Vladislav Tomilov
EN
MenuClose
Language: English

Mobius 2026 Autumn

SAINT PETERSBURG + ONLINE

UNDER THE HOOD 22 October · in Russian

NFC Internals
in Android:
From APDU
to NCI and RF

Open the slides 33 slides

I follow one failed passport read from Kotlin through APDU and NCI down to the RF link, and show how to recover safely.

Organised by JUG Ru Group
Talk page on mobiusconf.com (opens in a new tab)

Start here

  1. 03 Text read, photo cut short Вступление
  2. 12 APDU: SELECT, READ BINARY and the status word APDU
  3. 21 NCI credits: managing the NFCC buffers NCI/NFCC
  4. 24 TagLostException: the outcome of the last exchange is unknown ISO-DEP/RF
  5. 32 How to work through the next failure Выводы

Chapters

  1. 1–3 slides 1–3 Вступление Title, about me and the failure
  2. 4–6 slides 4–6 Камера / OCR Who takes part in an NFC exchange; OCR and MRZ before NFC
  3. 7–8 slides 7–8 MRZ The main files in our scenario
  4. 9–10 slides 9–10 PACE/BAC Why PACE and BAC exist
  5. 11–12 slides 11–12 APDU SELECT, READ BINARY and the status word
  6. 13–17 slides 13–17 Android Reader Mode, IsoDep, discovery, transceive()
  7. 18–21 slides 18–21 NCI/NFCC Control and data packets; NCI credits
  8. 22–24 slides 22–24 ISO-DEP/RF Three independent splits; TagLostException
  9. 25–29 slides 25–29 Диагностика SDK log against the NCI trace; RF A/B test
  10. 30–32 slides 30–32 Выводы What we know and what to do next
  11. 33 slide 33 Вопросы Questions

Slides

  1. Slide 1NFC в Android: как команда проходит от Kotlin до RF

    Slide 1 · Вступление

    NFC в Android: как команда проходит от Kotlin до RF

  2. Slide 2Коротко обо мне. Владислав Томилов Lead Software Engineer, Mobile 4wl2d tomilov.tech

    Slide 2 · Вступление

    Коротко обо мне

  3. Slide 3Текст прочитан, фото не дочитано. Строка поиска: TagLostException. Телефон с песочными часами над документом.

    Slide 3 · Вступление

    Текст прочитан, фото не дочитано

  4. Slide 4Раздел «Камера / OCR»

    Slide 4 · Камера / OCR

    Раздел «Камера / OCR»

  5. Slide 5Кто участвует в NFC-обмене. OCR и MRZ Binder/API NCI ISO-DEP/RF ТЕЛЕФОН Приложение Чип документа Android NFC- eMRTD / IsoDep. контроллер passive tag transceive NFC stack reader tag APDU NCI ISO-DEP телефон: создаёт чип: получает прикладная обмен Android обмен поле и начинает питание от поля и команда или host с NFC- контроллера с обмен отвечает ответ контроллером чипом по RF

    Slide 5 · Камера / OCR

    Кто участвует в NFC-обмене

  6. Slide 6OCR и MRZ: что происходит до NFC. Кто участвует OCR и MRZ: что происходит до NFC Номер документа Кадр с камеры L 8 9 8 9 0 2 C 3 OCR: распознать печатный текст Ошибка в имени не ломает MRZ: номер, даты, контрольные цифры L 8 9 8 9 О 2 C 3 Проверка контрольных цифр Ошибка здесь ломает доступ MRZInfo для BAC / PACE-MRZ

    Slide 6 · Камера / OCR

    OCR и MRZ: что происходит до NFC

  7. Slide 7Раздел «MRZ»

    Slide 7 · MRZ

    Раздел «MRZ»

  8. Slide 8Основные файлы в нашем сценарии. Master File Корень файловой структуры EF.CardAccess Параметры доступных вариантов PACE LDS1 application Выбирается по AID фрагмент структуры EF.DG1 Полное представление MRZ EF.DG2 Биометрическая запись лица EF.SOD Хеши Data Groups и подпись EF DG LDS отдельный файл Data Group стандартная структура данных и файлов

    Slide 8 · MRZ

    Основные файлы в нашем сценарии

  9. Slide 9Раздел «PACE/BAC»

    Slide 9 · PACE/BAC

    Раздел «PACE/BAC»

  10. Slide 10Зачем нужны PACE и BAC. BAC PACE Полное имя Basic Access Control Password Authenticated Connection Establishment Вход Данные MRZ MRZ, иногда CAN Механизм Старый симметричный протокол Password-authenticated key agreement Результат Session keys и secure Session keys и secure messaging messaging CAN MAC SSC короткий номер, напечатанный на код, защищающий команду или Send Sequence Counter некоторых документах ответ от изменения синхронный счётчик secure messaging

