Эволюция скорости передачи данных в сетях Wi-Fi / Хабр

Уязвимости платежей на основе nfc

NFC работает на дистанции не более 10 сантиметров на частоте 13,56 МГц. Технология подразумевает обязательное наличие инициатора и цели. Инициатор генерирует активное поле, а цель считывает его в пассивном режиме.

Над получением доступа к данным, передаваемым по NFC, уже сейчас бьются учёные и хакеры. Исследователям из британского Университета Суррей удалось считать данные, передаваемые с помощью NFC-решений в супермаркете. Для этого использовались портативные гаджеты, которые не вызывали подозрения у покупателей. При этом они находились на расстоянии 45 сантиметров от получателя информации.

Испанские хакеры Рикардо Родригес и Хосе Вилла использовали психологию человека и создали вирус для мобильной операционной системы Android. Они рассудили, что человек часто носит кошелёк с карточками, поддерживающими технологию NFC со смартфоном.

По сути, вирус делает телефон своеобразным ретранслятором сигнала банковской карты. И злоумышленник может оплатить покупку вашей картой, дождавшись, когда вирус отправит информацию о том, что карта готова к осуществлению транзакции. Такой вид взлома получил названием relay-атаки.

Что такое nfc?

Как многие наверняка знают, NFC — технология высокочастотной беспроводной связи с малым (несколько сантиметров, но не больше 10 см) радиусом действия. В основе Near Field Communication (обмена на ближнем расстоянии) лежит радиочастотная идентификация (RFID) — данные, которые хранятся в транспондерах, считываются и записываются при помощи радиосигналов. Активные и пассивные объекты, в свою очередь, идентифицируются автоматически.

Но стандартного определения здесь явно недостаточно. История NFC довольно интересная: технология берет свое начало более 12 лет назад — именно тогда три технологических гиганта (Nokia, Sony и NXP Semiconductor) решили создать форум NFC для развития интерфейса касательного взаимодействия между устройствами.

Несмотря на то, что сам интерфейс был далеко не быстрым (и остается таким по сей день), идея передачи небольших данных с низким энергопотреблением все же взяла свое. RFID заработала по-новому и получила массовое признание. В результате многие производители смартфонов, аксессуаров и других устройств сейчас не обделяют NFC ни один свой новый продукт.

Рабочей частотой для NFC является 13,56 МГц, максимальная скорость обмена данными едва превышает 400 Кбит/с. Однако в данном случае огромную роль играет время установления соединения: чтобы подключить два устройства при помощи этой технологии, понадобится менее десятой доли секунды.

Принцип работы NFC основан на электромагнитной индукции. Суть в том, что при помощи антенны передатчик считывателя постоянно излучает сигнал в форме синусоиды на вышеупомянутой чистоте.

Датчик (или Listening Device) также оснащен рамочной антенной. Когда датчик и считыватель (Polling Device) оказываются на расстоянии, достаточном для работы NFC, и та, и другая катушка образуют воздушный трансформатор. Магнитное поле порождается переменным током в катушке считывателя, после этого ток создается во второй катушке — датчика. Этой энергии запросто хватает для работы последнего, поэтому NFC способна работать с пассивными устройствами.

В это время происходит шунтирование антенны одним из транзисторов устройства-передатчика, откуда возникает модуляция высокочастотного сигнала. Этот сигнал и «ловит» считыватель. В основном для NFC используется Манчестерское кодирование (с коэффициентом амплитудной модуляции 10 %). Также используется модифицированный код Миллера, правда в этом случае скорость едва будет превышать 100 Кбит/с.

В пассивном режиме считыватель создает электромагнитное поле, NFC-метка модулирует его и формирует ответ. Иными словами, метке вовсе не обязательно быть подключенной к источнику питания или иметь встроенный аккумулятор, поэтому ее размеры можно сократить до минимума. Если же мы имеем два устройства с двумя активными сигналами, здесь все проще — они работают, грубо говоря, «по очереди».

