Montreal metrosunun biletlerini çalıştıran küçük çip
(righto.com)- Montreal Métro’nun tek kullanımlık kâğıt biletleri, göründüğünün aksine NFC etiketi gibi çalışır; içindeki MIFARE Ultralight EV1 çipi ve metal folyo anten, turnikeyle iletişim kurar
- Turnike okuyucusunun oluşturduğu manyetik alan bilete güç sağlar ve veri alışverişi yapar; bilet doğrulaması göz kırpmadan daha hızlı, 35 ms içinde tamamlanır
- Bu çip, 48 bayt veya 108 bayt kullanıcı EEPROM’u sunan düşük maliyetli bir yapıya sahiptir; şifreleme yoktur ama 7 bayt UID, UID imzası, bellek kilitleme ve 24 bit tek yönlü sayaç içerir
- İç yapısı RF arayüzü, EEPROM, charge pump ve standart hücre tabanlı dijital mantıktan oluşur; yaklaşık 180 nm üretim süreci ve yaklaşık 8.000 kapı/45.000 transistör ölçeğinde olduğu tahmin edilir
- Wafer bazında satış ve çok küçük die sayesinde çip fiyatı adet başına yaklaşık 9 sente kadar düşer; anten levhası ve baskı maliyetleri eklense bile tek kullanımlık bilete konulabilir
Kâğıt biletin içindeki NFC yapısı
- Montreal Métro’nun kâğıt bileti, turnikeye tutulduğunda kapıyı açan bir NFC etiketi gibi çalışır
- Dış yüzeyin sağındaki altın renkli desen, kredi kartlarındaki EMV çip temas noktalarına benzese de gerçek temas noktası değil, mürekkeple basılmış sahte bir desendir
- Asıl devre, kâğıdın içindeki ince plastik levhada yer alır
- Metal folyo katmanı, bobin biçimli anteni oluşturur
- Küçük siyah nokta gibi görünen NFC çipi, anten hattının iki ucuna bağlanır
- Sol üstteki çapraz metal şerit, iki boyutlu levhada spiral anten devresini tamamlayan bir köprü görevi görür
- Çipin boyutu 570 µm × 485 µm olup bir tuz tanesi kadardır; kalınlığı 75 µm veya 120 µm olduğu için biletin içinde elle hissedilmez
Pil olmadan 35 ms’de doğrulanma süreci
- NFC, okuyucu ile etiketin kısa mesafede manyetik alan üzerinden veri alışverişi yaptığı bir yöntemdir
- Turnike okuyucusunun oluşturduğu manyetik alan, etikete güç sağlarken aynı anda veri de gönderir
- Hem okuyucuda hem etikette bobin biçimli anten bulunur; yakına getirildiklerinde trafo sargıları gibi endüktif kuplaj yoluyla sinyal alışverişi yaparlar
- Bilet turnikeye tutulduğunda NFC iletişimi 35 ms içinde tamamlanır; bu, göz kırpmadan daha hızlıdır
- Etiket geçerli bilet verisini sunarsa metroya giriş yapılabilir
MIFARE Ultralight EV1’in işlevleri ve güvenliği
- Biletin içindeki çip, NXP’nin tek kullanımlık bilet uygulamaları için tasarlanmış düşük maliyetli çipi MIFARE Ultralight EV1’dir
- Temel görevi okuyucuya veri blokları sağlamaktır
- Veriler küçük bir EEPROM’da saklanır
- Bir sürüm 48 bayt kullanıcı belleği sağlar
- Diğer sürüm 108 bayt kullanıcı belleği sağlar
- Ultralight çipinde, daha gelişmiş çiplerde bulunan şifreleme desteği yoktur
- Güvenlik düzeyi, üzerinde QR kodu veya barkod basılı konser biletlerinden çok farklı değildir
- Aynı biletin tekrar kullanılmasını önleme ve veriyi doğrulama sorumluluğu okuyucuya ve arka uç sistemlere aittir
- Basılı biletlere göre daha iyi işlevleri de vardır
- Üretim sırasında benzersiz bir 7 bayt UID eklenir
- Sahte UID oluşturulmasını önlemek için UID imzalanır
