الدليل الشامل لوسوم NFC: كل رقاقة، وما صُنعت من أجله، وما الذي يقرؤها

تفتح إعلانًا لعلبة من وسوم NFC. مكتوب فيه «NFC 213»، أو «متوافق مع NTAG215»، أو ببساطة «بطاقة NFC بسعة 1K تعمل مع كل الهواتف». وأنت تريد أن تعرف شيئًا واحدًا: هل سيؤدّي هذا المهمة التي في ذهني؟ والإعلان لا يستطيع أن يجيبك، لأن من كتبه لا يعرف هو الآخر.

أمضيت سنوات في بناء NFC.cool Tools، وهو تطبيق مهمته الأولى مع كل لمسة أن يجيب عن هذا السؤال بالضبط: ما هذه الرقاقة، وماذا تستطيع أن تفعل؟ كود التعرّف وحده يميّز نحو ستين منتجًا من سبع شركات مصنّعة، وكل واحد منها دخل تلك القائمة لأن أحدهم قرّبه من هاتف فلم يتصرّف كما وعد الإعلان. هذا الدليل هو المرجع الذي تمنّيت أن يكون موجودًا وأنا أكتب ذلك الكود. وهو طويل عن قصد. إن أردت النسخة المختصرة، فإن دليل المبتدئين إلى وسوم NFC هو نقطة البداية، وهو يحيلك إلى هنا حين تريد التعمّق.

والخلاصة في جملة واحدة، كي تكون بين يديك قبل الجداول: لا يوجد وسم NFC هو الأفضل، بل توجد الرقاقة المناسبة للمهمة، والمهمة تحدّدها ثلاثة أمور: كم تحتاج أن تخزّن، ومن تحتاج أن تمنعه، وما الذي يجب أن يستطيع قراءتها.

كيف تستخدم هذا الدليل

كل رقم في هذا الدليل مأخوذ من ورقة بيانات للشركة المصنّعة، أو من وثيقة رسمية من Apple أو Google، أو من كود تطبيقي أنا، وتجد المصادر مسرودة في النهاية. وحيث كانت رقاقة ما على مكتبي، أقول ذلك في ملاحظة من التجربة العملية. وحيث لم تكن، أقول ذلك أيضًا: فالرقائق النادرة مصدرها أوراق البيانات، وورقة البيانات وعدٌ لا قياس.

أمران لن تجدهما هنا: شرح خطوة بخطوة لكتابة وسمك الأول (وهذا موجود في دليل الكتابة)، والقصة الكاملة لوسم NTAG 424 DNA، فلها تدوينتها الخاصة.

• وسم NFC من الداخل

• متاهة الاختصارات: المعايير وأنواع NFC Forum وما ليس NFC

• كيف تقرأ ورقة البيانات أو إعلان البيع

• NDEF والمساحة الحقيقية على الوسم

• خرائط الذاكرة: أين يقع كل شيء على الرقاقة

• جدول الاختيار

• العائلات واحدة تلو الأخرى

• أشكال الوسوم ومدى القراءة

• أي جهاز يقرأ أي رقاقة

• ما يفعله NFC.cool Tools مع كل رقاقة

• كيف تشتري دون أن تقع في الفخ

• الكتالوج كله في جدول واحد

• المقارنات التي يبحث عنها الناس

• أسئلة شائعة

• مسرد المصطلحات

• المصادر ومراجع للاستزادة

وسم NFC من الداخل

وسم NFC ثلاثة أشياء ملصقة معًا: رقاقة بحجم حبّة رمل، وهوائي عبارة عن بضع لفّات من الألمنيوم أو النحاس المحفور، وركيزة تحملهما، وقد تكون ملصقًا ورقيًا، أو شريحة PET، أو بطاقة PVC، أو كبسولة زجاجية. لا بطارية في الرقاقة. الهاتف هو من يغذّيها بالطاقة.

يجري ذلك عبر الاقتران الحثّي. هوائي الهاتف ملفّ يولّد مجالًا مغناطيسيًا يتناوب ١٣.٥٦ مليون مرة في الثانية. قرّب ملفًا ثانيًا من ذلك المجال فيتولّد فيه تيار، بالطريقة نفسها التي يعمل بها الشاحن اللاسلكي، لكن بجزء ضئيل جدًا من القدرة. وعلى ذلك التيار المتولّد تعيش رقاقة الوسم. ولكي ترسل البيانات عائدةً، لا تبثّ شيئًا من عندها. بل تصل حِملًا على هوائيها وتفصله، فيشعر ملفّ الهاتف بذلك تغيّرًا طفيفًا في مجاله هو. هذه الحيلة اسمها تضمين الحِمل، وهي سبب أن الهاتف يقوم بكل العمل وأن الوسم يمكن أن يكلّف ثمانية سنتات.

وهي أيضًا سبب أن المدى على ما هو عليه. مجال الملفّ الصغير يضعف مع مكعّب المسافة، فالوسم الذي يُقرأ بإتقان على بُعد سنتيمتر واحد لا يلتقط شيئًا على بُعد عشرة. أشبّه ذلك بالشمعة: تستطيع القراءة على ضوئها إن كنت قريبًا، ولن يفيدك أي تحديق من الطرف الآخر للغرفة. تعريف NFC Forum نفسه يقول «مدى نموذجي يصل إلى ٢ سم»، ووثائق Android تقول «٤ سم أو أقل»، وأوراق بيانات NXP تقول «حتى ١٠٠ مم بحسب شدّة المجال وهندسة الهوائي». والثلاثة على حق. رقم الهاتف هو ما ستراه بنفسك، أما الـ١٠٠ مم فهي ما تستطيعه الرقاقة مع قارئ كبير وهوائي كبير.

سرعات نقل البيانات متواضعة لأنه لا حاجة إلى أكثر منها. وسوم Type A وType B تتحدّث بسرعة ١٠٦ كيلوبت/ث، والرقائق الأسرع تتفاوض على ٢١٢ أو ٤٢٤ أو ٨٤٨ كيلوبت/ث بعد المصافحة الأولى. وFeliCa تعمل بسرعة ٢١٢ أو ٤٢٤. أما ISO 15693، عائلة المدى البعيد، فأبطأ من ذلك: ٢٦.٤٨ كيلوبت/ث في وضعها العادي، لأنها صُمّمت لتُقرأ من بُعد متر عبر بوابة مستودع لا عبر هاتف. وتفريغ ذاكرة NTAG216 كاملة، أي ٨٨٨ بايت، يستغرق جزءًا من الثانية في كل الأحوال.

متاهة الاختصارات: المعايير وأنواع NFC Forum وما ليس NFC

كل إعلان يخلط بين ثلاثة أنظمة للتسمية: معايير ISO التي تحدّد الاتصال اللاسلكي، وأنواع الوسوم في NFC Forum التي تحدّد كيف تُرتَّب البيانات، وأسماء المنتجات لدى الشركات المصنّعة. وإليك الخريطة.

المعايير

أنواع الوسوم في NFC Forum

لم يصمّم NFC Forum أي رقائق. بل كتب خمس وصفات لتخزين رسالة NDEF (صيغة الحاوية التي يفهمها كل هاتف) على رقائق كانت موجودة أصلًا. هذا ما تعنيه عبارة «وسم Type 2»: ليست رقاقة، بل طريقة ترتيب.

أمران غائبان عن تلك القائمة عن قصد. MIFARE Classic ليس نوعًا من أنواع Forum على الإطلاق، وNDEF على Classic تعيين خاص من NXP يدعمه Android على بعض الهواتف ولا يدعمه iOS على أي منها. والأمر الثاني أن وصفات Forum لا تقول شيئًا عن الأمان. فوسم Type 2 قد يكون NTAG213 عاديًا أو NTAG 224 DNA بمصادقة AES-128، ووسم Type 4 قد يكون ST25TA02K بسيطًا أو بطاقة مصرفية. النوع يخبرك كيف تُخزَّن رسالة NDEF، لا من يستطيع الوصول إليها.

ما ليس وسم NFC

نصف رسائل «لماذا لا يقرأ هاتفي هذا؟» التي تصلني تتعلّق بأشياء لم تكن NFC يومًا. ملفّ NFC في الهاتف مضبوط على ١٣.٥٦ ميغاهرتز ويتحدّث البروتوكولات المذكورة أعلاه. وكل ما عدا ذلك غير مرئي له، مهما بدا شبيهًا بالوسم.

بطاقة الـ١٢٥ كيلوهرتز هي التي توجع. فهي تناسب القارئ على الباب، وهي بطاقة بلاستيكية فيها ملفّ، ولن تتحدّث مع هاتف أبدًا. كتبت عن سبب عجز iPhone عن فتح باب شقّتك لأن الجواب الصادق جواب يتعلّق بالعتاد.

كيف تقرأ ورقة البيانات أو إعلان البيع

الصفحة الأولى من ورقة البيانات تضمّ كل الأرقام التي تحتاجها، والإعلان الجيد ينقلها. إليك ما يعنيه كل رقم، وأيّ الأرقام يكذب.

ذاكرة المستخدم مقابل الذاكرة الكلية

لكل رقاقة ذاكرة EEPROM أكبر مما تستطيع استخدامه. في NTAG213 ما مجموعه ١٨٠ بايت، منها ١٤٤ لك، أما الـ٣٦ الباقية فتحمل UID وبتات القفل وحاوية الإمكانات وصفحات الإعدادات. وفي MIFARE Classic 1K يوجد ١٠٢٤ بايت، منها ٧٥٢ للبيانات، لأن كل قطاع يخسر كتلة لمفاتيحه. والإعلانات تذكر الرقم الأكبر أيًّا كان. الرقم المهم هو ذاكرة المستخدم، وحتى هذا ليس ما يتّسع في رسالة NDEF، وهذا موضوع القسم التالي.

