NFC erklärt: Mit dem kleinen Funkchip geht es an der Kasse schneller

Mit einem NFC-Chip im Smartphone lässt sich an vielen Kassen schnell und sicher bezahlen – ohne Karte, PIN und Unterschrift. Die Kunden müssten sich nur trauen. Ein Blick hinter die Technik, die vieles einfacher machen könnte.

Gerne würde ich in meinem Supermarkt per NFC-Technik bezahlen, aber das geht nicht. Stattdessen sage ich an der Kasse, dass ich mit Karte zahlen möchte. Der Kassierer tippt auf sein Display, auf dem Terminal erscheint die Aufforderung, die Karte einzugeben. Es dauert einen Moment, bis die Verbindung zum Bank-Server aufgebaut ist. Der Kassierer schaut derweil in der Gegend umher, um nicht auf meine Hände zu starren, falls ich eine PIN eingeben muss. Ich soll aber meine Karte entnehmen. Erst dann erfolgt der Ausdruck, auf dem ich unterschreiben kann. – Als das Bezahlen per EC-Karte eingeführt wurde, hieß es, so ginge es schneller. Ein NFC-Chip in Smartphone oder die NFC-fähige Geldkarte könnte das Versprechen endlich einlösen.

Kurze NFC-Reichweite dient der Sicherheit

NFC (von Near Field Communication, auch Nahfeldkommunikation) ist ein Standard, mit dem sich Daten kontaktlos übertragen lassen, also per Funk – und das nur auf kurzen Strecken von wenigen Zentimetern. Das ist ein Vorteil, denn wer steht schon so nah, dass er mit einem manipulierten Gerät mitlauschen könnte? Der Nutzer bekommt auch mit, was passiert. Wenn ein Bezahlvorgang abgeschlossen wurde, wird an der Kasse jede Transaktion mit einem Piepston und aufleuchtenden LEDs bestätigt. Das signalisiert, dass keine andere Geldkarte dazwischengefunkt hat. Das kontaktlose Bezahlen ist auf diese Weise nur bis zu einer Summe von 25 Euro möglich. Bei höheren Beträgen muss dann doch wieder eine PIN eingeben werden. Ich bleibe jedoch bei den meisten meiner Einkäufe darunter.

NFC-Transponder (13,56-MHz-Smartlabel) direkt eingescannt von Kalinko (Bild: commons.wikimedia.org, CC BY-SA 3.0)

NFC-Transponder (13,56-MHz-Smartlabel) direkt eingescannt von Kalinko (Bild: commons.wikimedia.org, CC BY-SA 3.0)

NFC ist eine Funktechnik auf Induktionsbasis – ähnlich wie RFID, doch diese Technik wird mit einer höheren Reichweite betrieben. NFC funkt im lizenzfreien Frequenzband von 13,56 MHz. Die Reichweite wird meist mit zehn Zentimetern angegeben. Am Terminal im Supermarkt beträgt sie aber oft nur vier Zentimeter. Mit 1,5 Meter großen Antennen, wie sie an den Ausgängen von Kaufhäusern stehen, erhöht sich die Reichweite sogar auf einen Meter. Die Übertragungsrate von NFC beträgt maximal 424 kbit/s, sie lässt sich aber auch auf 212 kbit/s oder 106 kbit/s reduzieren. Große Datenmengen wie Videos können damit nicht übertragen werden, sondern bloß kleine, wie sie zur Authentifierung einer Person oder eines Geräts ausreichen – aber mehr als beim Scan eines QR-Codes.

Die beiden Betriebsarten von NFC unterscheiden sich darin, wie die Verbindung aufgebaut wird. Im passiven Modus stecken die Informationen in einem passiven RFID-Tag. Die dort gespeicherten Daten lassen sich deshalb auch auslesen, wenn das Gerät ausgeschaltet ist. Die Energie für die Übertragung stammt aus dem Hochfrequenzfeld der aktiven Komponente. Dort werden die Daten auch weiterverarbeitet. Im aktiven Modus lässt sich nicht nur die Information aus einem Gerät im passiven Modus auslesen, es ist auch möglich, sich mit anderen Geräten im aktiven Modus zu verbinden und Daten untereinander auszutauschen (Peer-to-Peer-Modus).

Vorteile von NFC gegenüber Bluetooth und WLAN

Mit diesen Eigenschaften konkurriert NFC nicht mit bestehenden Funktechniken, sondern ergänzt sie. Bluetooth hat eine zu hohe Reichweite, um die Kommunikation auf die unmittelbare Nähe des Terminals zu begrenzen, und ist zudem im Protokollaufbau recht langsam. NFC dagegen benötigt keine PIN-Eingabe beim Pairing, es reicht, beide Geräte kurz aneinander zu halten. Die erste Anwendung von NFC bestand daher auch darin, zwei Bluetoothgeräte miteinander zu koppeln – zum Beispiel ein Smartphone und ein Headset wie der kürzlich von mir getestete Active-Noise-Cancelling-Kopfhörer Bose QuietComfort 35. Die Stärke von NFC liegt jedoch darin, zwei Geräte sicher miteinander kommunizieren zu lassen – wie beim Mobile Payment. Der NFC-Chip kann dann in einer Geldkarte, aber auch im Smartphone sitzen.

