Transcript 스마트카드 - 순천향대학교

Smart Card
순천향대학교 컴퓨터학부 대학원
오형근
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Smart Card
1
목차
1. Smart Card 개요
1.1 Magnetic Card & Smart Card
1.2 Smart card 기능
2. Smart Card 구조
2.1 Smart Card(Gemeasy 8000)
3. COS
3.1 MAOS
3.2 COS File Structure
4. Smart Card 활용 분야
4.1 전자화폐
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1. 개요

IC Card

IC : Integrated Circuit / 집적회로

2개 이상의 전자회로 소자가 하나의 기판위 또는 기판내에 분리가 불
가능한 상태로 결합, 접속되어 있는 극히 미소한 구조의 복합 전자회
로

반도체 집적 회로 = 모노리식(Monolithic) 집적회로

1mm2 정도인 반도체(실리콘) 의 얇고 작은 조각인 칩 또는 다이(dig)
위에 전자회로를 형성시켜 만듬

칩은 금속이나 플라스틱 패키지 안에 장착

접점은 외부의 단자에 연결
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1. 개요

반도체 집적 회로의 종류

칩에 들어 있는 회로소자 수에 따라

SSL(소규모 집적회로) : 1백개 미만

MSI(중규모 집적회로) : 1백 ~ 1천개

LSI(대규모 집적회로) : 1천개 ~ 10만개

VLSI(초대규모 집적회로) : 10만개 ~ 1백만개

ULSI(극초대규모 집적회로) : 1백만개 ~
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1. 개요


IC Card

신용 카드 또는 전화 카드 size

집적 회로 형식을 지님

Single Chip Memory

접촉식 또는 비접촉식 방식의 interface card
Smart Card

Memory와 MicroProcessor를 탑재한 IC Card

자체적으로 간단한 작업을 수행할 수 있다.
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1.1 Magnetic Card & Smart Card
Type
Magnetic Stripe
Card
Smart Card
용량
150 ~ 800 bit
64Kbit
20 Cent
24 Cent
보안
정보 변경이 쉽다.
신분 증명
4 자리 숫자
외부 교신
자기
정보 변경이 어렵다.
자체 검증 기능이 있다.
숫자, 문자, 지문 등 신체
특성 사용이 가능
전기
장점
싸고, 널리 손쉽게
사용 중
보안성이 취약
용량이 제한적
자기에 손상 가능
1Kbit 당
가격
단점
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보안 기능과 다양한
응용분야
값이 비싸다.
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1.2 Smart Card 기능

완벽한 보안 algorithm제공



다기능 복합카드 구현




password protection
DES, RSA
전국민 전자주민 카드
금융권 전자지갑 표준안
업체 고유 application 응용 가능
전자 결제 시스템과 호환


EC(Electronic Commerce)
Banking System
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2. Smart Card 구조

Smart Card 관련 ISO 표준

ISO 7810
Card의 물리적 요구사항

ISO 7811
Card 기록 방법

ISO 7812
Card 발급 규정

ISO 10373 Card Test 방법론

ISO 7816
contact 방식의 IC Card 제반 규정

part 1 -- 물리적 규정

part 2 -- IC card contact의 크기, 위치

part 3 -- 전기적 신호 및 전송 protocols

part 4 -- 각 Commands 및 Response 표준

part 5 -- IC card application의 registration system
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2. Smart Card 구조
• VCC : Supply voltage
• RST : Reset
• CLK : Clock signal
• GND : Groud
• VPP : Programming voltage
• I/O : Data input/output
• C4 and C8 have no function
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2. Smart Card 구조
• A chipcard with a full processor consisting of

a CPU

a Read Only Memory (ROM)

a non volatile read/write memory
(EEPROM)
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
a temporary working memory(RAM)

an optional crypto-coprocessor
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2.1 Smart Card (Gemeasy 8000)


Radio Frequency(RF) Communication

10cm거리에서 read/write 가능

chip의 power와 데이터는 RF signal에 의해 전송
Memory & Security

provides an 8-Kbit EEPROM memory on a chip

divided into 16 sectors

양방향 인증은 hardwired logic algorithm, random number and secret
key에 의해 제공

데이터 전송은 기밀성(confidentiality)을 제공하고 replay attack을
방지하기 위해 암호화
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2.1 Smart Card (Gemeasy 8000)