المعرف الفريد UID

المعرّف الفريد يُحرَق في المصنع ولا يمكن تغييره، إلا على النسخ المقلّدة المصنوعة لتغييره. وله ثلاثة أطوال:

رمز الشركة المصنّعة مأخوذ من سجلّ ISO/IEC 7816-6، وهو أسرع فحص صادق لأي إعلان. فإذا أبلغ وسم «NXP أصلي» عن الرمز 1D، فقد صنعته Fudan.

ATQA وSAK وGET_VERSION: كيف يميز القارئ بين الرقائق

حين تردّ رقاقة Type A على هاتف، ترسل قيمتين صغيرتين: ATQA وSAK. والقرّاء، ومنهم تطبيقي، يستخدمون SAK لفرز الرقائق إلى عائلات، لأن بتات SAK تقول ما إذا كانت الرقاقة تتحدّث ISO-DEP وإلى أي عائلة عامة تنتمي. أما مذكّرة التعرّف التي أصدرتها NXP نفسها فتقول بخط عريض ألّا تستخدم ATQA في أي شيء، لأنه يتكرّر بين الرقائق ويضلّل، وقد وجدت ذلك صحيحًا.

ولأن كل NTAG وكل Ultralight يردّ بالقيمة SAK 00، فإن التمييز بين NTAG213 وNTAG216 وUltralight EV1 يحتاج إلى أمر إضافي واحد: GET_VERSION. يعيد هذا الأمر ثمانية بايتات، ثلاثة منها تقوم بالعمل. البايت ٢ هو نوع المنتج (03 لـUltralight، و04 لـNTAG، و07 لـNTAG I2C، و01 لـDESFire، و02 لـPlus، و08 لـDESFire Light)، والبايت ٤ هو الجيل، والبايت ٦ يرمّز سعة التخزين. بهذه الطريقة يعرف NFC.cool ما الذي ينظر إليه، وهو أيضًا أول ما يسأل عنه جهاز ألعاب يقرأ Amiibo أيّ وسم.

ثمة رقائق بلا GET_VERSION: فـUltralight الأصلي وUltralight C وNTAG203 القديم لم تمتلكه قط، ولا تمتلكه معظم النسخ المقلّدة. وغيابه بحدّ ذاته بصمة.

التحمل والاحتفاظ بالبيانات ودرجة الحرارة

هذه الأرقام الثلاثة لا تكاد الإعلانات تذكرها، أما أوراق البيانات فتذكرها دائمًا.

• تحمّل الكتابة هو عدد المرات التي يمكن فيها إعادة كتابة بايت واحد. ١٠٠ ألف دورة هي الحدّ الأدنى لأي رقاقة حالية، أما رقائق حقبة Classic وUltralight الأصلي فمصنّفة عند ١٠ آلاف. وDESFire EV3 وعائلة ST25DV مصنّفة عند مليون دورة في المعتاد.

• الاحتفاظ بالبيانات هو المدة التي تصمد فيها البايتات دون طاقة. ١٠ سنوات هي المعيار القديم، و٥٠ سنة هي ما تصنّف به NXP رقاقة NTAG 424 DNA وعائلة ICODE SLIX، وتصنّف ST رقائق ST25TA من نوع Type 4 عند ٢٠٠ سنة. والاحتفاظ محدّد عند درجة حرارة الغرفة، والحرارة تقصّره.

• درجة حرارة التشغيل من ٢٥ تحت الصفر إلى ٧٠ درجة مئوية لمعظم رقائق NXP الاستهلاكية، ومن ٤٠ تحت الصفر إلى ٨٥ درجة لرقائق ST وEM، وحتى ١٠٥ درجات لرقاقة ICODE 3. والرقاقة في العادة ليست هي الحدّ، بل المادة اللاصقة والركيزة.

سلم الحماية

هذا هو الجزء الذي يكذب فيه الإعلان أكثر من غيره. عبارات مثل «مشفّر» و«آمن» و«مضاد للاستنساخ» تُطبع على وسوم لا تحميها سوى كلمة مرور بطول ٣٢ بت تُرسَل دون تشفير. إليك السلّم من الأسفل إلى الأعلى، وكل رقاقة في هذا الدليل تقف على درجة منه.

ميزتان تقفان بجانب السلّم لا عليه. توقيع الأصالة توقيع رقمي على UID تكتبه الشركة المصنّعة، يتيح للقارئ التحقّق من أن الرقاقة جاءت من NXP أو ST. لكنه لا يمنع النسخ، لأن النسخة المقلّدة يمكن أن تحمل توقيعًا منسوخًا، وNXP نفسها تقول ذلك في مذكّرة تطبيقية لها. أما العدّادات (عدّاد قراءات بطول ٢٤ بت على NTAG213/215/216، وثلاثة عدّادات أحادية الاتجاه على Ultralight EV1، وعدّاد كتابة بطول ١٦ بت على SLIX2) فهي لحالات الاستخدام لا للأمان، ما لم تُدمج في رسالة SUN.

NDEF والمساحة الحقيقية على الوسم

NDEF (صيغة تبادل بيانات NFC) هي الظرف. الهاتف لا يقرأ «رابطًا» من الوسم، بل يقرأ رسالة NDEF تحتوي على سجل URI، وللظرف وزن. ومعرفة هذا الوزن هي طريقتك للإجابة عن سؤال «هل يتّسع رابطي على NTAG213؟».

السجل

يبدأ كل سجل ببايت للأعلام (بداية الرسالة، ونهاية الرسالة، والسجل القصير، وصيغة اسم النوع من ثلاث بتات)، ثم طول النوع، ثم طول الحمولة (بايت واحد إن كانت الحمولة أقل من ٢٥٦ بايت، وأربعة بايتات في غير ذلك)، ثم النوع نفسه، ثم الحمولة. لذا فسجل الرابط القصير يكلّف ٤ بايتات من الترويسة قبل أول بايت من رابطك.

بايت البادئة هو الشيء الذكي الوحيد في سجل URI. فبدلًا من كتابة https:// حرفًا حرفًا، يكون أول بايت في الحمولة رمزًا لبادئة شائعة، ويعيدها الهاتف إلى مكانها.

لذا يُخزَّن https://nfc.cool/ على هيئة البايت 04 متبوعًا بـnfc.cool/: تسعة بايتات من الحمولة لرابط من سبعة عشر حرفًا. وورقة بيانات NTAG 5 من NXP نفسها تورد المثال D1 01 0C 55 01 متبوعًا بـnxp.com/nfc، وفكّه يعطي http://www.nxp.com/nfc.

الغلاف حول السجل

على وسم Type 2 أو Type 5 تقبع الرسالة داخل TLV: بايت واحد يقول «رسالة NDEF» (03)، وبايت واحد للطول (أو ثلاثة بايتات إن كان طول الرسالة ٢٥٥ بايت أو أكثر)، ثم الرسالة، ثم بايت إنهاء (FE). أما على وسم Type 4 فلا يوجد TLV، بل يبدأ ملف NDEF بطول من بايتين. وعلى NTAG213 أو NTAG212 بحالة المصنع، تكون أول خمسة بايتات من ذاكرة المستخدم محجوزة أصلًا لـLock Control TLV تشحنه NXP مكتوبًا مسبقًا ويحافظ عليه كل برنامج كتابة.

إليك الحساب لرابط https:// واحد، محسوبًا يدويًا للرقاقة التي يشتريها معظم الناس:

• ذاكرة المستخدم في NTAG213: ١٤٤ بايت

• ناقص Lock Control TLV الذي يضعه المصنع: ١٣٩

• ناقص إطار NDEF TLV (03 والطول وFE): ١٣٦ بايت للرسالة

• ناقص ترويسة السجل (الأعلام وطول النوع وطول الحمولة وU): ١٣٢ بايت من الحمولة

• ناقص بايت البادئة: ١٣١ حرفًا بعد https://

ما يتسع له كل وسم

ملاحظتان توقعان الناس في الخطأ. حاوية الإمكانات التي تضعها NXP نفسها على NTAG215 وNTAG216 تعلن ٤٩٦ و٨٧٢ بايت، أي أقل من ذاكرة المستخدم، لذا فإن getMaxSize() في Android يُبلغ عن الرقم الأصغر، وهو محقّ في ذلك. والثانية أن بطاقة vCard تضمّ الاسم والهاتف والبريد والرابط تبلغ ١٣٢ بايت قبل الغلاف و١٤٨ بعده، ولهذا لا تتّسع لها NTAG213 تمامًا، ولهذا يختار بائعو بطاقات العمل NTAG215 أو NTAG216 افتراضيًا. أما الأرقام المقرّبة التي استخدمتها في دليل المبتدئين (نحو ١٣٠ و٤٨٠ و٨٥٠ حرفًا) فهي هذه الأرقام نفسها بعد تدوير حوافّها.

خرائط الذاكرة: أين يقع كل شيء على الرقاقة

إن سبق أن فرّغت ذاكرة وسم في NFC.cool وحدّقت في الأرقام الست عشرية، فهذا هو مفتاح فكّ الشيفرة.

