%\beamerdefaultoverlayspecification{<+->}
-\AtBeginSubsection[]
+\AtBeginSection[]
{
\begin{frame}<beamer>
\frametitle{Agenda}
- \tableofcontents[currentsubsection]
+ \tableofcontents[currentsection]
\end{frame}
}
\subsection{Was sind Smartcards}
\begin{frame}
- \frametitle{Einf"uhrung: Smartcard}
-
+ \frametitle{Smartcard Einf"uhrung}
\begin{block}{Aufbau / Bestandteile}
\begin{itemize}
\item Plastikkarte mit eingebautem Mikrochip\\
- (Integrated Circuit Card)
+ - {\bf I}ntegrated {\bf C}ircuit {\bf C}ard -
\begin{itemize}
- \item Speicher (ROM, EEPROM, RAM)
\item Hardwarelogik oder Mikroprozessor
+ \item Speicher (ROM, EEPROM, RAM)
\end{itemize}
\item Ein/Ausgabeschnittstelle
\end{itemize}
\end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{Smartcard Einf"uhrung}
\begin{block}{Anwendung}
\begin{itemize}
\item (automatische) Identifikation
\framesubtitle{Speicherkarten / Prozessorkarten}
\begin{columns}
\column{6cm}
- Speicherkarte - synchrone Chipkarte
+ {\small Speicherkarte - synchrone Chipkarte}
\begin{center}
\includegraphics[width=6cm]{sc-schem-s.eps}
\end{center}
\column{6cm}
- Prozessorkarte - asynchrone Chipkarte
+ {\small Prozessorkarte - asynchrone Chipkarte}
\begin{center}
\includegraphics[width=6cm]{sc-schem-as.eps}
\end{center}
\end{columns}
\end{frame}
+ \subsection{Kontaktbehaftete Chipkarten}
+
\begin{frame}
- \frametitle{Unterscheidung von Chipkarten}
- \framesubtitle{kontaktbehaftete / kontaktlose Chipkarten}
- \begin{block}{ISO 7816 - kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{ISO/IEC 7816 - Standard der kontaktbehafteten Chipkarten}
+ \begin{block}{ISO 7816-1: Physikalische Eigenschaften}
+ mechanische, elektrische und magnetische Belastbarkeit
+ \end{block}
+ \begin{block}{ISO7816-2: Abmessungen und Lokalisierung der Kontakte}
\begin{itemize}
- \item 7816-1: Physikalische Eigenschaften
- \item 7816-2: Abmessungen und Lokalisierung der Kontakte
- \item 7816-3: Elektrische Eigenschaften und "Ubertragungsprotokolle
- \item 7816-4: Definition industrieller Kommandos
+ \item Gr"osse der Kontakte
+ \item Kontaktpositionen
+ \item Kontaktbelegung
\end{itemize}
\end{block}
- \begin{block}{ISO 14443/15693 - kontaktlose Chipkarten (RFID)}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{ISO/IEC 7816 - Standard der kontaktbehafteten Chipkarten}
+ \begin{block}{ISO 7816-3: Elektrische Eigenschaften und "Ubertragungsprotokolle}
\begin{itemize}
- \item 10536: {\bf C}lose coupling {\bf I}ntegrated {\bf C}ircuit {\bf C}ard (1 cm)
- \item 14443: {\bf P}roximity {\bf I}ntegrated {\bf C}ircuit {\bf C}ard (10 cm)
- \item 15693: {\bf V}icinity {\bf I}ntegrated {\bf C}ircuit {\bf C}ard (1 m)
- \item 18000: Standard zur Auto-Identifikation von Objekten\\
- (Standard umfasst alle global akzeptierten Frequenzen)
+ \item elektr. Signalbeschreibung
+ \item Strom- und Spannungswerte
+ \item Betriebsablauf der ICCs
+ \item {\bf A}nswer {\bf T}o {\bf R}eset (ATR)
\end{itemize}
\end{block}
\end{frame}
- \subsection{Kontaktbehaftete Chipkarten}
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{ISO/IEC 7816 - Standard der kontaktbehafteten Chipkarten}
+ \begin{block}{ISO 7816-4: Definition interindustrieller Kommandos}
+ \begin{itemize}
+ \item stellt Schnittstelle zur Anwendung dar
+ \item Nachrichten, Kommandos, Antworten (insbesondere ATR)
+ \item Struktur der Daten/Dateien
+ \item Zugriff auf Dateien/Daten/Algorithmen
+ \item S/M Methoden (Secure Messaging)
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Kontakte der Chipkarte (ISO 7816-2/3)}
+ \begin{columns}
+ \column{7cm}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=6cm]{sc-io.eps}
+ \end{center}
+ \column{6cm}
+ \begin{itemize}
+ \item VCC: Versorgungsspannung
+ \item RST: Reset
+ \item CLK: Clock / Taktgeber
+ \item GND: Ground
+ \item VPP: Programmierspannung
+ \item I/O: Input / Output
+ \end{itemize}
+ \end{columns}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Kontakte der Chipkarte (ISO 7816-2/3)}
+ \begin{block}{I/O}
+ \begin{itemize}
+ \item fungiert als Eingangs- bzw. Ausgangsleitung zum Datenaustausch
+ \item serielle Datenleitung
+ \item im Empfangsmodus Leitung im 'high (mark) state'
+ \item Sender kann Leitung auf 'low (space) state' heben
+ \item Karte und Terminal nie gleichzeitig im Sendemodus
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Kontakte der Chipkarte (ISO 7816-2/3)}
