АссистентНовый вопросИсторияОбласти знаний
Партнёрские проектыСпецпроектыСтать автором
Сменить язык
О РУВИКИ

Эмуляция карты хоста

Эмуляция карты хоста (англ. Host Card Emulation, HCE) — архитектура программного обеспечения, обеспечивающая виртуальное воспроизведение различных электронных идентификационных карт (доступа, транспортных и банковских) с использованием только программного обеспечения. До появления архитектуры HCE бесконтактные транзакции NFC обычно производились с помощью аппаратных элементов безопасности.

Эмуляция карты хоста позволяет мобильным приложениям на поддерживаемых операционных системах предлагать решения для платёжных и пропускных карт без участия третьих сторон, используя при этом традиционные криптографические процессы, применяемые ранее только в аппаратных элементах безопасности, без необходимости физического защищённого элемента. Эта технология позволяет торговым компаниям предоставлять платёжные решения на основе мобильных бесконтактных платежей с замкнутым контуром, обеспечивая мгновенное распространение платёжных карт. Кроме того, внедрение HCE не требует изменений программного обеспечения платёжных терминалов.

Технология HCE является стандартом для операционной системы Android, поддерживается в HarmonyOS[1], а с 2024 года стала частично доступна на iOS для пользователей в Европейской экономической зоне[2].

История

Термин «Эмуляция карты хоста» был введён в 2012 году Дугом Йигером и Тедом Файфелски, основателями SimplyTapp, Inc., для описания технологии, открывающей канал связи между бесконтактным терминалом и удалённо размещённым элементом безопасности, содержащим платёжные реквизиты карты, что позволяет проводить финансовые транзакции с терминалом точки продаж[3]. Первоначально технология была реализована в операционной системе Android. В то же время RIM предлагала схожее решение под названием «Virtual Target Emulation» для устройства BlackBerry Bold 9900 на базе операционной системы BB7. До появления HCE эмуляция карт существовала только на аппаратном уровне, то есть карта могла быть воспроизведена с помощью многофункционального аппаратного модуля безопасности, обычно встроенного в корпус смартфона.

После поддержки HCE в Android у компании Google появилась надежда, что интеграция HCE в крупнейшую мобильную операционную систему (на тот момент покрывавшую 80 % рынка[4]) позволит всему Android-экосистеме платежей развиваться быстрее и даст Google возможность проще внедрять Google Wallet у различных операторов мобильных сетей. Однако даже с поддержкой HCE в Android 4.4 банкам было нужно ждать поддержки HCE крупнейшими платёжными системами. Через четыре месяца, на Mobile World Congress 2014 года, компании Visa и MasterCard публично объявили о поддержке технологии HCE[5].

18 декабря 2014 года, менее чем через десять месяцев после анонса поддержки HCE компаниями Visa и MasterCard, канадский банк Royal Bank of Canada (RBC) стал первой финансовой организацией Северной Америки, внедрившей коммерческое мобильное платёжное приложение с использованием HCE[6].

С развитием HCE появились модифицированные реализации, нацеленные на повышение безопасности коммуникаций HCE, известные как HCE+.

В 2024 году под давлением антимонопольного расследования Европейской комиссии и Закона о цифровых рынках (DMA) компания Apple согласилась открыть доступ к NFC через HCE для сторонних разработчиков в Европейской экономической зоне[7].

Влияние

Технология NFC столкнулась с трудностями распространения из-за недостатка инфраструктуры (терминалов) и подхода с аппаратным элементом безопасности, что отпугивало организации от внедрения мобильных платежей из-за высоких первоначальных затрат и сложности партнёрских взаимоотношений.

С добавлением поддержки HCE в Android 4.4 Google дала возможность любой организации, желающей использовать NFC, делать это при относительно низких расходах. В ряде областей новая архитектура HCE может быть применена для организации платежей, программ лояльности, пропускных карт и транспортных абонементов.

