Handbuch der Chipkarten: Aufbau, Funktionsweise, Einsatz von Smart Cards
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| Main Authors: | , |
|---|---|
| Format: | Book |
| Language: | German |
| Published: |
München
Hanser
2008
|
| Edition: | 5., überarb. und erw. Aufl. |
| Subjects: | |
| Online Access: | Inhaltsverzeichnis Inhaltsverzeichnis |
| Physical Description: | XLIV, 1124 S. Ill., graph. Darst. 25 cm |
| ISBN: | 9783446404021 3446404023 |
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| adam_text | Inhaltsverzeichnis
Vorwort ...................................... XXV
Symbole und Notationen ............................. XXVII
Abkürzungen ................................... XXX
1 Einleitung ..................................... 1
1.1 Geschichte der Chipkarten.......................... 2
1.2 Kartentypen und deren Anwendungen.................... 8
1.2.1 Speicherkarten........................... 8
1.2.2 Prozessorkarten........................... 9
1.2.3 Kontaktlose Karten......................... 10
1.3 Normung................................... 11
2 Arten von Karten................................. 17
2.1 Hochgeprägte Karten............................. 17
2.2 Magnetstreifenkarten............................. 18
2.3 Chipkarten.................................. 21
2.3.1 Speicherkarten........................... 22
2.3.2 Kontaktlose Speicherkarten..................... 23
2.3.3 Prozessorkarten........................... 23
2.3.4 Kontaktlose Prozessorkarten.................... 26
2.3.5 Multi-Megabyte-Karten....................... 27
2.3.6 Sicherheitstoken .......................... 28
2.4 Optische Speicherkarten........................... 29
3 Physikalische Eigenschaften ........................... 31
3.1 Kartenformate................................ 32
3.2 Kontaktflächen................................ 39
3.3 Kartenkörper................................. 41
3.4 Kartenmaterialien............................... 42
3.5 Kartenelemente und Sicherheitsmerkmale.................. 45
3.5.1 Guillochen ............................. 46
3.5.2 Unterschriftsstreifen........................ 46
3.5.3
Mikroschrift
............................. 47
3.5.4 UV-Schrift.............................. 47
3.5.5
Barkode
............................... 47
3.5.6 Hologramm............................. 47
3.5.7 Kinegramm, Kippbild........................ 48
3.5.8 Multiple Laser Image........................ 48
3.5.9 Hochprägung............................ 49
3.5.10 Lasergravur............................. 50
3.5.11 Rubbelfeld ............................. 50
3.5.12 Thermochrome-Anzeige...................... 51
3.5.13 Moduliertes Merkmal........................ 52
3.5.14 Sicherheitsmerkmale........................ 53
3.6 Chipmodule.................................. 54
3.6.1 Elektrische Kontaktierang zwischen Chip und Modul....... 55
3.6.2 TAB-Modul............................. 57
3.6.3 Chip-on-Flex-Modul........................ 58
3.6.4 Lead-Frame-Modul......................... 61
3.6.5 Sondermodule............................ 63
Elektrische Eigenschaften............................ 65
4.1 Beschallung.................................. 67
4.2 Versorgungsspannung............................ 68
4.3 Versorgungsstrom .............................. 71
4.4 Taktversorgung................................ 73
4.5 Datenübertragung mit T=0/l......................... 74
4.6 An-AAbschaltsequenz............................. 75
Mikrocontroller für Chipkarten......................... 77
5.1 Halbleitertechnologie............................. 80
5.2 Prozessortypen................................ 83
5.3 Speicherarten................................. 87
5.3.1 ROM ................................ 89
5.3.2
EPROM
............................... 90
5.3.3
EEPROM..............................
90
5.3.4 Flash ................................ 96
5.3.5 RAM................................ 97
5.3.6
FRAM
................................ 98
5.4 Zusatzhardware................................ 99
5.4.1 Kommunikation mit T=0/l..................... 99
5.4.2 Kommunikation mit USB...................... 100
5.4.3 Kommunikation mit
MMC
..................... 101
5.4.4 Kommunikation mit SWP ..................... 101
5.4.5 Kommunikation mit I2C-Bus.................... 102
5.4.6 Timer................................ 102
5.4.7 CRC-Recheneinheit......................... 103
5.4.8 Zufallszahlengenerator....................... 103
5.4.9 Takterzeugung und Taktvervielfachung............... 104
5.4.10 DMA................................ 106
5.4.11 Speicherverwaltung......................... 106
5.4.12 Java-Beschleuniger......................... 108
5.4.13 Koprozessor für symmetrische Kryptoalgorithmen ........ 109
5.4.14 Koprozessor für asymmetrische Kryptoalgorithmen........ 109
5.4.15 Fehlererkennung und
-korrektur
bei nichtflüchtigem Speicher . . . 110
5.4.16 Schnittstelle zu einem Massenspeicher............... 110
5.4.17 Modul mit mehreren Chips..................... 111
5.4.18 Gestapelte Chips.......................... 113
5.5 Erweiterter Temperaturbereich........................ 114
Informationstechnische Grundlagen....................... 115
6.1 Strukturierung von Daten........................... 115
6.2 Kodierung alphanumerischer Daten..................... 122
6.2.1 7-Bit-Kode............................. 122
6.2.2 8-Bit-Kode............................. 122
6.2.3 16-Bit-Kode............................. 123
6.2.4 32-Bit-Kode............................. 123
6.3 SDL-Symbolik................................ 124
6.4 Zustandsautomaten.............................. 125
6.4.1 Grundlagen zur Automatentheorie................. 126
6.4.2 Praktische Anwendung....................... 127
6.5 Fehlererkennungs-und Fehlerkorrekturkodes................ 130
6.5.1 XOR-Prüfsummen......................... 132
6.5.2 CRC-Prüfsummen ......................... 133
6.5.3 Reed-Solomon-Kodes........................ 135
6.5.4 Fehlerkorrekturkodes........................ 136
6.6 Datenkompression.............................. 138
Sicherheitstechnische Grundlagen........................ 141
7.1 Kryptologie.................................. 141
7.1.1 Symmetrische Kryptoalgorithmen................. 147
7.1.1.1 DES-Algorithmus.................... 147
7.1.1.2 AES-Algorithmus.................... 149
7.1.1.3 IDEA-Algorithmus................... 150
7.1.1.4
COMP^-Algorithmen
................ 151
7.1.1.5 Milenage-Algorithmus................. 151
7.1.1.6 Betriebsarten für Blockverschlüsselungsalgorithmen . 152
7.1.1.7 Mehrfachverschlüsselung................ 153
7.1.2 Asymmetrische Kryptoalgorithmen ................ 155
7.1.2.1 RSA-Algorithmus.................... 155
7.1.2.2 Schlüsselgenerierung für RSA............. 159
7.1.2.3 DSS-Algorithmus.................... 161
7.1.2.4 Elliptische Kurven als asymmetrische Kryptoalgorithmen 162
7.1.3
Padding
............................... 164
7.1.4 Message
Authentication Code
und
Cryptographic Checksum
... 166
7.2
Hashfunktionen
................................ 167
7.3 Zufallszahlen................................. 170
7.3.1 Erzeugung von Zufallszahlen.................... 171
7.3.2 Prüfung von Zufallszahlen..................... 174
7.4 Authentisierung................................ 178
7.4.1 Einseitige symmetrische Authentisierung............. 180
7.4.2 Gegenseitige symmetrische Authentisierung............ 182
7.4.3 Statische asymmetrische Authentisierung............. 183
7.4.4 Dynamische asymmetrische Authentisierung ........... 185
7.5 Digitale Signatur............................... 187
7.6 Zertifikate................................... 191
7.7 Schlüsselmanagement............................ 193
7.7.1 Abgeleitete Schlüssel........................ 195
7.7.2 Schlüsseldiversifizierung...................... 195
7.7.3 Schlüsselversionen......................... 195
7.7.4 Dynamische Schlüssel....................... 196
7.7.4.1 Nutzung von symmetrischen Kryptoalgorithmen. . . . 196
7.7.4.2 Nutzung von asymmetrischen Kryptoalgorithmen . . . 197
7.7.5 Schlüsselinformationen....................... 198
7.7.6 Beispiel für Schlüsselmanagement................. 199
7.8 Identifizierung von Personen......................... 201
7.8.1 Identifizierung durch Wissen.................... 202
7.8.2 Prüfung einer Geheimzahl..................... 203
7.8.3 Wahrscheinlichkeit des Erratens einer PIN............. 205
7.8.4 Generierung einer PIN....................... 206
7.8.5 Prüfung auf Echtheit des Terminals ................ 208
7.8.6 Biometrische Verfahren....................... 209
Kommunikation mit Chipkarten......................... 217
8.1
Answer to Reset...............................
219
8.1.1 Der Initial
Character
........................ 222
8.1.2 Der Format
Character
........................ 223
8.1.3 Die Interface
Characters
...................... 223
8.1.3.1 Global Interface
Character
TA
ι
............. 224
8.1.3.2 Global Interface
Character
TAi............. 225
8.1.3.3 Global Interface
Character
TCi............. 226
8.1.3.4
Specific
Interface
Character
TC2............ 226
8.1.3.5
Specific
Interface
Character
TAi............ 227
8.1.3.6
Specific
Interface
Character
TBi............ 227
8.1.3.7
Specific
Interface
Character
TC¡............
