Un aperçu : RFID dans le monde moderne. Partie 1 : RFID dans la vie quotidienne

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Plus de tags RFID pour le dieu des tags RFID !

Depuis la publication de l'article sur les tags RFID il s'est déjà écoulé près de 7 ans. Au cours de ces années de voyages et de séjours dans divers pays, j'ai accumulé dans mes poches une multitude de tags RFID et de cartes intelligentes : cartes sécurisées (par exemple, des permis ou des cartes bancaires), des pass de ski, des tickets de transport public, sans lesquels dans certains Pays-Bas il est tout simplement impossible de s'en sortir, ou encore quelque chose d'autre.

Bref, dans ce zoo d'éléments, présenté lors de la KDPV, il est temps de se pencher sur le sujet. Dans cette nouvelle série d'articles sur le RFID et les cartes intelligentes, je vais poursuivre le récit prolongé sur le marché, les technologies et la structure interne de véritables micro-puces, sans lesquelles notre vie quotidienne est désormais inimaginable, du contrôle des biens (par exemple, fourrures) à la construction de gratte-ciels. De plus, durant cette période, de nouveaux acteurs (par exemple, chinois) se sont également intégrés, à côté de l'ennuyeux NXP, dont il vaut la peine de parler.

Comme d'habitude, le récit sera divisé en parties thématiques, que je publierai selon mes capacités, possibilités et accès à l'équipement.

Préface

Donc, il convient probablement de rappeler que l'ouverture des tags pour moi fut la continuité d'un hobby lié à la microscopie électronique et à la découpe d'une puce NVIDIA déjà lointaine en 2012. Dans cet article , la théorie du fonctionnement des tags RFID a été brièvement examinée, et plusieurs des tags les plus courants et accessibles à l'époque ont été ouverts et démontés.

À cet article, il est peut-être peu utile d'ajouter quoi que ce soit aujourd'hui : les mêmes 3(4) standards les plus répandus LF (120-150 kHz), HF (13,65 MHz – la grande majorité des tags fonctionne dans cette gamme), UHF (en fait, il y a deux bandes de fréquence ici, 433 et 866 MHz), suivies de quelques autres moins connues; les principes de fonctionnement restent les mêmes – induction d'ondes radio pour alimenter la puce et traitement du signal entrant pour retourner des informations au récepteur.

Dans l'ensemble, un tag RFID ressemble à cela : substrat, antenne et la puce elle-même.
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Le tag Tag-it de Texas Instruments

Cependant, le « paysage » d'application de ces tags dans la vie quotidienne a considérablement changé.

Si en 2012, la NFC (Near-Field Communication) était une chose étrange dans un smartphone, dont on ne savait pas comment et où l'utiliser. Des géants comme Sony ont activement promu le NFC et le RFID comme moyen de connecter les appareils (la colonne de la première Sony Xperia, qui se connecte de manière magique au contact du téléphone – Wow ! Contenu choquant !) et de modifier les états (par exemple, être rentré chez soi, passer sur une étiquette, le téléphone active le son, se connecte au WiFi, etc.), ce qui, à mon avis, n'a pas vraiment rencontré un grand succès.

En 2019, il n'y avait que les paresseux qui ne faisaient pas usage des cartes sans fil (le même NFC, en gros), des téléphones avec des cartes virtuelles (ma sœur a insisté pour que son nouveau téléphone ait NFC) et d'autres 'simplificateurs' de vie reposant sur cette technologie. Le RFID est devenu une part intégrante de notre vie quotidienne : des titres de transport à usage unique dans les bus, des cartes pour accéder à de nombreux bureaux et d'autres bâtiments, des mini-portefeuilles au sein des organisations (comme, par exemple, CamiPro à l'EPFL) 'et ainsi de suite'.

C'est justement pour cela qu'il existe une énorme quantité d'étiquettes, chacune d'elles nous incitant à l'ouvrir et à découvrir ce qui se cache à l'intérieur : quel chip est installé ? est-il protégé ? quelle antenne est utilisée ?

Mais allons-y étape par étape…
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C'est grâce à ces minuscules morceaux de silicium que notre monde est devenu tel que nous le connaissons aujourd'hui.

Quelques mots sur l'ouverture des étiquettes

Je rappelle que pour accéder au chip, il faut procéder au déprocessing du produit à l'aide de certains réactifs chimiques. Par exemple, enlever l'enveloppe (généralement, c'est une carte ou une étiquette ronde en plastique, à l'intérieur de laquelle se trouve l'antenne), détacher soigneusement le chip de l'antenne, nettoyer le chip de la colle/l'isolant, parfois retirer des parties de l'antenne qui sont solidement soudées aux points de contact, et seulement ensuite voir le chip et sa disposition.

