قراءة البيانات من بطاقات الدفع عبر NFC

دليل شامل للطرق والأدوات والتحديات

تعتبر تقنية الاتصال قريب المدى (NFC) جزءًا لا يتجزأ من حياتنا اليومية، خصوصًا في مجال المدفوعات.
تتيح هذه التقنية إجراء معاملات سريعة وآمنة بمجرد تمرير البطاقة أو الهاتف الذكي بالقرب من جهاز القراءة.
في هذا المقال، سنتعمق في كيفية قراءة البيانات من بطاقات الدفع التي تدعم NFC،
مستعرضين الأدوات المتاحة والخطوات العملية، بالإضافة إلى التحديات الأمنية والقانونية المرتبطة بهذه العملية.
الهدف هو تقديم فهم شامل للموضوع وتوفير حلول عملية للمهتمين بتقييم أمان هذه البطاقات أو تطوير تطبيقات تستفيد من هذه التقنية بشكل قانوني وآمن.

مبادئ عمل تقنية NFC

ما هي NFC؟

NFC هي تقنية لاسلكية قصيرة المدى تمكن الأجهزة من التواصل عندما تكون قريبة جدًا من بعضها البعض، عادة بمسافة لا تتجاوز بضعة سنتيمترات.
تعتمد على مبدأ الحث الكهرومغناطيسي لتبادل البيانات دون الحاجة إلى تلامس مباشر.
تستخدم هذه التقنية على نطاق واسع في أنظمة الدفع اللاتلامسية، نقل البيانات بين الهواتف، وفتح الأقفال الذكية، مما يجعلها مرنة ومتعددة الاستخدامات.
توفر NFC حلاً مريحًا وسريعًا للعديد من التطبيقات اليومية بفضل بساطة استخدامها وسرعة استجابتها.

تعمل NFC بتردد 13.56 ميجاهرتز وتدعم سرعات نقل بيانات مختلفة، تتراوح من 106 كيلوبت في الثانية إلى 848 كيلوبت في الثانية.
يمكن للأجهزة التي تدعم NFC العمل في ثلاثة أوضاع رئيسية: وضع القارئ/الكاتب، وضع نظير لنظير (P2P)، ووضع محاكاة البطاقة.
في سياق بطاقات الدفع، يعمل جهاز الدفع (مثل الهاتف أو محطة الدفع) كقارئ، بينما تعمل بطاقة الدفع كبطاقة ذكية.
يتيح هذا الوضع تبادل المعلومات اللازمة لإتمام المعاملات المالية بكفاءة وأمان نسبي.

كيف تعمل NFC في بطاقات الدفع؟

عند استخدام بطاقة دفع تدعم NFC، تقوم محطة الدفع بإصدار حقل كهرومغناطيسي يعمل على تنشيط شريحة NFC الموجودة داخل البطاقة.
تقوم الشريحة بإنشاء تيار كهربائي صغير من خلال هذا الحقل، مما يمكنها من تشغيل نفسها والبدء في تبادل البيانات مع المحطة.
تتبع هذه العملية معايير محددة، أبرزها معيار EMV (Europay, MasterCard, and Visa)، والذي يضمن التوافق والأمان عبر مختلف الأنظمة.
يتم تبادل بيانات المشفرة لمرة واحدة بين البطاقة والمحطة لتقليل مخاطر الاحتيال، مما يوفر طبقة إضافية من الأمان للمعاملات اللاتلامسية.

تتضمن البيانات التي يتم تبادلها عادة رقم تعريف التطبيق (AID)، الرقم الأساسي للحساب (PAN) بصيغة مشفرة، تاريخ انتهاء الصلاحية، وسجل المعاملات.
تتضمن العملية أيضًا إنشاء “رمز مميز” أو “توكن” للمعاملة، وهو قيمة فريدة تستخدم لمرة واحدة.
حتى إذا تم اعتراض هذا الرمز، لا يمكن استخدامه لتنفيذ معاملات مستقبلية، مما يعزز أمان المدفوعات اللاتلامسية بشكل كبير.
تعد هذه الآلية حاسمة في منع الاستنساخ أو إعادة استخدام البيانات المسروقة من البطاقات.