227
8.1.3.8 Global Interface
Character
TA2
............. 228
8.1.4 Die
Historical Characters
...................... 228
8.1.5 Der Check
Character
........................ 231
8.1.6 Praxisbeispiele für
ATRs
...................... 231
8.2
Protocol
Parameter
Selection
......................... 235
8.3 Struktur der Nachrichten........................... 238
8.3.1 Struktur der Kommando-APDUs.................. 239
8.3.2 Struktur der Antwort-APDUs.................... 241
8.4 Sicherung der Datenübertragung....................... 242
8.4.1 Datenobjekte für Klartext...................... 245
8.4.2 Datenobjekte für Sicherheitsmechanismen............. 245
8.4.3 Datenobjekte für Hilfsfunktionen.................. 246
8.4.4 Das
Authentic-
Verfahren...................... 246
8.4.5 Das
Combined-
Verfahren...................... 248
8.4.6 Sendefolgezähler.......................... 250
8.5 Logische Kanäle............................... 251
8.6 Logische Protokolle ............................. 252
8.6.1
ТСРЛР
-Protokoll
.......................... 253
8.6.2 HTTP-Protokoll........................... 254
8.6.3 BIP-Protokoll............................ 255
8.7 Anbindung von Terminals an übergeordnete Systeme............ 256
8.7.1 PC/SC................................ 256
8.7.1.1 ICC-
Aware
Application................. 258
8.7.1.2 Service Provider .................... 258
8.7.1.3 ICC
Resource
Manager................. 259
8.7.1.4 IFD Handler....................... 259
8.7.1.5 IFD........................... 260
8.7.1.6 ICC........................... 260
8.7.2 OCF................................. 260
8.7.3
MKT
................................ 260
8.7.4
MUSCLE..............................
261
Kontaktbehaftete Datenübertragung ...................... 263
9.1 Physikalische Übertragungsschicht ..................... 263
9.2 Protokolle für Speicherkarten........................ 268
9.2.1 Protokoll für Telefonchips..................... 270
9.2.1.1 Rücksetzen des Adresszeigers............. 270
9.2.1.2 Erhöhen des Adresszeigers und Lesen......... 271
9.2.1.3 Schreiben auf eine Adresse............... 272
9.2.1.4 Löschen von Bytes................... 272
9.2.2
ťC-Bus
............................... 272
9.2.2.1 Lesen von einer Adresse................ 273
9.2.2.2 Schreiben auf eine Adresse............... 274
9.3 ISO-Übertragungsprotokolle......................... 275
9.3.1 Übertragungsprotokoll T=0..................... 276
9.3.2 Übertragungsprotokoll T=l..................... 282
9.3.2.1 Blockaufbau....................... 283
9.3.2.2 Sendefolge-ZEmpfangsfolgezähler........... 287
9.3.2.3 Wartezeiten....................... 287
9.3.2.4 Mechanismen des Übertragungsprotokolls....... 290
9.3.2.5 Beispiel für die Datenübertragung mit T=l....... 293
9.3.3 Vergleich der Übertragungsprotokolle T=0 und T=l........ 294
9.3.4 Übertragungsprotokoll
Т=
14 (Deutschland)............ 294
9.4 Übertragungsprotokoll USB......................... 295
9.4.1 Elektrische Verbindung....................... 297
9.4.2 Logische Verbindung........................ 298
9.4.2.1 Übertragungsmodi................... 298
9.4.2.2 Datenpakete....................... 299
9.4.3 Geräteklassen............................ 300
9.4.4 Resümee und Ausblick....................... 301
9.5 Übertragungsprotokoll
MMC
........................ 301
9.6 Single-Wire-Protokoll............................ 302
10 Kontaktlose Datenübertragung ......................... 307
10.1 Induktive Kopplung ............................. 308
10.2 Energieübertragung.............................. 310
10.3 Datenübertragung............................... 311
10.4 Kapazitive Kopplung............................. 312
10.5 Antikollision................................. 312
10.6 Stand der Normung.............................. 314
10.7 Close-Coupling-Chipkarten (ISO/IEC 10536)................ 316
10.7.1 Energieübertragung......................... 318
10.7.2 Induktive Datenübertragung.................... 318
10.7.2.1 Übertragung von der Karte zum Terminal....... 319
10.7.2.2 Übertragung vom Terminal zur Karte ......... 319
10.7.3 Kapazitive Datenübertragung.................... 320
10.8 Remote-Coupling-Chipkarten........................ 321
10.9 Proximity-Chipkarten
(1ЅОЛЕС
14443)................... 322
10.9.1 Physikalische Eigenschaften.................... 323
10.9.2 Energieübertragung und Signalschnittstelle............ 324
10.9.3 Signal- und Kommunikationsschnittstelle............. 324
10.9.4 Kommunikationsinterface Typ
A
.................. 326
10.9.5 Kommunikationsinterface Typ
В
.................. 328
10.9.5.1 Datenübertragung vom Terminal zur Karte....... 328
10.9.5.2 Datenübertragung von der Karte zum Terminal .... 329
10.9.6 Initialisierung und Antikollision
(1ЅОДЕС
14443-3)........ 330
10.9.6.1 Initialisierung und Antikollision Typ
А
......... 330
10.9.6.2 Initialisierung und Antikollision Typ
В
......... 343
10.9.7 Übertragungsprotokoll....................... 360
10.9.7.1 Protokoll-Aktivierung bei Karten vom Typ
A
..... 360
10.9.7.2 Halbduplex-Blockprotokoll............... 367
10.9.7.3 Deaktivierung einer Karte ............... 372
10.9.7.4 Fehlerbehandlung.................... 372
10.10Vicinity-Chipkarten(ISCVIEC15693).................... 372
10.11
Near Field Communication (NFC)
...................... 376
10.11.1
Stand
der Spezifikation....................... 377
10.11.2 Das NFC-Protokoll......................... 378
10.11.3 NFC-Anwendungen ........................ 379
10.11.3.1 Schnelle Information zu Dienstleistungen....... 379
10.11.3.2 Peer-to-Peer-Informationsaustausch.......... 379
10.11.3.3 Mobiles Bezahlen.................... 379
10.11.3.4
Secure NFC.......................
380
10.12 FeliCa..................................... 381
10.13
Mirare.....................................
381
11 Kommandos von Chipkarten........................... 383
11.1 Kommandos zur Auswahl von Dateien.................... 387
11.2 Schreib-und Lesekommandos........................ 389
11.3 Suchkommandos............................... 398
11.4 Operationen auf Dateien........................... 400
11.5 Kommandos zur Authentisierung von Personen............... 402
11.6 Kommandos zur Authentisierung von Geräten................ 405
11.7 Kommandos für Kryptoalgorithmen..................... 410
11.8 Kommandos zur Verwaltung von Dateien.................. 417
11.9 Kommandos zur Verwaltung von Anwendungen .............. 422
11.10 Kommandos zur Komplettierung....................... 424
11.11 Kommandos zum Test der Hardware..................... 428
11.12 Kommandos für Datenübertragung...................... 431
11.13 Datenbankkommandos- SCQL....................... 433
11.14 Kommandos für elektronische Geldbörsen.................. 436
11.15 Kommandos für Kredit-und Debitkarten .................. 438
11.16 Anwendungsspezifische Kommandos.................... 440
11.17 Ausführungszeiten von Kommandos..................... 440
11.17.1 Formelsammlung zur Abschätzung von Ausführungszeiten .... 441
11.17.1.1 Kommandoabarbeitung................. 442
11.17.1.2 Proportionalitätsfaktor für vordefinierte Funktionen . . 443
11.17.1.3
NVM-Operationen
................... 444
11.17.1.4 Datenübertragung ................... 445
11.17.1.5 Rechenbeispiel: Kommando
READ BINARY
..... 446
11.17.1.6 Rechenbeispiel: Initialisierung einer Chipkarte .... 447
11.17.2 Zeitfunktionen typischer Chipkarten-Kommandos......... 449
11.17.3 Typische Ausführungszeiten von Kommandos........... 452
12 Dateiverwaltung in Chipkarten ......................... 455
12.1 Aufbau von Dateien ............................. 456
12.2 Lebenszyklus von Dateien.......................... 456
12.3 Dateitypen.................................. 458
12.3.1 Master File............................. 458
12.3.2
Dedicated File
............................ 458
12.3.3 Application
Dedicated File
..................... 459
12.3.4
Elementary File
........................... 459
12.3.5
Working
EF.............................
