бесконтактные смарт-карты, которыми уже давно являются карты оплаты проезда в городском транспорте и стремительно становятся банковские карты (
), работают по тому же принципу, только питание получают от электромагнитного поля считывателя на кассе или турникете. Все бесконтактные банковские карты и подавляющее большинство транспортных объединяет стандарт
Банк или транспортная компания закупают «болванки» карт и записывают на них свое приложение с «платежными данными» клиента. Этот процесс, называемый персонализацией, осуществляется в так называемых персобюро, которые могут быть как внутренними подразделениями поставщиков услуг, так и отдельными компаниями на рынке.
В процессе персонализации данные на карте зашифровываются и закрываются ключами, что делает невозможным их изменение. Более того, архитектура современных смарт-карт позволяет на аппаратном уровне различать их состояние до и после персонализации, что полностью исключает возможность изменения (подделки), например, ваших платежных данных после того, как карта выпущена.
Эволюция карт от магнитной полосы (
) до смарт-карт с чипом (
) и бесконтактным интерфейсом (
) привела к тому, что форм-фактор карты перестал иметь значение. Это дает возможность использовать в качестве «носителя» карты любой объект: пластиковую карту, часы, браслет, стикер, брелок и, конечно же, смартфон.
NFC — это всего лишь технология беспроводной передачи данных. Такая же, как Bluetooth или WiFi, только работает на небольшом расстоянии и не очень высокой частоте (13,56 MHz), что является ее преимуществом, так как исключает вероятность «случайного» соединения.
В то же время NFC — это расширение существующего стандарта бесконтактных смарт-карт ISO 14443, который, как мы уже отметили, используется в современных банковских картах, пропусках в офис и на парковку, проездных билетах в метро, «Тройках» и «Подорожниках». Другими словами, стандарт NFC наследует весь стандарт ISO 14443, за счет чего реализуется 100% совместимость NFC-смартфонов, бесконтактных карт и существующей инфраструктуры приема.
В NFC-совместимом телефоне, чтобы он был полноценным NFC-устройством, кроме NFC-антенны и NFC-контроллера должен быть так называемый Secure Element — отдельный микропроцессор, подобный тому, что находится в пластиковых картах. Он и будет отвечать за безопасное хранение и выполнение платежных приложений (например, MasterCard Mobile PayPass).
Если в телефоне с поддержкой NFC находится такой же микропроцессор, как и в пластиковых картах, вывод напрашивается сам собой — в телефон можно записывать такие же платежные приложения и прикосновением телефона к считывателю осуществлять такие же бесконтактные платежи.
Первую попытку поместить карту в телефон в РФ осуществили сотовые операторы, например, «МТС» и банк «Русский Стандарт», «Мегафон» и транспортная карта в г. Екатеринбург, «Билайн» и транспортная карта в г. Казань и т.п. Для этого им потребовалось закупить партию специальных UICC SIM-карт с Secure Element, договориться с банком или транспортной компанией о предварительной записи туда платежного или транспортного приложения, отвезти SIM-карты в персобюро для осуществления привычного в отрасли процесса «контактной персонализации», а потом обменивать старые SIM-карты абонентов на новые в центрах обслуживания.
Да, поместить карту в телефон таким образом можно, и это работает. Но что делать, если вам нужен другой банк? Или транспортная компания в другом городе? А может, в двух городах? SIM-карте придется как следует попутешествовать по всем инстанциям перед попаданием в ваши руки, а сотовому оператору — договориться со всеми этими компаниями. При этом для перевыпуска банковской карты, например, по причине окончания срока действия, операцию придется повторить.
Режим эмуляции карты NFC
Режим эмуляции карты помещает устройство NFC в режим пассивной связи. Устройство действует точно так же, как смарт-карта. На рисунке показаны некоторые способы, которыми вы можете использовать устройство NFC в режиме эмуляции карты. Важно помнить, что безопасность NFC (через SE или HCE) защищает только токены, используемые для идентификации личности. У вас должно быть приложение, обеспечивающее безопасность данных.
Использование режима эмуляции карты.
Ваше устройство с поддержкой NFC может эмулировать несколько смарт-карт, а поддержка смарт-карт может включать в себя более одной формы идентификации. Например, один и тот же цифровой кошелек может хранить карты лояльности и кредитные карты.