- UID imzası ECC algoritmasıyla oluşturulur; ancak çipin kendisi kriptografik işlem yapmaz, üretim sırasında yazılmış imza baytlarını sağlar
- Parola korumalı bellek erişimini ve bellek sayfası kilitlemeyi destekler
- Parola şifrelenmeden iletildiği için güvenlik zayıftır
- Üç adet 24 bit tek yönlü sayaç, kullanım sayısı sınırlama gibi işlevlerde kullanılabilir
- Sayaçlar yalnızca artırılabilir, azaltılamaz
- Sayaçlarda, güncelleme sırasında kart çekilse bile kısmi güncellemeyi önlemek için anti-tearing özelliği bulunur
Çipi çıkarıp görüntüleme işlemi
- Çipi görüntülemek için kâğıt biletten antenin bağlı olduğu plastik levhayı çıkarmak ve geriye yalnızca silikon die’ı bırakmak gerekir
- İşlem birkaç aşamada yapılır
- Bilet suya batırılarak kâğıt yumuşatılır, ardından kazınarak plastik çekirdek ortaya çıkarılır
- Çipi içeren küçük plastik parça kesilip yaklaşık 30 saniye kaynayan sülfürik aside konularak plastik ve yapıştırıcı temizlenir
- Yüzey koruma katmanı olan pasivasyon, silisyum nitrür ve PSG’den oluşan 1,1 µm kalınlığında bir katmandır; kaynayan fosforik asitle kaldırılır
- Oksit tabakası ve metal katmanlar, Armour Etch ve hidroklorik asit işlemleri tekrarlanarak kaldırılır
- Metal katmanlar ve polisilisyum kaldırıldığında silikon yapı ortaya çıkar
- Katkılanmış silikon bölgeleri transistörleri gösterir
- Beyaz dikdörtgenler kapasitörlerdir
- Kapasitörler, antenle rezonans frekansını eşleştirmek, gücü filtrelemek ve charge pump ile gerilimi yükseltmek için kullanılır
- Çip çok küçük olduğu için işlem sırasında kaybolma riski yüksektir
- Çipe dokunmak ya da nefes üflemek bile onu uçurabilir
- Cımbızla tutarken fırlayıp kaybolabilir
- İşlem aşamaları ile mikroskop lamı arasında taşırken en güvenli yöntem, onu bir su damlasının içine koyup pipetle taşımak olmuştur
İç bloklar: RF, dijital mantık, EEPROM
- Çipin sol tarafında antene bağlanan RF arayüzü bulunur
- Yüksek frekanslı sinyali dijital veriye dönüştürür
- Anten sinyalinden güç çıkararak çipi çalıştırır
- Çipin büyük bölümünü, okuyucudan alınabilecek 18 komutu işleyen dijital mantık kaplar
Wake-up,Haltkomutları çip durumunu kontrol ederRead,Writekomutları EEPROM depolamaya erişirRead_Cnt,Incr_Cntkomutları sayaçlara erişir
- Aynı anda birden fazla kart okuyucuya sunulduğunda, anticollision özelliğiyle çakışma olmadan okunabilir
- Çakışma algılanırsa okuyucu, standart NFC algoritmasıyla kimlik numarasına göre kartları tek tek seçer
- Bu algoritma 4 çip komutu kullanır
- EEPROM, güç olmasa da verileri saklar
- Veri saklama süresi 10 yıl olarak tasarlanmıştır
- EEPROM’a yazma işlemi, çipin geri kalanından daha yüksek gerilim gerektirir
- EEPROM arayüz devresi gerekli sinyalleri üretir
- Die üzerinde görülen ana bloklar şunlardır
- Üstteki EEPROM depolama hücresi dizisi
- EEPROM’un sağındaki charge pump
- EEPROM ile dijital mantık arasındaki EEPROM arayüzü
- Dört bond pad anten bağlantı noktalarıdır; istenirse paralel iki anteni destekleyebilir
- Analog devrelerin bir kısmına ilişkin tanımlama kesin değildir
- Büyük oval yapı, veriyi okuyucuya geri göndermek için yükü değiştiren RF transistörü olabilir