459
12.3.6
Internal
EF
............................. 460
12.4 Dateien für eine Anwendung......................... 460
12.5 Dateinamen.................................. 461
12.5.1
File Identifier
............................ 461
12.5.2 Short
File Identifier
......................... 463
12.5.3
DF
Name.............................. 463
12.5.4 Aufbau und Kodierung des Application
Identifier
......... 464
12.6 Selektion von Dateien............................ 465
12.6.1 Selektion von Verzeichnissen.................... 466
12.6.2 Explizite Selektion von
EFs
.................... 466
12.6.3 Implizite Selektion von
EFs
.................... 466
12.6.4 Selektion durch Pfadangabe .................... 467
12.7 Dateistrukturen von
EFs
........................... 467
12.7.1 Dateistruktur „transparent ..................... 468
12.7.2 Dateistruktur „linear
fixed
..................... 469
12.7.3 Dateistruktur „linear variable ................... 469
12.7.4 Dateistruktur
„cyclic
........................ 470
12.7.5 Dateistruktur für Datenobjekte................... 471
12.7.6 Dateistraktur für Datenbanken................... 471
12.7.7 Dateistraktur
„execute
....................... 471
12.7.8 Dateistruktur für Ablaufsteuerung................. 472
12.8 Zugriffsbedingungen auf Dateien ...................... 472
12.9 Attribute von Dateien............................. 474
12.9.1 Attribut für
WORM
......................... 474
12.9.2 Attribut für häufiges Schreiben................... 475
12.9.3 Attribut für EDC-Benutzung.................... 475
12.9.4 Attribut für atomare Schreibzugriffe................ 475
12.9.5 Attribut für gleichzeitigen Zugriff................. 475
12.9.6 Attribut für Auswahl der Datenübertragung............ 476
12.9.7 Attribut für Dateiverschlüsselung.................. 476
13 Chipkarten-Betriebssysteme........................... 477
13.1 Bisherige Entwicklung der Betriebssysteme................. 479
13.2 Grundlagen und Aufgaben.......................... 482
13.3 Kommando-Abarbeitung........................... 483
13.4 Entwurfs-und Implementierungsprinzipien................. 485
13.5 Komplettierung des Betriebssystems..................... 489
13.5.1 Urlader für das Betriebssystem................... 493
13.5.2 Hardware-Erkennung........................ 493
13.5.3 Soft-und Hardmaske........................ 494
13.5.4 APIs von Betriebssystemen..................... 494
13.6 Speicherorganisation und-Verwaltung.................... 495
13.6.1 Speichermanagement für RAM................... 496
13.6.2 Speichermanagement für
EEPROM
................ 496
13.6.3 Speichermanagement für Flash................... 499
13.7 Dateiverwaltung............................... 502
13.7.1 Zeiger-orientierte Dateiverwaltung................. 503
13.7.2 FAT-orientierte Dateiverwaltung.................. 504
13.7.3 Aufteilung des Speichers in Speicherseiten ............ 506
13.7.4 Separierung von DFs........................ 506
13.7.5 Mechanismen der Freispeicherverwaltung............. 507
13.7.6 Quota-Mechanismus........................ 509
13.7.7 Datenintegrität........................... 510
13.7.8 Anwendungsübergreifende Zugriffe................ 511
13.8 Ablaufsteuerung............................... 512
13.9 Ressourcenzugriffe nach
1ЅОЛЕС
7816-9.................. 513
13.10 Atomare Abläufe............................... 522
13.11 Multitasking................................. 524
13.12
Performance
................................. 526
13.13 Verwaltung von Anwendungen mit
Global Platform
............. 527
13.13.1
Security
Domains
.......................... 529
13.13.2
Issuer Security
Domain
....................... 531
13.13.3
Die Global Platform API
...................... 532
13.13.4
Die Global
Platform-Kommandós
................. 533
13.14 Nachladbarer Programmkode ........................ 534
13.15 Ausführbarer nativer Programmkode..................... 536
13.16 Offene Plattformen.............................. 542
13.16.1 ISO/IEC 7816-kompatible Plattformen............... 543
13.16.2 Java Card.............................. 543
13.16.2.1 Die Programmiersprache Java............. 544
13.16.2.2 Die Eigenschaften von Java............... 546
13.16.2.3 Java Virtual Machine.................. 547
13.16.2.4 Java Card Virtual Machine............... 548
13.16.2.5 Speichergrößen bei Javakarten............. 550
13.16.2.6 Performance bei Javakarten............... 551
13.16.2.7
Java Card Runtime
Environment............ 552
13.16.2.8 Anwendungstrennung.................. 552
13.16.2.9 Kommandoverteilung und Anwendungsselektion . . . 554
13.16.2.10 Transaktionsintegrität.................. 555
13.16.2.11 Persistente und Transistente Objekte.......... 555
13.16.2.12 Java Card Application Programmers Interface..... 556
13.16.2.13 Softwareentwicklung für Java auf Chipkarten..... 560
13.16.2.14 Ausführungsgeschwindigkeit.............. 562
13.16.2.15 Dateisystem....................... 563
13.16.2.16
Kryptografie
und Export................ 564
13.16.2.17 Kommende Generationen der Java-Karte........ 564
13.16.2.18 Resümee und Zukunft.................. 565
13.16.3
Multos
................................ 565
13.16.4 BasicCard.............................. 566
13.16.5 Linux................................ 567
13.17 Chipkarten-Betriebssystem „Small-OS ................... 568
13.17.1 Programmierung in Pseudokode.................. 568
13.17.2 Designkriterien........................... 570
13.17.3 Zugriff auf Dateien......................... 573
13.17.4 Zugriffe auf interne Geheimnisse (PINs und Schlüssel)...... 573
13.17.5 Konstanten von
Small-OS
..................... 576
13.17.6 Variablen von
Small-OS
...................... 576
13.17.6.1 Variablen von
Small-OS
im RAM........... 577
13.17.6.2 Variablen von Small-OS im
EEPROM
......... 577
13.17.7 Hauptschleife und Initialisierung von Hardware und Betriebssystem 582
13.17.8 I/O-Manager............................ 582
13.17.9 File Manager............................ 583
B.n.lOBetriebssystemkern......................... 583
lS.n.HKommandointerpreter........................ 584
13.17.12Returncode Manager........................ 584
13.17.13 Aufbau des Programmkodes eines Kommandos.......... 588
13.17.14Befehlssatz............................. 589
13.17.14.1 Kommando
SELECT
.................. 589
13.17.14.2 Kommando
READ BINARY..............
593
13.17.14.3 Kommando UPDATE
BINARY
............ 594
13.17.14.4 Kommando
READ RECORD
............. 596
13.17.14.5 Kommando UPDATE RECORD............ 599
13.17.14.6 Kommando
VERIFY
.................. 602
13.17.14.7 Kommando
INTERNAL AUTHENTICATE......
606
13.17.15Beispiel
für eine einfache Anwendung............... 609
14 Herstellung von Chipkarten ........................... 613
14.1 Aufgaben und Rollen bei der Herstellung.................. 614
14.2 Der Chipkarten-Lebenszyklus........................ 615
14.3 Herstellung von Chips und Modulen..................... 618
14.3.1 Chipdesign............................. 618
14.3.2 Entwicklung von Chipkarten-Betriebssystemen.......... 620
14.3.3 Halbleitertechnische Fertigung der Chips ............. 622
14.3.4 Test der Chips auf dem
Wafer
................... 624
14.3.5 Sägen der
Wafer
........................... 626
14.3.6 Fixieren der Chips in Module.................... 628
14.3.7 Bonden der Chips ......................... 629
14.3.8 Vergießen der Chips in den Modulen................ 630
14.3.9 Test der Module........................... 631
14.4 Herstellung von Kartenkörpern........................ 632
14.4.1 Einlagenkarte............................ 633
14.4.2 Mehrlagenkarte........................... 633
14.4.3 Spritzgegossene Kartenkörper................... 634
14.4.4 Direkte Plug-In-Produktion..................... 636
14.4.5 Kartenkörper mit integrierter Antenne............... 637
14.4.5.1 Geätzte Antenne .................... 639
14.4.5.2 Gewickelte Antenne .................. 640
14.4.5.3 Verlegte Antenne.................... 640
14.4.5.4 Gedruckte Antenne................... 641
14.4.5.5 Kontaktierung von Antenne und Chip......... 642
14.4.6 Druck von Kartenkörpern...................... 643
14.4.6.1 Bogendruck für Kartenkörper.............. 643
14.4.6.2 Einzelkartendruck für Kartenkörper.......... 644
14.4.6.3 Offsetdruck....................... 644
14.4.6.4 Digitaldruck....................... 645
14.4.6.5 Siebdruck........................ 645
14.4.6.6 Thermotransfer-und Thermosublimationsdruck .... 647
14.4.6.7 Tintenstrahldruck.................... 648
14.4.7 Stanzen der Folien ......................... 648
14.4.8 Aufbringung von Kartenelementen auf den Kartenkörper..... 648
14.5 Zusammenführen von Kartenkörper und Chip................ 649
14.5.1 Fräsen der Modulaussparung.................... 649
14.5.2 Implantierung der Module..................... 651
14.5.3 Bedrucken von Modulen...................... 655
14.5.4 Stanzen des Plug-ins........................ 655
14.6 Elektrischer Test der Module......................... 656
14.7 Laden von statischen Daten ......................... 658
14.7.1 Komplettierung des Betriebssystems................ 659
14.7.2 Zusammenarbeit zwischen Kartenhersteller und-herausgeber . . . 660
14.7.3 Initialisierung der Anwendung................... 662
14.7.4 Optimierter Massendatentransfer in die Chipkarte......... 664
14.7.5 Beschleunigung des Datentransfers in die Chipkarte........ 666
14.8 Laden von individuellen Daten........................ 669
14.8.1 Erzeugung von kartenindividuellen Geheimnissen......... 669
14.8.2 Personalisierung bzw. Individualisierung.............. 670
14.9 Kuvertieren und Versenden.......................... 675
14.10 Sonderfertigungen.............................. 677
14.10.1 Production-on-Demand....................... 677
14.10.2 Motivkarten............................. 678
14.10.3 Direktausgabe von Chipkarten................... 680
14.11 Ende der Kartenbenutzung.......................... 681
14.11.1 Deaktivierung............................ 681
14.11.2 Recycling.............................. 682
15 Qualitätssicherung ................................ 685
15.1 Test der Kartenkörper ............................ 686
15.1.1 Abnutzung des Magnetstreifens .................. 687
15.1.2 Adhäsion.............................. 687
15.1.3 Biegesteifigkeit........................... 687
15.1.4 Chemikalienbeständigkeit..................... 688
15.1.5 Dynamischer Biegetest....................... 688
15.1.6 Dynamischer Torsionstest...................... 689
15.1.7 Elektrischer Widerstand der Kontakte............... 689
15.1.8 Elektromagnetische Felder..................... 689
15.1.9 Entflammbarkeit.......................... 690
15.1.10 Feldwechsel im Magnetstreifen................... 690
15.1.11 Höhe der Prägung.......................... 690
15.1.12 Höhe und Oberflächenprofil des Magnetstreifens ......... 690
15.1.13 Kartenformat und Kartendicke................... 690
15.1.14 Kartenformat und Kartenwölbung unter Einfluss von Temperatur
und Luftfeuchtigkeit........................ 691
15.1.15 Lage der Kontakte ......................... 691
15.1.16 Lichtdurchlässigkeit ........................ 691
15.1.17 Oberflächenprofil der Kontakte................... 691
15.1.18 Oberflächenrauheit des Magnetstreifens.............. 692
15.1.19 Röntgenstrahlen........................... 692
15.1.20 Schwingungen ........................... 692
15.1.21 Signalamplitude des Magnetstreifens................ 692
15.1.22 Statische Elektrizität........................ 692
15.1.23 UV-Licht.............................. 693
15.1.24 Verbundfestigkeit von Mehrschichtkarten............. 693
15.1.25 Wölbung .............................. 693
15.2 Test der Hardware von Mikrocontrollern................... 693
15.3 Prüfmethoden für kontaktlose Chipkarten.................. 695
15.3.1 Testverfahren für Proximity-Chipkarten.............. 697
15.3.2 Testverfahren für Vicinity-Chipkarten............... 698
15.4 Testmethoden für
Software
.......................... 698
15.4.1 Grundlagen des Tests von Chipkarten-Software.......... 700
15.4.1.1 Analyse......................... 700
15.4.1.2 Design.......................... 700
15.4.1.3 Realisierung und Test.................. 701
15.4.1.4 Systemintegration.................... 701
15.4.1.5 Wartung......................... 701
15.4.2 Testverfahren und Teststrategien.................. 702
15.4.2.1 Statistische Programmauswertung........... 702
15.4.2.2 Review ......................... 702
15.4.2.3 Blackbox Test...................... 703
15.4.2.4 Whitebox Test...................... 704
15.4.2.5 GreyboxTest...................... 707
15.4.3 Dynamische Tests von Betriebssystemen und Anwendungen . . . 707
15.4.4 Vorgehensweise bei Tests...................... 708
15.5 Evaluierung von Hardware und Software.................. 713
15.5.1 Die
Common
Criteria........................