Type 2: خريطة صفحات NTAG213

لـNTAG215 الشكل نفسه، مع ذاكرة مستخدم تمتد حتى الصفحة 81 وإعدادات في الصفحات من 83 إلى 86، أما NTAG216 فتمتد حتى E1 وإعداداتها في الصفحات من E3 إلى E6 (أرقام الصفحات هنا بالنظام الست عشري). بتات حاوية الإمكانات أحادية الاتجاه: فما إن يُضبط علم القراءة فقط في البايت ٣، أو يُضبط بت قفل، حتى يتعذّر مسحه، وهذا بالضبط ما يكتبه «القفل الدائم» في التطبيق. أما «التهيئة» على Type 2 فتكتب NDEF TLV فارغًا (03 00 FE) في الصفحة ٤، لكنها لا تصفّر الذاكرة، لذا تبقى البيانات القديمة قابلة للتفريغ حتى يُكتب فوقها.

Type 4: نظام ملفات NTAG 424 DNA

لا صفحات هنا. يضمّ تطبيق ISO 7816 اسمه D2760000850101 ثلاثة ملفات: حاوية إمكانات بسعة ٣٢ بايت (E103)، وملف NDEF بسعة ٢٥٦ بايت (E104)، وملفًا خاصًا بسعة ١٢٨ بايت (E105). لكل ملف صلاحياته الخاصة للقراءة والكتابة والتغيير، وكل صلاحية مربوطة بأحد خمسة مفاتيح AES. ويعمل DESFire بالطريقة نفسها لكنه يتيح لك إنشاء تطبيقاتك وملفاتك الخاصة، أما ملفات NTAG 424 DNA الثلاثة فثابتة، ولهذا وصفته بأنه خزنة صغيرة مقفلة بثلاثة أدراج.

Type 5: كتل ISO 15693

كتل من أربعة بايتات، مرقّمة بدءًا من الصفر، مع حاوية الإمكانات في الكتلة ٠ (E1 40 متبوعًا بالسعة) وNDEF TLV يبدأ في الكتلة ١. أما UID وAFI وDSFID وحالة القفل فتقع خارج الكتل القابلة للعنونة، وتُقرأ بأمر منفصل هو GET SYSTEM INFORMATION. وعلى ICODE SLIX2 تكون آخر كتلة قابلة للعنونة، أي الكتلة ٧٩، هي العدّاد ذا الـ١٦ بت، وعلى ICODE 3 تحمل الكتلة ٧٥ عدّادًا بطول ٢٤ بت، والكتل من ٧٦ فصاعدًا منطقة إعدادات منفصلة.

MIFARE Classic: القطاعات وكتل الذيل والدليل

تتكوّن Classic 1K من ١٦ قطاعًا، في كل منها ٤ كتل، في كل كتلة ١٦ بايتًا. وآخر كتلة في كل قطاع هي كتلة ذيل القطاع: المفتاح A، وثلاثة بايتات للصلاحيات، وبايت حرّ واحد، والمفتاح B. والكتلة ٠ في القطاع ٠ هي كتلة الشركة المصنّعة التي تحمل UID. ولوضع NDEF على Classic، عرّفت NXP دليلًا: يصبح القطاع ٠ هو MIFARE Application Directory (MAD)، ويُقرأ بالمفتاح العام A0 A1 A2 A3 A4 A5، ويسرد القطاعات التي تحمل NDEF تحت رمز التطبيق 03 E1. وتستخدم تلك القطاعات مفتاحًا عامًا ثانيًا هو D3 F7 D3 F7 D3 F7. والبطاقة الجديدة من المصنع تكون كل مفاتيحها مضبوطة على FF FF FF FF FF FF. وحين يهيّئ NFC.cool على Android بطاقة Classic، فإن هذا الدليل وهذه المفاتيح هي ما يكتبه، وهذا سبب أن بطاقة Classic المهيّأة تُقرأ على بعض هواتف Android ولا تُقرأ على أي iPhone.

جدول الاختيار

ابدأ من هنا إن كنت تعرف المهمة وتريد الرقاقة.

ما ليس في الجدول: MIFARE Classic. لا توجد مهمة في ٢٠٢٦ قد أشتري لها رقاقة Classic، والقسم التالي يشرح السبب.

العائلات واحدة تلو الأخرى

تحظى كل عائلة بالمعاملة نفسها: جدول مواصفات من ورقة البيانات، وما صُنعت الرقاقة من أجله، وما تفعله الهواتف بها، وملاحظة من التجربة العملية حيث تتوفّر لديّ.

NTAG 21x: عائلة الملصقات

هذه هي الرقاقة الموجودة في كل ملصق وقطعة دائرية وبطاقة NFC تُباع للمستهلكين تقريبًا، ولا تزال NXP تدرجها كلها على أنها قيد الإنتاج في ٢٠٢٦ رغم أن ورقة البيانات لم تتغيّر منذ ٢٠١٥.

كلها من نوع NFC Forum Type 2، وISO/IEC 14443 Type A، ومعرّفها UID من ٧ بايتات، وسرعتها ١٠٦ كيلوبت/ث، ومصنّفة للعمل من ٢٥ تحت الصفر إلى ٧٠ درجة مئوية. وتأتي NTAG210 وNTAG212 بسعة دخل تبلغ ١٧ بيكوفاراد للهوائيات الصغيرة، أما 213 و215 و216 فسعتها ٥٠ بيكوفاراد. وتوقيع الأصالة من نوع ECDSA على المنحنى secp128r1، بطول ٣٢ بايت، ويُقرأ بأمر READ_SIG، ومفتاح التحقّق موجود في مذكّرة تطبيقية من NXP ليست متاحة للعموم، ولهذا لا يكاد أي تطبيق استهلاكي يتحقّق منه.

الميزات الثلاث المهمة عمليًا هي كلمة المرور (PWD بطول ٣٢ بت، وPACK بطول ١٦ بت يردّ به الوسم، وAUTH0 الذي يحدّد أين تبدأ الحماية، وAUTHLIM الذي يعطّل الوسم نهائيًا بعد عدد تختاره من التخمينات الخاطئة)، وعدّاد NFC (بطول ٢٤ بت، يزيد مرة واحدة في كل جلسة قراءة، ويُقرأ بأمر مخصّص)، وانعكاس ASCII، الذي يلصق UID والعدّاد نصًا داخل رسالة NDEF، فيصبح الرابط العادي https://example.com/?u=04A1...&c=000123 مع كل لمسة. ورؤوس فراشي Philips Sonicare التي كتبت عنها تستخدم NTAG213 مع ضبط AUTHLIM على ثلاث محاولات، وهكذا يقفل رأس الفرشاة نفسه إن أخطأت التخمين.

من تجربتي: هذه هي الرقائق التي أختبر عليها كل إصدار، وNTAG216 هي التي أوصي بها حين يريد أحدهم شراء علبة واحدة والكفّ عن التفكير في الأمر. وكلمة المرور تستحق الضبط على أي شيء تتركه في مكان عام، فهي توقف الشخص الذي يحمل تطبيقًا مجانيًا، وهم معظم الناس. لكنها لا توقف من يحمل جهاز تنصّت، لأن كلمة المرور نفسها تنتقل عبر الهواء دون تشفير، وأقول ذلك صراحةً في التطبيق.

على الهواتف: قراءة NDEF وكتابتها على كل شيء، وقراءة سجلات الروابط في الخلفية على iPhone، ووصول مباشر على المنصّتين إلى كلمة المرور والعدّاد والانعكاس. ويفعل NFC.cool كل ذلك على iPhone وAndroid، وعبر قارئ USB على iPad وMac.

NTAG DNA: الرقائق التي توقع كل لمسة

ثلاثة أجيال، لا يزال اثنان منها يُصنعان.

SUN، أي Secure Unique NFC، هي الميزة التي تجعل هذه الرقائق تستحق ثلاثة أضعاف سعر NTAG213: يعكس الوسم معرّفه UID وعدّاد قراءاته داخل الرابط ويُلحق بهما رمز CMAC بتشفير AES-128، يُحسب من جديد مع كل لمسة. يتحقّق الخادم من رمز MAC، والوسم المستنسخ لا يملك المفتاح فيفشل. وقد شرحت ذلك كله، بما فيه وضع LRP والمفاتيح الخمسة، في تدوينة NTAG 424 DNA، لذا إليك فقط ما تغيّر منذ ذلك الحين: صارت NXP تبيع أيضًا NTAG 426Q DNA وNTAG X DNA، وهي رقاقة Type 4 متصلة بسعة ١٦ كيلوبايت ومعتمدة بمستوى EAL6+، فلم تعد 424 أحدث رقائق DNA، بل الوحيدة التي تستطيع فعلًا شراءها على هيئة ملصق.

عائلة 22x DNA هي الوافد الجديد المثير للاهتمام: SUN على رقاقة Type 2، ما يعني أن الملصق أرخص وأن الهاتف يقرؤه كأنه NTAG عادي. وتضيف نسخ StatusDetect مستشعرًا: إما حلقة موصلة تسجّل، بشكل لا رجعة فيه، أنها انقطعت، وإما قياسًا للسعة الكهربائية من ٠ إلى ١١ بيكوفاراد بين دبّوسين، تروّج له NXP لقياس مستوى السوائل والرطوبة والضغط.

