Claire Swedberg
A NXP Semiconductors lançou uma nova família de circuitos integrados (ICs) Near Field Communication (NFC) com detecção de violação e funcionalidade de monitoramento de condição em um único chip. O chip mais recente da empresa foi projetado para uso em marcas de consumo, bem como em produtos de saúde e casa inteligente. Ele inclui segurança criptográfica, além de proteção contra adulteração condutiva ou capacitiva, e pode ser construído com detecção capacitiva baseada em umidade, pressão ou nível de enchimento.
As empresas de tecnologia estão construindo seus próprios rótulos inteligentes ou dispositivos de sensor que podem proteger vinhos e destilados de alto valor, bem como medicamentos, ou detectar vazamentos de geladeira. Embora as etiquetas possam verificar a autenticidade dos produtos para varejistas e consumidores, a empresa diz que a proteção contra adulteração oferece uma garantia digital de que os produtos estão devidamente lacrados e não foram abertos. Outro produto da NXP, o NTAG 424 DNA, já fornece essa funcionalidade e foi amplamente adotado para autenticar e responder à questão de saber se um produto foi aberto, de acordo com Christian Lackner, gerente de segmento da NXP para autenticação de produtos inteligentes e segurança de IoT.
Lackner diz que a família NTAG 22x DNA foi projetada para fornecer não apenas detecção de adulteração, mas também medições de condição para obter mais informações, usando o poder da interrogação NFC de um smartphone. A etiqueta NFC, em conformidade com a ISO 14443, oferece detecção sem bateria e duas formas de detecção de violação. Isso permite que os varejistas, por exemplo, forneçam provas de que um item – como uma garrafa de vinho de alto valor – é genuíno e não foi aberto, além de monitorar o nível do produto dentro.
A versão condutiva aproveita um loop condutor simples embutido em uma etiqueta etiquetada que pode ser afixada, por exemplo, sobre uma tampa de garrafa fechada. Quando o fio nesse loop está quebrado – significando que uma tampa ou tampa na qual a etiqueta foi aplicada foi parafusada ou que a tampa de uma caixa foi aberta – esse evento aciona a gravação de um status aberto na memória do chip. Na próxima vez que um varejista ou cliente interrogar a etiqueta, o status aberto será exibido no smartphone do usuário.
Com a detecção capacitiva de adulteração, a mecânica é diferente. Os componentes eletrônicos da etiqueta são conectados a uma estrutura capacitiva, ou seja, a eletrodos (placas metálicas) alinhados uns sobre os outros. Aqueles que aplicam as etiquetas podem definir parâmetros no sistema de etiquetas NFC em relação às medições capacitivas existentes do chip, com base nas posições das placas. Se uma etiqueta foi adulterada, a capacitância foi alterada e o status aberto é armazenado na memória do chip assim que a etiqueta é grampeada em um telefone NFC.
Esta versão da tag pode ser mais difícil para os hackers reconstruirem. Enquanto o modo condutor é frequentemente mais adequado para rótulos e selos invioláveis afixados em produtos ou em suas embalagens (para os quais um simples status aberto ou fechado seria suficiente), o modo capacitivo é projetado para a integração de etiquetas em produtos físicos e apresenta uma barreira à reconstrução fraudulenta.
A capacitância pode permitir medições de detecção, como mudanças nas condições ambientais de um item – umidade, pressão ou nível de enchimento. Quando um leitor NFC interroga uma tag de detecção, a tag coleta a energia dessa interrogação para capturar dados e enviá-los de volta a um leitor. Um capacitor pode armazenar uma carga elétrica, que pode mudar se as placas do capacitor forem movidas ou reposicionadas, ou se o meio entre essas placas tiver mudado, indicando um evento de abertura, um problema de pressão ou a presença de umidade. Quando um smartphone lê a etiqueta, o aplicativo móvel usado com essa etiqueta pode comparar a alteração com os limites pré-configurados.
A NXP espera que o produto seja usado não apenas para autenticação de marca e evidência de violação, mas também para serviços de saúde, bem como para aplicações domésticas e de varejo. Os casos de uso incluem a aplicação de etiquetas de DNA NTAG 22x em gesso para detectar quando está seco. As etiquetas podem medir os níveis de umidade para tratamento inteligente de feridas, fornecer detecção de nível de enchimento para dispositivos de dosagem injetáveis inteligentes e oferecer lembretes de reabastecimento de produtos de consumo com base nos níveis de enchimento da embalagem.