- Ya da çip gerilimini düzenleyen Zener diyot olabilir
- Alttaki yapı, anten sinyalini doğrultup çip gücünü üreten RF diyot olabilir
Etiketin veriyi geri göndermesinde yük modülasyonu
- Etiket, bir verici açmak yerine veriyi okuyucuya yük modülasyonu (load modulation) ile geri gönderir
- Antenin iki ucu arasındaki yük değiştirilirse okuyucuda emilen enerji biraz değişir
- Okuyucu, bu farkı kendi verici antenindeki gerilim değişiminden algılar
- Yük modülasyonu sinyali, gönderim sinyalinden 80 dB daha zayıftır; ancak okuyucu bunu algılayıp veri bitlerini çıkarabilir
- Çalışma frekansı aşamalara ayrılır
- Okuyucu 13,56 MHz taşıyıcıyla gönderim yapar
- Etiket yükü 848 kHz’de açıp kapatır; bu, taşıyıcının 1/16’sıdır
- Bit iletimi 106 kbit/s hızında yapılır; bu da modülasyon frekansının 1/8’idir
- NFC etiketinin yükü direnç veya kapasitör olabilir
- Direnç sinyali doğrudan soğurur
- Kapasitör, antenin rezonans frekansını değiştirerek etikete aktarılan sinyal miktarını ayarlar
- Die üzerinde çok sayıda kapasitör bulunup büyük dirençler görünmediği için bu çipin yük olarak kapasitör kullandığı tahmin edilir
Üretim süreci ve standart hücre mantığı
- Die yakın plan fotoğrafındaki katkılanmış silikon bölgeleri ve MOS transistör kapı genişliği temel alındığında, çipin feature size’ının yaklaşık 180 nm olduğu tahmin edilir
- 180 nm süreci 1990’ların sonunda yaygın olarak kullanılıyordu ve MIFARE Ultralight EV1’in Ekim 2012’de piyasaya çıktığı dönemde en güncel süreç olan 22 nm’den daha eskiydi
- Eski süreç, bu çipin özelliklerine ve maliyet yapısına uygundur
- Çip alanının önemli bir kısmı analog devreler ve dört bond pad’den oluştuğu için dijital mantık küçültülse bile toplam alan çok fazla azalmaz
- Daha küçük bir çipi antene takmak pratikte zordur
- Tek kullanımlık düşük maliyetli pazar için bir çip olduğundan olabildiğince ucuza üretilmelidir
- Daha yeni süreçler wafer başına çip sayısını artırabilir, ancak wafer üretim maliyetini de yükseltir
- Dijital devre standart hücre mantığı ile uygulanmıştır
- NAND kapıları veya flip-flop’lar gibi standart hücre kütüphanelerinden başlanır
- Hücreler sabit yükseklikte tasarlanır ve satırlar halinde yerleştirilir
- Hücrelerin üzerindeki metal kablolamayla istenen devre oluşturulur
- Tam özel yerleşime göre yoğunluk ve verim daha düşüktür, ancak tasarım hızlı ve ucuzdur
- Çip CMOS mantığı kullanır
- Her mantık kapısı NMOS ve PMOS transistörlerden oluşur
- Üretimi basitleştirmek için NMOS ve PMOS ayrı satırlara yerleştirilir
- PMOS transistörler daha büyük olduğu için fotoğrafta ayırt edilebilir
- Mantık alanının yaklaşık 8.000 kapı ve yaklaşık 45.000 transistörden oluştuğu tahmin edilir
- Bu ölçek, basit bir 8051 gibi bir mikrodenetleyiciyi ancak sığdırabilecek düzeydedir
- Mikrodenetleyici varsa yazılım depolama alanı da gerekir
- Protokol basit ve transistör sayısı düşük olduğundan, mikrodenetleyiciden çok durum makinesi ve sayaç tabanlı donanım uygulaması olması daha olasıdır
EEPROM ve gerilim yükseltme devresi
- Çip verileri, flash belleğe benzeyen EEPROM içinde saklanır
- Parça numarasına göre 640 bit veya 1312 bit EEPROM sağlar
