SIM AT – Eine realistische Einschätzung auf der Basis des Standards Vortrag von Marco Preiss und...
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Transcript of SIM AT – Eine realistische Einschätzung auf der Basis des Standards Vortrag von Marco Preiss und...
SIM AT –SIM AT –Eine realistische Einschätzung auf der Eine realistische Einschätzung auf der
Basis des StandardsBasis des Standards
Vortrag vonMarco Preiss und Michael Knaf
zum Seminar : M-Commerce – Technik, Anwendungen und Konsortien
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AgendaAgenda
1. Grundlagen über Chipkarten2. Das SIM AT3. Der Einsatz in der Praxis4. Vergleich mit anderen aktuellen
Entwicklungen
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AgendaAgenda
1.1. Grundlagen über ChipkartenGrundlagen über Chipkarten2. Das SIM AT3. Der Einsatz in der Praxis4. Vergleich mit anderen aktuellen
Entwicklungen
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Typen von Chipkarten (1/3)Typen von Chipkarten (1/3)
Reine Speicherkarten– Speichergröße i.d.R. zwischen 256 Byte und
32 KB– Können beliebig gelesen und beschrieben
werden– Haben keine Schutzmechanismen, die das
Lesen oder Beschreiben verhindern können
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Speicherkarten mit integrierter Sicherheitslogik
– Speichergröße i.d.R. zwischen 256 Byte und einem KB
– Können beliebig gelesen werden– Beschreiben bestimmter Speicherbereiche
ist nur nach bestandener Authentifizierung möglich (PIN)
– Beispiel: Krankenversichertenkarte
Typen von Chipkarten (2/3)Typen von Chipkarten (2/3)
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Speicherkarten mit eigenem Prozessor, Betriebs- und Dateisystem (Prozessorkarten)
– Ausführen von Funktionen durch den Kartenprozessor (Kryptoalgorithmen)
– Lesen und schreiben bestimmter Bereiche nur nach erfolgreicher Authentifizierung möglich
– Beispiel: SIM-Karte
Typen von Chipkarten (3/3)Typen von Chipkarten (3/3)
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Das Dateisystem einer SIM-Karte (1/3)Das Dateisystem einer SIM-Karte (1/3)
Hierarchisches Dateisystem nach ISO 7816-4– MF (Master File)
• Entspricht dem Wurzelverzeichnis– DF (Dedicated Files)
• Entspricht den Verzeichnissen– EF (Elementary Files)
• Entspricht den Dateien
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Das Dateisystem einer SIM-Karte (2/3)Das Dateisystem einer SIM-Karte (2/3)
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Es existieren vorgefertigte Dateiformate– Transparent (Binärdateien)– Linear fixed (Struktur gleichlanger
Datensätze)– Linear variable (Struktur unterschiedlich
langer Datensätze)
Das Dateisystem einer SIM-Karte (3/3)Das Dateisystem einer SIM-Karte (3/3)
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Die Kommunikation mit einer SIM-KarteDie Kommunikation mit einer SIM-Karte
Kommunikation nach dem Challenge-Response-Verfahren
Aufnahme von Kommando und Antwort mittels APDU (application protocol data units)
– Kommando-APDU– Antwort-APDU
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Die Kommando - APDUDie Kommando - APDU Sendet: CLA: Beschreibt den verwendeten Befehlssatz
(0x00 Standardbefehlssatz, 0xA0 GSM-Befehlssatz)
INS: Beschreibt den verwendeten Befehl P1 & P2: Befehlsspezifische Parameter Lc: Länge des folgenden Datenfeldes Datenfeld: Daten, wie etwa ein
Telefonbucheintrag Le: Größe des von der Karte
zurückzusendenden Datenblocks
CLA INS P1 P2 Lc Sendedaten Le
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Die Antwort - APDUDie Antwort - APDU
Empfängt: Antwortdaten SW1 SW2
Antwortdaten: Die angeforderten Daten SW1, SW2: Diese zwei Bytes (Return-Code)
stellen die einzige Möglichkeit dar, zu überprüfen, ob das an die Chipkarte gesandte Kommando erfolgreich war
Bei erfolgreicher Beantwortung tragen die beiden Bytes die Werte ‚90 00‘ oder ‚9F XX‘
