mini|hochkant|N-Mark-Logo als Kennzeichnung NFC-zertifizierter Geräte thumb|NFC-Antenne in Form einer gedruckten Spule in einem Mobiltelefon
Die Near Field Communication (dt. Nahfeldkommunikation, abgekürzt NFC) ist ein auf der RFID-Technik basierender internationaler Übertragungsstandard zum kontaktlosen Austausch von Daten per elektromagnetischer Induktion mittels lose gekoppelter Spulen über kurze Strecken von wenigen Zentimetern und einer Datenübertragungsrate von maximal 424 kBit/s.
Bisher kommt diese Technik vor allem im Bereich Micropayment – kontaktlose Zahlungen kleiner Beträge – zum Einsatz. In Deutschland wird die Technik von der Deutschen Kreditwirtschaft zur Zahlung von Summen bis zu 50 Euro mit der Girocard angeboten. Viele Hochschulen nutzen NFC-Chips in Studentenausweisen zur Zahlung kleinerer Beträge. Einige Kreditkarten haben eine kontaktlose Bezahlfunktion, die bei Beträgen bis zu 50 Euro, in der Schweiz bis 80 Franken, Zahlungen ohne Eingabe einer PIN ermöglicht. Jede Bank und jeder Kartenanbieter legt dieses Limit selbst fest, daher ist bei einigen Kreditkarten bereits unter 25 Euro eine PIN bei der Zahlung nötig. Viele Geräte für das Bezahlen mit Karte sind seit Frühjahr 2015 auch mit NFC-Lesegeräten ausgestattet und erlauben so das Bezahlen in Geschäften aller Art, von TankstellenHanno Bender: Kartenzahlungen: Aral setzt auf kontaktloses Bezahlen, Der Handel, 7. Juni 2011 bis zu Discountern.Kontaktloses Bezahlen bei ALDI Nord, Pressemeldung von ALDI Nord, 9. Juni 2015 Weitere Anwendungen sind beispielsweise die Übertragung von Bluetooth- oder WLAN-Authentifizierungsdaten zum Aufbau einer Kommunikation, oder das Aufrufen von Weblinks, wenn im NFC-Chip eine URL im entsprechenden Format hinterlegt wurde. Neue Anwendungsmöglichkeiten werden auch im Smart Home und Internet der Dinge erschlossen.
Merkmale Die Übertragung erfolgt entweder verbindungslos (mit passiven HF-RFID-Tags nach ISO/IEC 14443 oder ISO/IEC 15693) oder verbindungsbehaftet (zwischen gleichwertigen aktiven Transmittern). Die verbindungslose Nutzung ist nach üblicher Definition (beispielsweise in ISO/IEC 15408, den „Common Criteria“) nicht sicher gegen Angriffe von Dritten. Die verbindungsbehaftete Lösung soll für Bezahlvorgänge sicher sein. Die mindestens zu berücksichtigenden Sicherheitsfunktionen werden auch in die Hardware der Mobilgeräte integriert. Erfolgte Qualifizierungen ausgeführter Geräte nach ISO/IEC 15408 sind bisher nicht publiziert. mini|Passiver RFID-Transponder (13,56 MHz)
Stand der Normung Die ersten Entwürfe wurden 2002 gemeinsam von NXP Semiconductors (vormals Philips) und Sony veröffentlicht. Die Entwicklung von mehreren internationalen Normen (mehrere Dokumente ISO/IEC 13157, -16353, -22536, -28361, abschließend verabschiedet oder im Status der AbstimmungÄnderungsstände NFC Normen 2011) ist nicht abgeschlossen. Der Stand der Bearbeitung ist bei der ISO veröffentlicht.
Stand der Einführung An einer Lösung mit dem Namen ERGOSUM wird seit 2008 in Frankreich gearbeitet. Dort kooperieren die Mobilfunkanbieter Bouygues Telecom, Orange und SFR mit Banken wie Cofidis und Banque Accord sowie Handelsketten wie Auchan, Carrefour und Fnac, um die mobile Bezahlung auf Basis von NFC großflächig einzuführen. In Asien oder Polen wird NFC für Bezahldienste bereits häufig eingesetzt. Eine nicht mehr ganz aktuelle Meldung zu diesem Vorgehen stammt aus dem Oktober 2009.French retailers, financial services providers and mobile operators publish NFC adoption plans
Organisatorische und technische Randbedingungen NFC soll den Austausch verschiedener Daten, wie zum Beispiel Telefonnummern, Bildern, MP3-Dateien oder digitaler Berechtigungen, zwischen zwei kurzzeitig ohne besondere Anmeldung gepaarten Geräten ermöglichen, die nahe aneinander gehalten werden, ohne dass es Fehler bei der wechselweisen Zuordnung der Paare gibt.