- İki sürüm aynı EEPROM uygulamasını kullanıyor ve daha ucuz sürümde kullanılabilir kapasite sınırlandırılıyor gibi görünür
- Die fotoğrafındaki EEPROM 64×64 ızgara gibi göründüğünden 4K bit depolama alanı gibi görünür
- Belirtilen kapasiteden büyük görünmesinin nedeni kesin değildir
- Hücre yapısından dolayı kapasite yanlış sayılmış olabilir
- Tek yönlü sayaçlar ve UID imzası gibi EEPROM bellek haritasına dahil olmayan veriler saklanıyor olabilir
- Çipte mikrodenetleyici varsa ek EEPROM alanı kod depolama için kullanılıyor olabilir
- EEPROM’un bitleri saklamak için 10–20 V aralığında, görece yüksek gerilime ihtiyacı vardır
- Bu gerilim, kapasitörleri yüksek frekansta anahtarlayan charge pump devresi tarafından üretilir
- EEPROM’un sağındaki birkaç büyük kapasitörden oluşan devrenin charge pump olduğu tahmin edilir
Tek kullanımlık bileti mümkün kılan maliyet yapısı
- NFC çipinin tek kullanımlık bilete girebilmesinin nedeni, çipin çok ucuza üretilebilmesidir
- Maliyeti düşürmek için çip, paketli bir bileşen olarak değil wafer bazında satılır ve daha sonra bilete takılır
- Digikey’de 8 inçlik silikon wafer 9.000 dolara satın alınabilir
- Bir wafer 100.587 çip sağlar
- Adet başı fiyat yaklaşık 9 senttir
- Veri sayfasına göre wafer başına potansiyel iyi die sayısı 103.682’dir
- Gerçek verim %97’dir ve wafer ile birlikte hangi die’ların iyi olduğunu gösteren bir dosya verilir
- Genel çip üretiminde kusurlu die’lara mürekkep noktası konur; ancak bu çipte her die bir mürekkep noktasından daha küçük olduğu için bu yöntem uygun değildir
- Daha fazla çip gerekiyorsa 12 inçlik wafer 19.000 dolara satın alınabilir
- 12 inçlik wafer 215.712 çip sağlar
- Bilet üreticisi her çipi anten levhasına monte ettikten sonra bileti basar
- Bu süreç birkaç sent daha ekler, ancak sonuçta bir kez kullanılıp atılabilecek düşük maliyetli bir bilet ortaya çıkar
Occasional kart ile Opus kart arasındaki fark
- Analiz edilen ürün, Montreal’in Occasional kartı olan L’Occasionnelle’dir
- Tek bir yolculuk veya en fazla 3 gün kullanılabilir
- Yeniden yüklenebilir değildir ve kullanımdan sonra atılır
- Uzun süreli kullanımda Opus kart kullanılır
- Kâğıt değil plastik karttır
- Daha uzun süre kullanılabilir
- Calypso standardını uygular ve daha yüksek güvenlik sağlar
- Calypso, AES, DES, ECC gibi şifrelemeler kullanır ve daha büyük EEPROM depolama alanı sunar
- Opus kartın içindeki çipin türü ve üreticisi analiz edilmemiştir
1 yorum
Hacker News yorumları
Aslında oldukça benzer. Fiziksel iletişim katmanı farklı, ancak üst protokol katmanları neredeyse aynı
Temaslı akıllı kartlar ISO 7816’yı izler; MIFARE temassız kartlar ise ISO 14443 Type A’dır ve protokol olarak ISO 7816-4’ü izler
Temaslı akıllı kart ekosisteminin, ana makine yazılımını, okuyucuları ve kart içi mantığı en az değişiklikle temassız kartları da destekleyecek hale getirmek istediğini düşünürsek bu şaşırtıcı değil. Kredi kartları, banka kartları ve FIDO cihazları gibi aynı cihazın hem temaslı hem temassız kullanımı desteklediği durumlar da çoktur