715
15.5.2 Die ZKA-Kriterien......................... 717
15.5.3 Weitere Evaluierungsmethoden................... 719
15.5.4 Resümee .............................. 719
16 Sicherheit von Chipkarten............................ 721
16.1 Systematik der Angriffe und Angreifer ................... 723
16.1.1 Einstufung der Angriffe....................... 723
16.1.2 Auswirkungen eines Angriffs und Einstufung der Angreifer . . . . 726
16.1.3 Einstufung der Angriffsattraktivität................. 729
16.2 Historie der Angriffe............................. 730
16.3 Angriffe und Abwehrmaßnahmen während der Entwicklung........ 734
16.3.1 Entwicklung des Chipkarten-Mikrocontrollers........... 735
16.3.2 Entwicklung des Chipkarten-Betriebssystems........... 736
16.4 Angriffe und Abwehrmaßnahmen während der Produktion......... 738
16.5 Angriffe und Abwehrmaßnahmen während der Kartenbenutzung...... 739
16.5.1 Angriffe auf die Hardware..................... 740
16.5.2 Angriffe auf das Betriebssystem.................. 771
16.5.3 Angriffe auf die Anwendung.................... 787
16.5.4 Angriffe auf das System ...................... 791
17
Chipkarten-Terminals
.............................. 795
17.1
Mechanische
Eigenschaften......................... 799
17.1.1 Kontaktiereinheit mit Schleifkontakten............... 800
17.1.2 Mechanisch angetriebene Kontaktiereinheit............ 800
17.1.3 Elektrisch angetriebene Kontaktiereinheit............. 801
17.1.4 Kartenauswurf........................... 802
17.1.5 Ziehbarkeit............................. 802
17.2 Elektrische Eigenschaften.......................... 803
17.3 Benutzerschnittstelle............................. 805
17.4 Anwendungsschnittstelle........................... 805
17.5 Sicherheitstechnik.............................. 805
18 Chipkarten im Zahlungsverkehr......................... 809
18.1 Zahlungsverkehr mit Karten......................... 810
18.1.1 Elektronischer Zahlungsverkehr mit Chipkarten.......... 810
18.1.1.1 Kreditkarten....................... 810
18.1.1.2 Debitkarten....................... 811
18.1.1.3 Elektronische Geldbörsen................ 811
18.1.1.4 Offene und geschlossene Systemarchitekturen..... 812
18.1.1.5 Zentraler und dezentraler Systemaufbau........ 813
18.1.2 Elektronisches Geld......................... 815
18.1.2.1 Verarbeitbarkeit..................... 816
18.1.2.2 Übertragbarkeit..................... 816
18.1.2.3 Teilbarkeit........................ 816
18.1.2.4 Dezentral........................ 816
18.1.2.5 Systemüberwachung.................. 816
18.1.2.6 Sicherheit........................ 817
18.1.2.7 Anonymität....................... 817
18.1.2.8 Gesetzlicher Rahmen und Wertbeständigkeit...... 817
18.1.3 Grundsätzliche Möglichkeiten der
Systemstruktur
......... 818
18.1.3.1 Hintergrundsystem................... 818
18.1.3.2 Netzwerk........................ 818
18.1.3.3 Terminals........................ 818
18.1.3.4 Chipkarten ....................... 819
18.2 Vorbezahlte Speicherkarten ......................... 820
18.3 Elektronische Geldbörsen.......................... 822
18.3.1 Branchenübergreifende elektronische Geldbörse nach
EN
1546 . . 823
18.3.1.1 Datenelemente ..................... 826
18.3.1.2 Dateien......................... 829
18.3.1.3 Kommandos....................... 829
18.3.1.4 Zustände ........................ 830
18.3.1.5 Kryptografische Algorithmen.............. 831
18.3.1.6 Allgemeine Abläufe................... 831
18.3.1.7 Ablauf beim Aufladen ................. 833
18.3.1.8 Ablauf beim Bezahlen ................. 834
18.3.2 CEPS................................ 839
18.3.3 Proton................................ 839
18.4 EMV-Anwendung.............................. 841
18.4.1 Dateien und Datenelemente..................... 842
18.4.2 Kommandos............................. 842
18.4.3
Kryptografie
............................. 843
18.4.4 System und Transaktionsabläufe.................. 844
18.4.5 Zukünftige Entwicklungen..................... 846
18.5 PayPass und payWave............................ 847
18.6 Das ec-System in Deutschland........................ 848
18.6.1 Funktionen für den Benutzer.................... 849
18.6.2 Gesamtsystem im Überblick.................... 850
18.6.3 Girocard mit Chip.......................... 851
18.6.4 Zusatzanwendungen........................ 853
18.6.5 Resümee .............................. 853
19 Chipkarten in der Telekommunikation ..................... 855
19.1 Öffentliches Kartentelefon in Deutschland.................. 855
19.2 Telekommunikation ............................. 858
19.3 Überblick zu Mobilfunksystemen...................... 861
19.3.1 Vielfachzugriffsverfahren...................... 862
19.3.1.1 Frequenzvielfachzugriff................. 862
19.3.1.2 Zeitvielfachzugriff................... 863
19.3.1.3 Kodevielfachzugriff................... 864
19.3.1.4 Raumvielfachzugriff.................. 865
19.3.2 Zellulartechnik........................... 866
19.3.3 Zelltypen.............................. 868
19.3.4 Trägerdienste............................ 869
19.4 Das GSM-System .............................. 869
19.4.1 Die Spezifikationen......................... 871
19.4.2 Systemarchitektur und Komponenten ............... 873
19.4.3 Wichtige Datenelemente...................... 877
19.4.3.1 Kodierung alphanumerischer Zeichen......... 877
19.4.3.2 Diensteerkennungen .................. 877
19.4.3.3 Festrufnummern .................... 878
19.4.3.4 ICCID.......................... 878
19.4.3.5 IMEI .......................... 878
19.4.3.6 IMSI........................... 878
19.4.3.7 KiundKc........................ 878
19.4.3.8 Kurznachrichten..................... 878
19.4.3.9 Kurzrufnummern.................... 879
19.4.3.10
LAI
........................... 879
19.4.3.11 MSISDN........................ 879
19.4.3.12 TMSI.......................... 879
19.4.4 Die
SIM
............................... 879
19.4.4.1 Kommandos einer
SIM
................. 882
19.4.4.2 Dateien einer
SIM
.................... 884
19.4.4.3 Beispiel für eine typische Kommandosequenz..... 896
19.4.4.4 Authentisierang der
SIM
................ 897
19.4.4.5 Abläufe beim Ein-und Ausschalten des Mobiltelefons 900
19.4.4.6
SIM
Application Toolkit................ 904
19.4.4.7
Over
The Air (OTA)-Kommunikation......... 910
19.4.4.8 Remote File Management................ 912
19.4.4.9 Remote Applet Management.............. 914
19.4.4.10 Dual-IMSI,....................... 914
19.4.4.11 Realisierung einer
Homezone
.............. 916
19.4.4.12 Funktionsweise des SIM-Lock............. 917
19.4.4.13 Funktionsweise von Prepaid-Lösungen......... 917
19.4.5 Zukünftige Entwicklungen..................... 920
19.5 Das UMTS-System.............................. 920
19.5.1 Zukünftige Entwicklungen..................... 926
19.6 Die WIM................................... 927
19.7 Mikrobrowser................................. 930
20 Chipkarten im Gesundheitswesen........................ 935
20.1 Krankenversichertenkarte in Deutschland.................. 935
20.2 Elektronische Gesundheitskarte in Deutschland............... 939
20.2.1 Die Kartenarten........................... 940
20.2.2 Die Anwendungen auf der eGK .................. 941
20.2.3 Das elektronische Rezept...................... 942
20.2.4 Resümee und Ausblick....................... 943
21 Chipkarten im Transportwesen......................... 945
21.1 Elektronische Fahrkarte ........................... 945
21.1.1 Systemarchitektur.......................... 946
21.1.2 Octopus-Karte............................ 948
21.1.3 Erfassung der Fahrt......................... 949
21.1.4 Typische Transaktionen....................... 951
21.1.4.1 Identifikation und Authentisierang........... 951
21.1.4.2
Check-in-
Vorgang.................... 952
21.1.4.3 Check-out-Vorgang................... 953
21.1.5 Zusatzanwendungen........................ 953
21.1.6 Evolution der elektronischen Fahrkarten.............. 954
21.2 Skipass.................................... 954
