Все что вы хотели знать об имплантируемых метках, но боялись спросить / Хабр

Мне всегда нравилась идея ключа, который невозможно забыть. А если при этом ключ еще и подходит к стандартным замкам — прекрасно вдвойне.

Поэтому, как только появилась возможность разместить под собственной кожей RFID, совместимый хоть с чем-нибудь общеупотребимым, я это и сделал, имплантировав метку EM4100 — множество дешевых замков и систем контроля доступа используют его.

А когда обнаружилась метка, совместимая с NFC — и способная быть ключом к ноутбукам, смартфонам и оставшимся замкам — избегать ее встраивания причин решительно не было.

RFID.

RFID — Radio Frequency IDentification — технологии беспроводной идентификации пользователей, оборудования. Существует большое количество совершенно разных технологий, отличающихся рабочей частотой (868 МГц, 13,56 МГц, 125 кГц и др.), кодированием, возможностью чтения-записи или только чтения, дальностью действия, наличием батарейки, назначением.

Считыватель, reader — активное устройство считывания меток, посылает регулярные запросы в виде электромагнитных волн в окружающее пространство. Может быть автономным со свой памятью и возможностью сразу управлять, например, замком; или же передавать данные по RS-485, USB или другим образом.

Метка, ключ, тег, tag — устройство, содержащее уникальный идентификатор, и, иногда, область данных. Может быть встроенное шифрование, выполнение кода, другие возможности. Чаще не содержит батареек и питается от ЭМ волн, излучаемых считывателем.

Стандарт EM4100.

Стандарт бесконтактных радиочастотных идентификационных карт компании EM Microelectronic-Marin. Работают на частоте 125 кГц.

Имеют уникальный номер длиной 40 бит, которые и передают вместе со служебными байтами циклично в открытом виде. Шифрования и хранения пользовательских данных, как и возможности записи — нет (официально, неофициально давно уже есть болванки карт, куда можно записать произвольный номер). Очевидно, для серьезной защиты хоть чего-нибудь не подходят совершенно. Однако, довольно широко применяются в простых СКД, домофонах вместо таблеток Dallas, дешевых контроллерах электромагнитных замков и подобных вещах. Ключи могут выглядеть как пластиковый брелок, гибкая или твердая пластиковая карта или по-другому.

Имплантируемые метки EM4100.

Основные требования к имплантируемому устройству:

— Небольшой размер, чтобы слишком не торчало под кожей

— Обтекаемая форма, чтобы не повреждало кожу изнутри

— Биоинертный материал — чистый силикон, стекло

— Герметичность, прочность и стойкость к стерилизации

RFID-метки хорошо подходят для вживления, так как им не требуются сменные или заряжаемые источники питания, контакты, разъемы. В 2021 году почему-то было довольно трудно найти метки, которые пригодны для имплантирования и при этом — совместимы с чем-нибудь широкоупотребимым. Продавались или метки ЕМ4100 в виде брелков, карт, дешевые и огромного размера, или же имплантируемые метки для учета животных, которые можно считать только специальным считывателем. EM4100 или совместимых в стеклянной капсуле — не было.

Но все оказалось не так плохо! По запросам em4100 glass, em4102 glass, rfid glass удалось найти что-то похожее на eBay и сразу это заказать. Пришли два набора меток, вот такие (левое фото — моё, правое — rss-systems.de)

Первыми я получил те, что слева, и расстроился от их размера. Они оказались больше, чем на фото, при этом не из стекла и не совсем округлой формы. К счастью, за ними приехали и другие, оказавшиеся стеклянными гладкими капсулами примерно 12 мм длинной и 3 мм в диаметре. Их и было решено вживить.

Процесс имплантации метки под кожу.

Какое-то время занял поиск человека, готового взяться за имплантацию. В принципе, я был готов сделать это и сам, если никого не найдется, или доверить другу-ветеринару, но все оказалось проще. Знакомый врач (по специальности — врач общей практики, но, как и все врачи, конечно, умеющий накладывать швы, делать подкожное обезболивание и разрезы) согласился все сделать в лучшем виде, и летом 2021 года мы закупили необходимые материалы (новокаин, антисептики, несколько медицинских инструментов, стерильные скальпели и иглы с нитью) и приступили.

Вот что мы сделали:

— Стерилизация меток. Так как метки пришли не стерильными, было необходимо их стерилизовать. Для этого метка была тщательно вымыта, затем в течение часа метка находилась в йодном растворе, непосредственно перед помещением под кожу были промыты сначала спиртом, потом стерильной водой для инъекций.