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Le déprocessing – un sentiment complexe

Au cours des dernières années, les matériaux utilisés pour fixer les puces ont été incroyablement améliorés. D'une part, cela a accru la fiabilité de la fixation de la puce et réduit les taux de défaut ; d'autre part, il n'est plus possible de nettoyer la puce simplement en la faisant bouillir dans l'acétone ou dans de l'acide sulfurique concentré pour dissoudre ou brûler l'organique. Il faut désormais ruser, mélanger les acides pour enlever les couches indésirables sans endommager le revêtement du moteur de métallisation de la puce.
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Difficultés de déprocessage : lorsque la colle d'une puce ne se nettoie dans aucune condition... Ici et ailleurs LM – microscopie laser, OM – microscopie optique

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Ou alors...

Parfois, bien sûr, on a un peu plus de chance et la puce, même avec une couche isolante, s'avère relativement propre, ce qui n'affecte pas beaucoup la qualité de l'image :
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NB : la manipulation d'acides concentrés et de solvants doit se faire dans un espace bien ventilé, de préférence à l'extérieur ! Ne tentez pas de reproduire cela chez vous, dans votre cuisine !

Partie pratique

Comme je l'ai déjà mentionné au début de l'article, chaque partie présentera différents types ou plusieurs étiquettes : de transport (transports publics et passes de ski), sécurisées (principalement des cartes intelligentes), « quotidiennes » et ainsi de suite.

Commençons aujourd'hui par les étiquettes les plus simples que l'on peut rencontrer presque partout. Appelons-les « étiquettes quotidiennes », car on peut les retrouver pratiquement partout : du dossard lors d'un marathon aux conférences et à la livraison de marchandises.
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Les étiquettes évoquées dans cet article sont mises en évidence par une ligne pointillée bleue

Étiquettes UHF à longue portée

De nombreux lecteurs de Habr pratiquent et aiment le sport. Au cours des dernières années, une tendance marquée s'est développée pour participer à différentes courses, semi-marathons et même marathons. Pour une médaille, il n'est parfois pas mauvais de courir 10 km.

Avant le début de l'événement, un numéro de participant est généralement attribué, avec de petits inserts en mousse sur les côtés, derrière lesquels se cache – horreur – la fameuse étiquette RFID. Les paranoïaques doivent certainement être prudents en participant à ce genre d'événements ! En réalité, ce n'est pas nécessaire. Dans ces compétitions, un départ en masse est utilisé, ce qui nécessite de chronométrer chaque participant depuis le moment où il traverse la ligne de départ jusqu'à l'arrivée. En passant à travers un cadre spécial sous forme de portes de départ et d'arrivée, chaque participant déclenche et arrête, respectivement, un chronomètre invisible.

Les étiquettes ressemblent à peu près à ceci :
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Comme l'expérience l'a montré, même en Suisse, il existe au moins deux types d'étiquettes utilisées dans ce genre d'événements de masse. Elles diffèrent à la fois par les antennes (en gros, étroite et large) et par le design de la puce. En vérité, dans les deux cas, il s'agit de puces ordinaires, sans protection, sans fioritures, et visiblement avec une petite capacité de mémoire. De plus, comme l'expérience l'a montré, elles proviennent toutes du même fabricant – IMPINJ.

Il m'est difficile de juger si quelque chose est enregistré sur la puce, elle sert probablement simplement à l'identification. Si vous en savez plus, n'hésitez pas à écrire dans les commentaires !
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Puce IMPINJ et antenne large

Cette étiquette a déjà été retrouvée sur les découpes pour les artisans. Pour en savoir plus sur l'étiquette Monza R6 du fabricant américain IMPINJ, vous pouvez lire ici (pdf).
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LM (à gauche) et OM (à droite) images agrandies 50 fois.
Vous pouvez télécharger l'image HD ici

Un autre suivi temporel semble un peu plus complexe que la puce Monza R6, tandis que la puce ne porte aucune marque, ce qui rend leur comparaison difficile.
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Puce "OVNI" d'un fabricant "inconnu"

Comme il s'est avéré lors des danses chamaniques autour de cette puce : le fabricant est le même — IMPINJ, et le nom de code de la puce est Monza 4. Vous pouvez en savoir plus ici (pdf)
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LM (à gauche) et OM (à droite) images agrandies 50 fois.
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Les étiquettes à champ proche dans le transport et la logistique

Continuons, les étiquettes RFID sont utilisées avec succès dans le transport et la logistique pour le suivi automatisé ou semi-automatisé des marchandises.