21.2.1 Systemarchitektur.......................... 956
21.2.2 Skikarte............................... 957
21.2.3 Typische Abläufe.......................... 960
21.2.3.1 Identifikation und Authentisierang........... 960
21.2.3.2 Lesen von Daten.................... 961
21.2.3.3 Schreiben von Daten.................. 963
21.2.4 Zukünftige Entwicklungen..................... 964
21.3 Tachosmart.................................. 965
21.4 Elektronische Mautsysteme ......................... 966
22 Chipkarten für Identifikation und Pässe.................... 971
22.1 Personalausweis FINEID........................... 971
22.2 Reisepass nach ICAO............................. 972
23 Chipkarten für IT-Sicherheit........................... 977
23.1 Digitale Signatur............................... 977
23.1.1 Die normativen Rahmenbedingungen............... 978
23.1.2 Die gesetzlichen Rahmenbedingungen in Deutschland ...... 978
23.1.3 Der Systemaufbau ......................... 981
23.1.4 Kartenausgabe ........................... 981
23.1.5 Signieren und Verifizieren von Dokumenten............ 982
23.1.6 Das
Trastcenter
........................... 984
23.1.7 Die Signaturkarte.......................... 984
23.1.8 Resümee und Ausblick....................... 988
23.2 Signaturanwendung nach PKCS #15..................... 988
23.3 Smart Card Web Server............................ 992
24 Gestaltung von Anwendungen.......................... 995
24.1 Allgemeine Hinweise und Kennzahlen.................... 995
24.1.1 Mikrocontroller........................... 995
24.1.1-.1 Produktion ....................... 995
24.1.1.2 Lebensdauer....................... 996
24.1.1.3 Datenübertragung.................... 998
24.1
Λ
A
Ausführungsgeschwindigkeiten von Algorithmen . . . 998
24.1.2 Anwendungen............................ 998
24.1.2.1 Schlüsselmanagement.................. 998
24.1.2.2 Daten.......................... 999
24.1.2.3 Datenaustausch..................... 1000
24.1.3 System ............................... 1001
24.1.3.1 Sicherheit........................ 1001
24.1.3.2 Benutzerschnittstelle.................. 1001
24.1.3.3 Konzeption....................... 1001
24.1.4 Normenkonformität......................... 1002
24.2 Hilfsmittel zur Anwendungserstellung.................... 1003
24.3 Analyse einer unbekannten Chipkarte.................... 1005
25 Anhang....................................... 1007
25.1 Glossar.................................... 1007
25.2 Weiterführende Literatur........................... 1072
25.3 Literaturverzeichnis ............................. 1073
25.4 Normen- und Spezifikationsverzeichnis................... 1079
25.5 Web-Adressen................................ 1097
Stichwortverzeichnis................................. 1101
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Inhaltsverzeichnis
Vorwort . XXV
Symbole und Notationen . XXVII
Abkürzungen . XXX
1 Einleitung . 1
1.1 Geschichte der Chipkarten. 2
1.2 Kartentypen und deren Anwendungen. 8
1.2.1 Speicherkarten. 8
1.2.2 Prozessorkarten. 9
1.2.3 Kontaktlose Karten. 10
1.3 Normung. 11
2 Arten von Karten. 17
2.1 Hochgeprägte Karten. 17
2.2 Magnetstreifenkarten. 18
2.3 Chipkarten. 21
2.3.1 Speicherkarten. 22
2.3.2 Kontaktlose Speicherkarten. 23
2.3.3 Prozessorkarten. 23
2.3.4 Kontaktlose Prozessorkarten. 26
2.3.5 Multi-Megabyte-Karten. 27
2.3.6 Sicherheitstoken . 28
2.4 Optische Speicherkarten. 29
3 Physikalische Eigenschaften . 31
3.1 Kartenformate. 32
3.2 Kontaktflächen. 39
3.3 Kartenkörper. 41
3.4 Kartenmaterialien. 42
3.5 Kartenelemente und Sicherheitsmerkmale. 45
3.5.1 Guillochen . 46
3.5.2 Unterschriftsstreifen. 46
3.5.3
Mikroschrift
. 47
3.5.4 UV-Schrift. 47
3.5.5
Barkode
. 47
3.5.6 Hologramm. 47
3.5.7 Kinegramm, Kippbild. 48
3.5.8 Multiple Laser Image. 48
3.5.9 Hochprägung. 49
3.5.10 Lasergravur. 50
3.5.11 Rubbelfeld . 50
3.5.12 Thermochrome-Anzeige. 51
3.5.13 Moduliertes Merkmal. 52
3.5.14 Sicherheitsmerkmale. 53
3.6 Chipmodule. 54
3.6.1 Elektrische Kontaktierang zwischen Chip und Modul. 55
3.6.2 TAB-Modul. 57
3.6.3 Chip-on-Flex-Modul. 58
3.6.4 Lead-Frame-Modul. 61
3.6.5 Sondermodule. 63
Elektrische Eigenschaften. 65
4.1 Beschallung. 67
4.2 Versorgungsspannung. 68
4.3 Versorgungsstrom . 71
4.4 Taktversorgung. 73
4.5 Datenübertragung mit T=0/l. 74
4.6 An-AAbschaltsequenz. 75
Mikrocontroller für Chipkarten. 77
5.1 Halbleitertechnologie. 80
5.2 Prozessortypen. 83
5.3 Speicherarten. 87
5.3.1 ROM . 89
5.3.2
EPROM
. 90
5.3.3
EEPROM.
90
5.3.4 Flash . 96
5.3.5 RAM. 97
5.3.6
FRAM
. 98
5.4 Zusatzhardware. 99
5.4.1 Kommunikation mit T=0/l. 99
5.4.2 Kommunikation mit USB. 100
5.4.3 Kommunikation mit
MMC
. 101
5.4.4 Kommunikation mit SWP . 101
5.4.5 Kommunikation mit I2C-Bus. 102
5.4.6 Timer. 102
5.4.7 CRC-Recheneinheit. 103
5.4.8 Zufallszahlengenerator. 103
5.4.9 Takterzeugung und Taktvervielfachung. 104
5.4.10 DMA. 106
5.4.11 Speicherverwaltung. 106
5.4.12 Java-Beschleuniger. 108
5.4.13 Koprozessor für symmetrische Kryptoalgorithmen . 109
5.4.14 Koprozessor für asymmetrische Kryptoalgorithmen. 109
5.4.15 Fehlererkennung und
-korrektur
bei nichtflüchtigem Speicher . . . 110
5.4.16 Schnittstelle zu einem Massenspeicher. 110
5.4.17 Modul mit mehreren Chips. 111
5.4.18 Gestapelte Chips. 113
5.5 Erweiterter Temperaturbereich. 114
Informationstechnische Grundlagen. 115
6.1 Strukturierung von Daten. 115
6.2 Kodierung alphanumerischer Daten. 122
6.2.1 7-Bit-Kode. 122
6.2.2 8-Bit-Kode. 122
6.2.3 16-Bit-Kode. 123
6.2.4 32-Bit-Kode. 123
6.3 SDL-Symbolik. 124
6.4 Zustandsautomaten. 125
6.4.1 Grundlagen zur Automatentheorie. 126
6.4.2 Praktische Anwendung. 127
6.5 Fehlererkennungs-und Fehlerkorrekturkodes. 130
6.5.1 XOR-Prüfsummen. 132
6.5.2 CRC-Prüfsummen . 133
6.5.3 Reed-Solomon-Kodes. 135
6.5.4 Fehlerkorrekturkodes. 136
6.6 Datenkompression. 138
Sicherheitstechnische Grundlagen. 141
7.1 Kryptologie. 141
7.1.1 Symmetrische Kryptoalgorithmen. 147
7.1.1.1 DES-Algorithmus. 147
7.1.1.2 AES-Algorithmus. 149
7.1.1.3 IDEA-Algorithmus. 150
7.1.1.4
COMP^-Algorithmen
. 151
7.1.1.5 Milenage-Algorithmus. 151
7.1.1.6 Betriebsarten für Blockverschlüsselungsalgorithmen . 152
7.1.1.7 Mehrfachverschlüsselung. 153
7.1.2 Asymmetrische Kryptoalgorithmen . 155
7.1.2.1 RSA-Algorithmus. 155
7.1.2.2 Schlüsselgenerierung für RSA. 159
7.1.2.3 DSS-Algorithmus. 161
7.1.2.4 Elliptische Kurven als asymmetrische Kryptoalgorithmen 162
7.1.3
Padding
. 164
7.1.4 Message
Authentication Code
und
Cryptographic Checksum
. 166
7.2
Hashfunktionen
. 167
7.3 Zufallszahlen. 170
7.3.1 Erzeugung von Zufallszahlen. 171
7.3.2 Prüfung von Zufallszahlen. 174
7.4 Authentisierung. 178
7.4.1 Einseitige symmetrische Authentisierung. 180
7.4.2 Gegenseitige symmetrische Authentisierung. 182
7.4.3 Statische asymmetrische Authentisierung. 183
7.4.4 Dynamische asymmetrische Authentisierung . 185
7.5 Digitale Signatur. 187
7.6 Zertifikate. 191
7.7 Schlüsselmanagement. 193
7.7.1 Abgeleitete Schlüssel. 195
7.7.2 Schlüsseldiversifizierung. 195
7.7.3 Schlüsselversionen. 195
7.7.4 Dynamische Schlüssel. 196
7.7.4.1 Nutzung von symmetrischen Kryptoalgorithmen. . . . 196
7.7.4.2 Nutzung von asymmetrischen Kryptoalgorithmen . . . 197
7.7.5 Schlüsselinformationen. 198
7.7.6 Beispiel für Schlüsselmanagement. 199
7.8 Identifizierung von Personen. 201
7.8.1 Identifizierung durch Wissen. 202
7.8.2 Prüfung einer Geheimzahl. 203
7.8.3 Wahrscheinlichkeit des Erratens einer PIN. 205
7.8.4 Generierung einer PIN. 206
7.8.5 Prüfung auf Echtheit des Terminals . 208
7.8.6 Biometrische Verfahren. 209
Kommunikation mit Chipkarten. 217
8.1
Answer to Reset.
219
8.1.1 Der Initial
Character
. 222
8.1.2 Der Format
Character
. 223
8.1.3 Die Interface
Characters
. 223
8.1.3.1 Global Interface
Character
TA
ι
. 224
8.1.3.2 Global Interface
Character
TAi. 225
8.1.3.3 Global Interface
Character
TCi. 226
8.1.3.4
Specific
Interface
Character
TC2. 226
8.1.3.5
Specific
Interface
Character
TAi. 227
8.1.3.6
Specific
Interface
Character
TBi. 227
8.1.3.7
Specific
Interface
Character
TC¡.