WiFi ile kablolu Ethernet arasındaki ilişkiye benzer. Fiziksel katman çok farklıdır, ancak mantıksal olarak uyumludurlar ve aynı yazılım ikisini de destekler
O dönemde yaygın kullanılan kâğıt faturalar ödenebiliyordu; ilk arayüz, etiketleri ve giriş alanları olan sıradan bir HTML tablosuydu. Kâğıt faturanın görselini arka plan olarak koyup gerçek sayıların bulunduğu yerlere giriş alanları yerleştiren bir prototip yapmayı denedik
Kullanıcı, postayla gelen kâğıt faturayı yanına koyup ekranda kâğıtla bire bir örtüşen bir kopya oluşturur gibi sayıları girebiliyordu. Hangi sayının nereye konacağını herkes kolayca anladı
Tepki anında geldi; tüm formlar bu ilkeyi izler hale geldi, tüm banka uygulamaları bunu uyguladı ve bugün hâlâ kullanılıyor
MIFARE Ultralight gerçekte 14443-4/7816/akıllı kart tarzı APDU’yu uygulamaz. IC performansı çok daha düşük olduğundan çok daha basittir
Daha da kafa karıştırıcı olan, bazı MIFARE IC’lerinin gerçekten ISO 14443-4’ü uygulamasıdır. Örneğin sabit işlevli MIFARE DESFire kartları veya SmartMX gibi programlanabilir akıllı kart IC’leri böyledir, ama hepsi böyle değildir
QR kodu bilet ortamı olarak daha iyi görünüyor
Bu kart yaklaşık 100 bayt, oysa QR kodu 2KB’den fazla veri taşıyabilir
Bu, ucuz bir plastik taban üzerine mürekkeple basılmış bir şey; QR kodu ise sadece mürekkeptir. İsterseniz daha ucuz baskı süreçleri de mümkün
Bu yöntem, önümüzdeki onlarca yıl boyunca belirli bir bilet teknolojisi tedarikçisine bağımlı olmayı gerektirir. QR kodu ekranda gösterilebilir ya da kâğıda basılabilir; mobil uygulamadan kâğıt türüne, fiziksel yazıcı ve okuyucu cihazlara kadar tüm bileşenlerin tedarikçilerini istediğiniz gibi değiştirebilirsiniz. Toplu taşıma biletleri gibi onlarca yıl ölçeğinde işletilen alanlarda bu esnekliği küçümsememek gerekir
Yedek bilet düzenleme konusunda da bu yöntemde fiziksel teslim alma gerekirken, QR kodu e-posta, WhatsApp, ekran görüntüsü veya fotoğrafla gönderilebilir; istenirse kâğıt QR kodu da değiş tokuş edilebilir
Bu RFID okuyucular ucuz ve dayanıklıdır. QR kodları için optik okuyucular da neredeyse onlar kadar ucuz ve sağlam olabilir ama tamamen aynı değildir; bu tek başlıkta RFID az farkla kazanır
QR kodunun dört sorunu var. Basılı olan kopyalanabilir, dinamik QR kodlarının da ekran görüntüsü alınabilir, tanımı gereği salt okunurdur ve okuyucuları yavaştır; kullanıcıların da yönü iyi hizalaması gerekir
NFC okuma/yazma yapabilir, yaklaşık 10cm menzile sahiptir ve büyük kartlar 4KB’ye kadar veri taşıyabilir. Ultralight tek kullanımlık biletin yerini alabilir ve çıkışta geri alınan manyetik biletler gibi yeniden kullanılabilir de
Dünyanın en yoğun tren istasyonlarında bu tür bir sistemi büyük ölçekte düzgün çalıştırmak için onlarca yıllık Ar-Ge yapıldı ve QR kodu gereksinimleri karşılamadı. İlk Ar-Ge’nin bir kesiti https://www.jreast.co.jp/e/development/tech/pdf_6/tec-06-40-... adresinde görülebilir; bu tür sistemlerin karşılaması gereken teknik gereksinimleri ele alır
Montreal’i bilmiyorum ama Moskova toplu taşıması da benzer kâğıt biletler kullanıyor; onlar da MIFARE Ultralight ve çok kullanımlık olarak satın alınabiliyor. Bilet kullanıldığında turnike veya kontrol cihazı tek yönlü bir sayacı artırarak bir sonraki cihazın kaç kullanım kaldığını bilmesini sağlıyor
