BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------ĐINH THANH TÙNG

Đinh Thanh Tùng

KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ
TRUYỀN THƠNG

NGHIÊN CỨU CƠNG NGHỆ NFC
VÀ ỨNG DỤNG VÍ ĐIỆN TỬ TRONG THANH TOÁN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG

CH2011B
Hà Nội – 2013


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
--------------------------------------Đinh Thanh Tùng

NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ NFC
VÀ ỨNG DỤNG VÍ ĐIỆN TỬ TRONG THANH TỐN

Chun ngành : Kỹ thuật máy tính và truyền thơng

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT
KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ TRUYỀN THƠNG

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. NGUYỄN KIM KHÁNH

Hà Nội – 2013


LỜI CẢM ƠN
Lời đầu tiên, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc tới thầy giáo hướng dẫn
TS. Nguyễn Kim Khánh đã tận tình hướng dẫn và truyền đạt những kinh nghiệm quý báu
cho tôi trong suốt quá trình thực tập và làm luận văn tốt nghiệp.
Để hồn thành luận văn này, tơi đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ, hướng dẫn
của các thầy cô giáo trong viện Công Nghệ Thông Tin và Truyền Thông, đại học Bách
Khoa Hà Nội, các anh chị, bạn đồng nghiệp trong công ty VTC Intecom.
Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Viện Công Nghệ Thông Tin và Truyền
Thông, đại học Bách Khoa Hà Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tơi có thể hồn thành
luận văn tốt nghiệp này.
Tơi xin cảm ơn gia đình, bạn bè, những người đã quan tâm giúp đỡ và động viên,
khuyến khích tơi trong suốt thời gian qua để tơi hồn thành luận văn.
Tuy nhiên, do thời gian thực hiện và khả năng, kiến thức của mình, luận văn
khơng tránh khỏi hạn chế, thiếu sót, tơi rất mong nhận được sự đóng góp ý kiến của các
thầy, cơ và tồn thể các bạn. Tôi xin chân thành cảm ơn.
Hà Nội, ngày 10 tháng 03 năm 2013
Tác giả

Đinh Thanh Tùng

1


MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN ...................................................................................................................... 1
MỤC LỤC ........................................................................................................................... 2
LỜI CAM ĐOAN ................................................................................................................ 4
DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ..................................................................... 5
DANH MỤC HÌNH VẼ ...................................................................................................... 6
MỞ ĐẦU ............................................................................................................................. 7
1. Lý do chọn đề tài ......................................................................................................... 7
2. Lịch sử nghiên cứu ...................................................................................................... 7
3. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................... 7
4. Tóm tắt các luận điểm cơ bản và đóng góp của luận văn ............................................ 7
5. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................................. 9
NỘI DUNG........................................................................................................................ 10
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ NFC ..................................................... 10
1.1 Tổng quan ................................................................................................................ 10
1.1.1 Ứng dụng của NFC ........................................................................................... 10
1.1.2 Thông số kỹ thuật ............................................................................................. 12
1.1.3 So sánh với Bluetooth....................................................................................... 13
1.1.4 Bảo mật cho NFC ............................................................................................. 13
1.2 Cấu trúc và tập lệnh giao tiếp của đầu đọc thẻ NFC ............................................... 15
1.2.1 Giao tiếp ........................................................................................................... 15
1.2.3 Biều đồ trao đổi dữ liệu của đầu đọc thẻ .......................................................... 15
1.2.3 Cấu trúc tập lệnh của đầu đọc thẻ ..................................................................... 16
1.3 Đặc tính và chuẩn giao tiếp của thẻ NFC Mifare .................................................... 24
1.3.1 Đặc tính............................................................................................................. 24
1.3.2 Thơng tin mơ tả chung ...................................................................................... 25
CHƯƠNG 2. NGHIÊN CỨU VÀ XÂY DỰNG ỨNG DỤNG VÍ ĐIỆN TỬ SỬ DỤNG
NFC ................................................................................................................................... 33
2