Par exemple, lorsque j'ai commandé des lunettes RayBan, une étiquette RFID de ce type était installée à l'intérieur de la boîte. La puce est marquée comme SL3S1204V1D de 2014 et fabriquée par NXP.
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Une des difficultés de travailler avec des RFID modernes est de nettoyer la puce de la colle et de l'isolation...

Vous pouvez lire des informations sur l'étiquette ici (pdf). Classe / standard de l'étiquette – EPC Gen2 RFID. D'ailleurs, à la fin du document, il est amusant d'observer le change log qui montre en partie le processus de mise sur le marché de l'étiquette. Parmi les applications, on trouve la gestion des stocks dans le commerce de détail et la mode. Donc, la prochaine fois que vous achèterez un article relativement coûteux (200$+), jetez-y un œil, vous pourriez également trouver une étiquette similaire.
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LM (à gauche) et OM (à droite) images agrandies 50 fois.
HD a décidé de ne pas faire…

Un autre exemple – encore une boîte (je ne me souviens plus vraiment d'où elle vient), sur laquelle était collée une telle étiquette « produit » à l'intérieur.
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Malheureusement, je n'ai pas trouvé de documentation précisément sur cette puce, cependant sur le site de NXP, il y a un pdf sur la puce jumelle SL3S1203_1213. La puce est fabriquée selon la norme EPC G2iL(+) et semble avoir une protection contre l'intrusion (alerte de sabotage). Cela fonctionne de manière assez simple : la rupture du pont OUT-VDD déclenche un flag et l'étiquette devient non fonctionnelle.

Avez-vous quelque chose à ajouter? Écrivez dans les commentaires!
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Conférences et expositions

Un cas typique d'application de la RFID pour une identification rapide des personnes est l'utilisation de badges lors de conférences, d'expositions et d'autres événements. Dans ce cas, il n'est pas nécessaire pour le participant de laisser sa carte de visite ou d'échanger des coordonnées de manière traditionnelle, il suffit de présenter le badge au lecteur et toutes les informations de contact sont déjà transférées au contre-agent. En plus de l'enregistrement traditionnel et de l'entrée à l'exposition.

À l'intérieur de l'étiquette que j'ai récupérée après l'exposition sectorielle IMAС, il y avait une antenne ronde avec une puce NXP MF0UL1VOC, autrement dit, la nouvelle génération MIFARE. Vous pouvez trouver des informations détaillées ici (pdf).
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L'un des exemples caractéristiques de l'utilisation de badges intelligents lors de l'exposition IMAС
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LM (à gauche) et OM (à droite) images agrandies 50 fois.
Vous pouvez télécharger l'image HD ici

D'ailleurs, pour les amateurs de matériel et de logiciel de l'étiquette - ci-dessous, des captures d'écran du programme NFC-Reader, où vous pouvez également voir le type et la classe de l'étiquette, la capacité mémoire, le cryptage, etc.
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Une puce protégée par surprise

En conclusion, je voudrais mentionner la dernière étiquette qui a été analysée dans la première cohorte des étiquettes « quotidiennes ». Elle m'a été transmise depuis mon collaboration avec Prestigio. L'objectif principal de cette étiquette est d'effectuer une action prédéfinie, par exemple dans un écosystème de maison intelligente (allumer les lumières, lancer la musique, etc.). Quelle ne fut pas ma surprise de découvrir que, premièrement, l’ouvrir s’est révélé être un véritable divertissement, et deuxièmement, qu'un surprenant chip entièrement protégé m'attendait à l'intérieur.
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Eh bien, je vais devoir la mettre de côté pour de meilleures périodes, lorsque nous aborderons les chips protégés – nous y reviendrons. Au fait, pour ceux qui souhaitent en savoir un peu plus sur les possibilités de protection et d'application des RFID dans divers domaines d'activité, je recommande cette présentation relativement récente.

En conclusion

Nous ne sommes pas encore finis avec les étiquettes « quotidiennes », dans la deuxième partie, un monde incroyable de RFID chinois nous attend, y compris des chips chinois. Restez à l'écoute !

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Source : habr.com

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