Запись платежной карты в телефон
При работе в режиме чтения / записи большинство устройств NFC действуют как считыватели, как показано здесь. Устройство NFC работает в активном режиме для чтения содержимого тега. Когда он обнаруживает два или более тега, он использует алгоритм антиколлизии для выбора только одного тега. Устройство NFC должно также обнаруживать тип тега (ISO / IEC 14443 A / B или FeliCa) и взаимодействовать с ним соответствующим образом. Метод, используемый для выполнения антиколлизии, зависит от типа тега.
Использование режима чтения / записи.
Приложение, которое взаимодействует с данными NFC, интерпретирует данные тега и реагирует соответственно. Например, при чтении тега, содержащего унифицированный идентификатор ресурса (URI), устройство открывает браузер, и браузер открывает содержимое, на которое указывает URI. Все пользователи видят браузер с веб-содержимым, отображаемым в нем – процесс открытия URI остается скрытым от просмотра.
Создатель тега может защитить содержимое тега. Некоторые теги обеспечивают глобальную блокировку, в то время как другие теги позволяют блокировать выбранные данные в защищенной области памяти. Когда тег остается разблокированным, устройство NFC также может записывать данные в тег. Чтобы записать данные в тег, на вашем устройстве должно быть приложение для записи тегов, такое как TagWriter. После запуска приложения обычно используются такие шаги для записи данных в тег:
- Выберите тип кодировки. Тип кодирования определяет тип данных, которые содержит тег. Вот некоторые типичные типы кодирования:
- Контакт
- URI
- Обычный текст
- Служба коротких сообщений (SMS)
- Электронная почта
- Телефон
- Bluetooth
- Определите закладку для удерживайте данные.
- Создайте данные.
- Выберите параметры кодирования, которые могут включать:
- Блокировка тега из дальнейших изменений
- Написание нескольких тегов с использованием тех же данных
- Подтверждение перезаписи существующих данных тега
- Нажмите тег, чтобы закодировать его ,
Процесс обычно занимает несколько секунд, поэтому вы должны оставить устройство на месте, пока приложение не сообщит вам, что кодировка завершена.
Одноранговый режим NFC
Два устройства с питанием могут участвовать в режиме одноранговой сети, что является специфичным для NFC. Тем не менее, инициатор запускается с включенным ВЧ-полем, и цель запускается с выключением его радиочастотного поля. (Цель также может перейти в пассивный режим, чтобы уменьшить потребление энергии.) Состояние поля RF изменяется с изменением направления связи. На этом рисунке показано типичное использование для однорангового режима.
Использование однорангового режима.
Обязательно обратите внимание, что устройства NFC используют протокол прослушивания перед разговором. Устройства прослушивают, чтобы ни одно другое устройство не передавало, прежде чем устройство попытается передать какую-либо информацию. Использование прослушивания перед разговором помогает гарантировать, что связь между устройствами не страдает от помех от других устройств.
Во время первоначальной связи два устройства определяют параметры связи, такие как размер блока данных. Максимальный размер блока данных составляет 256 байтов. Во многих случаях одноранговый режим используется для сопряжения устройств с использованием некоторых других способов передачи фактических данных, таких как Wi-Fi или Bluetooth. Этот процесс называется Передача соединения .
Удаленная персонализация и платформа TSM
К счастью, в отличие от пластиковой карточки, телефон является интерактивным устройством, которое всегда на связи (будь то Wi-Fi или сотовая сеть), а значит записывать в него карточки можно, во-первых, удаленно, а во-вторых, только тех поставщиков услуг, которые нужны именно вам. Для осуществления этой функции была сформулирована роль TSM (
) — доверенного посредника, объединяющего, с одной стороны, поставщиков услуг (банки, транспорт и т.д.), а с другой — чипы Secure Element во всех их формах. Именно такую платформу TSM мы разработали в компании i-Free и сертифицировали на соответствие всем необходимым стандартам.
Основные функции TSM:
- Агрегация различных поставщиков услуг. Банк или другой поставщик услуг подключается к TSM по стандартному протоколу и получает доступ ко множеству Secure Element, т.е. получает возможность выпускать карты для множества пользователей. При этом ему не нужно договариваться отдельно с каждым сотовым оператором или с каждым производителем телефонов. Эту часть TSM называют SP TSM (Service Provider TSM).