Открытие доступа к технологии HCE на iOS в Европейской экономической зоне позволило европейским банкам и финтех-компаниям (например, Vipps и Curve) создавать собственные платёжные приложения. Это снижает их зависимость от Apple Pay и позволяет экономить на комиссиях, взимаемых за транзакции[8][9].

Реализация

Эмуляция карты хоста — это способность передачи информации посредством технологии ближнего поля (NFC) между терминалом, настроенным для радиосвязи NFC с картой, и мобильным приложением, способным имитировать ответы, характерные для настоящей NFC-карты. Для работы HCE необходимо, чтобы протокол NFC в смартфоне был направлен непосредственно в основную операционную систему устройства, а не в локальный аппаратный модуль безопасности (Secure Element), функционирующий только как карта[10].

Android

Начиная с выпуска Android 4.4 Google реализовала HCE в операционной системе Android, обеспечив платформенную поддержку безопасных транзакций через NFC для платежей, программ лояльности, пропускных карт, транспортных абонементов и других сервисов. Благодаря HCE любое приложение на устройстве с Android 4.4 может эмулировать смарт-карту NFC, позволяя пользователям совершать бесконтактные транзакции с помощью выбранного приложения. Приложения также могут использовать новый режим Reader для работы в качестве читателя HCE-карт и для других транзакций на базе NFC.

Архитектура Android также включает расширение HCE-F для эмуляции карт стандарта FeliCa без использования аппаратного элемента безопасности. Эта технология работает параллельно с основной системой HCE и востребована в Азиатско-Тихоокеанском регионе, где FeliCa является стандартом для NFC-платежей и транспортных систем[11].

iOS

Начиная с версии iOS 17.4 компания Apple предоставила разработчикам в Европейской экономической зоне доступ к технологии HCE[2]. Данное программное решение позволяет сторонним приложениям эмулировать платёжные, транспортные и корпоративные карты без использования аппаратного защищённого элемента (Secure Element)[12][13]. В других регионах доступ к NFC для сторонних приложений предоставляется через Secure Element, поэтому HCE не является глобальным стандартом для iOS[13].

Другие платформы

Первым мобильным устройством, вне платформы Android, где была реализована функциональность, подобная HCE, стал BlackBerry Bold 9900, выпущенный сначала в Таиланде в комплекте с ОС BlackBerry 7[14].

Операционная система CyanogenMod стала следующим мобильным дистрибутивом с поддержкой HCE, реализованной посредством модификации стека NXP NFC (libnfc-nxp), менеджера NFC-сервисов и API операционной системы Дугом Йигером. API был расширен двумя новыми типами тегов — ISO_PCDA и ISO_PCDB, которые представляют известные стандарты терминалов (PCD), что позволяет считывать теги аналогично тому, как считывается терминал.

Microsoft анонсировала поддержку платежей HCE NFC в Windows 10, что обеспечивает более гибкую интеграцию платёжных сервисов и возможность параллельной работы HCE и аппаратных элементов безопасности на базе UICC в Windows 10 и Windows 10 Mobile[15]. Поддержка технологии HCE и соответствующий программный интерфейс (API) сохранены и в Windows 11[16].

Технология HCE поддерживается в операционной системе HarmonyOS[1], что позволяет приложениям функционировать в качестве виртуальных смарт-карт без необходимости использования аппаратного элемента безопасности.

Применение

HCE применяется для организации транзакций между мобильными устройствами и оборудованием по приёму идентификационных данных: другими мобильными устройствами, платёжными бесконтактными терминалами, проходными на транспорте, а также разнообразными сенсорными панелями контроля доступа. Например, разработчики Android могут использовать HCE для создания платёжных сервисов, таких как интеграция приложения для оплаты проезда в транспорте[17].

Современным примером применения технологии является запуск в 2026 году виртуальной транспортной карты «Тройка» в Москве, работающей через NFC на смартфонах с операционной системой Android на базе программной эмуляции[18][19].

