概述
NFC与RFID
- NFC是在RFID的基础上发展而来
- NFC是工作在13.56MHz频率的，而RFID不止这个频率
卡片种类
- 其中非接触式ic卡（不包括id卡）就是工作在13.56MHz这个频率的
- NFC技术支持的卡就是非接触式ic卡，即图中的逻辑加密卡与CPU卡
但是上图并不完善，对对于非接触式IC卡的分类也并不完整，因为技术之间是有重叠的，事实上还有众多其他类型的卡，如Felica、Desfire、Ultralight等。这些卡片之间各有不同，但又有所相通，我们把这些卡片放到一起来讨论最重要的一点就是：都工作在13.56MHz频段上。也正因为这点，NFC技术将以上这些全部包括了。
历史变革
由恩智浦（NXP）公司于1994年生产的MIFARE Classic 1K非接触智能卡，也称之为M1卡，或许是整个NFC技术的先驱。M1卡工作在13.56MHz，数据传输采用曼彻斯特编码，最终演变成ISO 14443 type A标准。一些其他厂商生产的非接触卡，工作在13.56MHz，但在数据传输层采用了非归零编码，最终演变成了ISO 14443 type B标准。由SONY公司生产的FeliCa虽然也工作在13.56MHz，但是并不符合以上两种标准，申请type C 标准失败，至今未进入国际标准中。NFC标准几乎包括了以上所提到的所有在13.56MHz的技术。
图片来源：Philips-NFC-vs-ISO14443-vs-Felica-SLIDES.PDF
图片来源：网络
14443标准概述
14443协议主要分为四个部分
- 14443-1：物理特性
- 14443-2：频谱功率和信号接口（Type A，Type B）
- 14443-3：初始化和防碰撞算法
- 14443-4：传输协议
参考
想了解的更清楚就去各种卡商的网站去逛逛
ISO-IEC+14443+标准中文手册.pdf
Philips-DESFire-vs-Mifare-Classic.pdf
Philips-NFC-vs-ISO14443-vs-Felica-SLIDES.pdf
ID卡、IC卡、RFID卡、NFC卡、Mifare卡各种概念的关系
NFC通信数据的抓取
主要是针对CPU卡进行NFC通信时的数据抓取，目前方法有：
- FIME SMARTSPY CONTACTLESS设备捕获NFC传输数据，购买链接
- 使用NFCGate(Android上的一个Xposed插件)，两个手机对整个NFC通信流程做中继，即可捕获数据，Git地址
NFC通信数据的模拟
在对NFC通信过程进行测试时，我们需要对NFC数据进行修改以及重放，于是我们需要模拟卡对读卡器的响应，也要模拟读卡器对卡发送的数据
模拟卡
在文档书写之初，笔者写了如下三种方式可以进行卡的模拟：
- 使用NFC Gate的重放功能，以完成回给读卡器任意数据
- 使用微信小程序提供的NFC接口
- 利用android提供的CardEmulation API来模拟卡的数据
但最终发现，其实前两种的实现方式就是第三种：Android提供的HCE（基于主机的卡模拟）来实现的
参考：https://developer.android.com/reference/android/nfc/cardemulation/package-summary
| Class | Info |
|---|---|
| CardEmulation | This class can be used to query the state of NFC card emulation services. |
| HostApduService | HostApduService is a convenience Service class that can be extended to emulate an NFC card inside an Android service component. |
| HostNfcFService | HostNfcFService is a convenience Service class that can be extended to emulate an NFC-F card inside an Android service component. |
| NfcFCardEmulation | This class can be used to query the state of NFC-F card emulation services. |
| OffHostApduService | OffHostApduService is a convenience Service class that can be extended to describe one or more NFC applications that are residing off-host, for example on an embedded secure element or a UICC. |
其实还可以使用PM3来模拟NFCtag，这里笔者没有继续研究下去。而按着HCE的这条道走下去来模拟卡是较为简单的，具体步骤请参考：AndroidHCE开发.md
模拟读卡器
- 使用复旦微电子提供的FM8301读卡器以及COST工具，通过构造cos脚本来完成读卡器的任意数据发送
- 使用通用的读卡器如Identive Cloud 4700F配合pyscard等工具进行读卡（长伯加油）
- 使用android提供的的API：android.nfc.tech
这里我们还是重点放在Android提供的API上，因为这种成本最低
参考：https://developer.android.com/reference/android/nfc/tech/package-summary
| Class | Info |
|---|---|
| IsoDep | Provides access to ISO-DEP (ISO 14443-4) properties and I/O operations on a Tag. |
| MifareClassic | Provides access to MIFARE Classic properties and I/O operations on a Tag. |
| MifareUltralight | Provides access to MIFARE Ultralight properties and I/O operations on a Tag. |
| Ndef | Provides access to NDEF content and operations on a Tag. |
| NdefFormatable | Provide access to NDEF format operations on a Tag. |
| NfcA | Provides access to NFC-A (ISO 14443-3A) properties and I/O operations on a Tag. |
| NfcB | Provides access to NFC-B (ISO 14443-3B) properties and I/O operations on a Tag. |
| NfcBarcode | Provides access to tags containing just a barcode. |
| NfcF | Provides access to NFC-F (JIS 6319-4) properties and I/O operations on a Tag. |
| NfcV | Provides access to NFC-V (ISO 15693) properties and I/O operations on a Tag. |
可见Android对于几乎所有的NFC的tag都提供了相应的API，直接调用即可。所以完全可以通过Android来实现一个全能的读卡器。笔者要颠了，没时间完成了，sorry。（谁来接盘！！！）