2.1 Thanh tốn điện tử và các mơ hình, phương thức thanh toán ................................. 33
2.1.1 Khái niệm thanh toán điện tử ........................................................................... 33
2.1.2 Phương thức thanh toán trong thanh toán điện tử ............................................ 33
2.2 Phân tích và xây dựng ứng dụng ví điện tử sử dụng cơng nghệ NFC ..................... 38
2.2.1 Tổng quan mơ hình hệ thống ............................................................................ 38
2.2.2 Các thành phần trong hệ thống ......................................................................... 39
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ VÀ ĐÁNH GIÁ ........................................................................ 50
3.1 Kết quả ..................................................................................................................... 50
3.1.1 Kết quả đạt được ............................................................................................... 50
3.1.2 Giao diện chương trình ..................................................................................... 50
3.2 Đánh giá ................................................................................................................... 54
3.2.1 Ưu điểm ............................................................................................................ 54
3.2.2 Các điểm còn hạn chế ....................................................................................... 54
3.2.3 Định hướng phát triển....................................................................................... 54
KẾT LUẬN ....................................................................................................................... 55
TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................. 56

3


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đề tài nghiên cứu của tơi hồn tồn do tơi tự làm dưới sự hướng
dẫn của thầy giáo Ts Nguyễn Kim Khánh, viện Công Nghệ Thông Tin và Truyền Thông,
đại học Bách Khoa Hà Nội. Những kết quả nghiên cứu, thử nghiệm được thực hiện trên
các thiết bị thử nghiệm .Các số liệu,kết quả trình bày trong luận văn là hồn tồn trung
thực và chưa từng được cơng bố trong bất cứ cơng trình nào.
Các tài liệu tham khảo sử dụng trong luận văn đều được dẫn nguồn (có bảng thống
kê các tài liệu tham khảo) hoặc được sự đồng ý trực tiếp của tác giả.
Nếu xảy ra bất cứ điều không đúng như những lời cam đoan trên, tơi xin chịu hồn
tồn trách nhiệm trước Viện và Nhà trường.


Hà Nội, ngày 10 tháng 03 năm 2013
Tác giả

Đinh Thanh Tùng

4


DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT, THUẬT NGỮ

Từ viết tắt

Ý nghĩa

1

NFC

Near field communication

2

RFID

Radio-Frequency Identification

3

URL


Uniform Resource Locator

4

PIN

Personal identification number

5

QR

Quick Response

6

USB

Universal Serial Bus

7

ATR

Answer To Reset

8

UID


Unique Identification Number

9

APDU

Application Protocol Data Unit

10

PCD

Proximity Coupling Device (the card reader)

11

PICC

Proximity Integrated Circuit Card

12

DES

Data Encryption Standard

Số thứ tự

5



DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. Ứng dụng của NFC ............................................................................................... 11
Hình 2. Biểu đồ trao đổi dữ liệu ........................................................................................ 15
Hình 3. Thẻ Mifare ............................................................................................................ 26
Hình 4. Chuối kí tự UID .................................................................................................... 27
Hình 5. Mơ hình thẻ tín dụng ............................................................................................ 34
Hình 6. Mơ hình thẻ ghi nợ ............................................................................................... 35
Hình 7. Mơ hình ví điện tử ................................................................................................ 37
Hình 8. Mơ hình tổng quan hệ thống thanh tốn ............................................................... 38
Hình 9. Thiết bị thanh tốn đầu cuối Kiosk....................................................................... 39
Hình 10. Sơ đồ khối thiết kế Kiosk ................................................................................... 40
Hình 11. Máy in nhiệt TG2480H ...................................................................................... 40
Hình 12. Sơ đồ Adapter ..................................................................................................... 41
Hình 13. Máy nhận tiền ..................................................................................................... 41
Hình 14. Đầu đọc thẻ NFC ................................................................................................ 42
Hình 15. Phần mềm VTC Kiosk........................................................................................ 43
Hình 16. Sơ đồ máy trạng thái phần mềm Kiosk .............................................................. 43
Hình 17. Cơ sở dữ liệu Kiosk ............................................................................................ 44
Hình 18. Sơ đồ tầng quản lý giám sát................................................................................ 45
Hình 19. Giao diện chức năng web quản lý, giám sát ....................................................... 46
Hình 20. Thiết kế cơ sở dữ liệu tầng quản lý, giám sát ..................................................... 47
Hình 21. Sơ đồ tầng dịch vụ thanh tốn ............................................................................ 48
Hình 22. Mơ hình tầng quản lý .......................................................................................... 49
Hình 23. Ảnh chụp Kiosk .................................................................................................. 50
Hình 24. Ảnh màn hình trang chủ ..................................................................................... 51
Hình 25. Ảnh màn hình nạp thẻ di động ........................................................................... 51
Hình 26. Ảnh màn hình chọn phương thức thanh tốn ..................................................... 52
Hình 27. Ảnh màn hình thực hiện giao dịch ..................................................................... 52

