O documento fornece uma introdução à tecnologia RFID, explicando seu funcionamento baseado em campos eletromagnéticos e as informações que podem ser armazenadas. Também discute brevemente a evolução histórica dos códigos de barras para as etiquetas eletrônicas RFID e identifica algumas vulnerabilidades de segurança destas últimas que serão exploradas no próximo artigo.

1. Eduardo Melo - edumelo@ocamaleao.com.br
Título RFID – Uma visão de Segurança – parte 1
Autor Eduardo Melo
Data 05/02/2012
OBJETIVO
O objetivo deste artigo é dar uma visão geral do que é a tecnologia do RFID (Radio-
frequency identification) e ponderar as questões segurança envolvidas neste dispositivo cada
vez mais popular no mercado mundial. Vamos passar por aspectos da eletrônica envolvida,
sem muitos detalhes para não tornar excessivamente chato aos não interessados em
eletrônica, mas com um grau de informação que permita entender claramente os riscos e as
contra medidas necessárias para a segurança das informações nas transações utilizando este
artefato tecnológico.
NO INÍCIO ERA UMA BARRA... OU MELHOR: CÓDIGO DE BARRAS
De longa data, podemos afirmar que a maioria conhece os conceitos dos códigos de
barras dos produtos comerciais. De fato, enquanto o Marketing se preocupa com as cores do
produto, o nome, a aparência e a embalagem de forma a convencer os potenciais clientes a
consumirem seus produtos, os sistemas computacionais da cadeia produtiva precisavam ter,
de forma rápida e simples, um mínimo de informações que identificassem de maneira única o
nome do produto, seu fabricante, país de origem, etc.
Desta necessidade surgiu o uso do código de barras e suas
padronizações (EAN-13, por exemplo). Obviamente a leitura deste
código se dá por leitores óticos e a condição física deste código
restringe a quantidade de informações ao tamanho do barcode strip.
Armazenar muita informação corresponderia a ter uma tarja impressa
muito grande.
Variações gráficas do bom e velho código de barras surgiram,
trazendo consigo um certo grau de “compactação” da informação. O
QRcode é um bom exemplo desta nova geração de código de barras e
pode ser entendido como um código de barras bidimensional. Porém
a gravação desta nova tarja continua sendo a limitada (porém barata
em termos de custos) impressão monocromática.
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Pesquisa vai... pesquisa vem... e começamos a ouvir a falar cada vez mais das
“etiquetas eletrônicas”. A tecnologia por detrás das tais etiquetas eletrônicas não é nova.
Uma rápida pesquisa no Google indica que este conceito já era usado na Segunda Grande
Guerra para detectar aviões inimigos...
vale uma olhada em
http://pt.wikipedia.org/wiki/Identifica%C3%A7%C3%A3o_por_radiofrequ%C3%AAncia
Ou pra ser mais moderno...
Certamente o leitor se lembra das aplicações das tais etiquetas eletrônicas em grandes
lojas e magazines. Na porta eram instalados sensores e os artigos mais caros da loja possuíam
uma etiqueta pendurada que era removida no caixa no momento do pagamento. Na ocasião,
para fins didáticos é claro, eu mesmo desmontei uma destas etiquetas. ☺
O seu funcionamento era muito simples: uma antena na haste plástica e um único chip
que continha um único bit de informação: “1” indicava produto
protegido (ou não pago) e “0” indicava produto livre (ou pago).
O caixa não gravava o chip informando que o produto era pago.
Havia um mecanismo magnético que simplesmente removia a
etiqueta do produto e “reciclava” para outro produto. Nesta
época pré-histórica das e-tags (etiquetas eletrônicas) já havia
quem alterasse o simpático bit para “0” e evitava o disparo dos alarmes... então o código “1”
passou a ser gravado por hardware... ou seja: não dava mais pra mudar.
Até então o uso era basicamente para sistemas antifurto, mas o potencial era
realmente muito maior. Bastava baratear a tecnologia da e-tag e agregar mais informações à
etiqueta.