الأدوات والتقنيات اللازمة للقراءة

قراءات الهواتف الذكية (Android/iOS)

توفر معظم الهواتف الذكية الحديثة دعمًا لتقنية NFC، مما يجعلها أداة سهلة ومتاحة لقراءة البيانات من بطاقات الدفع.
بالنسبة لأجهزة أندرويد، يمكن للمطورين الاستفادة من واجهة برمجة تطبيقات NFC المدمجة لقراءة معلومات البطاقة.
تتيح هذه الواجهة الوصول إلى معرفات البطاقة وبعض البيانات العامة، لكن الوصول إلى البيانات الحساسة أو المشفرة يتطلب صلاحيات خاصة ومعرفة بمعايير EMV.
يجب التأكد دائمًا من استخدام التطبيقات الموثوقة التي تحترم الخصوصية والأمان عند التعامل مع بيانات البطاقات المصرفية.

أما بالنسبة لأجهزة iOS، فقد كان الوصول إلى شريحة NFC مقيدًا بشكل أكبر في الماضي.
ومع ذلك، أصبحت الإصدارات الحديثة من iOS تسمح بتطوير تطبيقات تستفيد من NFC لقراءة بيانات بطاقات الدفع، وإن كان لا يزال هناك بعض القيود مقارنة بأندرويد.
يجب أن تلتزم التطبيقات المستخدمة بالبروتوكولات الأمنية الصارمة التي تفرضها آبل لضمان حماية بيانات المستخدمين وعدم استغلالها بشكل غير مشروع.
يجب أن يكون المطورون على دراية بالقيود والامتثال للمعايير.

أجهزة قراءة NFC المخصصة

بالإضافة إلى الهواتف الذكية، توجد أجهزة قراءة NFC مخصصة توفر قدرات قراءة أعمق وأكثر تحكمًا.
تتصل هذه الأجهزة عادة بالكمبيوتر عبر USB وتستخدم مع برامج متخصصة.
تتيح هذه القارئات الوصول إلى مستويات أدنى من البيانات، مثل سجلات المعاملات القديمة وبعض البيانات التشغيلية للشريحة، والتي قد لا تكون متاحة بسهولة عبر الهواتف الذكية.
تُستخدم هذه الأجهزة بشكل أساسي في المختبرات الأمنية، أو من قبل المطورين الذين يقومون باختبار توافق الأنظمة، أو في بيئات تجارية معينة تتطلب قراءة تفصيلية للبيانات.

من الأمثلة على هذه الأجهزة ACR122U، وهو قارئ NFC شائع يدعم معايير ISO/IEC 14443 A/B و ISO/IEC 18092 (NFC).
يمكن برمجته للقيام بمهام قراءة وكتابة معقدة.
تتيح هذه القارئات للمستخدمين تفاعلًا أعمق مع الشرائح الذكية، مما يفتح الباب أمام اختبارات أمنية متقدمة وتطوير حلول مخصصة.
يجب على أي شخص يستخدم هذه الأدوات أن يكون على دراية كاملة بالمسؤوليات القانونية والأخلاقية المتعلقة بالوصول إلى البيانات الحساسة وحمايتها من أي سوء استخدام.

برامج ومكتبات القراءة

لقراءة بيانات NFC بشكل فعال، يحتاج المطورون إلى استخدام برامج ومكتبات متخصصة.
على سبيل المثال، في بيئة بايثون، توفر مكتبات مثل “nfcpy” واجهة للتعامل مع قارئات NFC وقراءة البيانات من البطاقات.
هذه المكتبات تبسط عملية التفاعل مع الشريحة وتفسير البيانات الأولية التي يتم الحصول عليها.
بالإضافة إلى ذلك، توجد برامج مفتوحة المصدر وتجارية توفر واجهات رسومية تسهل عملية القراءة والتحليل للمستخدمين غير المتخصصين في البرمجة.

يجب أن تكون البرامج المستخدمة متوافقة مع معايير EMV لفك تشفير البيانات المشفرة بشكل صحيح وتفسيرها.
بدون الامتثال لهذه المعايير، قد تكون البيانات المقروءة غير مفهومة أو غير قابلة للاستخدام.
يُعد استخدام الأدوات والبرمجيات الموثوقة أمرًا بالغ الأهمية لضمان دقة القراءة وسلامة البيانات.
يوصى بالبحث عن المصادر الموثوقة وتحديث البرامج بانتظام لمواكبة أحدث التطورات الأمنية والتقنية في هذا المجال.