Hình 28. Ảnh kết quả thực hiện giao dịch ......................................................................... 53
Hình 29. Ảnh người dùng thao tác tại Kiosk 18 Tam Trinh ............................................. 53

6


MỞ ĐẦU
1. Lý do chọn đề tài
Trong cuộc sống hiện tại, công nghệ ngày càng phát triển,nhu cầu giao tiếp và trao
đổi thông tin ngày càng phong phú và đa dạng.Công nghệ giao tiếp khoảng cách gần
NFC ra đời giúp cho việc trao đổi thông tin dễ dàng và thuật tiện. Do đó, tơi chọn đề tài
nghiên cứu cơng nghệ NFC và ứng dụng ví điện tử trong thanh tốn để tìm hiểu và xây
dựng 1 mơ hình thanh tốn tiện lợi và có khả năng ứng dụng rộng rãi trong cuộc sống.
Tính cấp thiết của đề tài
Hiện tại, cơng nghệ NFC đã và đang được nhiều nhà sản xuất thúc đẩy.Các hãng
phát triển di động đã dần tích hợp NFC vào các mẫu điện thoại mới nhất.Điều này sẽ
hứa hẹn một tương lai công nghệ NFC sẽ trở nên phổ biến và được ứng dụng nhiều
trong cuộc sống. Việc tìm hiểu và nghiên cứu cơng nghệ NFC sẽ giúp chúng ta nắm
bắt được công nghệ và đưa ra những ứng dụng đem lại sự thuận tiện cho con người.
2. Lịch sử nghiên cứu
• Luận văn được thực hiện dưới sự hướng dẫn của thầy giáo Ts Nguyễn Kim
Khánh, Viện Công nghệ thông và Truyền thông - đại học Bách Khoa Hà Nội.
• Luận văn được hướng dẫn, xem xét điều chỉnh, báo cáo theo lịch đều đặn 2
tuần/ lần với giáo viên hướng dẫn.
• Luận văn được bắt đầu nghiên cứu từ tháng 10/2012 và hoàn thành vào tháng
03/2013
3. Mục đích, đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• Mục đích nghiên cứu: Tìm hiểu cơng nghệ NFC, trên cơ sở đó xây dựng mơ hình,
lập trình và triển khai ứng dụng ví điện tử trong thanh tốn.
• Đối tượng nghiên cứu: Luận văn tiếp cận và trình bày nghiên cứu về công nghệ

giao tiếp khoảng cách gần NFC kết hợp với mơ hình thanh tốn điện tử và ứng
dụng ví điện tử.
• Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu của luận văn dừng ở mức tìm hiểu cơng
nghệ, đưa ra mơ hình và triển khai thử nghiệm ví điện tử cho cơng ty VTC
Intecom. Mơ hình ví điện tử đưa ra chưa thực sự đáp ứng đầy đủ các quy định
pháp lý do nhà nước ban hành về kiểm sốt tiền và giao dịch tài chính điện tử.
4. Tóm tắt các luận điểm cơ bản và đóng góp của luận văn
Về mặt lý thuyết, luận văn tập trung trình bày các khái niệm cơ bản, cấu trúc và chuẩn
giao tiếp trong cơng nghệ NFC.Song song với đó, luận văn cũng chỉ rõ một số mơ hình
7