— Стерилизация инструментов. Скальпели, перчатки, наборы из иглы и нити уже были стерильными (и одноразовыми), а вот стальной пинцет и лопатка, необходимая, чтобы создать в подкожной клетчатке пространство под метку, требовали стерилизации. Доступа к автоклаву не было, так что пришлось использовать химический способ стерилизации. Мы использовали «пюржавель» в высокой концентрации. Это плохо влияет на инструменты (вызывает коррозию даже нержавеющей хирургической стали), но зато доступно и вполне работает.

— Обезболивание. Инфильтрационная анестезия новокаином — вводим раствор новокаина 20 мг/мл подкожно в предполагаемое место разреза и подождать в течение 5-10 минут для проникновения в окружающие ткани. Осторожнее с новокаином! — при наличии у вас аллергии иили кривых рук может вызвать множество самых неприятных последствий, вплоть до смертельного исхода! Не делайте этого самостоятельно, если вы не врач.

— Выбор места размещения метки. Обычно мелкие предметы имплантируют в пространство между большим и указательным пальцами руки (примерно туда, где находится метка на КДПВ) — меньше всего шансов повредить ее при работе руками с чем-нибудь. По этим же причинам была выбрана левая рука.

— Разрез и размещение метки. Кожу трижды протерли спиртом. Разрез сделали обычным одноразовым скальпелем, примерно 5 мм в длину, предварительно натянув кожу. Так как под местом разреза к этому моменту уже находится «пузырь» из раствора новокаина, не ошибиться с глубиной довольно просто. Затем стоматологической лопаткой (лопатка шириной миллиметров 5, длиной 30 и на ручке) отделили кожу от клетчатки и пинцетом просунули туда метку. Чтобы ее не выдавило обратно, метка должна оказаться на расстоянии 1-2 см от разреза, а не впритык.

— Завершение. Так как разрез был мал, зашивать его не было смысла, ограничились обработкой раны перекисью водорода и наложением стерильного пластыря. Также я принял внутрь дозу антибиотика широкого спектра действия, чтобы снизить вероятность воспаления, если что-то все-таки не получилось простерилизовать достаточно хорошо.

Заживление проходило без каких-либо проблем, больших опухлостей, гематом, воспалений. В течение трех дней я пил антибиотик и менял пластырь, промывая место разреза хлоргексидином, затем снял его. Метка прощупывалась под кожей, не причиняла какого-то дискомфорта, и — самое главное — работала!

Вот так место разреза выглядело на второй день.

Еще через год я добавил к имеющейся метке EM4100 вторую, NFC-совместимую, которую можно считывать смартфоном и вообще использовать много как. Об этом расскажу во второй части статьи (если это вызовет интерес, конечно).

Как это выглядит сейчас.

Если не растягивать кожу специально, заметить метки трудно:

Каких-либо проблем, осложнений не возникало, в том числе при работе руками, падениях и прочих опасных действиях.

Для чего использовать?

Я использую эту метку для того же, для чего и хотел — в качестве электронного ключа в свою комнату, в офис. Надежность самого стандарта невысока, но, как правило, электромагнитный замок — не основной, а только вспомогательный. У нас в офисе, например, он используется днем, а на ночь, когда все уходят, дверь запирается еще на механический ключ и помещение ставится на охрану. Так что вполне хватает и EM4100.

Процесс открытия замка (руку нужно держать тыльной стороной к считывателю, так как дальность действия совсем маленькая):

Доступ в квартиру, комнату, машину, служебное помещение. Простое подтверждение каких-либо действий. Для серьезной безопасности конкретно эта метка не подходит (см. выше), но более менее подходит NFC-совместимая, о ней во второй части.

Наблюдения и замечания.

— Метки никак не ощущаются, не мешают работе рукой, за почти два года ничего не сломалось.

— В металлоискателях ничего не пищит.

— Иметь ключ от дверей всегда с собой, особенно от захлопывающихся — действительно удобно.

— Расстояние считывания — менее сантиметра, чаще всего это вообще должен быть контакт кожей. Поэтому сделать копию EM4100 не сложнее, чем копию карты, которая лежит в кармане. Нормальные NFC (ISO 14443) не копируются вообще криптография внутри.

— Нет, меня ни разу не беспокоит уникальный идентификатор в теле. В теле и так полно уникальных идентификаторов, еще больше мы носим с собой в виде техники и документов.

— КДПВ не моя, взята отсюда, права на нее принадлежат ее автору.

Заключение и вторая часть.

Опыт по внедрению первой метки прошел вполне удачно, и через год я решил расширить функционал с помощью метки NFC, совместимой в т.ч. со смартфонами и позволяющей их разблокировать.

Во второй части статьи хочу рассказать о таких метках, возможности разблокировать телефон или входить в Windows с помощью метки, а также про другой, более простой способ имплантации шприцем.

[Источник] (https://geektimes.ru/post/246298/)