خطوات قراءة البيانات (تطبيق عملي)

قراءة البيانات الأساسية (AID, PAN جزئي)

لقراءة البيانات الأساسية من بطاقة دفع NFC، يجب أولًا تنشيط قارئ NFC (سواء كان هاتفًا ذكيًا أو جهازًا مخصصًا).
بعد ذلك، قم بتمرير البطاقة بالقرب من القارئ حتى يتم الكشف عنها.
ستقوم البطاقة بالرد بإرسال “معرف التطبيق” (AID) الخاص بها، والذي يحدد نوع التطبيق المالي الموجود على البطاقة (مثل فيزا، ماستركارد).
يمكن أيضًا قراءة جزء من “الرقم الأساسي للحساب” (PAN)، وهو عادةً أول ستة أرقام وآخر أربعة أرقام، وذلك لأغراض التحقق وليس للمعاملة الكاملة.

تتم هذه العملية باستخدام أوامر APDU (Application Protocol Data Unit) محددة ترسلها القارئة إلى البطاقة.
على سبيل المثال، يتم استخدام أمر SELECT APDU لتحديد التطبيق المراد التفاعل معه على البطاقة.
بمجرد تحديد التطبيق، يمكن إرسال أوامر GET PROCESSING OPTIONS للحصول على معلومات أساسية.
هذه البيانات غالبًا ما تكون غير مشفرة أو مشفرة بشكل يمكن للقارئ المصرح به فك تشفيره بسهولة لأغراض التحقق من صحة البطاقة.

التعامل مع البيانات المشفرة

معظم البيانات الحساسة على بطاقات الدفع عبر NFC تكون مشفرة لحماية خصوصية المستخدم ومنع الاحتيال.
يشمل ذلك الرقم الكامل للحساب (PAN) ورمز التحقق من البطاقة (CVV).
تستخدم هذه البيانات تشفيرًا قويًا يعتمد على مفاتيح مشتقة من شريحة البطاقة ومحطة الدفع، بالإضافة إلى تشفير المفتاح العام.
فك تشفير هذه البيانات يتطلب الوصول إلى المفاتيح الخاصة، والتي تكون محمية بإحكام ومتاحة فقط للبنوك ومعالجات الدفع المعتمدة.

لا يمكن لأي قارئ NFC عادي أو حتى تطبيق هاتف ذكي فك تشفير البيانات الحساسة هذه بشكل مباشر.
تهدف هذه الحماية إلى ضمان أن المعاملات تتم بشكل آمن عبر القنوات المعتمدة فقط.
أي محاولة لفك تشفير هذه البيانات بدون ترخيص تعتبر غير قانونية وتندرج تحت فئة الجرائم الإلكترونية، مما يستوجب عقوبات قانونية صارمة.
يجب على الأفراد الذين يتعاملون مع هذه التقنيات الالتزام بالقوانين واللوائح المعمول بها لحماية البيانات المصرفية.

البروتوكولات والمعايير (EMV)

تعتبر معايير EMV هي العمود الفقري لعمليات الدفع الآمنة عبر البطاقات الذكية، بما في ذلك بطاقات NFC.
تحدد هذه المعايير كيفية تفاعل البطاقة مع محطة الدفع، وكيفية تبادل البيانات، وتشفيرها، والتحقق منها.
تضمن EMV أن تكون كل معاملة فريدة من نوعها وغير قابلة للاستنساخ، مما يقلل بشكل كبير من مخاطر الاحتيال.
على سبيل المثال، تستخدم EMV تقنية “ديناميكية البيانات” حيث يتم إنشاء رمز تشفير فريد لكل معاملة، مما يجعل بيانات البطاقة المقروءة عديمة الفائدة إذا تم اعتراضها.

الالتزام بمعايير EMV ضروري لأي نظام يرغب في معالجة مدفوعات البطاقات.
يشمل ذلك التحقق من صحة البطاقة، تأكيد توفر الأموال، وتأمين الاتصال بين البطاقة والمحطة.
يجب على المطورين والشركات التي تتعامل مع قراءة بيانات NFC أن تكون على دراية بهذه المعايير وتطبيقها بشكل صحيح لضمان الامتثال والعمل الآمن.
أي تجاوز أو محاولة لتخطي هذه البروتوكولات قد يؤدي إلى عواقب قانونية خطيرة، خاصة فيما يتعلق بالجرائم المالية والإلكترونية.