thanh toán điện tử hiện đang được áp dụng rộng rãi, qua đó đề xuất mơ hình thanh tốn
bằng ví điện tử sử dụng công nghệ NFC.
Về mặt ứng dụng, trong quá trình thực hiện luận văn, tác giả đã xây dựng mơ hình, lập
trình và triển khai hệ thống thanh tốn với ví điện tử NFC với 02 Kiosk được triển khai
thử nghiệm. Kết quả chưa thực sự là lớn nhưng đã phần nào đã tiếp cận với công nghệ
NFC và đưa vào áp dụng thực tế
Nội dung luận văn được chia ra làm 3 chương cụ thể như sau:
Chương 1. Tổng quan về cơng nghệ NFC
Chương này trình bày những kết quả nghiên cứu về mặt lý thuyết, đưa ra các mô
tả về cấu trúc và tập lệnh trong giao tiếp NFC:
• Tổng quan: trình bày ứng dụng của NFC, các thông số kỹ thuật. So sánh và đối
chiếu với cơng nghệ Bluetooth. Xem xét các khía cạnh đảm bảo an ninh, bảo
mật cho việc truyền dữ liệu bằng NFC.
• Cấu trúc và tập lệnh giao tiếp của đầu đọc thẻ NFC: trình bày về giao tiếp phần
cứng hỗ trợ, biểu đồ trao đổi dữ liệu và cấu trúc tập lệnh của đầu đọc thẻ.
• Đặc tính và chuẩn giao tiếp của thẻ NFC Mifare.
Chương 2.Nghiên cứu và xây dựng ứng dụng ví điện tử sử dụng NFC
Đi sâu vào mơ hình và phương thức thanh tốn. Từ đó phân tích và đưa ra mơ hình

triển khai cho hệ thống thanh tốn bằng ví điện tử sử dụng NFC:
• Thanh tốn điện tử và các mơ hình, phương thức thanh tốn: Trình bày khái
niệm về thanh tốn điện tử, các mơ hình thanh tốn truyền thống đã được áp
dụng.
• Phân tích và xây dựng ứng dụng ví điện tử sử dụng cơng nghệ NFC: Trình bày
cách thức xây dựng mơ hình tổng quan, các thành phần cấu thành nên hệ thống.
Vai trò và giao tiếp giữa các thành phần.

8


Chương 3. Kết quả và đánh giá
Chương này tập trung đánh giá kết quả đạt được, phân tích ưu và nhược điểm của
hệ thống cũng như phương hướng phát triển và những đúc rút trong quá trình thực hiện
và triển khai.

5. Phương pháp nghiên cứu
Trong quá trình tiếp cận, nghiên cứu và thực hiện luận văn,bản thân tác giả đã sử
dụng kết hợp hai phương pháp nghiên cứu:
• Phương pháp nghiên cứu lý thuyết
o Nghiên cứu tài liệu, ngôn ngữ và cơng nghệ liên quan.
o Tổng hợp các tài liệu.
• Phương pháp nghiên cứu thực nghiệm
o Phân tích yêu cầu thực tế của bài toán và xây dựng các bước phân tích hệ
thống để hỗ trợ việc lập trình, xây dựng ứng dụng.
o Vận dụng các vấn đề nghiên cứu về cơng nghệ NFC trong tiến trình xây
dựng hệ thống thanh tốn điện tử với ứng dụng ví điện tử
o Đánh giá kết quả đạt được.