227
8.1.3.8 Global Interface
Character
TA2
. 228
8.1.4 Die
Historical Characters
. 228
8.1.5 Der Check
Character
. 231
8.1.6 Praxisbeispiele für
ATRs
. 231
8.2
Protocol
Parameter
Selection
. 235
8.3 Struktur der Nachrichten. 238
8.3.1 Struktur der Kommando-APDUs. 239
8.3.2 Struktur der Antwort-APDUs. 241
8.4 Sicherung der Datenübertragung. 242
8.4.1 Datenobjekte für Klartext. 245
8.4.2 Datenobjekte für Sicherheitsmechanismen. 245
8.4.3 Datenobjekte für Hilfsfunktionen. 246
8.4.4 Das
Authentic-
Verfahren. 246
8.4.5 Das
Combined-
Verfahren. 248
8.4.6 Sendefolgezähler. 250
8.5 Logische Kanäle. 251
8.6 Logische Protokolle . 252
8.6.1
ТСРЛР
-Protokoll
. 253
8.6.2 HTTP-Protokoll. 254
8.6.3 BIP-Protokoll. 255
8.7 Anbindung von Terminals an übergeordnete Systeme. 256
8.7.1 PC/SC. 256
8.7.1.1 ICC-
Aware
Application. 258
8.7.1.2 Service Provider . 258
8.7.1.3 ICC
Resource
Manager. 259
8.7.1.4 IFD Handler. 259
8.7.1.5 IFD. 260
8.7.1.6 ICC. 260
8.7.2 OCF. 260
8.7.3
MKT
. 260
8.7.4
MUSCLE.
261
Kontaktbehaftete Datenübertragung . 263
9.1 Physikalische Übertragungsschicht . 263
9.2 Protokolle für Speicherkarten. 268
9.2.1 Protokoll für Telefonchips. 270
9.2.1.1 Rücksetzen des Adresszeigers. 270
9.2.1.2 Erhöhen des Adresszeigers und Lesen. 271
9.2.1.3 Schreiben auf eine Adresse. 272
9.2.1.4 Löschen von Bytes. 272
9.2.2
ťC-Bus
. 272
9.2.2.1 Lesen von einer Adresse. 273
9.2.2.2 Schreiben auf eine Adresse. 274
9.3 ISO-Übertragungsprotokolle. 275
9.3.1 Übertragungsprotokoll T=0. 276
9.3.2 Übertragungsprotokoll T=l. 282
9.3.2.1 Blockaufbau. 283
9.3.2.2 Sendefolge-ZEmpfangsfolgezähler. 287
9.3.2.3 Wartezeiten. 287
9.3.2.4 Mechanismen des Übertragungsprotokolls. 290
9.3.2.5 Beispiel für die Datenübertragung mit T=l. 293
9.3.3 Vergleich der Übertragungsprotokolle T=0 und T=l. 294
9.3.4 Übertragungsprotokoll
Т=
14 (Deutschland). 294
9.4 Übertragungsprotokoll USB. 295
9.4.1 Elektrische Verbindung. 297
9.4.2 Logische Verbindung. 298
9.4.2.1 Übertragungsmodi. 298
9.4.2.2 Datenpakete. 299
9.4.3 Geräteklassen. 300
9.4.4 Resümee und Ausblick. 301
9.5 Übertragungsprotokoll
MMC
. 301
9.6 Single-Wire-Protokoll. 302
10 Kontaktlose Datenübertragung . 307
10.1 Induktive Kopplung . 308
10.2 Energieübertragung. 310
10.3 Datenübertragung. 311
10.4 Kapazitive Kopplung. 312
10.5 Antikollision. 312
10.6 Stand der Normung. 314
10.7 Close-Coupling-Chipkarten (ISO/IEC 10536). 316
10.7.1 Energieübertragung. 318
10.7.2 Induktive Datenübertragung. 318
10.7.2.1 Übertragung von der Karte zum Terminal. 319
10.7.2.2 Übertragung vom Terminal zur Karte . 319
10.7.3 Kapazitive Datenübertragung. 320
10.8 Remote-Coupling-Chipkarten. 321
10.9 Proximity-Chipkarten
(1ЅОЛЕС
14443). 322
10.9.1 Physikalische Eigenschaften. 323
10.9.2 Energieübertragung und Signalschnittstelle. 324
10.9.3 Signal- und Kommunikationsschnittstelle. 324
10.9.4 Kommunikationsinterface Typ
A
. 326
10.9.5 Kommunikationsinterface Typ
В
. 328
10.9.5.1 Datenübertragung vom Terminal zur Karte. 328
10.9.5.2 Datenübertragung von der Karte zum Terminal . 329
10.9.6 Initialisierung und Antikollision
(1ЅОДЕС
14443-3). 330
10.9.6.1 Initialisierung und Antikollision Typ
А
. 330
10.9.6.2 Initialisierung und Antikollision Typ
В
. 343
10.9.7 Übertragungsprotokoll. 360
10.9.7.1 Protokoll-Aktivierung bei Karten vom Typ
A
. 360
10.9.7.2 Halbduplex-Blockprotokoll. 367
10.9.7.3 Deaktivierung einer Karte . 372
10.9.7.4 Fehlerbehandlung. 372
10.10Vicinity-Chipkarten(ISCVIEC15693). 372
10.11
Near Field Communication (NFC)
. 376
10.11.1
Stand
der Spezifikation. 377
10.11.2 Das NFC-Protokoll. 378
10.11.3 NFC-Anwendungen . 379
10.11.3.1 Schnelle Information zu Dienstleistungen. 379
10.11.3.2 Peer-to-Peer-Informationsaustausch. 379
10.11.3.3 Mobiles Bezahlen. 379
10.11.3.4
Secure NFC.
380
10.12 FeliCa. 381
10.13
Mirare.
381
11 Kommandos von Chipkarten. 383
11.1 Kommandos zur Auswahl von Dateien. 387
11.2 Schreib-und Lesekommandos. 389
11.3 Suchkommandos. 398
11.4 Operationen auf Dateien. 400
11.5 Kommandos zur Authentisierung von Personen. 402
11.6 Kommandos zur Authentisierung von Geräten. 405
11.7 Kommandos für Kryptoalgorithmen. 410
11.8 Kommandos zur Verwaltung von Dateien. 417
11.9 Kommandos zur Verwaltung von Anwendungen . 422
11.10 Kommandos zur Komplettierung. 424
11.11 Kommandos zum Test der Hardware. 428
11.12 Kommandos für Datenübertragung. 431
11.13 Datenbankkommandos- SCQL. 433
11.14 Kommandos für elektronische Geldbörsen. 436
11.15 Kommandos für Kredit-und Debitkarten . 438
11.16 Anwendungsspezifische Kommandos. 440
11.17 Ausführungszeiten von Kommandos. 440
11.17.1 Formelsammlung zur Abschätzung von Ausführungszeiten . 441
11.17.1.1 Kommandoabarbeitung. 442
11.17.1.2 Proportionalitätsfaktor für vordefinierte Funktionen . . 443
11.17.1.3
NVM-Operationen
. 444
11.17.1.4 Datenübertragung . 445
11.17.1.5 Rechenbeispiel: Kommando
READ BINARY
. 446
11.17.1.6 Rechenbeispiel: Initialisierung einer Chipkarte . 447
11.17.2 Zeitfunktionen typischer Chipkarten-Kommandos. 449
11.17.3 Typische Ausführungszeiten von Kommandos. 452
12 Dateiverwaltung in Chipkarten . 455
12.1 Aufbau von Dateien . 456
12.2 Lebenszyklus von Dateien. 456
12.3 Dateitypen. 458
12.3.1 Master File. 458
12.3.2
Dedicated File
. 458
12.3.3 Application
Dedicated File
. 459
12.3.4
Elementary File
. 459
12.3.5
Working
EF.