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GraphikGraphik
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BeispielBeispiel
Auslesen eines Speicherbereiches
– Kommando: 00 B0 00 50 02• 00 – Standardbefehlssatz• B0 – ISO-7816-4 Kommando (read binary)• 00 – Befehlsabhängig 00• 50 – Befehlsabhängig 50 (hier: Adresse)• 02 – Parameter (hier: Zahl der Bytes, die als
Antwort erwartet werden)
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1. Grundlagen über Chipkarten2.2. Das SIM ATDas SIM AT3. Der Einsatz in der Praxis4. Vergleich mit anderen aktuellen
Entwicklungen
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Subscriber Identity ModuleSubscriber Identity Module
SIM ist eine Smart Card, die für GSM entwickelt wurde
Bekannteste Anwendungen sind das Telefonbuch und die SMS-Funktionen
SIM-Karte ist wie ein elektronischer Ausweis– Gibt dem Teilnehmer eine Identität– Teilnehmer weist mit SIM-Karte seine
Zugangsberechtigung zum Netz nach
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SIM Application ToolkitSIM Application Toolkit
Erweiterung der Funktionen der SIM Wird zur wichtigen Schnittstelle zwischen
dem Mobiltelefon und dem Netz SIM AT ist unabhängig vom Mobile
Equipment und der Smart Card Vorraussetzung: Schnittstelle zwischen
Mobilteil und SIM-Karte muss dem Standard entsprechen
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Die Funktionen der SIM AT – Ein AusschnittDie Funktionen der SIM AT – Ein Ausschnitt
Profile Download Proactive SIM Data Download Menu Selection Call Control MO Short Message Control Event Download Security
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Profile DownloadProfile Download
Informationen über die Fähigkeiten des Mobile Equipment (ME) werden an die SIM geleitet
SIM kann den Umfang der zu übertragenden Mechanismen an das ME anpassen
Profile Download Instruktionen werden in der Initialisierungsprozedur der SIM vom ME an die SIM gesendet
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Profile Download – Technischer AblaufProfile Download – Technischer Ablauf
Mobile Equipment (ME) liest innerhalb der Initialisierungsprozedur das Elementary File „Phase“
ME sendet den TERMINAL PROFILE-Befehl Dieses Profil zeigt SIM, welche relevanten
Funktionen ME unterstützt
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Proactive SIM (1/3)Proactive SIM (1/3)
Problem: ME ist der „Master“ und somit der Auslöser von Befehlen SIM hat keine Möglichkeit eine Kommuni-
kation mit ME anzustoßen Mechanismus der Proactive SIM gibt der
Karte die Möglichkeit dem ME mitzuteilen, dass die SIM Informationen für ME hat
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Proactive SIM (2/3)Proactive SIM (2/3)
ME wird die Funktion FETCH nutzen, um diese Informationen abzufragen
SIM gibt an ME den Code „91 XX“, der ME mitteilt, dass eine vorausgegangene Aktion erfolgreich ausgeführt wurde, und einen Code für einen speziellen Befehl beinhaltet
Daraufhin bestätigt ME die Ausführung oder meldet eine Fehler
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Proactive SIM (3/3)Proactive SIM (3/3)
Beispiele für Aktionen:Anzeigen eines Textes
Versenden einer Kurznachricht
Aufbau eines Gesprächs über eine Nummer, die auf der SIM gespeichert istSpielen eines Tones
Initiieren eines Dialoges mit dem Nutzer
Steuerung von Timern, die physisch in ME laufen
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Data Download (1/2)Data Download (1/2)
Möglichkeit für Netzbetreiber, Informationen auf verschiedenen Wegen zur SIM zu senden, ohne dass der Nutzer davon in Kenntnis gesetzt wird
SIM reagiert auf diese Nachricht mit einer Empfangsbestätigung oder einer Fehlermeldung
ME meldet Reaktion an das Netzwerk zurück
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Data Download (2/2)Data Download (2/2)
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Mob