من تجربتي: اشتريت أول وسوم NTAG 424 DNA من AliExpress ببضعة يوروهات، وبنيت حولها كل ميزات 424 في التطبيق: تغيير المفاتيح، وSUN بالوضعين الصريح والمشفّر، وصلاحيات الملفات، وملف الخزنة، وحالة العبث. و424 هي أيضًا الرقاقة الوحيدة التي يتحقّق فيها NFC.cool من توقيع الأصالة مقابل مفتاح NXP العام المنشور ويعرض «NXP الأصلية». أما 22x DNA فلا أعرفها إلا على الورق.

MIFARE Ultralight: عائلة التذاكر

Ultralight هي الأخت الكبرى لـNTAG. الواجهة اللاسلكية نفسها، والصفحات نفسها من ٤ بايتات، وقيمة SAK نفسها، ومنذ EV1 الأوامر نفسها. الفرق في الغاية: صُنعت Ultralight لتذاكر الرحلة الواحدة، وصُنعت سلسلة NTAG للملصقات التي تحمل رابطًا، ولهذا تُشحن NTAG بحاوية إمكانات مكتوبة مسبقًا ولا تُشحن بها Ultralight.

العدّادات الثلاثة أحادية الاتجاه في Ultralight EV1 هي ميزتها الفارقة: تُنقص شركة المواصلات العدّ، فترفض الرقاقة أن يعود إلى الأعلى. أما Ultralight AES فهي الجواب الهادئ على من يقول «أريد NTAG213 بمصادقة حقيقية»: الـ١٤٤ بايتًا نفسها، وAES-128 بدلًا من كلمة المرور، على وسم Type 2 يستطيع أي هاتف قراءته.

على الهواتف: كل ما هنا يُقرأ كوسم Type 2. يوفّر Core NFC من Apple عائلة .ultralight ويتيح للتطبيق إرسال الأوامر الأصلية، ولدى Android صنف MifareUltralight، وهو اختياري لكنه موجود على كل هاتف رأيته. ويسمّي NFC.cool نسخ EV1 ونسخة AES اعتمادًا على GET_VERSION، ويتعامل مع كلمة المرور على EV1 كما يتعامل معها على NTAG، أما مصادقة AES نفسها فليست مما يفعله التطبيق.

MIFARE Classic وPlus وDESFire: عائلة التحكم في الدخول

ثلاث عائلات في قسم واحد لأنها قصة واحدة: Classic كُسرت، وPlus كانت طريق الانتقال، وDESFire هي حيث انتهى المطاف بالصناعة.

MIFARE Classic هي الرقاقة الموجودة في مفتاح فندقك القديم، وبطاقة ناديك الرياضي، وعدد كبير جدًا من بطاقات دخول المكاتب. وهي ليست نوعًا من أنواع وسوم NFC Forum. لها تشفيرها الخاص، CRYPTO1، الذي فكّكت مجموعتان بحثيتان طريقة عمله عام ٢٠٠٨: Nohl وPlötz بالنظر إلى السيليكون تحت المجهر، ومجموعة جامعة Radboud بمراقبة البروتوكول، وقد استعادت مفتاحًا «من محاولة مصادقة واحدة أو اثنتين فقط مع قارئ أصلي في أقل من ثانية». ولجأت NXP إلى القضاء لإيقاف الورقة الثانية وخسرت. وبعد ستة عشر عامًا، في أغسطس ٢٠٢٤، نشرت Quarkslab بابًا خلفيًا في العتاد في رقاقة Fudan FM11RF08S، أكثر رقائق Classic المتوافقة شيوعًا في السنوات الخمس الأخيرة، ووجدت مفتاح باب خلفي أقدم تتشاركه رقائق Fudan سابقة، وبعض رقائق Infineon، بل وبعض رقائق NXP من نحو عام ٢٠٠٠. Classic ليست منتجًا أمنيًا، وصفحة المنتج التي وضعتها NXP نفسها لـClassic EV1 تقول الآن «غير موصى بها للتصاميم الجديدة» وتحيل إلى DESFire Light.

الجواب الصريح بخصوص iPhone، لأنني أُسأل عنه كل أسبوع: لا يستطيع iPhone قراءة محتوى بطاقة MIFARE Classic، ولا يستطيع أي تطبيق تغيير ذلك. ليس في Core NFC من Apple أي عائلة Classic في واجهته البرمجية، ووثائق أمر MIFARE فيه تقول صراحةً إنه «لا يدعم بروتوكول Crypto1». يرى الهاتف UID وSAK، ويسمّي تطبيقي العائلة بناءً عليهما، وهنا تنتهي القصة. أما Android فمختلف: صنف MifareClassic اختياري، تطبّقه الهواتف التي يضمّ متحكّم NFC فيها CRYPTO1 في العتاد (متحكّمات NXP تضمّه، أما رقائق Broadcom في جيل من هواتف Nexus وGalaxy فلم تكن تضمّه)، وعلى تلك الهواتف يقرأ NFC.cool كل قطاع يفتحه مفتاح المصنع، ويستطيع تهيئة بطاقة جديدة لـNDEF.

MIFARE Plus هي خريطة ذاكرة Classic مع AES-128 مركّبًا عليها، كي يستطيع المشغّل تبديل البطاقات أولًا ثم القارئات لاحقًا. وتعمل بمستويات أمان: SL1 يتصرّف كـClassic (مع AES اختياري)، وSL3 هو AES فقط عبر ISO-DEP، وكان لـPlus X مستوى SL2 بينهما. توقّفت Plus S وPlus X، أما Plus SE (1K، أي ٧٥٢ بايتًا) وPlus EV2 (2K أو 4K، وEAL5+، واحتفاظ ٢٥ سنة، وتحمّل مليون دورة في المعتاد) فهي الحالية. في SL1 يرى الهاتف SAK بقيمة 08 أو 18، كما في Classic، وفي SL3 يرى بطاقة ISO-DEP.

MIFARE DESFire كائن مختلف تمامًا: نظام ملفات صغير فيه تطبيقات وملفات وصلاحيات لكل ملف وما يصل إلى ١٤ مفتاحًا لكل تطبيق، ويتحدّث بأوامر APDU عبر ISO-DEP بسرعة تصل إلى ٨٤٨ كيلوبت/ث.

الـ«2K» في اسم DESFire لا تعني ٢٠٤٨ بايتًا من شيء تستطيع استخدامه مباشرة. مذكّرة المقارنة من NXP تعطي الأرقام القابلة للاستخدام الواردة في الجدول، وكل تطبيق وملف تنشئه يقتطع جزءًا لترويساته الخاصة، يُخصَّص بصفحات من ٢٥٦ بايت. اسأل البطاقة بأمر FreeMemory بدلًا من الثقة بالملصق. كما جلبت DESFire EV3 ميزة SUN إلى العائلة، فصارت EV3 قادرة على حيلة NTAG 424 DNA في توقيع الرابط، وهو ما لا تستطيعه EV2.

على الهواتف: يقدّم iOS بطاقة DESFire على أنها وسم MIFARE من نوع .desfire، أو على أنها وسم ISO 7816 إن طلب التطبيق تطبيق NDEF، ويستخدم Android صنف IsoDep. ويتعرّف NFC.cool على الجيل والسعة من GetVersion، ويسرد التطبيقات والملفات المسموح له برؤيتها دون مفاتيح. لكنه لا يتوثّق مع DESFire ولا يكتب عليها، فتلك مهمة لأدوات المشغّل نفسه، وأفضّل أن أقول ذلك على أن أتظاهر بغيره.

ISO 15693: عائلة المدى البعيد

هذه هي الرقائق التي صُمّمت للمتر لا للسنتيمتر. لا يزال الهاتف يقرؤها (Apple منذ iOS 13، وAndroid عبر NfcV)، وقد قاست GoToTags أن وسوم Type 5 تُقرأ على iPhone من نحو ضعف مسافة وسوم Type 2، لكن موطنها الحقيقي هو بوابة المكتبة ورفّ المستودع والمغسلة. معرّفها UID من ٨ بايتات يبدأ بـE0، وكتلها من ٤ بايتات، وتضيف العائلة ثلاثة أشياء لا تملكها رقائق Type A: AFI (بايت لعائلة التطبيق يستطيع القارئ التصفية بناءً عليه)، وDSFID (بايت لصيغة البيانات)، وEAS، أي بت المراقبة الإلكترونية للسلع الذي يجعل بوابة المتجر تصفّر.

ICODE من NXP. تسير السلالة هكذا: SLI (٢٠٠٠)، وSLI-S وSLI-L (٢٠٠٧)، وSLIX ونسختاها S وL (٢٠١٠)، وSLIX2 (٢٠١٤)، وICODE DNA (٢٠١٦)، وICODE 3 (٢٠٢٤). لا يوجد شيء اسمه «SLIX3»، والإعلان الذي يذكره إما يقصد ICODE 3 وإما يخمّن.

ICODE 3 هي التي ينبغي أن تعرفها: فهي تعكس UID وعدّاد لمساتها داخل رسالة NDEF كما تفعل NTAG213، وتُقرأ بسرعة تصل إلى ٢١٢ كيلوبت/ث، وتضبط هوائيها ذاتيًا. لكنها لا تملك AES، فـICODE DNA هي رقاقة AES في العائلة، ولا تدعم أيّ منهما SUN.

ST25TV وST25DV من STMicroelectronics. سلسلة Type 5 من ST، وصاحبة أفضل أرقام في أوراق البيانات في هذا الدليل كله.