Пассивная NFC-метка выглядит примерно так:

В смартфонах антенну NFC, как правило, закрепляют под задней крышкой для более устойчивого сигнала.

После этого ваш смартфон готов выступать сразу в нескольких ипостасях. Он может стать не только платежным средством и ключом, но и также средством идентификации владельца, проездным билетом или просто бонусной картой. Вот основные режимы работы смартфона с NFC на борту.

• Пиринг — два активных устройства связываются между собой и обмениваются данными. Это могут быть как два смартфона, так и смартфон и сторонний аксессуар. Например, можно быстро установить соединение между телефоном и внешней колонкой или наушниками. Главное, чтобы у девайса была заявлена поддержка NFC: среди таких устройств KR — 8100, Dacom Athlete, Bluedio R Legend и другие.
• Чтение и запись — смартфон как считывает коды с NFC-метки, так и записывает информацию в ее память.
• Эмуляция карты — смартфон становится полноценной банковской картой. Достаточно поднести его к терминалу, чтобы совершить оплату, причем в качестве карты могут также выступать, например, умные часы.

3g — это какая скорость

Что касается мобильного Интернета, то он кардинально отличается от проводного. В последнем случае имеется стабильная передача на постоянной скорости независимо от различных факторов. Стандарт 3G, в свою очередь, очень сильно зависит от множества различных условий, например:

• наличия частотных помех;
• удаления от базовой станции;
• загруженности сети;
• наличия препятствий на пути сигнала (дома, деревья и др.).

В среднем пользователь получает скорость Интернета в сети 3G, которая в реальности в два раза или более ниже заявленной. Это нормальный показатель, поэтому, выбирая мобильную связь с доступом к Глобальной сети в качестве основной, следует быть готовым к этому.

Например, рано утром или поздней ночью, когда большинство абонентов спит, можно получить наибольшую скорость, чем она составляет днем или в вечернее время.

Согласно тестам, которые проводились по Москве и области в 2020 г., получились следующие данные:

• лидирующие позиции заняли операторы «Теле2» (10,4 Мбит/сек) и МТС — 10,1 Мбит/сек. При этом у МТС зафиксирована наибольшая максимальная скорость 3G, равная 26,1 Мбит/сек, совсем немного уступил первенство по этому показателю «Tele2» — 25,6 Мбит/сек;
• второе и третье места по средней скорости передачи данных в сетях 3G поделили «МегаФон» и «Билайн» с показателями 8,2 Мбит/сек и 7,6 Мбит/сек соответственно;
• по быстроте отклика сервера оператора (Ping) в сетях 3G на территории Москвы лидирует МТС со средним значением в 145,17 мс. А вот «Tele2», несмотря на первенство по среднему показателю, показал худший Ping — 168,29 мс.

Единицы измерения

Скорость приема/передачи информации измеряется в битах в секунду
(b/s, б/с, иногда пишут bit/s, бит/с, bps),
или в
байтах в секунду (B/s, Б/с).

На практике из-за высоких скоростей используют приставки начинающиеся с английской или русской буквы
k(к) – кило (* 1 000), М(М) – мега (* 1 000 000),
G(Г) – гига (* 1 000 000 000).

Ширина канала или Скорость линии или Скорость подключения – это теоретическая максимально
возможная скорость обмена между устройствами через установленное
подключение. Это не максимальная скорость работы сетевого адаптера, она может зависеть от различных настроек.

Под скоростью интернета следует понимать пропускную способность, загрузку канала или линиии
в конктерный момент, усредненную во времени, максимальную и минимальную. Скорость интернета не может быть
больше ширины канала.

Скорость интернета может существенно отличаться от заявленной провайдером. Разберемся в чем может быть причина.

Зарядка

Если к этому моменты вы решили, что все знаете об NFC и устали от этих унылых применений. То вот вам кое-что бомбическое.

Есть такая организация NFC Forum, которая сертифицирует NFC. Вообще у каждой технологии есть такая организация, и хорошо если она одна.

И вот на днях они выложили очередной апдейт стандарта. И знаете что? Теперь NFC поддерживает беспроводную зарядку. Да, по сути, это четвёртый режим работы.