QR koduyla bu, okuyucuların ya da kullanıcı cihazlarının tüm bilet durumlarını izlemek için merkezi sunucuya sürekli internet bağlantısı tutması dışında mümkün değildir; bu da gerçekçi değildir
Bilet doğrulama için internet bağlantısı kullanmıyorlar; biletin kendisini kullanılmış durumuna güncelliyorlar
Bunun çok daha dayanıklı bir yöntem olduğunu söylemek isterdim, ama ücret alamayan o kadar çok otobüs gördüm ki gerçekten öyle olduğundan emin değilim
Bunun dışındaki her açıdan temassız IC daha güçlüdür. Yeniden yazılabilir olduğundan yeniden kullanılabilir biletler mümkündür; challenge-response kimlik doğrulamayı destekleyebildiği için güvenli çevrimdışı kullanım sağlar ve bunun sonucunda kapı işlemleri daha hızlı olur. Hissedilir şekilde taraması da çok daha az zahmetlidir
İlginç. Yakın zamanda Avrupa’da ilk kez böyle bir bilet kullandım; içinde NFC çipi olabileceği aklıma gelmediği için nasıl okutacağımı bilemeyip zorlandım.
Buna karşılık hiç teknik biri olmayan eşim bunun doğal olarak dokundurulacağını düşündü ve hemen sezgisel olarak çözdü.
Kimse nasıl kullanılacağını göstermezse muhtemelen bir yere sokmanın yolunu arardım. Eşim ise bu tür şeylerde ve küçük aletlerde hiç zorlanmıyor.
IKEA’da da aynı; her zaman kılavuza güvenip onu aynen izliyorum, kılavuzda tek bir adım bile eksikse çok sinir bozucu oluyor.
Yakın zamanda öğrendim ki bir matbaaya yaklaşık 100 dolar verirseniz özel NFC kartları hazırlıyorlar. Bunun için milyonlarca kartlık uzun vadeli sözleşmesi olan büyük bir ulaşım kurumu olmak ya da özel bir JavaCard NFC uygulaması geliştirmek gerekmiyor.
Bunu kullanarak bir arkadaşımın barındaki QR kodlu üyelik kartını NFC kart sürümüne çevirdim; cüzdanda durunca diğer barların yumuşacık kâğıt damga kartlarından çok daha havalı görünüyor.
Teorik olarak kartın kodlanmasından baskısına kadar her şeyi tek yerde halledebilir, özel bilgiler de ekleyebilirsiniz.
Evde ya da arabanın çevresinde konum dokundurma otomasyonu için kullanılabilir. Bir NFC etiketine dokununca telefon, yerel eylemler için özel kestirmeler ya da bir Linux SBC/mikro PC’ye giden SSH betikleri çalıştırabilir. Yanıt süresi yaklaşık 1 saniye ve iPhone SE2’de de NFC okuyucu var.
Görme engelliler için NFC etiketleri nesnelere yapıştırılıp telefon nesneye dokundurulduğunda sesli açıklama okunması da sağlanabilir.
NFC çipleriyle ilgili soruları yazar bizzat alacak :-)
Eski tip manyetik şeritli biletler ya da optik tarama/barkod yöntemleri üretim açısından çok daha ucuz mu?
Manyetik şeritlerin turnikelerde daha yüksek okuma hatası oranıyla sorun çıkaracağını düşünüyorum; ayrıca hem manyetik şerit hem optik taramada biletin makineye sokulması gerekiyor, bu da karmaşıklığı ve hareketli parça sayısını artırıyor.
Wafer üzerindeki çiplerin başlangıçta hepsi aynı çıkıyor olmalı; sürecin hangi noktasında tek tek seçilip kendilerine özgü kimlik kazandıklarını merak ediyorum. Bunun daha sonra koparılan doğrudan elektrik temaslarıyla mı, yoksa yakın mesafe bağlantısıyla mı yapıldığını bilmek isterim.