    Slide 10 · PACE/BAC

    Зачем нужны PACE и BAC

  11. Slide 11Раздел «APDU»

    Slide 11 · APDU

    Раздел «APDU»

  12. Slide 12APDU: SELECT, READ BINARY и status word. Command APDU CLA INS P1 P2 Lc data Le 00 A4 04 0C 07 A0 00 00 02 47 10 01 — SELECT 7 байт AID приложения Response APDU [data] SW1 SW2 — 90 00 успех CLA INS P1/P2 Lc Le SELECT READ BINARY class instruction параметры длина данных максимальная ожидаемая выбрать приложение или (offset, Le) byte команды команды длина response data файл прочитать блок данных

    Slide 12 · APDU

    APDU: SELECT, READ BINARY и status word

  13. Slide 13Раздел «Android»

    Slide 13 · Android

    Раздел «Android»

  14. Slide 14Reader Mode. IsoDep Discovery transceive() nfcAdapter.enableReaderMode( activity, { tag -> scope.launch(ioDispatcher) { readDocument(tag) } }, FLAG_READER_NFC_A or FLAG_READER_NFC_B or FLAG_READER_SKIP_NDEF_CHECK, null )

    Slide 14 · Android

    Reader Mode

  15. Slide 15IsoDep. Reader Mode IsoDep Discovery transceive() val isoDep = IsoDep.get(tag) IsoDep.get(tag) ?: return ?.use { isoDep -> isoDep.use { isoDep.connect() it.connect() или isoDep.timeout = 5_000 it.timeout = 5_000 readDocument(isoDep) readDocument(it) } } один владелец одно место одна очередь APDU сессии закрывает IsoDep

    Slide 15 · Android

    IsoDep

  16. Slide 16Discovery и activation до ReaderCallback. Reader Mode IsoDep Discovery и activation до ReaderCallback transceive() Reader Mode включён Discovery: NFCC опрашивает NFC-A / NFC-B Selection: host и NFCC выбирают target Activation: NFCC настраивает ISO-DEP и RF connection ReaderCallback(tag) Дальше работает ваш код IsoDep.connect() всё, что выше, происходит до callback. Из кода на это влияют только флаги Reader Mode Первый APDU

    Slide 16 · Android

    Discovery и activation до ReaderCallback

  17. Slide 17Что делает transceive() внутри Android. Reader Mode IsoDep Discovery Что делает transceive() внутри Android Упрощённая схема по AOSP Команда вниз Ответ вверх App / IsoDep App Binder: INfcTag, NfcService.TagService Blocked transceive() resumes JNI Response buffer Native NFC stack HAL / native completion NFC HAL Vendor transport NFCC

    Slide 17 · Android

    Что делает transceive() внутри Android

  18. Slide 18Раздел «NCI/NFCC»

    Slide 18 · NCI/NFCC

    Раздел «NCI/NFCC»

  19. Slide 19NCI: control packets и data packets. NCI credits CONTROL packet MT PBF GID RFU OID Length payload byte 0 byte 0 byte 0 byte 1 byte 1 byte 2 payload DATA packet, NCI 2.x MT=DATA PBF ConnID RFU CR Length payload CR: 2 бита для возврата credits в Data Packet. В NCI 1.x на их месте RFU MT PBF RFU GID / OID ConnID Length тип сообщения есть ли зарезервировано группа и logical длина payload продолжение операция connection

    Slide 19 · NCI/NFCC

    NCI: control packets и data packets

  20. Slide 20NCI: CMD, RSP, NTF и DATA. NCI: control packets и data packets NCI credits MT host NFCC CMD RF_DISCOVER_CMD RSP RF_DISCOVER_RSP NTF RF_INTF_ACTIVATED_NTF приходит сам, без запроса после ISO-DEP activation DATA NCI Data Messages с защищёнными APDU

    Slide 20 · NCI/NFCC

    NCI: CMD, RSP, NTF и DATA

  21. Slide 21NCI credits: управление буферами NFCC. NCI packets NCI credits: управление буферами NFCC для ConnID = 0 NFCC объявил 2 credits host NFCC credits Data Packet A (2) Data Packet B (1) Data Packet C (0) ждёт в очереди CORE_CONN_CREDITS_NTF(+1) (1) Data Packet C (0) 1 credit = право отправить 1 NCI Data Packet на конкретном ConnID. Это не байты, не время, не retry и не качество RF

    Slide 21 · NCI/NFCC

    NCI credits: управление буферами NFCC

  22. Slide 22Раздел «ISO-DEP/RF»

    Slide 22 · ISO-DEP/RF

    Раздел «ISO-DEP/RF»