- Агрегация различных Secure Element. Владелец Secure Element (сотовый оператор или производитель телефонов) подключается к TSM по стандартному протоколу и получает доступ ко множеству поставщиков услуг, т.е. получает возможность предоставить своим пользователям множество сервисов. При этом ему не нужно договариваться отдельно с каждым сервис-провайдером, не нужно учитывать особенности каждого сервиса, аппаратных и системных возможностей разных Secure Element. Эту часть TSM называют SEI TSM (Secure Element Issuer TSM).
Как работает платформа TSM
Платформа TSM обеспечивает удаленное управление чипами Secure Element в телефонах пользователей через безопасный канал связи. По указанию поставщика услуги TSM записывает (или удаляет, например, в случае утери смартфона) персонализационные данные карты в Secure Element телефона, используя сам телефон исключительно как модем.
Ключи от Secure Element хранятся на узкоспециализированных серверах HSM (Hardware Security Module), являющихся неотъемлемой частью платформы TSM. Без участия последнего получить доступ к чипу невозможно — точно по такому принципу работает индустрия пластиковых карт, только ключи находятся в ведении банка или транспортной компании, выпустившей карту.
Какой именно картой оплачивать покупку, выбирает пользователь через приложение «Кошелек», которое отображает выпущенные и доступные для выпуска карты, а также принимает заявки на выпуск новых карт. Заявка отправляется к поставщику услуги, который вместо записи платежных данных на пластиковую карту, передает эти данные через TSM в Secure Element телефона.
Пользовательское приложение
Приложение «Кошелек» работает в операционной системе телефона, которая по определению не является безопасной, и, соответственно, «Кошелек» не несет в себе никаких функций, связанных с безопасностью. Основная роль приложения, кроме демонстрации выпущенных и доступных к выпуску карт, заключается в обеспечении канала связи между Secure Element и TSM, а также предоставлении пользователю интерактивных интерфейсов к приложениям (картам), загруженным в Secure Element.
В большинстве случаев, если приложение «Кошелек» использует встроенный в телефоны Secure Element, то зачастую нет смысла выкладывать его в Google.Play, так как партнерство с производителями телефонов обеспечивает важное преимущество: производитель предустанавливает пользовательское приложение в телефон вместе с прошивкой, его не нужно продвигать, не нужно скачивать или устанавливать — оно уже в телефоне — такое же родное, как «Калькулятор».
Любая карта в любом телефоне
Для превращения телефона в банковскую карту TSM должен получить доступ к Secure Element либо от производителя этого телефона, либо от владельца SIM-карты (сотового оператора). Так как платежные карты в телефон не переносятся и не «привязываются» (иначе они будут считаться «дубликатами»), а выпускаются заново, то для выпуска в телефон банковской карты какого-либо банка этот банк должен подключиться к TSM.
Таким образом, любую карту в любой телефон выпустить пока не получится, но движение в этом направлении уже идет, и всем участникам рынка очевидно, что это закономерный эволюционный шаг. В этом заинтересованы и производители телефонов (новая функциональность, которая покруче лишнего мегапикселя в камере), и сотовые операторы (примерно по той же причине), и поставщики услуг (новая аудитория и канал продаж с интерактивным взаимодействием), и пользователи (уставшие от множества различных пластиковых карточек).
Сегодня в «Кошельке» можно выпустить банковскую карту «ТКС Банка», до конца года будет доступна также оплата проезда в транспорте: в качестве пилотной зоны стартуют города Вологда и Чебоксары. В следующем году доступных для выпуска карт станет значительно больше. Бесконтактных вам впечатлений!
Послесловие
Многие процессы (как технологические, так и бизнес), описанные в данном посте, сильно упрощены для облегчения понимания всей картины. Возможно, в некотором смысле данный текст даже больше подойдет журналу «Крестьянка», чем Хабру, однако такого вводного материала не хватало бы для дальнейших публикаций, касающихся платежных карт в телефоне. Основываясь на ваших вопросах и комментариях будем постепенно раскрывать отдельные части этой большой и, надеемся, интересной темы.