Üretim süreci boyunca 75µm/120µm wafer kullanıyor olamazlar; bu kelimenin tam anlamıyla insan saçı kalınlığı. 200/300 mm’lik bir wafer’ın bu kalınlıkta kendi kendini taşıyıp taşıyamayacağını ve üretim sürecindeki tüm streslere dayanıp dayanamayacağını merak ediyorum.
DESFire ve diğer güvenli NFC çiplerinde kopyalamayı engelleyen gerçek mekanizmanın ne olduğunu merak ediyorum.
Omny, Clipper, Smartrip gibi büyük metro sistemleri ne kullanıyor; Apple ve Google’ın cihazlarda bazı NFC protokollerini daha programlanabilir bir şekilde uygulaması nasıl çalışıyor; bunun kredi kartlarında kullanılan protokolle ilişkisi var mı, merak ediyorum.
Japonya’da yaygın kullanılan Felica ile ilişkisini de merak ediyorum. Bir süre önce çip üreten fabrikanın yanması nedeniyle çip kıtlığı yaşandığı ve bunun Apple’a iPhone NFC ile pazara girme fırsatı verdiği yönünde haberler vardı.
“Ultralight çipin basılı bilete göre birkaç ek özelliği var. Üretim sırasında benzersiz bir 7 baytlık tanımlama kodu (UID) içeriyor; UID imzalanıyor, böylece sahte UID üretilemiyor” kısmındaki sorun, bunların da çok kolay kopyalanabilmesi. Sıradan bir Flipper Zero ile bile mümkün
Gerçek güvenlik istiyorsanız challenge-response yöntemine geçmek gerekir. Yani her kart fabrikada benzersiz bir özel anahtar/açık anahtar çifti alır ve açık anahtar fabrika tarafından imzalanır. Gerçekliği doğrularken terminal rastgele bir nonce verir, kart bunu özel anahtarıyla imzalar, terminal de fabrikanın açık anahtarıyla doğrular
“Çipi düşürdüm ve mikroskop altında tozla çipi ayırt etmek zorunda kaldım” kısmı gerçekten şaşırtıcı. Bir insanın bile işlemesi zor olan bir şeyi makinenin nasıl ürettiğini ve bonding sürecinin çalışması için yönünü nasıl tutarlı biçimde hizaladığını aklım almıyor
Tek kullanımlık bir biletse UID imzasını doğrulayıp ilk kullanıldığında kullanılmış olarak işaretler, sonraki tüm kullanımları reddedersiniz
Kartı kopyalarsanız bir kez çalışır. Yani biri uygun ekipmanla yanınızdan geçerken bileti çalıp yasal sahibinden önce kullanabilir. Sadece Flipper Zero ile menzil çok kısa olduğu için yetersiz kalır, ama mümkündür. Tek kullanımlık bir metro biletinde bunun çok büyük bir endişe olduğunu sanmıyorum
Çok kullanımlı biletlerde güvenliği artırmak için rolling code kullanılabilir. Bilet her tarandığında ve UID doğrulandığında NFC belleğinden bir kod okunur; bunun sırayla eşleşmesi gerekir, ardından bir sonraki sefer sunulmak üzere sonraki kod belleğe yeniden yazılır. Böylece kopya geçersiz hale gelir. Bileti çalabilirsiniz, ama sunucu tarafındaki şifrelemeyi kırmadıkça sistemi alt edemezsiniz
Banliyö abonmanı gibi daha değerli biletlerde challenge-response yöntemi kullanılabilir
Yetkisiz bilgisayar kullanımı, dolandırıcılık ya da başka ne varsa uygulanabilir. Kameraların olduğu her istasyonda 4 dolarlık bilet parasından tasarruf etmek için bunu yapmanın anlamı yok
Asıl risk, birinin satın alınmış ama henüz kullanılmamış bileti kopyalaması; bu bir güvenlik açığı olsa da gerçek kullanımda muhtemelen çok küçük bir sorun