ميزة Augmented NDEF في ST25TV02KC تستحق فقرة، لأنها تُباع على أنها أمان. تُدرج الرقاقة معرّفها UID وحقلًا مخصّصًا ورمز لمس فريدًا من ثلاثة أحرف داخل الرابط مع كل قراءة، دون أن تمسّ EEPROM. يتغيّر رمز اللمس مع كل لمسة، وورقة بيانات ST تقول بصريح العبارة إنه «قابل للتوقّع». إنه رمز حداثة يخبر خادمك بأن هذه لمسة جديدة، لا إثبات على أن الوسم أصلي. ميزة الأصالة هي TruST25، أي توقيع الأصالة من ST على UID، وهو مثل توقيع NXP توقيع ثابت تستطيع النسخة المقلّدة نسخه.

بقية عالم Type 5. شرائح Tag-it HF-I من Texas Instruments (Standard بسعة ٣٢ بايت، وPro بسعة ٣٢ بايت مع كتابة محمية بكلمة مرور وأمر تعطيل نهائي، وPlus بسعة ٢٥٦ بايت) موجودة في كل مكتبة اعتمدت NFC قبل ٢٠١٥، وكل واحدة منها صارت الآن موسومة بأنها غير موصى بها أو متقادمة. ورقاقة EM4233 من EM Microelectronic (٢٠٨ بايتات، ووضع خصوصية بمفتاح طوله ٩٦ بت، واحتفاظ ٦٠ سنة) متوفّرة عند الطلب. أما my-d من Infineon وMB89R118 من Fujitsu فتظهران في كود التعرّف في NFC.cool لأن مستخدمين أرسلوها إليّ. وNTAG 5 من NXP (link وboost وswitch) رقاقة ISO 15693 رغم اسم NTAG، بسعة ٢٠٤٨ أو ٥١٢ بايت، ومنفذ I2C، وحصاد للطاقة يصل إلى ٣٠ ميلي واط، وذاكرة EEPROM تتحمّل مليون دورة وتحتفظ بالبيانات ٤٠ سنة: إنها وسم متصل للإلكترونيات لا ملصق، والبرامج المكتوبة لـNTAG21x لن تتحدّث معها.

من تجربتي: SLIX2 هي الرقاقة الموجودة داخل كل بكرة خيوط OpenPrintTag، لذا مرّ بين يديّ عدد كبير منها، ويقرؤها NFC.cool ويكتبها ويهيّئها على المنصّتين. أما ما لا يفعله التطبيق، وأريد أن أكون واضحًا بشأنه، فهو أوامر كلمة مرور ISO 15693 والخصوصية وEAS وAFI. بايتات الأوامر موجودة في الكود جدولًا مرجعيًا، لكن الأزرار ليست موجودة بعد.

Type 4 خارج MIFARE: ST25TA

عائلة ST25TA من ST وسوم Type 4 على ISO/IEC 14443 Type A دون أي من آليات DESFire: ملف NDEF واحد، وملف لحاوية الإمكانات، وملف للنظام، وكلمتا مرور بطول ١٢٨ بت (للقراءة والكتابة)، وعدّاد أحداث بطول ٢٠ بت يستطيع عدّ القراءات أو الكتابات.

مئتا سنة من الاحتفاظ بالبيانات ومليون دورة كتابة، وبسرعة ١٠٦ كيلوبت/ث فقط. ولنسختي P وD (مثل ST25TA02KB-P وST25TA02KB-D) دبّوس خرج عام الغرض يتبدّل حين يُقرأ الوسم، وهكذا تجعل مصباحًا يتفاعل مع هاتف. وعلى الهاتفين تُقرأ هذه كوسوم Type 4، ويقرأ NFC.cool عليها NDEF ويكتبها ويعرض تفاصيل ISO-DEP.

رقائق الاستشعار والواجهة المزدوجة

هذه رقائق بوجهين: هوائي NFC من جهة، وناقل I2C أو مستشعر أو جهاز لاسلكي ثانٍ من الجهة الأخرى.

لم أبنِ شيئًا بهذه الرقائق، لذا فهذا الجدول من أوراق البيانات فقط. وهي مهمة لهذا الدليل لأنها تظهر في الإعلانات بوصف «رقاقة NFC» فتربك الناس: NTAG 5 ليست NTAG213، ووسم em echo لن يفعل شيئًا مميزًا على هاتفك.

رقائق قديمة ومتخصصة

Topaz (Innovision، ثم Broadcom) هي NFC Forum Type 1: كتل من ٨ بايتات، وسعة ٩٦ أو ٥١٢ بايتًا، وأقفال لمرة واحدة، و١٠ آلاف دورة كتابة. لا يزال الهاتفان يقرآن NDEF من Topaz، لكن NFC Forum أزال Type 1 من مجموعة مواصفاته لعام ٢٠٢١، ولم يعد أحد يعتمدها في تصاميمه. ولا يزال لدى الموزّعين مخزون منها.

FeliCa عائلة Sony، ووسيلة المواصلات العامة في اليابان. FeliCa Lite-S (٢٢٤ بايتًا من ذاكرة المستخدم في كتل من ١٦ بايتًا، ومعرّف IDm من ٨ بايتات، ورمز MAC مبسّط بتشفير Triple DES) هي نسخة الوسم وهي NFC Forum Type 3، أما FeliCa Standard فنسخة البطاقة الذكية، وقد صارت تعتمد AES وتحمل تصنيف Common Criteria EAL6+ في النسخة الحالية RC-SA01، وعليها تعمل Suica وPASMO وEdy وWAON وnanaco وOctopus في هونغ كونغ. وقد توقّفت وحدات FeliCa Plug من Sony في مارس ٢٠٢٦. ويسمّي NFC.cool علامات المواصلات والنقود الإلكترونية من رمز النظام على المنصّتين، ويقرأ Lite-S وStandard، ويكتب عليهما NDEF على iPhone.

Kovio NFC Barcode كان وسمًا من السيليكون المطبوع، للقراءة فقط، بسعة ١٦ بايتًا. ولا يزال لدى Android صنف NfcBarcode من أجله. انتقلت أصول Kovio إلى Thinfilm عام ٢٠١٤، وأوقفت Thinfilm إنتاج NFC عام ٢٠١٩ وغيّرت اسمها عام ٢٠٢١. هذا الصنف أحفورة.

رقائق الذاكرة من نوع ISO 14443 Type B. رقائق SRI512 وSRT512 وSRI4K من ST (٥١٢ أو ٤٠٩٦ بت في كتل من ٣٢ بت، وعدّادان تنازليان، ومليون دورة، و٤٠ سنة) تعيش في أنظمة المواصلات الفرنسية والبلجيكية وفي بعض تصاريح التزلّج. يتيحها Android عبر NfcB، أما iPhone فليس لديه أي كائن لوسوم Type B الخام، لذا ما لم تتحدّث بطاقة Type B بروتوكول ISO-DEP وتجب عن أمر SELECT، فلن يراها iPhone. ونظام Calypso، أي نظام Navigo في باريس، بطاقة ذكية من نوع Type B تفعل ذلك.

النسخ المقلدة والرقائق المتوافقة

هذا هو القسم الذي لا تريدك الإعلانات أن تقرأه.

Fudan FM11NT021 هي أشيع «NTAG213» ليست NTAG213. فيها الـ١٨٠ بايتًا نفسها في ٤٥ صفحة، ومساحة المستخدم نفسها بسعة ١٤٤ بايتًا، وكلمة مرور، وعدّاد قراءات بطول ٢٤ بت، ورمز الشركة المصنّعة Fudan، أي 1D، في UID. لا تطبّق GET_VERSION، وورقة بياناتها الحالية لا تذكر أمر READ_SIG، لذا فالقارئ الذي يطرح أيًّا من السؤالين يتلقّى صمتًا فيلجأ إلى التخمين من سعة الذاكرة، ولهذا يُبلغ مجتمع Proxmark3 عنها على أنها NTAG203. وتصنع Fudan أيضًا نسخًا بسعة ٥٠٤ و٨٨٨ بايتًا (FM11NT041 وFM11NT081). لرابط على ملصق تؤدّي الغرض. أما لـAmiibo فلا، لأن جهاز الألعاب يسأل GET_VERSION أولًا.

Fudan FM11RF08 وFM11RF08S هي الرقائق المتوافقة مع Classic في معظم بطاقات «1K» الرخيصة. أضافت 08S عام ٢٠٢٠ وسائل مضادة لهجمات Classic المعروفة، ثم تبيّن أنها تحمل مفتاح باب خلفي في العتاد مشتركًا بين كل البطاقات المصنوعة، وقد نشرته Quarkslab عام ٢٠٢٤ مع أدوات صارت الآن جزءًا من البرنامج الثابت لـProxmark3.

بطاقات MIFARE Classic السحرية رقائق مصنوعة بحيث يمكن إعادة كتابة UID وكتلة الشركة المصنّعة، وهو ما لا تسمح به Classic الحقيقية أبدًا. وأجيالها هواية قائمة بذاتها:

وتوجد بطاقات NTAG21x سحرية أيضًا، والتي تحاكي محاكاة كاملة منها تقبل حتى توقيع أصالة منسوخًا، وهذه هي النقطة التي تطرحها NXP بشأن التوقيعات الثابتة.