Как спросите вы? Электромагнитная индукция, помните? При помощи нее.

К слову Qi-зарядка работает точно по такому же принципу. Только там катушка побольше.

Но есть одна проблема. Катушка у NFC маленькая, а значит и мощность зарядки маленькая — всего 1 Ватт.

Можно ли зарядить смартфон с такой скоростью? Не стоит даже пробовать. Впрочем, функцию для этого и не придумывали.

Основное назначение ровно противоположное — зарядка смартфоном других устройств. Это вроде реверсивной зарядки в Galaxy и других смартфонах. Например, можно подпитать сами беспроводные наушники, а не кейс от них. По сути, перед нами очень дешевая беспроводная зарядка, которая есть в любом смартфоне и которую легко вставить в любое умное устройство.

Кстати 1 Ватт это не то чтобы слишком мало. Для сравнения со всеми iPhone кроме 11 Pro, кладут 5-ваттную зарядку. А мощность обратной беспроводной зарядки в современных флагманах колеблется на отметке 5 или 7 Вт.

Но есть одно но — на текущих моделях эта фича не заработает. Смартфоны с с такой фишкой скорее всего начнут появляться через год-полтора. Так что ждите рекламу этой штуки от Samsung.

Защититься от атак

Бесконтактная технология оплаты, действительно, удобна. Банки даже сделали возможность покупок до 1 000 рублей без ввода PIN-кода. Это один из этапов защиты пользователей.

Лимит на сумму операции как способ защиты используют не только банки, но и платежные провайдеры. Например, процессинговая компания Fondy ограничила для своих клиентов размер единоразового платежа. Так, сумма, которую компания может принять через NFC с помощью приложения, не может превышать 5 000 руб.

Еще один способ защиты от NFC-мошенничества — вместо пластика использовать мобильное приложение, которое привязано к счету карты. Безопасность такого способа оплаты поддерживает технология HCE. С ее помощью мобильное устройство с поддержкой бесконтактных платежей передает данные о платежной операции через канал, защищенный при помощи шифрования.

Данные, которые необходимы для бесконтактного платежа, хранятся в памяти смартфона или планшета. Такая модель работы значительно снижает вероятность симуляции NFC-платежа и перехвата данных злоумышленниками. Если пользователь не активировал мобильное приложение, к которому привязана карта, атака с использованием ретрансляции невозможна. Технологию HCE поддерживают, например, мобильные приложения: Visa QIWI Wallet, Тинькофф, Яндекс.Деньги.

Чтобы обезопасить NFC-платежи пользователю смартфона с технологией HCE важно учесть риски:

Защитить от атак на NFC-карты помогают аксессуары. В интернет-магазинах можно купить кардхолдер или футляр для карт с экранирующей вставкой из алюминия. Цена может варьироваться от 50 до 500 рублей.

Если тратить деньги не хочется, то в кармашек кошелька можно положить листок фольги. Таким образом, создаётся клетка Фарадея, которая не даёт радиоволнам уйти за пределы кошелька. Ещё можно просто держать несколько карт с NFC-технологией в одном месте, чтобы считывающее устройство не могло установить сигнал от конкретной карты. И постарайтесь держать карты подальше от телефонов с NFC-приёмником.

Заботясь о безопасности своей бесконтактной карты не стоит забывать о базовых рекомендациях по хранению паролей, управлению доступом к интернет-банку. Не передавайте персональную информацию третьим лицам, не держите карты и PIN-коды к ним в одном месте, не оплачивайте услуги на малоизвестных или не проверенных сайтах.

Самые популярные карточные NFC решения PayWave и PayPass от платежных систем Visa и MasterCard построены на базе современной безопасной технологии карт с EMV чипом. Возможности атак на них существенно ограничены по сравнению с картами на базе магнитной полосы.

Метки nfc

Это еще один распространенный способ применения NFC в смартфоне. Метки NFC получили большую популярность в торговых и рекламных зонах: их встраивают в афиши, рекламные щиты, помещают на товары в магазинах. Обычно это небольшие стикеры, стоимость которых не превышает 50 рублей.