  23. Slide 23Три независимых разбиения. TagLostException 1. Файл и APDU READ BINARY(offset, Le) READ BINARY(offset, Le) host и файл размер блока выбирает SDK 2. NCI PBF=1 PBF=1 PBF=1 PBF=0 host и NFCC NCI Data Message делится на Data Packets, отправку ограничивают credits 3. ISO-DEP NFCC и chip I-блоки, chaining делают stack и NFCC границы разбиений не обязаны совпадать FSD FSC getMaxTransceiveLength() max RF frame у reader max RF frame у chip предел команды Android API

    Slide 23 · ISO-DEP/RF

    Три независимых разбиения

  24. Slide 24TagLostException: исход последнего обмена неизвестен. Три разбиения TagLostException: исход последнего обмена неизвестен SSC phone один из возможных chip SSC сценариев n n protected READ, MAC(SSC=n+1) n+1 protected response, MAC(SSC=n+2) ответ потерян счётчики разошлись n+2 неизвестно, обработал ли chip команду нельзя повторять те же protected bytes новая новый PACE / новый secure продолжить с activation BAC messaging последнего блока

    Slide 24 · ISO-DEP/RF

    TagLostException: исход последнего обмена неизвестен

  25. Slide 25Раздел «Диагностика»

    Slide 25 · Диагностика

    Раздел «Диагностика»

  26. Slide 26Что известно в нашем кейсе. SDK log и NCI trace RF A/B-тест MRZ проверена Где обрыв? ReaderCallback приложение PACE Android / vendor DG1 NFCC DG2, первые блоки RF TagLostException

    Slide 26 · Диагностика

    Что известно в нашем кейсе

  27. Slide 27Сопоставляем SDK log и NCI trace. Что известно Сопоставляем SDK log и NCI trace RF A/B-тест SDK LOG (пример) 0000 tag_discovered tech=IsoDep/NfcA 0618 pace ok 1042 dg1 ok size=93 1886 dg2_read offset=0x1C00 le=224 tx_len=... rx_len=0 NCI TRACE (пример) Вопрос залу Какое событие подтвердит, что запрос вышел ниже приложения?

    Slide 27 · Диагностика

    Сопоставляем SDK log и NCI trace

  28. Slide 28SDK log и NCI trace: что логировать. Что известно Сопоставляем SDK log и NCI trace RF A/B-тест SDK LOG (пример) 0000 tag_discovered tech=IsoDep/NfcA 0618 pace ok 1042 dg1 ok size=93 1886 dg2_read offset=0x1C00 le=224 tx_len=... rx_len=0 NCI TRACE (пример) 1887 TX DATA conn=0 pbf=0 len=... 6888 RX CORE_INTERFACE_ERROR_NTF status=0xB2 6889 RX RF_DEACTIVATE_NTF логировать не логировать session=... monotonic=1886 mrz= step=dg2_read offset=0x1C00 uid= le=224 tx/rx=.../0 photo= duration=... result=TagLost apdu= model/build=... cryptogram=

    Slide 28 · Диагностика

    SDK log и NCI trace: что логировать

  29. Slide 29RF A/B-тест и различия устройств. Что известно SDK log и NCI trace RF A/B-тест и различия устройств общая часть NfcService native stack HAL Android зависит от NFCC корпус / vendor impl. transport RF config антенна устройства firmware чехол Телефон / build Чехол Положение Le Успех Последнее событие проблемный есть зона антенны 224 __ / 10 __ проблемный снят зона антенны 224 __ / 10 __ проблемный снят центр корпуса 224 __ / 10 __ контрольный снят зона антенны 224 __ / 10 __

    Slide 29 · Диагностика

    RF A/B-тест и различия устройств

  30. Slide 30Раздел «Выводы»

    Slide 30 · Выводы

    Раздел «Выводы»

  31. Slide 31Вывод по кейсу: что известно и что делать. Алгоритм разбора что знаем меняем не утверждаем PACE, DG1, часть DG2 MRZ проверяем до NFC виноват OCR один владелец, одна очередь Data Packet ушёл к NFCC любой retry безопасен APDU новая PACE/BAC-сессия после RF timeout и deactivation timeout улучшает RF потери ждём A/B: телефон и зона антенны, снять чехол антенна неисправна положение ждём A/B: размер блока профиль блока по тестам причина в размере DG2

    Slide 31 · Выводы

    Вывод по кейсу: что известно и что делать

  32. Slide 32Алгоритм разбора следующего сбоя. Вывод по кейсу Алгоритм разбора следующего сбоя Контрольные цифры MRZ сошлись? Пришёл активированный Tag? Какой шаг PACE/BAC или чтения завершился последним? Ушёл ли Data Packet к NFCC? Ждал ли он credit? Что пришло первым: response, timeout или deactivation? Правка устраняет причину или снижает вероятность?

    Slide 32 · Выводы

    Алгоритм разбора следующего сбоя

  33. Slide 33Спасибо за внимание. Время вопросов и ответов 4wl2d tomilov.tech

    Slide 33 · Вопросы

    Спасибо за внимание