«متوافق مع NTAG215» لأجل Amiibo. مجسّم Amiibo هو NTAG215 عادية تحمل بايتاتها الـ٥٤٠ بيانات مشفّرة وموقّعة بمفاتيح مشتقّة من UID الخاص بالوسم نفسه. انسخ البايتات إلى وسم آخر فلن تتطابق التوقيعات، ولهذا يجب أن تُعاد تهيئة مفاتيح النسخة الاحتياطية لتناسب UID الوسم الهدف، وهذا ما تفعله ميزة النسخ الاحتياطي والاستعادة لـAmiibo في NFC.cool. يبدأ تسلسل القراءة لدى جهاز الألعاب بـGET_VERSION، ثم مصادقة بكلمة مرور مشتقّة من UID، ثم قراءة الصفحات الـ١٣٥ كلها بما فيها صفحات الإعدادات. والرقاقة التي تفتقر إلى GET_VERSION، أو التي فيها ٤٥ صفحة بدلًا من ١٣٥، تفشل من الخطوة الأولى. وتلخّص وثائق TagMo الأمر في سطر واحد: NTAG215 وحدها هي التي يُتعرَّف عليها.

كيف تظهر النسخة المقلّدة في التطبيق. يتعرّف NFC.cool على الرقاقة عبر GET_VERSION أولًا. والرقاقة التي لا تجيب عنه، أو تجيب بسعة ذاكرة لا تطابق ما تعلنه، تُسمّى بحقيقتها لا بما يقوله الإعلان. وعلى NTAG 424 DNA يذهب التطبيق خطوة أبعد ويتحقّق من توقيع الأصالة ECDSA مقابل مفتاح NXP العام، وهذا هو الموضع الوحيد في التطبيق الذي يستطيع أن يقول «NXP الأصلية» بسند تشفيري. أما على NTAG21x فلا يقرأ التطبيق التوقيع، جزئيًا لأن مفتاح التحقّق من NXP خاضع لاتفاقية عدم إفصاح، وجزئيًا لأن التوقيع الثابت المنسوخ يجتاز الفحص على أي حال. وسلسلة الأدلة الصادقة لوسم Type 2 هي: رمز الشركة المصنّعة، ثم GET_VERSION، ثم سعة الذاكرة، ثم وجود الميزات التي تدّعيها الرقاقة.

أشكال الوسوم ومدى القراءة

الرقاقة تحدّد ما يستطيع الوسم فعله، والشكل يحدّد ما إذا كان الهاتف سيصل إليه.

قاعدتان فيزيائيتان تفسّران معظم شكاوى «لا يُقرأ». حجم الهوائي يحدّد المدى، تقريبًا: البطاقة تُقرأ من مسافة أبعد من القطعة الدائرية، والقطعة الدائرية من مسافة أبعد من شريحة بقطر ١٠ مم، والزرعة تحتاج إلى تلامس. والمعدن يُخرج الهوائي عن ضبطه: فالملفّ الموضوع على سطح معدني يولّد تيارات دوّامية في المعدن، فتنخفض محاثته ويبتعد تردد رنينه عن ١٣.٥٦ ميغاهرتز، فيموت الوسم العادي على خزانة فولاذية. أما صفيحة الفرّيت بين الملفّ والمعدن فتعيد توجيه المجال وتعيد الوسم إلى الحياة، على حساب مدى أقصر وتكلفة أعلى، ولهذا تكلّف الوسوم المخصّصة للمعادن ثلاثة أضعاف.

ومكان إمساك الهاتف لا يقلّ أهمية عن الوسم. على iPhone يقع الهوائي عند الحافة العلوية، وتعليمات Apple نفسها هي «أمسك الجزء العلوي من iPhone بالقرب من» الوسم. أما على Android فيختلف الموضع بحسب الطراز، وغالبًا ما يكون في منتصف الظهر أو قرب الكاميرا. وتجد الشرح في دليل المبتدئين.

أي جهاز يقرأ أي رقاقة

مصفوفة الهواتف والقارئات. أعمدة الهواتف مأخوذة من وثائق Apple وGoogle ومن تطبيقي، أما أعمدة أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الهواة فمن أوراق مواصفات البائعين ومن وثائق المشاريع نفسها، ولم أختبر تلك الأجهزة بنفسي باستثناء القارئات المذكورة في عمود iPad وMac.

بعض الصفوف تستحق جملة إضافية.

• القراءة في الخلفية على iPhone لا تعمل إلا مع سجل رابط NDEF، وفقط حين يكون الهاتف مفتوح القفل وقيد الاستخدام، ولا تعمل أثناء نشاط الكاميرا أو Wallet أو جلسة قراءة أو وضع الطيران. ولا تقرأ رقاقة خامًا أبدًا. وهي متاحة على iPhone XS وما بعده.

• أي أجهزة iPhone تقرأ الوسوم أصلًا: iPhone 7 وما بعده داخل تطبيق، بحسب جلسة Apple في WWDC 2019. أما الكتابة والأوامر الخام فوصلت مع iOS 13.

• صنف MifareClassic في Android اختياري. وبكلمات Google نفسها: «إن لم يكن مطبَّقًا، فلن يُعدَّد MifareClassic أبدًا». العبرة بالمتحكّم، لا بإصدار Android.

• Web NFC يدعم NDEF فقط، على Chrome 89 وما بعده، وعلى Android فقط، وموقف Apple منه سلبي، فلن تكون هناك نسخة لـSafari. ولهذا يعمل قارئ NFC عبر الإنترنت على هذا الموقع على Android ويطلب من مستخدمي iPhone استخدام التطبيق.

• لا يحتوي iPad ولا Mac على جهاز NFC لاسلكي. منذ NFC.cool 6.15.0 يتحدّث التطبيق بدلًا من ذلك مع قارئ USB من نوع CCID عبر منظومة البطاقات الذكية في أنظمة Apple، وHID OMNIKEY 5022 CL هو الذي اختبرته، أما ACS ACR1552U-M1 وACR1255U-J1 فقد أبلغ مستخدمون أنهما يعملان، والتدوينة تسرد الحدود. ضبط كلمة مرور NTAG يعمل عبر القارئ، أما إزالتها فتحتاج إلى أمر يرفضه OMNIKEY، لذا فهي مهمة للهاتف.

• لا يدعم ACS ACR122U معيار ISO 15693، ولا ACR1252U ولا ACR1255U-J1. وفي سلسلة ACS لا يدعمه إلا ACR1552U. أما OMNIKEY 5022 فيدعم الاثنين. معلومة تستحق المعرفة قبل شراء قارئ لوسوم المكتبات.

• Proxmark3 وFlipper Zero هما الأداتان اللتان تستطيعان استعادة مفاتيح MIFARE Classic ومحاكاة البطاقات. هذا ما صُنعتا من أجله، ويذكرهما الدليل لأن الحديث عمّا يقرأ الرقائق سيكون غير صادق من دونهما.

ما يفعله NFC.cool Tools مع كل رقاقة

هذه هي اللحظة في التدوينة التي يظهر فيها ما بنيته، ومكانها هنا لأن كل صف في الأعلى ينتهي بسؤال «وماذا يفعل التطبيق بها؟». الجدول التالي ليس نصًا تسويقيًا، فقد استخرجته من الكود المصدري للتطبيق نفسه أثناء كتابة هذا الدليل، وصحّح لي أمرين كنت سأدّعيهما لولاه.

التصحيحان، للتوثيق: كنت سأكتب أن التطبيق يتحقّق من توقيع الأصالة على وسوم NTAG21x، وهو لا يفعل، فـ424 وحدها تحظى بذلك. وكنت سأكتب أن أوامر كلمة مرور ISO 15693 قد أُضيفت، بينما هي جدول مرجعي ينتظر واجهة. وكلاهما على قائمة المهام.

كيف تشتري دون أن تقع في الفخ

ما يجب أن يذكره الإعلان قبل أن أشتري منه:

1. الاسم الدقيق للرقاقة. «NTAG213» لا «NFC 213»، و«ICODE SLIX2» لا «وسم ISO 15693»، و«MIFARE Classic EV1 1K» لا «بطاقة 1K». إن لم يسمِّ الإعلان الرقاقة، فالبائع إما لا يعرف وإما لا يريدك أن تعرف.

2. ذاكرة المستخدم بالبايت، ويجب أن تطابق الرقاقة: ١٤٤ لـNTAG213، و٥٠٤ لـ215، و٨٨٨ لـ216، و٣١٦ لـSLIX2. وبطاقة «1K» يتبيّن أنها MIFARE Classic لن تعمل على iPhone.

3. الشركة المصنّعة، إن ادّعى الإعلان أنها NXP أو ST أصلية. رمز الشركة المصنّعة في UID سيخبرك بالحقيقة بعد الشراء، والسعر سيخبرك بها قبله. لا أحد يبيع ملصقات NTAG216 أصلية بثلث السعر المعتاد.

4. حجم الهوائي والشكل. الشريحة بقطر ١٠ مم تُقرأ من سنتيمتر واحد، وتلك بقطر ٣٨ مم من أربعة. والوسم المخصّص للمعادن يجب أن يقول ذلك صراحةً.

5. هل هو مهيّأ بصيغة NDEF. تُشحن NTAG مهيّأة مسبقًا، أما Ultralight EV1 ومعظم رقائق ISO 15693 فلا، وNFC.cool يهيّئها، لكنها خطوة إضافية.