459
12.3.6
Internal
EF
. 460
12.4 Dateien für eine Anwendung. 460
12.5 Dateinamen. 461
12.5.1
File Identifier
. 461
12.5.2 Short
File Identifier
. 463
12.5.3
DF
Name. 463
12.5.4 Aufbau und Kodierung des Application
Identifier
. 464
12.6 Selektion von Dateien. 465
12.6.1 Selektion von Verzeichnissen. 466
12.6.2 Explizite Selektion von
EFs
. 466
12.6.3 Implizite Selektion von
EFs
. 466
12.6.4 Selektion durch Pfadangabe . 467
12.7 Dateistrukturen von
EFs
. 467
12.7.1 Dateistruktur „transparent". 468
12.7.2 Dateistruktur „linear
fixed"
. 469
12.7.3 Dateistruktur „linear variable". 469
12.7.4 Dateistruktur
„cyclic"
. 470
12.7.5 Dateistruktur für Datenobjekte. 471
12.7.6 Dateistraktur für Datenbanken. 471
12.7.7 Dateistraktur
„execute"
. 471
12.7.8 Dateistruktur für Ablaufsteuerung. 472
12.8 Zugriffsbedingungen auf Dateien . 472
12.9 Attribute von Dateien. 474
12.9.1 Attribut für
WORM
. 474
12.9.2 Attribut für häufiges Schreiben. 475
12.9.3 Attribut für EDC-Benutzung. 475
12.9.4 Attribut für atomare Schreibzugriffe. 475
12.9.5 Attribut für gleichzeitigen Zugriff. 475
12.9.6 Attribut für Auswahl der Datenübertragung. 476
12.9.7 Attribut für Dateiverschlüsselung. 476
13 Chipkarten-Betriebssysteme. 477
13.1 Bisherige Entwicklung der Betriebssysteme. 479
13.2 Grundlagen und Aufgaben. 482
13.3 Kommando-Abarbeitung. 483
13.4 Entwurfs-und Implementierungsprinzipien. 485
13.5 Komplettierung des Betriebssystems. 489
13.5.1 Urlader für das Betriebssystem. 493
13.5.2 Hardware-Erkennung. 493
13.5.3 Soft-und Hardmaske. 494
13.5.4 APIs von Betriebssystemen. 494
13.6 Speicherorganisation und-Verwaltung. 495
13.6.1 Speichermanagement für RAM. 496
13.6.2 Speichermanagement für
EEPROM
. 496
13.6.3 Speichermanagement für Flash. 499
13.7 Dateiverwaltung. 502
13.7.1 Zeiger-orientierte Dateiverwaltung. 503
13.7.2 FAT-orientierte Dateiverwaltung. 504
13.7.3 Aufteilung des Speichers in Speicherseiten . 506
13.7.4 Separierung von DFs. 506
13.7.5 Mechanismen der Freispeicherverwaltung. 507
13.7.6 Quota-Mechanismus. 509
13.7.7 Datenintegrität. 510
13.7.8 Anwendungsübergreifende Zugriffe. 511
13.8 Ablaufsteuerung. 512
13.9 Ressourcenzugriffe nach
1ЅОЛЕС
7816-9. 513
13.10 Atomare Abläufe. 522
13.11 Multitasking. 524
13.12
Performance
. 526
13.13 Verwaltung von Anwendungen mit
Global Platform
. 527
13.13.1
Security
Domains
. 529
13.13.2
Issuer Security
Domain
. 531
13.13.3
Die Global Platform API
. 532
13.13.4
Die Global
Platform-Kommandós
. 533
13.14 Nachladbarer Programmkode . 534
13.15 Ausführbarer nativer Programmkode. 536
13.16 Offene Plattformen. 542
13.16.1 ISO/IEC 7816-kompatible Plattformen. 543
13.16.2 Java Card. 543
13.16.2.1 Die Programmiersprache Java. 544
13.16.2.2 Die Eigenschaften von Java. 546
13.16.2.3 Java Virtual Machine. 547
13.16.2.4 Java Card Virtual Machine. 548
13.16.2.5 Speichergrößen bei Javakarten. 550
13.16.2.6 Performance bei Javakarten. 551
13.16.2.7
Java Card Runtime
Environment. 552
13.16.2.8 Anwendungstrennung. 552
13.16.2.9 Kommandoverteilung und Anwendungsselektion . . . 554
13.16.2.10 Transaktionsintegrität. 555
13.16.2.11 Persistente und Transistente Objekte. 555
13.16.2.12 Java Card Application Programmers Interface. 556
13.16.2.13 Softwareentwicklung für Java auf Chipkarten. 560
13.16.2.14 Ausführungsgeschwindigkeit. 562
13.16.2.15 Dateisystem. 563
13.16.2.16
Kryptografie
und Export. 564
13.16.2.17 Kommende Generationen der Java-Karte. 564
13.16.2.18 Resümee und Zukunft. 565
13.16.3
Multos
. 565
13.16.4 BasicCard. 566
13.16.5 Linux. 567
13.17 Chipkarten-Betriebssystem „Small-OS". 568
13.17.1 Programmierung in Pseudokode. 568
13.17.2 Designkriterien. 570
13.17.3 Zugriff auf Dateien. 573
13.17.4 Zugriffe auf interne Geheimnisse (PINs und Schlüssel). 573
13.17.5 Konstanten von
Small-OS
. 576
13.17.6 Variablen von
Small-OS
. 576
13.17.6.1 Variablen von
Small-OS
im RAM. 577
13.17.6.2 Variablen von Small-OS im
EEPROM
. 577
13.17.7 Hauptschleife und Initialisierung von Hardware und Betriebssystem 582
13.17.8 I/O-Manager. 582
13.17.9 File Manager. 583
B.n.lOBetriebssystemkern. 583
lS.n.HKommandointerpreter. 584
13.17.12Returncode Manager. 584
13.17.13 Aufbau des Programmkodes eines Kommandos. 588
13.17.14Befehlssatz. 589
13.17.14.1 Kommando
SELECT
. 589
13.17.14.2 Kommando
READ BINARY.
593
13.17.14.3 Kommando UPDATE
BINARY
. 594
13.17.14.4 Kommando
READ RECORD
. 596
13.17.14.5 Kommando UPDATE RECORD. 599
13.17.14.6 Kommando
VERIFY
. 602
13.17.14.7 Kommando
INTERNAL AUTHENTICATE.
606
13.17.15Beispiel
für eine einfache Anwendung. 609
14 Herstellung von Chipkarten . 613
14.1 Aufgaben und Rollen bei der Herstellung. 614
14.2 Der Chipkarten-Lebenszyklus. 615
14.3 Herstellung von Chips und Modulen. 618
14.3.1 Chipdesign. 618
14.3.2 Entwicklung von Chipkarten-Betriebssystemen. 620
14.3.3 Halbleitertechnische Fertigung der Chips . 622
14.3.4 Test der Chips auf dem
Wafer
. 624
14.3.5 Sägen der
Wafer
. 626
14.3.6 Fixieren der Chips in Module. 628
14.3.7 Bonden der Chips . 629
14.3.8 Vergießen der Chips in den Modulen. 630
14.3.9 Test der Module. 631
14.4 Herstellung von Kartenkörpern. 632
14.4.1 Einlagenkarte. 633
14.4.2 Mehrlagenkarte. 633
14.4.3 Spritzgegossene Kartenkörper. 634
14.4.4 Direkte Plug-In-Produktion. 636
14.4.5 Kartenkörper mit integrierter Antenne. 637
14.4.5.1 Geätzte Antenne . 639
14.4.5.2 Gewickelte Antenne . 640
14.4.5.3 Verlegte Antenne. 640
14.4.5.4 Gedruckte Antenne. 641
14.4.5.5 Kontaktierung von Antenne und Chip. 642
14.4.6 Druck von Kartenkörpern. 643
14.4.6.1 Bogendruck für Kartenkörper. 643
14.4.6.2 Einzelkartendruck für Kartenkörper. 644
14.4.6.3 Offsetdruck. 644
14.4.6.4 Digitaldruck. 645
14.4.6.5 Siebdruck. 645
14.4.6.6 Thermotransfer-und Thermosublimationsdruck . 647
14.4.6.7 Tintenstrahldruck. 648
14.4.7 Stanzen der Folien . 648
14.4.8 Aufbringung von Kartenelementen auf den Kartenkörper. 648
14.5 Zusammenführen von Kartenkörper und Chip. 649
14.5.1 Fräsen der Modulaussparung. 649
14.5.2 Implantierung der Module. 651
14.5.3 Bedrucken von Modulen. 655
14.5.4 Stanzen des Plug-ins. 655
14.6 Elektrischer Test der Module. 656
14.7 Laden von statischen Daten . 658
14.7.1 Komplettierung des Betriebssystems. 659
14.7.2 Zusammenarbeit zwischen Kartenhersteller und-herausgeber . . . 660
14.7.3 Initialisierung der Anwendung. 662
14.7.4 Optimierter Massendatentransfer in die Chipkarte. 664
14.7.5 Beschleunigung des Datentransfers in die Chipkarte. 666
14.8 Laden von individuellen Daten. 669
14.8.1 Erzeugung von kartenindividuellen Geheimnissen. 669
14.8.2 Personalisierung bzw. Individualisierung. 670
14.9 Kuvertieren und Versenden. 675
14.10 Sonderfertigungen. 677
14.10.1 Production-on-Demand. 677
14.10.2 Motivkarten. 678
14.10.3 Direktausgabe von Chipkarten. 680
14.11 Ende der Kartenbenutzung. 681
14.11.1 Deaktivierung. 681
14.11.2 Recycling. 682
15 Qualitätssicherung . 685
15.1 Test der Kartenkörper . 686
15.1.1 Abnutzung des Magnetstreifens . 687
15.1.2 Adhäsion. 687
15.1.3 Biegesteifigkeit. 687
15.1.4 Chemikalienbeständigkeit. 688
15.1.5 Dynamischer Biegetest. 688
15.1.6 Dynamischer Torsionstest. 689
15.1.7 Elektrischer Widerstand der Kontakte. 689
15.1.8 Elektromagnetische Felder. 689
15.1.9 Entflammbarkeit. 690
15.1.10 Feldwechsel im Magnetstreifen. 690
15.1.11 Höhe der Prägung. 690
15.1.12 Höhe und Oberflächenprofil des Magnetstreifens . 690
15.1.13 Kartenformat und Kartendicke. 690
15.1.14 Kartenformat und Kartenwölbung unter Einfluss von Temperatur
und Luftfeuchtigkeit. 691
15.1.15 Lage der Kontakte . 691
15.1.16 Lichtdurchlässigkeit . 691
15.1.17 Oberflächenprofil der Kontakte. 691
15.1.18 Oberflächenrauheit des Magnetstreifens. 692
15.1.19 Röntgenstrahlen. 692
15.1.20 Schwingungen . 692
15.1.21 Signalamplitude des Magnetstreifens. 692
15.1.22 Statische Elektrizität. 692
15.1.23 UV-Licht. 693
15.1.24 Verbundfestigkeit von Mehrschichtkarten. 693
15.1.25 Wölbung . 693
15.2 Test der Hardware von Mikrocontrollern. 693
15.3 Prüfmethoden für kontaktlose Chipkarten. 695
15.3.1 Testverfahren für Proximity-Chipkarten. 697
15.3.2 Testverfahren für Vicinity-Chipkarten. 698
15.4 Testmethoden für
Software
. 698
15.4.1 Grundlagen des Tests von Chipkarten-Software. 700
15.4.1.1 Analyse. 700
15.4.1.2 Design. 700
15.4.1.3 Realisierung und Test. 701
15.4.1.4 Systemintegration. 701
15.4.1.5 Wartung. 701
15.4.2 Testverfahren und Teststrategien. 702
15.4.2.1 Statistische Programmauswertung. 702
15.4.2.2 Review . 702
15.4.2.3 Blackbox Test. 703
15.4.2.4 Whitebox Test. 704
15.4.2.5 GreyboxTest. 707
15.4.3 Dynamische Tests von Betriebssystemen und Anwendungen . . . 707
15.4.4 Vorgehensweise bei Tests. 708
15.5 Evaluierung von Hardware und Software. 713
15.5.1 Die
Common
Criteria.