Günlük biletlerde biraz sorun olabilir. Bir günlük bilet alıp kopyalarını daha düşük fiyata satabilirsiniz. Yine de bunu engellemek için daha pahalı çip kullanmaya değecek kadar büyük bir sorun olma olasılığı düşük
Bonding süreci de o kadar tutarlı değil. Hata oranı %3 ve her sipariş aldığınızda benzersiz bir “bozuk çip” haritasını kabul etmeniz gerekiyor
İçinde çip olan milyonlarca bilet üretmek atık açısından bana aşırı göründüğü için şaşırdım
Anladığım kadarıyla tek kullanımlık
India’daki New Delhi metrosu eskiden içinde böyle çipler olan plastik jetonlar kullanıyordu, ama yolculuk bitip istasyondan çıkmak için çipi iade etmek gerekiyordu
Günümüzde basılı QR sistemi kullanıyorlar, hatta kâğıdı bile kaldırdılar. Mobil uygulamadan bilet alıp UPI anlık ödemeyle ödeyebiliyor, ardından telefondaki QR kodunu tarayıcıya gösterip geçebiliyorsunuz
Aylık abonman sahiplerine RFID çip tabanlı kart veriliyor
Plastik Opus kartlar da yeterince çok kullanılmazsa plastik ve çip kütlesi açısından aslında daha israfçı olabilir. Örneğin tek kullanımlık kullanım çoğunlukla turistlere yönelik oluyor; böyle durumlarda tam çipli Opus kart gerçekten israf
İnsanların kodu doğru yönde ekrana getirmesi ve taranması için parlaklığı yeterince artırması çoğu zaman uzun sürüyor. Trene yetişmeniz gerektiğinde karşılaşmak isteyeceğiniz bir şey değil
Tek bilet ve Opus kart kullanım oranlarına dair veri bulamadım, ama umarım devasa bir miktar değildir. Toplu taşımayı düzenli kullananların çoğunun tek kullanımlık bilet kullanmadığını düşünüyorum
MIFARE, Londra’daki Oyster card’da 20 yıl boyunca kullanıldı; Hong Kong’da ise daha da uzun süredir kullanılıyor. Tabii Ultralight sürümü değil.
Ancak Oyster çoğu kullanımda devreden çıkıyor. Sezonluk bilet değilse temassız ödeme, özellikle de telefonla ödeme çok daha kullanışlı ve çok daha az israf yaratıyor.
St Petersburg MIFARE Classic ve jeton kullanıyor; Moscow, yüklenebilir Troika kartında MIFARE Classic, tek kullanımlıkta ise MIFARE Ultralight kullanıyor. Dubai “nol” kartı MIFARE DESFire, Los Angeles “tap” kartı MIFARE Classic, London Oyster ise MIFARE DESFire EV1. Gerçekten de elimdeki toplu taşıma kartı yığınını karıştırıp emin olmadıklarımı taradım.
Gördüklerim içinde MIFARE olmayan ve Android ile de okunmayan, ama Flipper Zero ile okunabilen tek şey Brussels’ın kâğıt biletiydi. Elbette NFC olmayan biletler de var; Paris’in sevimli küçük biletleri veya NYC MetroCard gibi manyetik şerit kullananlar.
Kavramsal olarak MIFARE’e çok benziyor. Tamamen çevrimdışı saklı değer cüzdanı uygulayan sabit işlevli bir IC, ancak ISO 14443 A’dan neredeyse tüm katmanlarda farklı bir yığın kullanıyor. ISO 14443 C olma olasılığı da planlanmıştı ama sonunda öyle olmadı.
Bir gün bu tür ödünlerden birini seçmek zorunda kalmayacağımızı umuyorum.
İnanılmaz. Montreal metrosuna en son binmeye gittiğimde, bu biletlerden almak için sıra o kadar uzundu ki vazgeçtim.
Doğrudan ödeme yapıp metroya girmenin bir yolu yoktu; mutlaka bu biletlerden birini almak gerekiyordu. Toronto’da kredi kartınızı okutup metroya binebiliyorsunuz.
Üstelik Montreal kartlarının sokaklarda oraya buraya atılmış olduğunu da görüyorsunuz. Montreal’deki bu kart sistemi gerçekten berbat görünüyor.