تحديات ومخاطر قراءة البيانات

التشفير والأمان

أحد أكبر التحديات في قراءة بيانات بطاقات الدفع عبر NFC هو مستوى التشفير العالي المطبق عليها.
تم تصميم بطاقات EMV لتكون مقاومة لمحاولات القراءة غير المصرح بها للبيانات الحساسة.
حتى إذا تمكن شخص ما من قراءة البيانات الأولية، فإنها غالبًا ما تكون مشفرة بطرق معقدة تتطلب مفاتيح خاصة لفك تشفيرها.
هذه المفاتيح محمية بشدة ويتم التحكم فيها من قبل الجهات المصدرة للبطاقات ومعالجات الدفع لضمان أقصى درجات الأمان.

بالإضافة إلى ذلك، يتم تحديث بروتوكولات الأمان باستمرار لمواجهة التهديدات الجديدة.
على سبيل المثال، تقنيات مثل “Tokenization” (ترميز البيانات) تزيد من صعوبة سرقة بيانات البطاقة الفعلية.
يتم استبدال رقم البطاقة الفعلي برمز مميز (توكن) يستخدم لمرة واحدة لكل معاملة.
هذا يعني أن حتى لو تم اعتراض التوكن، فإنه لا يمكن استخدامه لإجراء معاملات مستقبلية أو الوصول إلى بيانات البطاقة الأصلية.
تتطلب مواكبة هذه التحديثات خبرة عميقة في أمن المعلومات.

الجوانب القانونية والأخلاقية

قراءة بيانات بطاقات الدفع، حتى لو كانت جزئية أو غير حساسة، تثير قضايا قانونية وأخلاقية خطيرة.
في معظم الولايات القضائية، يعتبر الوصول غير المصرح به إلى البيانات الشخصية أو المالية جريمة يعاقب عليها القانون.
في مصر، على سبيل المثال، يندرج ذلك تحت قانون مكافحة جرائم تقنية المعلومات (القانون رقم 175 لسنة 2018)، الذي يجرم الوصول غير المشروع للبيانات أو أنظمة المعلومات.
ينطبق هذا أيضًا على أي محاولة لفك تشفير البيانات أو استخدامها بأي شكل من الأشكال غير المصرح به، مما يجعله ضمن الجرائم الإلكترونية والجنائية.

تؤكد القوانين على ضرورة حماية البيانات الشخصية والمالية.
أي نشاط يتعلق بقراءة بيانات البطاقات يجب أن يتم ضمن إطار قانوني واضح، ويفضل أن يكون ذلك لأغراض بحثية أو اختبار أمان مع موافقة صريحة من مالك البطاقة، وبما لا يتعارض مع القانون المصري.
بخلاف ذلك، فإن النتائج قد تكون وخيمة وتصل إلى العقوبات الجنائية.
يجب على الجميع الالتزام بالإجراءات القانونية والأخلاقية عند التعامل مع هذه التقنيات لضمان عدم انتهاك خصوصية الأفراد أو المساهمة في أنشطة غير مشروعة.

حماية البيانات الشخصية

حماية البيانات الشخصية هي جانب أساسي عند مناقشة قراءة بيانات بطاقات الدفع.
يتعين على أي طرف يقوم بمعالجة أو الوصول إلى هذه البيانات الالتزام الصارم بلوائح حماية البيانات، مثل اللائحة العامة لحماية البيانات (GDPR) في أوروبا، وقوانين حماية البيانات المحلية.
تهدف هذه اللوائح إلى ضمان أن يتم جمع البيانات ومعالجتها وتخزينها بطريقة آمنة وشفافة، وأن يتم الحصول على موافقة صريحة من الأفراد.
عدم الامتثال لهذه اللوائح يمكن أن يؤدي إلى غرامات باهظة وعواقب قانونية.

لتوفير حلول منطقية وبسيطة، يجب على المطوّرين والباحثين التركيز على قراءة البيانات المتاحة للجمهور أو البيانات التي لا تندرج تحت فئة المعلومات الشخصية الحساسة.
عند إجراء اختبارات الأمان، يجب دائمًا استخدام بطاقات اختبار مخصصة أو بطاقات غير نشطة لا تحتوي على بيانات حقيقية.
هذا يضمن عدم انتهاك خصوصية الأفراد ويحمي من التبعات القانونية.
الشفافية في الغرض من قراءة البيانات والحصول على الموافقة المسبقة هما حجر الزاوية في التعامل الأخلاقي والقانوني مع هذه التقنية.