Mit NFC sollen Anforderungen unterstützt werden, bei denen die Zuordnung der gepaarten Geräte ohnehin durch den oder die Benutzer erfolgt, die Personalisierung des eingebuchten Mobiltelefons die erste Authentifizierung bietet, die erneute Authentisierung des Benutzers je nach Kritikalität der Transaktion eingebunden werden kann, beide beteiligten Geräte oder das Mobilgerät aktiv senden können (Verbindung kann aufgebaut werden), bestimmte komplexe Sicherheitsmerkmale der Übertragung das unerwünschte Mitlesen ausschließen sollen, unbeteiligte Dritte nicht durch einfaches Mithören Informationen abschöpfen können und das Mobiltelefon als ohnehin vorhandenes Gerät als Lesegerät verwendet werden soll.
Geschichte NFC basiert auf RFID. RFIDs ermöglichen einem Lesegerät auf Basis von Funkwellen, einen passiven elektronischen Transponder (Sender/Empfänger) für die Identifizierung, Authentifizierung und Tracking auszulesen.
1983: Das erste Patent mit der Abkürzung „RFID“ wird auf Charles Walton ausgestellt. 2002: Sony und Philips einigen sich am 25. März 2002 auf eine technische Spezifikation. Die technologischen Grundlagen von Seiten Philips stammen von Franz Amtmann und Philippe Maugars und ihren Entwicklungsteams, die dafür 2015 mit dem Europäischen Erfinderpreis ausgezeichnet werden. 2004: Nokia, Philips und Sony etablieren das Near Field Communication (NFC) Forum 2006 wird die erste Spezifikation für NFC-Tags veröffentlicht 2006 wird die Spezifikation für „SmartPoster“-Einträge verabschiedet Nokia 6131 im Jahre 2006 ist das erste NFC-fähige Mobiltelefon 2008 startet im Dezember das vom BMBF geförderte Forschungsprojekt Mobile Hybricare mit dem Ziel, Lösungen für die intelligente Verzahnung von Produkt- (RFID- und NFC-unterstütztes Ernährungsmanagement) und Dienstleistungselementen (ärztlich, pflegerisch, medizintechnisch; Modellanwendung im ambulanten Ernährungsmanagement) zu entwickeln.Einsatz mobiler Dienste bei der Integration hybrider personenbezogener Dienstleistungen in der Gesundheitswirtschaft. In: mobilehybricare.de, abgerufen am 31. Januar 2019. 2009, im Januar, veröffentlicht das NFC-Forum Peer-to-Peer-Standards zum Übertragen von Kontakten, URLs, Bluetooth-Verbindungen etc. Im Jahre 2011 wird auf der Konferenz „Google I/O“ in einem Vortrag „How to NFC“ veranschaulicht, wie man mit Hilfe von NFC ein Spiel startet oder Kontakte, URLs, Apps, Videos etc. weitergibt („teilen“).
Anwendungsfälle mit ortsfesten Geräten mini|girogo-Karte(Röntgenansicht der Karte) mini| Rückseite einer Mastercard mit sichtbarem EMV-Chip und NFC-Antenne
NFC kann mit aktiven Geräten als Zugriffsschlüssel an Terminals auf Inhalte und für Dienste verwendet werden, wie beispielsweise Bargeldloser Zahlungsverkehr (Girogo, Paypass, Visa payWave, Apple Pay, Google Pay etc.) papierlose Eintrittskarten (E-Ticket) Abrechnung von Beförderungsdienstleistungen (zum Beispiel Touch and Travel) Smart Posters in der Außenwerbung Online-Streaming oder Herunterladen von Inhalten Marketing mit NFC-Aufstellern Zugangskontrolle Wächterkontrollsysteme zum Nachweis der Anwesenheit eines NFC-Lesegerätes an einem bestimmten Kontrollpunkt mit montiertem oder geklebtem NFC-Tag. Steuerung des Smartphones durch im Handel verfügbare NFC-Tags (z. B. SmartTags von Sony, TecTiles von Samsung, oder universell einsetzbare BluewaveTags) Onlinebanking Pressemeldung GFT Technologies, CeBIT 2013. Zwei-Faktor-Authentisierung nach dem U2F-Standard der FIDO-Allianz
Für eine problemlose Verwendung reichen jedoch die in den genannten Normen spezifizierten technischen Merkmale allein kaum aus. Über Vorschläge zur organisatorischen Einbettung ist bisher nichts publiziert.