+ \begin{block}{VPP}
+ L"osch- bzw. Programmierspannung f"ur den internen nicht fl"uchtigen Speicher (EEPROM)
+ \begin{itemize}
+ \item Programmiermodus: 'active state'
+ \item Nicht-Programmiermodus: 'passive state'
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+ \begin{block}{CLK}
+ \begin{itemize}
+ \item Taktgeber f"ur den Mikrochip
+ \item 2 Frequenzen:
+ \begin{itemize}
+ \item $f_i$, (initial freq.) w"ahrend Antwort auf Reset
+ \item $f_s$, (subsequent freq.) im sp"ateren Betrieb
+ \end{itemize}
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
\begin{frame}
- \frametitle{I/O - Ein/Ausgabeschnittstelle}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Kontakte der Chipkarte (ISO 7816-2/3)}
+ \begin{block}{RST}
+ Zur"ucksetzen des {\bf P}rogram {\bf C}ounters (PC)
+ \end{block}
+ \begin{block}{VCC}
+ Versorgungsspannung des Mikrochips
+ \end{block}
+ \begin{block}{GND}
+ gemeinsame R"uckleitung, definiert das Nullpotential der Schaltung
+ \end{block}
\end{frame}
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Betriebsablauf (ISO 7816-3)}
+ \begin{block}{Ablaufschema}
+ \begin{enumerate}
+ \item Aktivierung der Kontakte durch das Terminal
+ \item Reset der Karte durch das Terminal
+ \item ATR der Karte
+ \item Abfolge von Datentransferen zwischen Karte und Terminal
+ \item Deaktivierung der Kontakte durch das Terminal
+ \end{enumerate}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Betriebsablauf (ISO 7816-3)}
+ \onslide<1->{Aktivierung der Kontakte}
+ \onslide<7->{/ Reset / ATR}
+ \begin{columns}
+ \column{6cm}
+ \begin{pgfpicture}{0cm}{0cm}{6cm}{6cm}
+ % print contacts
+ \onslide<1->{
+ \pgfputat{\pgfxy(0,5)}{\pgfbox[left,base]{RST}}
+ \pgfputat{\pgfxy(0,4)}{\pgfbox[left,base]{VCC}}
+ \pgfputat{\pgfxy(0,3)}{\pgfbox[left,base]{VPP}}
+ \pgfputat{\pgfxy(0,2)}{\pgfbox[left,base]{CLK}}
+ \pgfputat{\pgfxy(0,1)}{\pgfbox[left,base]{$I/O_{sync}$}}
+ \pgfputat{\pgfxy(0,0)}{\pgfbox[left,base]{$I/O_{async}$}}
+ }
+ % rst low
+ \onslide<2->{
+ \pgfmoveto{\pgfxy(1.6,5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2,5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(1.6,4)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2,4)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(1.6,3)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2,3)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(1.6,2)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2,2)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(1.6,1)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2,1)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(1.6,0)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2,0)}
+ \pgfstroke
+ }
+ % rst low & vcc high
+ \onslide<3->{
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2,5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2.5,5)}
+ \pgfstroke
+
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2,4)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2,4.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2.5,4.5)}
+ \pgfstroke
+
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2,3)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2.5,3)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2,2)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2.5,2)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2,1)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2.5,1)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2,0)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2.5,0)}
+ \pgfstroke
+ }
+ % rst low & vcc high & i/o high
+ \onslide<4->{
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2.5,5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3,5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2.5,4.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3,4.5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2.5,3)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3,3)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2.5,2)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3,2)}
+ \pgfstroke
+
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2.5,1)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2.5,1.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3,1.5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(2.5,0)}
+ \pgflineto{\pgfxy(2.5,0.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3,0.5)}