E assim começaram a surgir as e-tags com objetivos outros que não tão somente evitar
furtos. O chip que antes só conservava “0” ou “1” passou a conter muitos bits de informação. E
os dispositivos que antes somente detectavam o bit escrito no chip, passaram a “ler” o
conteúdo do chip e tomar uma série de decisões. Os e-tags se popularizaram, surgiram vários
subtipos e diversos usos. Mas para melhor entende-los é preciso antes olhar de perto o seu
funcionamento.
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ENTENDENDO O FUNCIONAMENTO
Para entender as vulnerabilidades das e-tags, precisamos dar uma olhada na
tecnologia que envolve este dispositivo. Não vou entrar em muitos detalhes técnicos da
eletrônica embarcada, mas apenas o suficiente para podermos caminhar no estudo.
Da teoria do eletromagnetismo temos um princípio que diz que um campo magnético
variável produz um campo elétrico variável, ortogonal e proporcional ao campo magnético (e
vice-versa). Este é o princípio que dá origem aos transformadores eletromagnéticos,
comumente conhecidos como “transformadores” e as transmissões eletromagnéticas em
geral. Os transformadores existem em diversas aplicações: nos postes da concessionária de
energia, rádios, certos tipos de fontes de alimentação, etc.
Seu princípio é que ao aplicar
uma corrente elétrica variável I1 no
enrolamento (bobina N1) chamado
primário, esta corrente variável
produz um campo elétrico variável
que, pelo princípio explicado,
produzirá no núcleo do material
ferroso um campo magnético variável
“Fluxo Ø”. Este por sua vez, já que é
variável, produzirá um campo elétrico ao redor do conjunto de fios (enrolamento ou bobina
N2) chamado secundário. Por último, o campo elétrico variável produzirá uma corrente
elétrica variável I2 que foi “transformada” ou, melhor dizendo, “transferida” para a carga.
Se o leitor atentar, verá que tudo que fizemos foi usar o meio magnético para
“transportar” a corrente elétrica de um lugar para outro. Aos mais detalhistas fica aqui meu
pedido de desculpas pela extrema simplicidade na explicação, já que pulei todas as integrais e
derivadas que explicam o fenômeno... mas creia: Isso realmente acontece!
Tendo sobrevivido até aqui e entendido o conceito, a boa notícia é agora tudo ficará
mais fácil. Precisamos apenas refletir um pouco mais sobre: O que acontece se afastarmos a
bobina “transmissora” da “receptora”? Veja a figura:
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Resposta: ainda teríamos o fenômeno. Se bem que “enfraquecido”, pois o núcleo
ferroso (ferromagnético, na verdade) do transformador não conseguiria concentrar muito o
fluxo magnético. Mas mesmo assim seria percebida uma corrente no secundário.
Entendemos então que o núcleo deste tal de transformador é um concentrador de
fluxo magnético. Ele apenas “maximiza a utilização do fluxo magnético, evitando sua dispersão
pelo espaço”. Bonita frase... mas além disso também é uma verdade.
Agora o “pulo do gato”: O que aconteceria se não tivéssemos mais o nosso simpático
núcleo interligando a ORIGEM com o DESTINO?
Resposta: Continuaríamos percebendo no enrolamento secundário um campo
magnético variável, que pelo que aprendemos até então culminará com a corrente I2
circulando pela carga. É claro que, já que não tempos o “concentrador” magnético
ferromagnético, o ar dispersa muito o campo magnético, mas assim mesmo temos a corrente
I2. Pequena, mas ela está lá!
Este princípio é o que rege as transmissões por radio frequência: TV analógica, rádio
AM/FM, rádios transmissores e a nossa etiqueta baseada em RFID – Radio-frequency
identification.
Na continuação deste artigo, vamos conhecer como este princípio eletromagnético faz
funcionar os e-tags e daí vai ser fácil entender as fragilidades do sistema. Veremos uma
variação de acoplamento entre transmissor e receptor: acoplamento capacitivo entre outras
coisas.
Até lá.
Referências:
http://electronics.howstuffworks.com/gadgets/high-tech-gadgets/rfid.htm
Sobre o autor:
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