العلامات الحمراء: «متوافق مع NTAG215» (فهو ليس NTAG215)، و«مشفّر» على أي شيء دون الدرجة ٤ من السلّم، و«يعمل مع كل الهواتف» على MIFARE Classic، وأي اسم رقاقة فيه حرف لم تستخدمه الشركة المصنّعة قط، مثل SLIX3.

كم تكلّف الوسوم. أسعار الإعلانات كما رأيتها في ٩ سبتمبر ٢٠٢٦ لدى Seritag وShop NFC وGoToTags وNFCW Shop وNFC.CARDS وNFC-Tag-Shop.de وTagstand وDigi-Key. معظم المتاجر تبيع بالعشرات كحدّ أدنى، لذا فعمود «القطعة الواحدة» هو أصغر شريحة كمية تعرضها. والأسعار تتحرّك، فتعامل معها على أنها نِسَب.

النمط هو ما كنت ستخمّنه: الذاكرة شبه مجانية، والتشفير يكلّف الضعف تقريبًا، والشكل يكلّف أكثر من الرقاقة. شريحة NTAG213 المجرّدة بأربعة عشر سنتًا، والملصق المحيط بها هو معظم السعر.

من أين تشتري: أحتفظ بقائمة الوسوم والقارئات التي أستخدمها فعلًا في صفحة روابط الشراء، ووسوم 424 التي أطلقت مجموعة ميزات DNA كلها جاءت من AliExpress، لذا لن أقول لك إن المتاجر الإلكترونية الكبرى ممنوعة. افحص ما يصلك بالتطبيق قبل أن تكتب عليه أي شيء.

الكتالوج كله في جدول واحد

صفّ واحد لكل رقاقة. «بايتات المستخدم» هي ما تستطيع الكتابة عليه، وفي DESFire هي الرقم القابل للاستخدام بحسب NXP. أعمدة الهواتف تقول ما تستطيعه المنصّة، لا ما يفعله كل تطبيق، وعمود NFC.cool يقول ما يفعله تطبيقي. على الهاتف مرّر الجدول جانبيًا، فالعمود الأول يبقى ثابتًا في مكانه.

المقارنات التي يبحث عنها الناس

NTAG213 أم NTAG215 أم NTAG216. الرقاقة نفسها بثلاث سعات للذاكرة: ١٤٤ و٥٠٤ و٨٨٨ بايتًا، بكلمة المرور والعدّاد والانعكاس والتوقيع نفسها. اشترِ 213 لرابط، و215 لـAmiibo، و216 لبطاقة اتصال أو كي لا تضطر إلى التفكير. والفرق في السعر نحو ثلاثين سنتًا.

NTAG213 أم Ultralight EV1. الواجهة اللاسلكية والأوامر نفسها، لكن في NTAG انعكاس ASCII وحاوية إمكانات مكتوبة مسبقًا، وفي EV1 ثلاثة عدّادات أحادية الاتجاه وهي تأتي بسعة ٤٨ أو ١٢٨ بايتًا. الملصقات تريد NTAG، والتذاكر تريد EV1.

NTAG213 أم ST25TN01K أم Fudan FM11NT021. ثلاث رقائق Type 2 سعتها بين ١٤٤ و١٦٠ بايتًا. في NTAG كلمة مرور وعدّاد قراءات، وهي تجيب عن GET_VERSION، وفي ST25TN ذاكرة أكبر وأمر تعطيل نهائي ورمز لمس وTruST25 لكن دون كلمة مرور، أما Fudan فتنسخ ميزات NTAG ما عدا GET_VERSION، وما عدا التوقيع بحسب ورقة بياناتها الحالية. لرابط عادي تكفي أيّ منها، أما للعدّاد أو لـAmiibo فـNTAG.

MIFARE Classic أم DESFire. لا وجه للمقارنة. كُسر تشفير Classic عام ٢٠٠٨، وتبيّن أن أشيع نسخها المقلّدة تحمل بابًا خلفيًا عام ٢٠٢٤، أما DESFire EV3 ففيها AES وإدارة للمفاتيح واعتماد EAL5+ وSUN. الحجة الوحيدة لصالح Classic هي أن القارئ المثبّت على الحائط رُكّب عام ٢٠٠٩.

NTAG 424 DNA أم NTAG213. توقّع 424 كل لمسة بـAES-128 وتخزّن ٤١٦ بايتًا في ثلاثة ملفات بخمسة مفاتيح، أما 213 فتخزّن ١٤٤ بايتًا مع كلمة مرور بطول ٣٢ بت. إن كان السؤال «هل هذا المنتج حقيقي؟» فلا يجيب عنه إلا 424. وإن كان السؤال «هل يفتح هذا الملصق رابطًا؟» فإن 213 تفعل ذلك بثلث السعر.

NTAG 424 DNA أم NTAG 223 DNA. كلاهما يدعم SUN. 424 من نوع Type 4 بخمسة مفاتيح وLRP وخيار UID العشوائي وملف خزنة واحتفاظ بالبيانات لـ٥٠ سنة، أما 223 فملصق Type 2 بمفتاح SUN واحد وكلمة مرور بطول ٣٢ بت واحتفاظ لـ١٠ سنوات. 223 هي الطريقة الأرخص لوضع رابط موقّع على ملصق، و424 هي التي يوجد اليوم تطبيق يستطيع إعدادها.

ICODE SLIX2 أم NTAG216 للجرد. إن كان الهاتف هو القارئ الوحيد، ففي NTAG216 ذاكرة أكبر والعدّاد. وإن كانت هناك بوابة أو قارئ محمول، فإن SLIX2 تُقرأ من بُعد متر وNTAG من بُعد أربعة سنتيمترات، وهذا يحسم الأمر.

FeliCa أم NTAG في اليابان. بوابة المواصلات اليابانية تتحدّث FeliCa ولا شيء سواها، والهاتف الياباني يقرأ الاثنين. لوسم على ملصق دعائي في طوكيو، NTAG مناسبة تمامًا. أما لأي شيء يجب أن يقبله قارئ Suica، فـFeliCa، وهي ليست رقاقة تبرمجها بتطبيق على الهاتف.

أسئلة شائعة

هل أشتري NTAG215 أم NTAG216؟

216، إلا إن كنت تكتب Amiibo. فيها ٨٨٨ بايتًا مقابل ٥٠٤ في 215، وكلمة المرور والعدّاد والانعكاس نفسها، ودعم الهواتف نفسه. وتوجد 215 في كل متجر لأن مجسّمات Nintendo تستخدمها، وإن كانت تلك مهمتك فهي الخيار الوحيد.

هل يستطيع iPhone قراءة وسوم MIFARE Classic؟

يستطيع أن يرى أن واحدًا منها موجود. يقرأ Core NFC معرّف UID وقيمة SAK ثم يتوقّف، فواجهة Apple البرمجية لا تضمّ عائلة Classic، ووثائقها تقول إن أمر MIFARE «لا يدعم بروتوكول Crypto1». لا يستطيع أي تطبيق قراءة قطاع واحد على iPhone. أما هواتف Android التي فيها متحكّم NFC من NXP فتستطيع، والهواتف التي فيها متحكّمات أخرى معيّنة لا تستطيع، وصنف MifareClassic ببساطة لا يظهر عليها.

كم مرة يمكنني إعادة كتابة وسم NFC؟

١٠٠ ألف مرة لأي رقاقة حالية من NXP أو ST عند درجة حرارة الغرفة، وأرقام أوراق البيانات حدود دنيا. ورقائق DESFire EV3 وST25DV مصنّفة عند مليون. أما NTAG203 القديمة وUltralight الأصلية وTopaz فكانت مصنّفة عند ١٠ آلاف. لا أحد يعيد كتابة ملصق عشرة آلاف مرة، فهذا الرقم مهم للعدّادات وللوسوم التي تسجّل البيانات.

من أي مسافة يعمل وسم NFC؟

من الهاتف، حتى نحو أربعة سنتيمترات لهوائي بحجم البطاقة ونحو سنتيمترين لملصق صغير، في الموضع الصحيح من الهاتف. وتعريف NFC Forum نفسه يقول «حتى ٢ سم». أما وسم ISO 15693 على قارئ بوابة بهوائي كبير فيعمل من بُعد متر، لكن الهاتف يقرؤه من السنتيمترات القليلة نفسها كأي وسم آخر، وربما من ضعف مسافة وسم Type 2.

هل تنتهي صلاحية وسوم NFC أو تبلى؟

بيانات الرقاقة مصنّفة لتصمد ١٠ سنوات في معظم الرقائق الاستهلاكية، و٥٠ في NTAG 424 DNA وعائلة ICODE SLIX، و٦٠ في ST25TV، و٢٠٠ في ST25TA، وكل ذلك عند درجة حرارة الغرفة. والحرارة تقصّر هذه المدة. وعمليًا، تستسلم المادة اللاصقة والوجه الورقي والهوائي قبل EEPROM بزمن طويل.

هل شراء وسوم NFC الرخيصة من المتاجر الإلكترونية آمن؟

آمن، نعم، أما مطابقتها لما تدّعيه فليست مضمونة دائمًا. فـ«NTAG213» الرخيصة كثيرًا ما تكون Fudan FM11NT021، التي تعمل لرابط وتفشل مع أي شيء يسأل GET_VERSION. و«NTAG215» الرخيصة كثيرًا ما لا تكون كذلك، وسيرفضها Amiibo. افحص رمز الشركة المصنّعة واسم الرقاقة في التطبيق قبل أن تكتب أي شيء، واشترِ من متجر يسمّي الرقاقة.