+ \pgfstroke
+ }
+ % rst low & vcc high & i/o high & vpp high
+ \onslide<5->{
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3,5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3.5,5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3,4.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3.5,4.5)}
+ \pgfstroke
+
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3,3)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3,3.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3.5,3.5)}
+ \pgfstroke
+
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3,2)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3.5,2)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3,1.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3.5,1.5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3,0.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(3.5,0.5)}
+ \pgfstroke
+ }
+ % rst low & vcc high & i/o high & vpp high & activate clock
+ \onslide<6->{
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3.5,5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4,5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3.5,4.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4,4.5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3.5,3.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4,3.5)}
+ \pgfstroke
+
+ \pgfrect[fill]{\pgfxy(3.5,2)}{\pgfxy(0.5,0.5)}
+
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3.5,1.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4,1.5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(3.5,0.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4,0.5)}
+ \pgfstroke
+ }
+ % rst low & vcc high & i/o high & vpp high & activate clock
+ % reset & io_sync atr
+ \onslide<7->{
+ \pgfmoveto{\pgfxy(4,5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4,5.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4.5,5.5)}
+ \pgfstroke
+
+ \pgfmoveto{\pgfxy(4,4.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4.5,4.5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(4,3.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4.5,3.5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfrect[fill]{\pgfxy(4,2)}{\pgfxy(0.5,0.5)}
+ \pgfmoveto{\pgfxy(4,1.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4.5,1.5)}
+ \pgfstroke
+
+ \color{blue}
+ \pgfrect[fill]{\pgfxy(4,1)}{\pgfxy(0.5,0.5)}
+ \color{black}
+
+ \pgfmoveto{\pgfxy(4,0.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(4.5,0.5)}
+ \pgfstroke
+ }
+ % rst low & vcc high & i/o high & vpp high & activate clock
+ % reset & io_sync atr & io_async atr
+ \onslide<8->{
+ \pgfmoveto{\pgfxy(4.5,5.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(6,5.5)}
+ \pgfstroke
+
+ \pgfmoveto{\pgfxy(4.5,4.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(6,4.5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfmoveto{\pgfxy(4.5,3.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(6,3.5)}
+ \pgfstroke
+ \pgfrect[fill]{\pgfxy(4.5,2)}{\pgfxy(1.5,0.5)}
+ \pgfmoveto{\pgfxy(4.5,1.5)}
+ \pgflineto{\pgfxy(6,1.5)}
+ \pgfstroke
+
+ \color{blue}
+ \pgfrect[fill]{\pgfxy(4.5,1)}{\pgfxy(1.5,0.5)}
+ \color{red}
+ \pgfrect[fill]{\pgfxy(4.5,0)}{\pgfxy(1.5,0.5)}
+ \color{black}
+ }
+ \end{pgfpicture}
+ \column{6cm}
+ \begin{enumerate}
+ \pause
+ \item RST auf 'low state'
+ \pause
+ \item VCC anlegen
+ \pause
+ \item I/O auf 'high state'
+ \pause
+ \item VPP 'idle state' anlegen
+ \pause
+ \item CLK anlegen
+ \pause
+ \item RST auf 'high state'\\
+ ATR auf $I/O_{sync}$
+ \pause
+ \item ATR auf $I/O_{async}$
+ \end{enumerate}
+ \end{columns}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Betriebsablauf (ISO 7816-3)}
+ {\bf A}nswer {\bf T}o {\bf R}equest
+ \begin{block}{Asynchrone "Ubertragung}
+ \begin{itemize}
+ \item Zeichen"ubertragung "uber den I/O-Kontakt
+ \item Zeichen $\equiv$ 1 Byte (8 Bit)
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+ \begin{block}{Synchrone "Ubertragung}
+ \begin{itemize}
+ \item "Ubertragung einer Serie von Bits via I/O
+ \item Synchron mit CLK-Signal
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Betriebsablauf (ISO 7816-3)}
+ ATR bei asynchroner "Ubertragung: Bit-Dauer
+ \begin{definition}
+ Die Zeitdauer f"ur die Darstellung eines Bits am I/O-Kontakt ist definiert als $1 \, etu$
+ ({\bf e}lementary {\bf t}ime {\bf u}nit).