Безопасность

Серьёзной угрозой для систем, использующих технологию эмуляции карты хоста (HCE), являются ретрансляционные атаки (англ. relay attacks). В ходе таких атак злоумышленники перехватывают и передают на большое расстояние легитимную коммуникацию между устройством и терминалом для совершения несанкционированных транзакций.

Для противодействия этой уязвимости консорциум NFC Forum в рамках технологической дорожной карты на 2026 год разрабатывает профиль безопасности контроллеров и стандартизирует протокол Relay Resistance Protocol (RRP)[20]. Принцип работы протокола заключается в измерении времени прохождения сигнала в обе стороны: если задержка при обмене данными превышает установленный порог, удалённая транзакция блокируется.

Примечания

  1. ↑ 1 2 HuaweiNFCPayWear. GitHub. Дата обращения: 29 мая 2026.
  2. ↑ 1 2 HCE-based NFC transactions in apps in the EEA. Apple Developer. Дата обращения: 29 мая 2026.
  3. ↑ SimplyTapp Proposes Secure Elements in the Cloud (англ.). NFC World. Дата обращения: 29 мая 2026. Архивировано 3 сентября 2015 года.
  4. ↑ IDC: Smartphone OS Market Share (англ.). IDC. Дата обращения: 29 мая 2026. Архивировано 2 июня 2015 года.
  5. ↑ Visa Inc.: Visa to Enable Secure Cloud-Based Mobile Payments (англ.). Visa. Дата обращения: 29 мая 2026. Архивировано 2 октября 2014 года.
  6. ↑ RBC First bank in North America with Host Card Emulation (англ.). Visa. Дата обращения: 29 мая 2026. Архивировано 2 октября 2014 года.
  7. ↑ Commission accepts commitments by Apple to open up access to tap and go technology on iPhones (англ.). European Commission (11 июля 2024). Дата обращения: 29 мая 2026.
  8. ↑ Apple NFC opening: opportunities for banks. Netcetera. Дата обращения: 29 мая 2026.
  9. ↑ How Apple Pay Third-Party Access Could Alter Mobile Payments in Europe. Oliver Wyman (февраль 2025). Дата обращения: 29 мая 2026.
  10. ↑ Android KitKat (англ.). Android Developers. Дата обращения: 29 мая 2026. Архивировано 15 августа 2015 года.
  11. ↑ FeliCa. Android Source. Дата обращения: 29 мая 2026.
  12. ↑ DMA and apps in the EU. Apple Developer. Дата обращения: 29 мая 2026.
  13. ↑ 1 2 Beyond Apple Pay: Navigating the NFC Shift. G+D. Дата обращения: 29 мая 2026.
  14. ↑ SimplyTapp proposes secure elements in the cloud (англ.). NFC World. Дата обращения: 29 мая 2026. Архивировано 3 сентября 2015 года.
  15. ↑ Windows 10 for mobile gets HCE (англ.). NFC World. Дата обращения: 29 мая 2026. Архивировано 29 мая 2016 года.
  16. ↑ SmartCardEmulator class. GitHub. MicrosoftDocs. Дата обращения: 29 мая 2026.
  17. ↑ [HOW-TO][CHICAGO] Ventra using SimplyTapp (англ.). XDA Developers. Дата обращения: 7 июня 2024. Архивировано 8 мая 2014 года.
  18. ↑ Москва в 2026 году запустит оплату проезда в транспорте виртуальной картой «Тройка» с помощью NFC. ICT.Moscow. Дата обращения: 29 мая 2026.
  19. ↑ Виртуальная «Тройка» с NFC в Москве: обновят систему оплаты проезда. Finestia.ru. Дата обращения: 29 мая 2026.
  20. ↑ NFC Forum Technology Roadmap Booklet. NFC Forum. Дата обращения: 29 мая 2026.

Категории