Verbreitung bei mobilen Geräten mini|Zwei der ersten Mobiltelefone mit NFC-Funktion
Von Samsung und Nokia (Nokia 6210 und Nokia C7) werden seit 2008 NFC-fähige Geräte angeboten. Im Jahr 2013 existierten weltweit über 100 NFC-fähige Mobilfunkgerät-Modelle.Prinz, Andreas: Interaction Design Patterns für NFC-basierte Electronic Data Capture Anwendungen. (PDF; 877 kB) Prinz Publishing, Dieburg 2014, ISBN 978-3-9816875-0-7, S. 46. Weitere Hersteller, insbesondere von Android-Geräten, sind seither gefolgt. Im September 2014 hat Apple das iPhone 6 und die Apple Watch vorgestellt, die mit einem NFC-Modul ausgestattet sind.
Allgemeiner Vorteil von NFC bei Mobilgeräten ist, dass damit auch bei ausgeschalteten Geräten oder solchen mit leerem Akku eine Kommunikation via NFC möglich ist.
Mobilfunk-Dienstangebote Eine Bezahlfunktion mit einem Mobiltelefon in bestehende SIM-Karten-Infrastrukturen zu integrieren, ist ein für die Anbieter unwirtschaftliches Modell, da diese SIM-Karten in der Regel von Netzbetreibern verwaltet werden, die Bezahlanwendung aber von einer Bank herausgegeben wird. Zudem stellt die Bank gegebenenfalls zusätzliche Sicherheitsanforderungen an die Hard- und Software. Im Oktober 2012 startete O2 als erster der Netzbetreiber den Handypayment-Dienst mpass auf NFC-Basis.Alexander Kuch: o2 setzt für kontaktloses Bezahlen auf NFC und Mastercard. Meldung bei Teltarif vom 27. September 2012. Verschiedene weitere Lösungsansätze haben Mastercard, Visa und PayPal auf der MWC 2013 vorgestellt.Rita Deutschbein: Bezahlen mit dem Handy: Anbieter zeigen NFC-Systeme. Mastercard, Visa, PayPal etc. stellen neue Lösungen auf dem MWC vor. Meldung bei Teltarif vom 25. Februar 2013.
Bankdienste-Zertifizierung Eine aufwendige Anforderung stellt die Bereitstellung der notwendigen Software mit verschiedenen Mobiltelefonen dar. Aus Sicht nach Stand der Technik 2009 (mit Verabschiedung der Common Criteria ISO/IEC 15408) muss die Software für jedes zukünftig auf den Markt kommende Mobilgeräte-Modell und im jeweiligen Betriebssystem (Apple iOS, Android, Symbian, Bada etc.) angepasst werden. Jede dieser Anpassungen muss von den unterstützenden Banken oder einem Institut für die Kombination von Mobilgerät, Anpassung und Bank zertifiziert werden.
Mobilgerät als Autoschlüssel Mittlerweile können mit Hilfe des Smartphones und dessen NFC-Funktionalität bei verschiedenen Herstellern (BMW, HyundaiSarah Clark: Hyundai shows off NFC car key concept. NFCworld.com, 8. Januar 2013., MercedesRian Boden: Mercedes E-Class to get secure NFC keys. NFCworld.com, 8. Juli 2015.) die Autotüren entriegelt und persönliche Einstellungen der Komfortoptionen im Automobil (Sitz- und Spiegelpositionen, Senderwahl) vorgenommen werden. Eine erweiterte Personalisierung wird durch das Bluetooth- oder WiFi-Pairing mittels NFC erreicht. Dabei kann, beispielsweise über einen NFC-Touchpoint in der Mittelkonsole eines Autos, das eigene Smartphone eine Bluetooth- oder WLAN-Verbindung mit dem Fahrzeug herstellen.Mike Clark: NXP unveils secure NFC solution for connected cars. NFCworld.com, 4. November 2014.
Smartposter Mit Smartposter sind im Kontext von NFC Schautafeln gemeint, in welche NFC-Sender/Empfänger („tags“) physisch integriert sind. Benutzer können so z. B. mittels eines NFC-fähigen Smartphones mit dem Poster interagieren, d. h. durch Annähern an so ein „tag“ Informationen auslesen. In der Regel wird dabei nur der Hash-Wert des Tags ausgelesen, und die Logik, welche Informationen ausgetauscht werden, liegt in der Anwendung auf dem Mobilgerät. Im Gesundheitsbereich eignet sich dieses Interaktionsschema besonders zur patientenseitigen Dokumentation von Gesundheitszuständen.Prinz, A. and J. Leimeister, Mobile Systeme im Gesundheitswesen. HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik, 2012. 49(4): S. 73–82.
Authentisierung Über NFC können universelle zusätzliche Faktoren für die Zwei-Faktor-Authentisierung mit Betriebssystemen oder Webbrowsern kommunizieren, wie zum Beispiel Security-Tokens für den offenen U2F-Standard. Nachteilig sind die geringe Datenübertragungsrate für NFC-Tags und die resultierende schwache Transaktionsbindung (ohne galvanische Kopplung wie bei FIDO) unter verschiedenen Angriffsszenarien.
Technische Details