+ \end{definition}
+ \begin{itemize}
+ \item Karten mit interner CLK:\\
+ $1 \, etu = 1/9600 \, s$
+ \item Karten mit externer CLK:\\
+ $1 etu = \frac{372}{f_i}$ ($1 \, MHz < f_i < 5 \, MHz$)\\
+ Bsp.: $f_i = 3.5712 \, MHz \Rightarrow$ 9600 baud
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Betriebsablauf (ISO 7816-3)}
+ \begin{block}{Aufbau eines Zeichens}
+ \begin{itemize}
+ \item Startbit im 'low state'
+ \item 8 Datenbits ($b_0$ bis $b_7$)\\
+ $b_0$ LSB, $b_7$ MSB\\
+ 'low state' $\equiv$ 1, 'high state' $\equiv 0$
+ \item Parit"atsbit $b_p$ (gerade Anzahl von Einsen in $b_0, \ldots,b_7,b_p$)
+ \end{itemize}
+ \end{block}
+ \begin{center}
+ \includegraphics[width=11cm]{char-frame.eps}
+ \end{center}
+\end{frame}
+
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktbehaftete Chipkarten}
+ \framesubtitle{Betriebsablauf (ISO 7816-3)}
+ ATR bei asynchroner "Ubertragung: Struktur und Inhalt
+ \begin{itemize}
+ \item TS: 'initial character'
+ \item T0: 'format character'
+ \item
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
+
\subsection{Kontaktlose Chipkarten / RFID}
+\begin{frame}
+ \frametitle{kontaktlose Chipkarten}
+ \framesubtitle{Die verschiedenen Standards}
+ \begin{itemize}
+ \item 10536: {\bf C}lose coupling {\bf I}ntegrated {\bf C}ircuit {\bf C}ard (1 cm)
+ \item 14443: {\bf P}roximity {\bf I}ntegrated {\bf C}ircuit {\bf C}ard (10 cm)
+ \item 15693: {\bf V}icinity {\bf I}ntegrated {\bf C}ircuit {\bf C}ard (1 m)
+ \item 18000: Standard zur Auto-Identifikation von Objekten\\
+ (Standard umfasst alle global akzeptierten Frequenzen)
+ \end{itemize}
+\end{frame}
+
\begin{frame}
\frametitle{Komponenten eines RFID Systems}
\end{frame}
\end{frame}
\begin{frame}
- \frametitle{Sicherheit}
- \framesubtitle{Der gl"aserne Mensch}
+ \frametitle{Datenschutz}
+ \framesubtitle{Verlust der informationellen Selbstbestimmung}
\end{frame}
\begin{frame}
\begin{frame}
\frametitle{Gegenma"snahmen}
- \framesubtitle{Deaktivierung}
+ \framesubtitle{Energiezufuhr verhindern}
+ \begin{itemize}
+ \item Faradayscher K"afig
+ \item Besch"adigung der Antenne
+ \end{itemize}
\end{frame}
\begin{frame}
\frametitle{Gegenma"snahmen}
- \framesubtitle{Abh"orschutz}
+ \framesubtitle{Deaktivierung}
\end{frame}
\begin{frame}
projects / lectures / latex.git / blobdiff