715
15.5.2 Die ZKA-Kriterien. 717
15.5.3 Weitere Evaluierungsmethoden. 719
15.5.4 Resümee . 719
16 Sicherheit von Chipkarten. 721
16.1 Systematik der Angriffe und Angreifer . 723
16.1.1 Einstufung der Angriffe. 723
16.1.2 Auswirkungen eines Angriffs und Einstufung der Angreifer . . . . 726
16.1.3 Einstufung der Angriffsattraktivität. 729
16.2 Historie der Angriffe. 730
16.3 Angriffe und Abwehrmaßnahmen während der Entwicklung. 734
16.3.1 Entwicklung des Chipkarten-Mikrocontrollers. 735
16.3.2 Entwicklung des Chipkarten-Betriebssystems. 736
16.4 Angriffe und Abwehrmaßnahmen während der Produktion. 738
16.5 Angriffe und Abwehrmaßnahmen während der Kartenbenutzung. 739
16.5.1 Angriffe auf die Hardware. 740
16.5.2 Angriffe auf das Betriebssystem. 771
16.5.3 Angriffe auf die Anwendung. 787
16.5.4 Angriffe auf das System . 791
17
Chipkarten-Terminals
. 795
17.1
Mechanische
Eigenschaften. 799
17.1.1 Kontaktiereinheit mit Schleifkontakten. 800
17.1.2 Mechanisch angetriebene Kontaktiereinheit. 800
17.1.3 Elektrisch angetriebene Kontaktiereinheit. 801
17.1.4 Kartenauswurf. 802
17.1.5 Ziehbarkeit. 802
17.2 Elektrische Eigenschaften. 803
17.3 Benutzerschnittstelle. 805
17.4 Anwendungsschnittstelle. 805
17.5 Sicherheitstechnik. 805
18 Chipkarten im Zahlungsverkehr. 809
18.1 Zahlungsverkehr mit Karten. 810
18.1.1 Elektronischer Zahlungsverkehr mit Chipkarten. 810
18.1.1.1 Kreditkarten. 810
18.1.1.2 Debitkarten. 811
18.1.1.3 Elektronische Geldbörsen. 811
18.1.1.4 Offene und geschlossene Systemarchitekturen. 812
18.1.1.5 Zentraler und dezentraler Systemaufbau. 813
18.1.2 Elektronisches Geld. 815
18.1.2.1 Verarbeitbarkeit. 816
18.1.2.2 Übertragbarkeit. 816
18.1.2.3 Teilbarkeit. 816
18.1.2.4 Dezentral. 816
18.1.2.5 Systemüberwachung. 816
18.1.2.6 Sicherheit. 817
18.1.2.7 Anonymität. 817
18.1.2.8 Gesetzlicher Rahmen und Wertbeständigkeit. 817
18.1.3 Grundsätzliche Möglichkeiten der
Systemstruktur
. 818
18.1.3.1 Hintergrundsystem. 818
18.1.3.2 Netzwerk. 818
18.1.3.3 Terminals. 818
18.1.3.4 Chipkarten . 819
18.2 Vorbezahlte Speicherkarten . 820
18.3 Elektronische Geldbörsen. 822
18.3.1 Branchenübergreifende elektronische Geldbörse nach
EN
1546 . . 823
18.3.1.1 Datenelemente . 826
18.3.1.2 Dateien. 829
18.3.1.3 Kommandos. 829
18.3.1.4 Zustände . 830
18.3.1.5 Kryptografische Algorithmen. 831
18.3.1.6 Allgemeine Abläufe. 831
18.3.1.7 Ablauf beim Aufladen . 833
18.3.1.8 Ablauf beim Bezahlen . 834
18.3.2 CEPS. 839
18.3.3 Proton. 839
18.4 EMV-Anwendung. 841
18.4.1 Dateien und Datenelemente. 842
18.4.2 Kommandos. 842
18.4.3
Kryptografie
. 843
18.4.4 System und Transaktionsabläufe. 844
18.4.5 Zukünftige Entwicklungen. 846
18.5 PayPass und payWave. 847
18.6 Das ec-System in Deutschland. 848
18.6.1 Funktionen für den Benutzer. 849
18.6.2 Gesamtsystem im Überblick. 850
18.6.3 Girocard mit Chip. 851
18.6.4 Zusatzanwendungen. 853
18.6.5 Resümee . 853
19 Chipkarten in der Telekommunikation . 855
19.1 Öffentliches Kartentelefon in Deutschland. 855
19.2 Telekommunikation . 858
19.3 Überblick zu Mobilfunksystemen. 861
19.3.1 Vielfachzugriffsverfahren. 862
19.3.1.1 Frequenzvielfachzugriff. 862
19.3.1.2 Zeitvielfachzugriff. 863
19.3.1.3 Kodevielfachzugriff. 864
19.3.1.4 Raumvielfachzugriff. 865
19.3.2 Zellulartechnik. 866
19.3.3 Zelltypen. 868
19.3.4 Trägerdienste. 869
19.4 Das GSM-System . 869
19.4.1 Die Spezifikationen. 871
19.4.2 Systemarchitektur und Komponenten . 873
19.4.3 Wichtige Datenelemente. 877
19.4.3.1 Kodierung alphanumerischer Zeichen. 877
19.4.3.2 Diensteerkennungen . 877
19.4.3.3 Festrufnummern . 878
19.4.3.4 ICCID. 878
19.4.3.5 IMEI . 878
19.4.3.6 IMSI. 878
19.4.3.7 KiundKc. 878
19.4.3.8 Kurznachrichten. 878
19.4.3.9 Kurzrufnummern. 879
19.4.3.10
LAI
. 879
19.4.3.11 MSISDN. 879
19.4.3.12 TMSI. 879
19.4.4 Die
SIM
. 879
19.4.4.1 Kommandos einer
SIM
. 882
19.4.4.2 Dateien einer
SIM
. 884
19.4.4.3 Beispiel für eine typische Kommandosequenz. 896
19.4.4.4 Authentisierang der
SIM
. 897
19.4.4.5 Abläufe beim Ein-und Ausschalten des Mobiltelefons 900
19.4.4.6
SIM
Application Toolkit. 904
19.4.4.7
Over
The Air (OTA)-Kommunikation. 910
19.4.4.8 Remote File Management. 912
19.4.4.9 Remote Applet Management. 914
19.4.4.10 Dual-IMSI,. 914
19.4.4.11 Realisierung einer
Homezone
. 916
19.4.4.12 Funktionsweise des SIM-Lock. 917
19.4.4.13 Funktionsweise von Prepaid-Lösungen. 917
19.4.5 Zukünftige Entwicklungen. 920
19.5 Das UMTS-System. 920
19.5.1 Zukünftige Entwicklungen. 926
19.6 Die WIM. 927
19.7 Mikrobrowser. 930
20 Chipkarten im Gesundheitswesen. 935
20.1 Krankenversichertenkarte in Deutschland. 935
20.2 Elektronische Gesundheitskarte in Deutschland. 939
20.2.1 Die Kartenarten. 940
20.2.2 Die Anwendungen auf der eGK . 941
20.2.3 Das elektronische Rezept. 942
20.2.4 Resümee und Ausblick. 943
21 Chipkarten im Transportwesen. 945
21.1 Elektronische Fahrkarte . 945
21.1.1 Systemarchitektur. 946
21.1.2 Octopus-Karte. 948
21.1.3 Erfassung der Fahrt. 949
21.1.4 Typische Transaktionen. 951
21.1.4.1 Identifikation und Authentisierang. 951
21.1.4.2
Check-in-
Vorgang. 952
21.1.4.3 Check-out-Vorgang. 953
21.1.5 Zusatzanwendungen. 953
21.1.6 Evolution der elektronischen Fahrkarten. 954
21.2 Skipass. 954
21.2.1 Systemarchitektur. 956
21.2.2 Skikarte. 957
21.2.3 Typische Abläufe. 960
21.2.3.1 Identifikation und Authentisierang. 960
21.2.3.2 Lesen von Daten. 961
21.2.3.3 Schreiben von Daten. 963
21.2.4 Zukünftige Entwicklungen. 964
21.3 Tachosmart. 965
21.4 Elektronische Mautsysteme . 966
22 Chipkarten für Identifikation und Pässe. 971
22.1 Personalausweis FINEID. 971
22.2 Reisepass nach ICAO. 972
23 Chipkarten für IT-Sicherheit. 977
23.1 Digitale Signatur. 977
23.1.1 Die normativen Rahmenbedingungen. 978
23.1.2 Die gesetzlichen Rahmenbedingungen in Deutschland . 978
23.1.3 Der Systemaufbau . 981
23.1.4 Kartenausgabe . 981
23.1.5 Signieren und Verifizieren von Dokumenten. 982
23.1.6 Das
Trastcenter
. 984
23.1.7 Die Signaturkarte. 984
23.1.8 Resümee und Ausblick. 988
23.2 Signaturanwendung nach PKCS #15. 988
23.3 Smart Card Web Server. 992
24 Gestaltung von Anwendungen. 995
24.1 Allgemeine Hinweise und Kennzahlen. 995
24.1.1 Mikrocontroller. 995
24.1.1-.1 Produktion . 995
24.1.1.2 Lebensdauer. 996
24.1.1.3 Datenübertragung. 998
24.1
Λ
A
Ausführungsgeschwindigkeiten von Algorithmen . . . 998
24.1.2 Anwendungen. 998
24.1.2.1 Schlüsselmanagement. 998
24.1.2.2 Daten. 999
24.1.2.3 Datenaustausch. 1000
24.1.3 System . 1001
24.1.3.1 Sicherheit. 1001
24.1.3.2 Benutzerschnittstelle. 1001
24.1.3.3 Konzeption. 1001
24.1.4 Normenkonformität. 1002
24.2 Hilfsmittel zur Anwendungserstellung. 1003
24.3 Analyse einer unbekannten Chipkarte. 1005
25 Anhang. 1007
25.1 Glossar. 1007
25.2 Weiterführende Literatur. 1072
25.3 Literaturverzeichnis . 1073
25.4 Normen- und Spezifikationsverzeichnis. 1079
25.5 Web-Adressen. 1097
Stichwortverzeichnis. 1101 |
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