حلول متقدمة وتطبيقات

اختبار أمان البطاقات

يمكن استخدام تقنيات قراءة NFC بشكل إيجابي في اختبار أمان بطاقات الدفع.
تقوم شركات الأمن والمؤسسات المالية بإجراء اختبارات اختراق منتظمة لتقييم مدى قوة بطاقاتها وأنظمتها ضد الهجمات المحتملة.
تتضمن هذه الاختبارات محاكاة محاولات القراءة غير المصرح بها للبيانات، ومحاولات الهندسة العكسية للشرائح.
الهدف هو تحديد نقاط الضعف قبل أن يستغلها المهاجمون، وتطوير حلول أمنية لتعزيز الحماية.

تتطلب هذه الاختبارات معرفة عميقة ببروتوكولات EMV والتشفير، بالإضافة إلى أدوات متخصصة.
يجب أن تتم هذه الأنشطة دائمًا في بيئة خاضعة للرقابة، مع موافقة كتابية واضحة من الجهات المعنية ومالكي البطاقات.
المحترفون في هذا المجال يتبعون إرشادات أخلاقية صارمة لضمان أن اختباراتهم تساهم في تعزيز الأمان العام ولا تسبب أي ضرر.
تُعد هذه الإجراءات جزءًا لا يتجزأ من الإجراءات القانونية التي تهدف إلى حماية النظام المالي.

تطبيقات التحقق من البطاقات

توجد تطبيقات شرعية لقراءة بيانات NFC لغرض التحقق من البطاقات.
على سبيل المثال، يمكن للبائعين استخدام أجهزة قراءة NFC للتحقق من أن البطاقة صالحة وأنها تلتزم بمعايير EMV قبل إتمام المعاملة.
هذه التطبيقات لا تقوم بقراءة البيانات الحساسة مثل رقم CVV الكامل أو الرقم السري، بل تركز على قراءة البيانات المتاحة للعامة مثل AID والبان الجزئي وتاريخ انتهاء الصلاحية.
تساعد هذه التطبيقات في تسريع عملية التحقق وتقليل الأخطاء اليدوية، مما يحسن تجربة الدفع بشكل عام.

تستخدم هذه التطبيقات تقنيات تشفير قوية لضمان أمان البيانات التي يتم تبادلها خلال عملية التحقق.
يجب أن تكون هذه التطبيقات معتمدة من قبل البنوك ومعالجي الدفع لضمان التوافق والأمان.
إنها توفر حلاً عمليًا وموثوقًا به لضمان أن البطاقات المستخدمة في المعاملات مشروعة وتفي بالمعايير الأمنية المطلوبة.
هذا النوع من القراءة يتماشى مع الأغراض التجارية المشروعة ويسهم في تعزيز الأمان العام للمدفوعات اللاتلامسية.

استكشاف الأخطاء وإصلاحها

في بعض الأحيان، قد تواجه مشاكل في قراءة بطاقات الدفع عبر NFC، مثل عدم استجابة البطاقة أو قراءة بيانات غير مكتملة.
يمكن أن تكون هذه المشاكل بسبب عوامل مثل المسافة غير الصحيحة بين البطاقة والقارئ، أو وجود تداخل من أجهزة إلكترونية أخرى.
لتصحيح هذه المشاكل، تأكد من وضع البطاقة بشكل صحيح على القارئ، وحاول تغيير الزاوية أو المسافة.
يمكن أيضًا التحقق من تحديث برنامج القراءة أو الهاتف الذكي، والتأكد من عدم وجود أجسام معدنية تعيق الإشارة.

إذا استمرت المشكلة، فقد يكون هناك عطل في البطاقة نفسها أو في جهاز القراءة.
في هذه الحالة، قد تحتاج إلى تجربة بطاقة أخرى أو قارئ آخر لتحديد مصدر المشكلة.
بالنسبة للمطورين، يمكن استخدام أدوات تحليل الحزم (Packet Analyzers) لفحص البيانات الأولية التي يتم تبادلها بين البطاقة والقارئ لتحديد أي أخطاء في البروتوكولات.
فهم تفاصيل عمل NFC وبروتوكولات EMV يساعد كثيرًا في استكشاف هذه الأخطاء وإصلاحها بفعالية.