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1. Kurznachricht 2. Transparente Weitergabe
3. Reaktion4. Rückmeldungan das Netzwerk
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AgendaAgenda
1. Grundlagen über Chipkarten2. Das SIM AT3.3. Der Einsatz in der PraxisDer Einsatz in der Praxis4. Vergleich mit anderen aktuellen
Entwicklungen
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Motivation zur Verbreitung der SIM ATMotivation zur Verbreitung der SIM AT
SIM AT bietet den Netzbetreiber den großen Vorteil, dass sie alleine Services entwickeln können
Sie verfügen alleine über den Zugriff auf die SIM-Karte
Möglichkeit Wechselkosten aufzubauen
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Beispiel 1: Buchung eines Fluges (1/2)Beispiel 1: Buchung eines Fluges (1/2)
Kunde möchte Flug über Mobiltelefon buchen
Applikation, die auf der SIM-Karte gespeichert ist, fragt nach relevanten Daten
Programm sendet diese Daten an den Server der Fluggesellschaft
Server antwortet mit der Liste aller in Frage kommender Flüge
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Beispiel 1: Buchung eines Fluges (2/2)Beispiel 1: Buchung eines Fluges (2/2)
Kunde wählt gewünschten Flug Selbe Schritte für den Rückflug Server prüft, ob Flüge verfügbar und
verlangt nach Passwort des Kunden Wird das Passwort angenommen und die
Anfrage bestätigt muss der Kunde noch mit einem PIN die Buchung „unterschreiben“
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Beispiel 2: Restaurant Empfehlung (1/2)Beispiel 2: Restaurant Empfehlung (1/2)
Reisender im Ausland sucht spezielles Restaurant
Bei dieser Anwendung kann der Nutzer zwischen drei unterschiedlichen Typen von Restaurants wählen
Der Nutzer wählt den Typ „italienisch“ SIM stellt eine SMS zusammen, die die
Information „italienisches Lokal“ und den momentanen Aufenthaltsort enthält
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Diese SMS wird an den Short Message Service Center verschickt, der aus einer Datenbank die entsprechenden Restaurants auswählt
Der Kunde erhält dann eine Liste der wählbaren Lokale mit Adressen und Telefonnummern
Beispiel 2: Restaurant Empfehlung (2/2)Beispiel 2: Restaurant Empfehlung (2/2)
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AgendaAgenda
1. Grundlagen über Chipkarten2. Das SIM AT3. Der Einsatz in der Praxis4.4. Vergleich mit anderen aktuellen Vergleich mit anderen aktuellen
EntwicklungenEntwicklungen
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Java für mobile GeräteJava für mobile Geräte
J2ME (Microedition) ist eine Java-Plattform, die die beiden existierenden Ausgaben um eine weitere, speziell für den Einsatz auf mobilen Geräten mit beschränkten Ressourcen, erweitert
Die Plattform unterteilt sich in Gruppen, von der das Mobile Information Device Profile (MIDP) speziell für Handys und PDA‘s entwickelt wurde
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MIDP, MidletsMIDP, Midlets
MIDP ist ein Standard, der als Basisplattform für die verschiedenen mobilen Endgeräte dient
– Nachteil: Es werden keine handyspezifischen Features unterstütz
Midlets sind den bekannten Applets ähnliche Anwendungen, die auf den unterschiedlichen Handys zum Einsatz kommen
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MidletsMidlets
Werden aus dem Netz runtergeladen Können offline verwendet werden Bekommen ihr Aussehen von den
herstellerspezifischen Eigenschaften verliehen
Denkbare (z.T. realisierte Anwedungen):Spiele, Routenplaner, Hotel-, Ticketbuchungen
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JavaME versus SIM ATJavaME versus SIM AT
JavaME SIM-AT
Übertragung: HTTP SMS
Speicher: Endgerät(Bsp.: SL45)
SIM
Unterstützung Endgerät SIM +Endgerät
Entwicklung Java VM +Endgerät
SIM +Endgerät
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EndeEnde
Vielen Dank für Eure Aufmerksamkeit!