9



NỘI DUNG
CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ NFC
1.1 Tổng quan
NFC (Near Field Communication) – Công nghệ giao tiếp khoảng cách gần: 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 trị rất lớn trong sự phát triển của cơng nghệ NFC.Forum ln 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 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 khơng chỉ danh bạ, địa chỉ URL
mà cịn là các ứng dụng, video và game. Thêm vào đó, công nghệ NFC cũng đang được
định hướng để trở thành một cơng cụ thanh tốn 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 trị như một chìa khóa hoặc thẻ ID.
1.1.1 Ứng dụng của NFC
Các tiêu chuẩn NFC cho phép khách hàng nhanh chóng chi trả cho sản phẩm chọn
mua và truyền tải dữ liệu qua lại giữa các thiết bị một cách an tồn. NFC cho phép các

cơng ty giảm biên chế, chi phí in ấn, chi phí bán hàng và rất nhiều ứng dụng khác:
• 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 khơng 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:
10


o 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;
o Thẻ kinh doanh điện tử (electronic business card);
o Tiền điện tử (electronic money): người dùng chỉ việc kết nối và nhập số
tiền cần chi trả;
o 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 khơng dây.
• Thương mại điện tử:

Hình 1.Ứng dụng của NFC
NFC mở ra những cơ hội trong lĩnh vực thương mại điện tử, tăng tốc và độ chính
xác khi giao dịch đồng thời góp phần giảm bớt chi phí nhân cơng:

11



o 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;
o PayPal: PayPal có thể sẽ khai trương dịch vụ thương mại qua NFC vào nửa
cuối năm nay;
o Mua vé: Thiết bị hỗ trợ NFC cho phép thanh tốn nhanh các loại hình dịch
vụ cơng cộng như vé tàu, vé xe bus, vé máy bay, vé xem phim, v.v...
o Thẻ lên tàu: Thiết bị hỗ trợ NFC có thể đóng vai trị như một tấm thẻ lên
tàu giúp giảm bớt sự chậm trễ trong quy trình kiểm tra (check-in) và nhân
công;
o Point of Sale: Năm 2006, NFC Forum đã cơng 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.
o Phiếu giảm giá: Cho thiết bị chạm vào một thẻ nhận dạng NFC hay
SmartPoster, người dùng có thể nhận được phiếu giảm giá;
o Hướng dẫn viên du lịch: Thiết bị sẽ đóng vai trị 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);
o 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;
o Chìa khóa: Một thiết bị hỗ trợ NFC có thể hoạt động như một chiếc chìa
khóa nhà, văn phịng hay thậm chí xe hơi.
1.1.2 Thơng số kỹ thuật
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 nơm na là một máy sẽ đóng vai trị chủ động và máy
cịn lại bị động. Máy chủ động sẽ tạo ra một trường tần số vơ 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 trị 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
12


sản xuất hoặc sử dụng những thông số riêng do NFC Forum cung cấp. Thẻ NFC có thể
lưu trữ an tồn các dữ liệu cá nhân như thơng 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 khơng khớp với tần số tín
hiệu đầu phát.
1.1.3So sánh với Bluetooth
NFC và Bluetooth đều là 2 công nghệ giao tiếp tầm ngắn và đều có thể tích hợp
vào điện thoại di động.Như đã đề cập trong phần thông số kỹ thuật, NFC hoạt động với
tốc độ chậm hơn so với Bluetooth và dĩ nhiên là tiêu thụ ít năng lượng hơn bởi NFC
khơng yêu cầu phải ghép nối giữa 2 hay nhiều thiết bị như Bluetooth. NFC có quy trình
thiết lập nhanh hơn kết nối Bluetooth và thay vì phải thiết lập bằng tay để nhận dạng thiết
bị thì NFC lại thiết lập tự động, tốc độ thiết lập chỉ trong vòng 1/10 giây. Tuy nhiên, tốc