Einlass per NFC: Der kleine Chip im Smartphone kann auch Türen öffen (Bild: Flickr/ Sam Churchill)

Einlass per NFC: Der kleine Chip im Smartphone kann auch Türen öffen (Bild: Flickr/
Sam Churchill)

Weitere Anwendungen für die NFC-Technik sind die Zugangskontrolle bzw. die Abrechnung im öffentlichen Personenverkehr, papierlose Eintrittskarten oder smarte Werbetafeln, die einen Weblink übertragen mit einer Webbeschreibung, einem Gratis-Download oder einfach weiteren Informationen. Auch der Personalausweis der Bundesrepublik Deutschland ist seit 2011 NFC-kompatibel. In Österreich lassen sich Paketboxen in großen Wohnanlagen mittels eines NFC-Tags öffnen, der im Briefkasten zugestellt wird. Ein Autoschlüssel mit NFC-Tag kann das Auto öffnen und für verschiedene Fahrer den Sitz und Rückspiegel automatisch in die richtige Position bringen.

NFC kann auch zu mehr Sicherheit verhelfen. Wo bislang ein USB-Stick genutzt wird, um den Zugang zu einem Dienst oder Rechner per Zwei-Faktor-Authentifizierung abzusichern, könnte dies auch ein Stück Hardware sein, dass sich in den richtigen Händen befindet und per NFC seine Authentizität beweist. Ein solcher Gegenstand kann auch ein spielerisches Element haben. Nintendos Amiibo-Figuren zum Beispiel können per Kurzstreckenfunk den Check-in bei einer Spielekonsole übernehmen, wenn sie kurz an das Gerät gehalten werden. Mit der richtigen Figur ließen sich auch Extrafunktionen freischalten. Im Smart Home sind sogar komplett neue Anwendungen denkbar, die NFC ermöglichen könnte.

Wie Apple und Google NFC auf dem Smartphone schützen

Doch wie sicher ist NFC? Was passiert, wenn es ein Angreifer schafft, mit manipulierter Hardware in die Reichweite einer Kreditkarte mit NFC-Chip zu gelangen? Die unverschlüsselten Daten, die sich dort auslesen ließen, würden allerdings auch einem Taschendieb in die Hände fallen, denn sie sind auf der Karten aufgedruckt. Der Name des Karteninhabers und die Kartenprüfnummer (CVV) sind jedoch verschlüsselt abgelegt. Nur wo diese Daten nicht geprüft werden, könnte ein Angreifer die ausgelesenen Kreditkartendaten nutzen. Der Zugriff auf die Geldkarte ist jedoch auf 25 Euro beschränkt. Und es gibt Hüllen bzw. Portemonnaies, die das Auslesen verhindern.

Für den NFC-Chip im Smartphone gibt es zahlreiche Apps (Screenshot vom Google Play Store)

Für den NFC-Chip im Smartphone gibt es zahlreiche Apps (Screenshot vom Google Play Store)

Auf einem Smartphone sollten die Wallet- oder Mobile-Payment-Apps dafür sorgen, dass die Daten nicht per NFC ausgelesen werden können – ganz gleich, ob nur die Daten aus nächster Nähe ausgelesen werden oder das Smartphone gestohlen wird. Apple Pay speichert die Daten deshalb nur verschlüsselt auf dem Gerät und gibt sie erst frei, wenn ein registrierter Händler dies autorisiert hat. Android schaltet die NFC-Antenne erst an, wenn das Smartphone entsperrt und der Bildschirm an ist – also unter Aufsicht des Nutzers. Und im Falle eines Diebstahls ließen sich die Daten auf dem Smartphone wie auch der Zugriff auf das Konto umgehend aus der Ferne löschen.

Die Banken und Sparkassen geben bereits Giro- und Kreditkarten mit NFC-Chip aus, parallel verfügen immer mehr Kaufhäuser und Supermärkte über entsprechende Terminals. Bei der Anschaffung eines neuen Smartphones liegt die Entscheidung aber bei euch. In der oberen Mittelklasse erscheinen immer mehr Geräte, die an den Funktionsumfang und das Design der Spitzenmodelle fast heranreichen – zu einem weitaus niedrigeren Preis. Doch um das zu ermöglichen, muss an einigen Ecken dann doch gespart werden: Oft ist das die NFC-Funktion. Achtet also darauf!

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