はじめに

NFCやFeliCaの仕様に関しては NFCとFeliCaについて整理するでざっくりとまとめています

どうやってNFCカード/タグを読み込むの？

PCに外付けのNFCリーダーを接続する or NFC対応のスマホを使用する
NFCリーダーはSONY製のPaSoRiがデファクト感ある

どの型番のPaSoRiを使えば良いの？

PaSoRiの製品一覧は PaSoRi製品比較表にまとまっているため、自分のプラットフォームで動作する機種を選択する
RC-S300はRC-S380の後継機種
注意点としてはRC-S300とRC-S300/Sはnfcpy(後述)で認識できない

どうやって中身(データ)を見るの？

コードから制御したい場合は主に以下の3種類
- PC/SC(Personal Computer/Smart Card) API
  - ICカードの情報を取得するためのAPI
  - 大抵のプラットフォームで使えるっぽい(未検証)
  - そのぶん敷居が高い印象
- nfcpy
  - Python製のライブラリ
  - デファクト感ある
  - RC-S300、RC-S300/Sに対応していない
    - Issues には上がってるが実装はされていない
  - libusb に依存している
- node-pcsc
  - Node.js製のPC/SCラッパー
コードから制御する必要がない場合
- NFC Tools - Pro Edition
  - NFCリーダーのアプリ
  - 一通りの操作が可能
  - カードエミュレーションモードも一応実装されているため、動作検証等にも使用できそう

本題: PaSoRiとnfcpyでNFCの中身を覗いてみる

NFCリーダーを接続後、以下のコマンドを実行
認識されている場合、接続しているNFCリーダーが出力される

$ lsusb
...
Bus 001 Device 004: ID 054c:06c1 Sony Corp. RC-S380/S
...

nfcpyのインストール

$ pip install nfcpy

nfcpyの初期設定
- 以下のコマンドを実行するとnfcpyを正常に動作させるために実行が必要なコマンドを教えてくれる

$ python3 -m nfc
This is the 1.0.4 version of nfcpy run in Python 3.9.7
on Linux-5.13.0-37-generic-x86_64-with-glibc2.34
I'm now searching your system for contactless devices
** found usb:054c:06c1 at usb:001:017 but access is denied
-- the device is owned by 'root' but you are 'kazukichi'
-- also members of the 'root' group would be permitted
-- you could use 'sudo' but this is not recommended
-- better assign the device to the 'plugdev' group
   sudo sh -c 'echo SUBSYSTEM==\"usb\", ACTION==\"add\", ATTRS{idVendor}==\"054c\", ATTRS{idProduct}==\"06c1\", GROUP=\"plugdev\" >> /etc/udev/rules.d/nfcdev.rules'
   sudo udevadm control -R # then re-attach device
I'm not trying serial devices because you haven't told me
-- add the option '--search-tty' to have me looking
-- but beware that this may break other serial devs
Sorry, but I couldn't find any contactless device

上記で提示されたコマンドを実行後、再度以下のコマンドを実行すると、更に実行が必要なコマンドが提示されることもあるため注意する

$ python3 -m nfc
This is the 1.0.4 version of nfcpy run in Python 3.9.7
on Linux-5.13.0-40-generic-x86_64-with-glibc2.34
I'm now searching your system for contactless devices
** found usb:054c:06c1 at usb:001:004 but it's already used
-- scan sysfs entry at '/sys/bus/usb/devices/1-4:1.0/'
-- the device is used by the 'port100' kernel driver
-- this kernel driver belongs to the linux nfc subsystem
-- you can remove it to free the device for this session
   sudo modprobe -r port100
-- and blacklist the driver to prevent loading next time
   sudo sh -c 'echo blacklist port100 >> /etc/modprobe.d/blacklist-nfc.conf'
I'm not trying serial devices because you haven't told me
-- add the option '--search-tty' to have me looking
-- but beware that this may break other serial devs
Sorry, but I couldn't find any contactless device

正常に設定できたら以下のような実行結果が表示される

$ python3 -m nfc
This is the 1.0.4 version of nfcpy run in Python 3.9.7
on Linux-5.13.0-40-generic-x86_64-with-glibc2.34
I'm now searching your system for contactless devices
** found SONY RC-S380/S NFC Port-100 v1.11 at usb:001:004
I'm not trying serial devices because you haven't told me
-- add the option '--search-tty' to have me looking
-- but beware that this may break other serial devs

nfcpyからNFCリーダーが認識できているかの確認

$ python
Python 3.9.7 (default, Sep 10 2021, 14:59:43) 
[GCC 11.2.0] on linux
Type "help", "copyright", "credits" or "license" for more information.
>>> import nfc
>>> clf = nfc.ContactlessFrontend()
>>> clf.open('usb:054c:06c1')
True

NFCカードの検出をしてみる
- 下記のコードを実行後、NFCリーダーにNFCカード/タグをかざしてみる
- NFCカードの情報やメモリの内容が出力されていることが分かる

import nfc

clf = nfc.ContactlessFrontend("usb")
tag = clf.connect(rdwr={'on-connect': lambda tag: False})
print(tag)
print(('  \n  '.join(tag.dump())))

実行結果(センシティブな情報は■で伏せています)

$ pipenv run python3 app.py 
Type3Tag 'FeliCa Standard (RC-SA00/1)' ID=■■■■■■■■■■■■■■■■ PMM=■■■■■■■■■■■■■■■■ SYS=■■■■
System ■■■■ (Common Area)  
  Area 0000--FFFE  
  System FE0F (unknown)  
  Area 0000--FFFE  
    Area 1000--7FFF  
      Area 1001--7FFF  
        Random Service 64: write with key (0x1008)  
        Random Service 128: write with key (0x2008)  
        Area 8000--DFFF  
        Area 8001--AFFF  
          Random Service 512: write with key (0x8008)  
          Random Service 576: write with key (0x9008)  
          Random Service 640: write with key (0xA008)  
          Area B001--BFFF  
          Random Service 704: write with key (0xB008)  
          Random Service 705: write with key (0xB048)

項目	説明
`Type3Tag`	NDEFのTypeが3(≒FeliCa)であることを示している
`RC-SA00/1`	NFCカードのICチップの型番技術情報対象製品一覧から確認することが可能
`ID`	`IDm`のこと NFCリーダー/ライターが通信相手のカードを識別するための製造ID 上位2byteが製造者コード、続く6byteがカード識別番号
`PMM`	`PMm`のこと NFCリーダー/ライターが通信相手のカードの種別と性能を識別するためのパラメータ
`SYS`	システムコードシステムを識別するための値事業者/使用用途ごとに割り当てられる
`System` / `Area`	システム > エリア > サービス > ブロックという入れ子構造になっている
`Random Service`	ユーザが自由にブロックを指定してアクセス可能なサービス

詳しくは技術情報 FeliCa技術方式の各種コードについてを参照

PaSoRiとnfcpyでNFCの中身を覗いてみる

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どうやってNFCカード/タグを読み込むの？

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どうやって中身(データ)を見るの？

本題: PaSoRiとnfcpyでNFCの中身を覗いてみる

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