Os eletrodos são embutidos na etiqueta, percorrendo a lateral de uma garrafa e permitindo que os usuários vejam se a garrafa está cheia, vazia ou três quartos cheia. Os dados coletados podem permitir que uma marca construa um sistema pelo qual os consumidores possam tocar seu telefone perto de um produto em uma garrafa opaca para saber o quão cheia essa garrafa está, e eles podem ser solicitados a pedir um refil dependendo da quantidade de produto consumido. .
No que diz respeito às aplicações de saúde, as etiquetas podem ser aplicadas a frascos de medicamentos líquidos ou suprimentos médicos para fins de autenticação, bem como para rastrear o nível do medicamento. Farmácias, distribuidores ou hospitais podem usar essas informações para rastrear o uso do produto. Os usuários também podem verificar o nível de preenchimento de um dispositivo injetável inteligente, como uma seringa, para garantir que a medicação seja tomada corretamente.
De acordo com a empresa, as etiquetas serão usadas para detectar a presença de umidade dentro de um eletrodoméstico. Por exemplo, uma etiqueta aplicada a um componente em uma geladeira pode fornecer aos usuários informações em seu smartphone se ocorrer um vazamento no sistema do eletrodoméstico. A NXP trabalha com parceiros que construiriam o rótulo com a funcionalidade de detecção, diz Lackner, acrescentando: “Isso dá a eles um campo de atuação onde eles podem adicionar seu valor de P&D”.
O novo IC vem com recursos de segurança para garantir a autenticidade do produto. Ele fornece um identificador exclusivo de 7 bytes e memória de usuário IC de 144 bytes ou 208 bytes. A memória do usuário é protegida por uma senha de 32 bits ou com autenticação mútua por meio de uma chave AES-128. Além disso, Lackner diz que a mensagem de autenticação criptograficamente segura do NTAG 22x DNA muda dinamicamente toda vez que uma tag é lida. Isso, explica ele, ajuda a tornar as torneiras inclonáveis, sem a necessidade de um aplicativo no telefone.
A detecção de adulteração é fornecida com o recurso de mensagem de autenticação NFC (SUN) exclusivo e seguro do IC. A autenticação SUN adiciona automaticamente o UID e contador de toques e status, enquanto o protege com um código de autenticação de mensagem criptográfica para proteger seus dados. Assim, cada toque é autenticado de forma exclusiva, enquanto seu status é protegido contra alterações fraudulentas.
A etiqueta aproveita as transmissões NFC de 13,56 MHz em conformidade com a ISO 14443, em oposição à tecnologia HF que transmite de acordo com o protocolo ISO 15693. A transmissão NFC pode atingir uma distância de leitura de até 10 centímetros (7,5 polegadas), ou alguns centímetros com um smartphone habilitado para NFC. Ele oferece um benefício sobre HF RFID, relatórios NXP, já que a última versão, com maior alcance, requer maior potência. Essa demanda de energia pode afetar a resposta dos dados do sensor.
Os novos chips também incluem certificação de segurança via Common Criteria EAL3+, para confirmar que os melhores esforços foram feitos para a proteção dos ativos do cliente. O padrão internacional Common Criteria (ISO/IEC 15408) é usado com cartões bancários e produtos de identificação eletrônica para certificar a segurança. Os chips estão disponíveis comercialmente agora e os fornecedores de soluções estão construindo produtos com os chips, alguns dos quais seus clientes já estão usando. As primeiras implantações estão focadas em eletrodomésticos e produtos de saúde, juntamente com bebidas de marcas de luxo, como vinhos e destilados, que exigem um gabinete inteligente.
A NXP diz que desenvolveu o produto como uma próxima geração de etiquetas de segurança após a ampla adoção da etiqueta de DNA NTAG 424. “Estamos vendo agora, do ponto de vista da segurança, que esses produtos estão recebendo um interesse muito grande” de usuários em potencial, relata Lackner. “É tudo sobre a proteção da marca e proteção do cliente”, diz ele. Em 2021, por exemplo, o crescimento das vendas foi alto nos produtos NFC da NXP, mas maior para etiquetas de segurança do que para etiquetas NFC padrão.
Com o número de telefones habilitados para NFC previsto para chegar a quase quatro bilhões até o final de 2023, diz Lackner, metade da população mundial poderia eventualmente ter um leitor de NFC em mãos. Com a etiqueta de DNA NTAG 22x, ele acrescenta: “Você não precisa instalar um aplicativo em seu telefone para acessar os dados. O sistema leva o telefone diretamente para o link. Pessoalmente, acho que isso está quebrando uma grande barreira”.