Und nun zu den Fragen....
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Backup-Folien Backup-Folien
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ENVELOPEENVELOPE-Befehle-Befehle
Durch spezielle ENVELOPE-Befehle können unterschiedliche Nachrichten von ME an die SIM gesendet werden
Je nach Mitteilung wird ein spezieller Befehl gewählt
Im Fall des Data Downloads wird der Befehl ENVELOPE (SMS-PP DOWNLOAD) genutzt
SIM muss auf ENVELOPE-Befehl mit vordefinierten Codes reagieren
Entweder sie gibt ein „OK“ zurück, oder sie meldet eine Fehler
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Menu SelectionMenu Selection
Einige Menupunkte werden durch die SIM unterstützt
Wird einer dieser Menupunkte gewählt, der vorher durch einen „SET-UP MENU“-Befehl erstellt wurde, sendet das ME die Kennung des gewählten Bereichs zur SIM, wobei wieder ein bestimmter ENVELOPE-Befehl genutzt wird
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Call Control durch die SIMCall Control durch die SIM
Details der aufzubauenden Verbindung werden an die SIM geleitet (durch ENVELOPE)
Ausnahmen:– Automatische Wahlwiederholung– Notruf
Hat SIM Informationen erhalten, sendet sie Reaktion an ME:
– „90 00“ – „OK, Anruf kann so statt finden“– „93 00“ – „Befehle wiederholen“– „9F XX“ – SIM möchte ME zusätzliche
Informationen geben
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MO Short Message Control durch SIMMO Short Message Control durch SIM
Zieladressen werden mittels eines speziellen ENVELOPE-Befehls an die SIM geleitet
Zusätzlich bekommt SIM die aktuelle versorgende Zelle mitgeteilt
SIM reagiert wieder nach bekannten Muster
Folie Folie 4343
SIM
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SIM
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Timer ExpirationTimer Expiration
Wenn ein Timer, der zuvor durch einen TIMER MANAGEMENT-proactive-Befehl gestartet wurde, abläuft, sollte ME die Kennung sowie den Inhalt dieses Timers an die SIM weitergeben
Dazu wird wieder der entsprechende ENVELOPE-Befehl verwendet
Folie Folie 4444
SIM
AT
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SIM
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Event Download (1/2)Event Download (1/2)
Einige Ereignisse, die ME überwacht, können von der SIM unterstützt werden
Tritt ein Ereignis ein, dass auf der entsprechenden Event-Liste vermerkt ist, wird ME die SIM davon unterrichten
Für jedes Event existiert ein spezieller ENVELOPE-Befehl
Folie Folie 4545
SIM
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SIM
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Event Download (2/2) – Einige EventsEvent Download (2/2) – Einige EventsMT Call Event ME informiert SIM, wenn eine SETUP-
message eintrifft
Call Connected Event Erreicht ME eine eingehende CONNECT-message oder versendet ME eine, wird ME die SIM darüber informieren
Location Status Event Sollte der Location Status oder die Location Information sich verändert haben, wird ME die SIM darüber informieren
User Activity Event Nimmt ME wahr, dass der Nutzer eine Aktivität ausführt, meldet es dies an die SIM und streicht dieses Event aus der Liste
Language Selection Event Die SIM wird von ME benachrichtigt, wenn die Sprache, die genutzt wird, verändert wird
Folie Folie 4646
SIM
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SecuritySecurity
Mechanismen, die die Datensicherheit und Datenvollständigkeit unterstützen sollen
Sind in SIM AT-Standard integriert Standard ist sicher genug, um Mobile
Banking und Electronic Commerce Applikationen ausführen zu können
SIM ist in der Lage, Daten zu verschlüsseln, PIN-Codes auf Richtigkeit zu überprüfen oder Nachrichte zu signieren