độ truyền tải dữ liệu tối đa của NFC chỉ 424 kbit/s, thấp hơn nhiều so với Bluetooth 2.1
(2.1 Mbit/s) và cự ly hoạt động cũng giới hạn dưới 20 cm. Mặc dù vậy, NFC đặc biệt phù
hợp khi sử dụng tại những khu vực đông người.
Trái ngược với Bluetooth, NFC tương thích với cấu trúc RFID bị động (13.56
MHz ISO/IEC 18000-3).NFC không yêu cầu nhiều năng lượng để hoạt động, tương tự
giao thức Bluetooth 4.0 Low Energy. Tuy nhiên, khi NFC tương tác với các thiết bị
không sử dụng năng lượng (Vd: thẻ nhận dạng NFC, SmartPoster, v.v...) thì NFC sẽ tiêu
thụ nhiêu năng lượng hơn Bluetooth 4.0 Low Energy.
1.1.4 Bảo mật cho NFC
Mặc dù cự ly giao tiếp của NFC chỉ giới hạn trong một vài cm nhưng bản thân
NFC khơng mang tính bảo mật cao. Năm 2006, hai nhà nghiên cứu Ernst Haselsteiner và
Klemens Breitfuss đã mơ tả những hình thức tấn cơng 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
13


chuẩn ISO, NFC vẫn khơng 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 virus; 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 thơng tin:
Tín hiệu RF dành cho quy trình truyền tải dữ liệu khơng dây có thể bắt được bởi
ăng-ten. Khoảng cách mà kẻ tấn cơng 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 khơng có cách nào ngăn chặn hình thức tấn cơng 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 cơng.Liệu hacker có cơ hội chỉnh sửa dữ liệu hay khơng?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 khơng 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.
14


1.2Cấu trúc và tập lệnh giao tiếp của đầu đọc thẻ NFC
1.2.1 Giao tiếp
Hiện nay đầu đọc thẻ NFC hỗ trợ 2 giao tiếp cơ bản là giao tiếp USB và giao tiếp
COM.
1.2.3 Biều đồ trao đổi dữ liệu của đầu đọc thẻ

Hình 2.Biểu đồ trao đổi dữ liệu

15



1.2.3 Cấu trúc tập lệnh của đầu đọc thẻ
1.2.3.1 Lệnh ATR Genration

Ví dụ:
ATR cho thẻ MIFare 1K = {3B 8F 80 01 80 4F 0C A0 00 00 03 06 03 00 01 00 00 00 00
6A}

16


1.2.3.2 Lệnh Get Data

17


1.2.3.3 Lệnh Load Authentication Key
Lệnh Load Authentication Key sẽ load key dùng để xác thực vào đầu đọc thẻ. Các
authentication key được sử dụng để xác thực với thẻ.

Ví dụ: Load key {FF FF FF FF FF FF } vào vị trí key location 0x00.
APDU = {FF 82 00 00 06 FF FF FF FF FF FF }
1.2.3.4 Lệnh Authentication
Lệnh Authentication sử dụng khóa được lưu trong đầu đọc để thực hiện xác thực
với thẻ MIFARE 1K/4K(PICC)

18



19


1.2.3.5 Lệnh Read Binary Blocks
Lệnh Read Binary Blocks được sử dụng để nhận block dữ liệu từ thẻ nhớ. Việc
thực hiện lấy dữ liệu phải được xác thực trước.

20


Ví dụ: Đọc 16 byte từ block dữ liệu 0x04
APDU = {FF B0 00 04 10}
1.2.3.6 Lệnh Update Binary Blocks
Lệnh Update Binary Block dùng để ghi khối dữ liệu vào thẻ nhớ.Việc ghi dữ liệu
phải thực hiện xác thực trước.

21


Ví dụ: Update dữ liệu ở block 0x04 với dữ liệu { 00 01 .. 0f}
APDU = {FF D6 00 04 10 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F}
1.2.3.7 Lệnh Read Value Block
Lệnh Read Value Block dùng để đọc block giá trị.

22


1.2.3.8 Lệnh Restore Value Block
Lệnh Restore Value Block dùng để copy giái trị từ 1 block sang 1 block khác


23