Вы можете создавать собственные NFC-метки, модернизировать их и затем использовать в повседневной жизни. Как правило, для этого используется сторонний софт вроде NFC TagWriter. Приложение довольно простое и позволяет записать на метку множество типов данных — от контакта и телефонного номера до закладки веб-браузера.

На самом деле NFC-метки — настоящий подарок, когда речь заходит об автоматизации. Например, можно наклеить метку на ноутбук и при помощи приложения Trigger настроить включение точки доступа, выбрав в качестве действия «Беспроводные и локальные сети».

Решение попроще — записать пароль от Wi-Fi на метку, наклеить ее на роутер, и потом всякий раз, когда гости спросят пароль, отправлять их к NFC-метке. Или еще: установить метку около кровати и сделать так, чтобы при прикосновении на смартфоне включался авиарежим (опять же с помощью Trigger).

Полезно будет и автомобилистам — записали на метку алгоритм запуска навигатора, наклеили ее на держатель для смартфона, и всякий раз, когда вы будете устанавливать устройство на это место, навигатор будет запускаться автоматически.

И таких примеров применения NFC-меток еще очень и очень много. Зачастую появление новых кейсов ограничивается вовсе не технологией, а фантазией пользователя.

Прорывной thunderbolt

Интерфейс, согласно данным разработчика Intel, объединяет в один последовательный сигнал PCI Express и DisplayPort. Он предоставляет широкие полосы пропускания: 10, 20 и 40 Гбит/с. Thunderbolt стал главной новинкой в своём классе в минувшем десятилетии и имеет перспективы стать обязательным для поддержки на всех новых устройствах. На макбуках и других топовых ноутбуках такая поддержка есть уже несколько лет.

Новой вехой в развитии передачи данных стало и решение использовать Thunderbolt 3 в качестве порта USB Type-C. Этот разъём обладает рядом важных преимуществ, в том числе симметричность и поддержка нескольких скоростных протоколов. Развитие поддержки этих протоколов различными устройствами подразумевает снижение количества используемых кабелей и адаптеров.

Thunderbolt 3 позволяет использовать более быстрые диски PCIe с подключением к устройству через USB Type-C. Например, для Samsung X5 Portable заявлена скорость до 2800 МБ/с. Такие характеристики достижимы благодаря тому, что задействуются четыре канала PCIe 3.0 и интегрированный мост, коммутирующий их с Thunderbolt 3.

Важный момент при использовании Thunderbolt 3 — количество поддерживаемых каналов PCIe в устройстве. В некоторых ноутбуках она ограничивается двумя, что автоматически нивелирует скорость передачи данных по интерфейсу до уровня Thunderbolt 2 (20 Гбит/с).

Thunderbolt позволяет сделать внешними накопители NVMe SSD по аналогии с подключением по USB SATA-дисков. В такой конфигурации также будет критичным производительность моста Thunderbolt — NVMe.

Скорость установленных подключений, тест скорости

Description SpeedQualcomm Atheros AR9285 Wireless Network Adapter 225000000

Wi-Fi адаптер Qualcomm Atheros AR9285 работает на скорости

225000000 b/s

или

28,1МБ/c

или

225 Мб/с

Аналогичный пример для витой пары:

Description SpeedRealtek PCIe GBE Family Controller 10000000

Адаптер Ethernet Realtek PCIe GBE Family Controller поддерживат ширину канала

10000000 b/s

или

1,25МБ/c

или

10 МБ/с

Ширину канала приема/передачи можно узнать, посмотрев свойства сети

Те же параметры можно увидеть в центре управления сетями и общим доступом, вызвав окно
состояние

В windows 8 и windows 10 очень удобно наблюдать за состоянием сети в диспетчере задач.

Для проверки
скорости приема проще всего установить на загрузку популярный торрент-файл, постараться таким образом
занять весь канал.

Проведя on-line тест скорости, напимер на сайте

, можно
узнать еще и скорость передачи.