هل يستطيع هاتفي قراءة بطاقتي المصرفية أو جواز سفري بتطبيق NFC؟

الجواز نعم: مع المنطقة المقروءة آليًا مفتاحًا، يستطيع التطبيق قراءة مجموعات البيانات في الرقاقة، وNFC.cool يفعل ذلك على المنصّتين. أما البطاقة المصرفية فبطاقة ذكية من نوع EMV، يستطيع التطبيق قراءة قائمة تطبيقاتها وبعض سجلاتها العامة، لكن Apple تحظر قراءة بطاقات الدفع في Core NFC، ورمز الأمان الخاص بالبطاقة ليس على الرقاقة، وكل معاملة موقّعة بمفتاح لا يغادر البطاقة أبدًا، فلا يوجد ما يُنسخ.

لماذا لا تظهر بطاقة المكتب أو مفتاح الفندق في التطبيق؟

معظم بطاقات دخول المكاتب بطاقات اقتراب بتردد ١٢٥ كيلوهرتز، لا يستطيع ملفّ الهاتف العامل على ١٣.٥٦ ميغاهرتز حتى أن يستشعرها. ومعظم مفاتيح الفنادق وبطاقات المواصلات القديمة من نوع MIFARE Classic، التي لا يستطيع iPhone إلا التعرّف عليها، ولا يستطيع هاتف Android قراءتها إلا مع المتحكّم المناسب والمفاتيح المناسبة. ولا هذا ولا ذاك مما يستطيع تطبيق إصلاحه، وأفضّل أن أقول ذلك على أن أبيعك حلًا ملتويًا.

هل يمكنني فتح قفل وسم NFC صار للقراءة فقط؟

لا. بتات القفل على وسم Type 2 أو Type 5 بتات أحادية الاتجاه داخل الرقاقة، وعلم القراءة فقط في حاوية الإمكانات مثلها. كلمة المرور يمكن إزالتها إن كنت تعرفها، أما القفل فلا. ولهذا يسألك NFC.cool مرتين قبل أن يقفل أي شيء.

هل كلمة مرور NTAG حماية حقيقية؟

إنها توقف الشخص الذي يحمل تطبيقًا مجانيًا، وهم معظم الناس. لكنها لا توقف من يحمل قارئًا يستطيع التنصّت، لأن كلمة المرور ذات الـ٣٢ بت تعبر الهواء دون تشفير، ويردّ الوسم بإقرار بطول ١٦ بت. ولأي شيء يجب أن يصمد أمام مهاجم مصمّم، يبدأ السلّم من AES: Ultralight AES لملصق Type 2، وNTAG 424 DNA إن كان على اللمسة نفسها أن تثبت شيئًا.

أي وسم أحتاجه لـAmiibo؟

NTAG215، وNTAG215 فقط. يسأل جهاز الألعاب GET_VERSION، ويتوثّق بكلمة مرور مشتقّة من UID، ويقرأ الصفحات الـ١٣٥ كلها. والرقاقة التي لا تدعم GET_VERSION أو التي يختلف عدد صفحاتها تفشل من الأمر الأول. وكتابة Amiibo على وسم دائمة، لأن بايتات القفل وكلمة المرور جزء من الصيغة.

أي وسم NFC يعمل على سطح معدني؟

أي رقاقة بشكل مخصّص للمعادن، أي مع صفيحة فرّيت بين الهوائي والمعدن. الوسم العادي الملصق على الفولاذ لا يُقرأ إطلاقًا، أما الوسم المخصّص للمعادن فيُقرأ من نحو أربعة أخماس مداه العادي. وإن استطعت وضع ثلاثة مليمترات من أي مادة غير معدنية بين وسم عادي والمعدن، فهذا يفي بالغرض أيضًا.

هل يعمل NFC.cool على iPad وMac؟

نعم، منذ الإصدار 6.15.0، عبر قارئ بطاقات ذكية بمنفذ USB، فلا يحتوي أيّ من الجهازين على جهاز NFC لاسلكي خاص به. وHID OMNIKEY 5022 CL هو الذي اختبرته، وقد أُبلغ عن أن ACS ACR1552U وACR1255U-J1 يعملان. وكل ما يعمل على Type 2 وType 4 وFeliCa عبر الهاتف يعمل عبر القارئ، مع MIFARE Classic للقراءة فقط.

مسرد المصطلحات

المصادر ومراجع للاستزادة

كل جدول في هذا الدليل جرت مطابقته مع واحد من هذه المصادر. والأسعار مأخوذة من المتاجر المذكورة في قسم الشراء بتاريخ ٩ سبتمبر ٢٠٢٦.

NXP NTAG

• ورقة بيانات NTAG213/215/216، المراجعة Rev 3.2

• أوراق بيانات NTAG210/212 وNTAG 210µ وNTAG213F/216F وNTAG 213 TT

• ورقتا بيانات NTAG 223 DNA وNTAG 224 DNA StatusDetect

• ورقتا بيانات NTAG 424 DNA وNTAG 424 DNA TagTamper، والمذكّرة AN12196 عن ميزات 424 ونصائح استخدامها، ومعها مفتاح الأصالة العام

• ورقتا بيانات NTAG I2C plus وNTAG 5 boost

• المذكّرة AN13089 عن ميزات NTAG 21x ونصائح استخدامها، حول سبب أن توقيع الأصالة الثابت ليس ضمانة ضد الاستنساخ (نسخة مرآة، فالنسخة على nxp.com ليست متاحة للعموم)

NXP MIFARE

• أوراق بيانات MIFARE Ultralight وUltralight C وUltralight EV1 وUltralight AES

• ورقتا بيانات MIFARE Classic EV1 1K وClassic EV1 4K

• أوراق البيانات المختصرة لـMIFARE Plus S وPlus SE وPlus EV2

• أوراق بيانات DESFire EV1 وDESFire EV2 وDESFire EV3 وDESFire Light، والمذكّرة AN12752 عن الذاكرة القابلة للاستخدام في DESFire

• المذكّرة AN10833 عن تحديد نوع MIFARE، وAN10927 عن معرّفات MIFARE، وAN1305 عن NDEF على MIFARE Classic، وAN10787 عن MIFARE Application Directory، وAN11004 عن DESFire بوصفها وسم Type 4

NXP ICODE

• أوراق بيانات ICODE SLIX وSLIX-S وSLIX-L وSLIX2 وICODE DNA وICODE 3

• المذكّرة AN11809، مقارنة عائلة ICODE

STMicroelectronics وTI وEM وSony وFudan

• أوراق بيانات ST لـST25TV02KC وST25TN01K وST25DV64KC وST25TA02KB وM24LR64E-R، والمذكّرة AN5658 عن Augmented NDEF، والمقالة التقنية TA0358 عن TruST25

• أوراق بيانات TI Tag-it HF-I لـStandard وPro وPlus

• رقائق EM Microelectronic: EM4233 وEM4423 وEM4425

• من Sony: ورقة بيانات FeliCa Lite-S وFeliCa Standard RC-SA01

• ورقة بيانات Fudan FM11NT021

الأبحاث الأمنية والمعايير

• Quarkslab، MIFARE Classic: exposing the static encrypted nonce variant and a few hardware backdoors (٢٠٢٤)

• Nohl وEvans وStarbug وPlötz، Reverse-Engineering a Cryptographic RFID Tag (USENIX Security 2008)

• Garcia وآخرون، Dismantling MIFARE Classic (ESORICS 2008)

• الوثيقة الدائمة رقم 5 من ISO/IEC JTC1/SC17، سجلّ الشركات المصنّعة للدوائر المتكاملة

• ملاحظات Proxmark3 عن البطاقات السحرية وصفحة 3dbrew عن بنية وسم Amiibo

• NFC Forum عن التقنية وعن مواصفات وسم Type 2

الهواتف والقارئات

• من Apple: Core NFC، وقراءة الوسوم في الخلفية، وأمر MIFARE الذي يستثني CRYPTO1، وجلسة WWDC 2019 رقم 715

• من Android: MifareClassic، والدليل المتقدّم لـNFC، وWeb NFC في Chrome

• القارئات: ACS ACR122U وHID OMNIKEY 5022 CL وNXP PN532 وProxmark3 وFlipper Zero وChameleon Ultra

• الهوائيات والفرّيت: TI SLOA241 وWürth ANP022

الخلاصة

اختر الرقاقة على مقاس المهمة. NTAG213 لرابط، وNTAG216 حين لا تكون متأكدًا، وNTAG215 لـAmiibo، وNTAG 424 DNA حين يجب أن تثبت اللمسة شيئًا، وICODE SLIX2 أو ICODE 3 حين يجب أن تقرأ الوسم بوابة، وDESFire EV3 حين يجب أن يثق به باب، ولا شيء على الإطلاق من رفّ MIFARE Classic. كل ما تبقّى في هذا الدليل هو المنطق الكامن وراء هذه الجملة، والجداول موجودة كي لا تضطر بعد اليوم إلى تصديق كلام أي إعلان.

إن أردت أن ترى ما هو الوسم حقًا قبل أن تكتب عليه، فهذا ما يفعله NFC.cool Tools مع كل لمسة، على iPhone، وعلى Android، وعلى iPad أو Mac مع قارئ موصول. وإن كانت على مكتبك رقاقة يسمّيها التطبيق خطأً، أو لا يسمّيها إطلاقًا، فاكتب لي. هكذا وصل معظم تلك الستين إلى القائمة.