Технология доступа в интернет

Традиционно для домашнего интернета необходима сетевая карта, а для подключения используются две технологии,
wi-fi и витая пара. Даже если у вас
в квартире установлен wi-fi роутер, то до шлюза провайдера (который как правило размещается на чердаках, в подъездах
или подвалах домов) все равно идет витая пара. Сам же шлюз подключается уже оптическим кабелем, к нему идет
широкополосный канал, который он делит на абонентов.

Технология должна поддерживаться обеими сторонами обмена, сетевой картой компьютера пользователя и сетевой картой
шлюза провайдера.

Надо учитывать что существует несколько стандартов wi-fi, поддерживающих разные скорости обмена данными:

• 802.11n: до 300Mbps
• 802.11g: до 54Mbps
• 802.11b: до 11Mbps

Сейчас почти все современные wi-fi адаптеры поддерживают стандарт

802.11n: до 300Mbps

Также существует несколько стандартов витой пары Ethernet:

• Cat 3 Unshielded 10 Mbps 16 MHz
• Cat 5 Unshielded 10/100 Mbps 100 MHz
• Cat 5e Unshielded 1000 Mbps / 1 Gbps 100 MHz
• Cat 6 Shielded or Unshielded 1000 Mbps / 1 Gbps >250 MHz
• Cat 6a Shielded 10000 Mbps / 10 Gbps 500 MHz
• Cat 7 Shielded 10000 Mbps / 10 Gbps 600 MHz

На практике чаше всего используется стандарт

Cat 5 Unshielded 10/100 Mbps 100 MHz

Эволюция usb

Ещё в 2000-х, с развитием технологий flash-памяти, стандарт USB стал основным не только для периферийных устройств, но и для носителей информации. Несколько лет скорость передачи 480 Мбит/с, определяемая как предельная в спецификации USB 2.0, была достаточной для работы с самыми быстрыми флэш-накопителями.

Далее спецификация USB 3.0 была переименована в USB 3.1 Gen1 и появилась вторая — USB 3.1 Gen2, поднявшая планку до 10 Гбит/с и включившая в себя кодировку с меньшими ресурсозатратами. Соответствующие им порты на устройствах, например, ноутбуках, маркируются как SuperSpeed (SS) и SuperSpeed (SS ).

Во второй половине 2020-х вышла последняя на данный момент спецификация USB 3.2 в трёх вариантах:

• USB 3.2 Gen 1, она же SuperSpeed USB (SS);
• USB 3.2 Gen 2, она же SuperSpeed USB 10 Gbit/s (SS );
• USB 3.2 Gen 2×2, она же SuperSpeed USB 20 Gbit/s (SS ).

Здесь часто возникает путаница, поддерживаемая «вольным подходом» производителей к обозначению продукции. По сути обозначение USB 3.0 не актуально с момента выхода USB 3.1. Теперь же, согласно рекомендациям организации USB-IF, правильно указывать только спецификацию USB 3.

2 и её идентификатор поколения Gen. Но повсеместно используются маркировки “USB 3.0” и “USB 3.1”, при этом имеется в виду одно и то же. Поэтому иногда проще ориентироваться на обозначение SuperSpeed. Вектор развития стандарта на ближайшее будущее определён в спецификации USB4, опубликованной в прошлом году. В частности, будет единый порт Type-C, скорость до 40 Гбит/с и обратная совместимость вплоть до USB 2.0.

USB позволяет сделать портативным любой SATA-накопитель. Для этого применяются переходники и боксы.

Обычно у них на выходе SS USB, но при выборе обязательно посмотрите бенчмарки этих устройств, чтобы они не порезали скорость диска. Подобные переходники есть внутри любого внешнего диска, чаще всего распаяны на плате. Например, один из лидеров рынка — Samsung SSD T5 перекачивает данные между интерфейсами посредством моста mSATA — SS USB. Он обеспечивает скорость до 540 МБ/с, что равносильно прямому подключению быстрейших SATA SSD.

Эволюция скорости передачи данных в сетях wi-fi