Technical specifications

application memory : 6 Kbits (16sectors of 3 data blocks of 128bits)
EEPROM

Security block :

Card identification : unique serial number & other data factory
programmed in first data block

Security features : hardwire cryptographic algorithm을 사용하는 상호
인증 + session key를 사용하는 암호화 통신

Anticollision : Handling of multiple cards in reader field

Application features : Electronic purse structure
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2.1 Smart Card (Gemeasy 8000)

Technical specifications

Transaction speed

Card selection with anitcollision : 3 ms

Mutual authentication : 2 ms

Read a block : 2.5 ms

Write a block : 9 ms

Number of read operation : Unlimitied

Number of write operation : 100,000

Data retention : 10 years
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2.1 Smart Card (Gemeasy 8000)


Technical specifications

Number of read operations : Unlimited

Number of write operations : 100,000

Data retention : 10 years
Contactless Communication Characteristics

Operating frequency : 13.56MHz

Power supply : magnetic induction

Communication Speed : 106 Kbaud
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2.1 Smart Card (Gemeasy 8000)

Physical characteristics



Size : 85.47 < length < 85.72 mm
53.92 < width < 54.03 mm
0.70 < thickness < 0.90 mm
Card body : PVC or equivalent material ( 표준 : mat finish)
Durability(내구성)

Gobal lifetime : 2 years in normal use

Mechanical stress : 250 bending cycles per side
500 torsion cycles (ISO 10373)


Chemical : ISO 10373 ( resistant to alcohol, fuel, sweat, . . . )

Temperature : -20 oC ~ 50 oC

Humidity : 93% at 23 oC
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3. COS

COS : Chip Operation System
MS-DOS
COS
DOS 명령어 사용
File Handling
Application 에 따라
다름
DOS Call
7814-4 명령어
7816-5 이름을 사용
Application 에 따라
다름
7816-4 command
File Access
BIOS Call
7814 –4 command
외부
interface
기록 장치
Disk interface
(IDE, SCSI 등)
HDD, FDD, Tape
Transmission Protocol
(T=0, T=1m)
EPROM, EEPROM,
Application
실행
File 구조
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3.1 MAOS

MAOS : Multi-Application Operating System

Mondex card의 IC card chip 운용 체계(COS)

기존의 COS는 응용프로그램이 OS에 상호 종속

새로운 서비스 제공에 한계

멀티어플리케이션이 가능

API를 이용해서 응용서비스가 독립적으로 운용된다

카드가 자금 이체, 각 응용 서비스 별로 방화벽 구축 가능

완벽한 보안 유지가능

서비스 별로 고유의 알고리듬과 키(Key) 값을 채택

차세대 전자화폐 기술로 인식
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3.2 COS File Structure

트리 구조의 file system( PC’s harddisk )

Master File(MF) -- root directory

Dedicated Files(DF) -- application directories
data and executable programs

Elementary Files(EF) -- data files
actual application data
1. Linear files with fixed length records
2. Linear files with variable length records
3. Linear cyclic files with length records
4. Transparent files
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4. Smart Card 활용 분야
금융거래
시스템 보안
• 대금 결제 - 선불, 직불, 신용
• 자금 이체 - 전자지갑
• 잔액 확인, 거래 기록, 거래 추적
• Booting 제어
• 특정 file access 내역
• computer 사용 내역
출입 통제
자료기록
• 출입자 계층별 인가
• 출입 일시 기록
• 개인 신상 정보
• 고객 카드
• 의료 정보
• 출장 경비 등 기록
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4.1 전자화폐

Mondex

1994년 영국에서 은행과 전화 회사가 제휴를 통해 금융과 통신
기능을 융합시킨 새로운 IC카드 중심의 전자 화폐 시스템.

현재 국지적으로 사용하고 있는 전자 화폐중 가장 현금과 유사

스마트 카드를 기본으로 하여 오프라인과 온라인의 양쪽을
사용해 전자 통화의 거래를 설계.

미국, 영국, 일본, 벨기에, 핀란드 등 전세계 60여개 국가가 전자 화폐 프로젝트로
채택, 사실상 세계 전자 화폐 표준으로 자리 잡음

오는 2000년에는 세계 IC카드 시장은 칩시장만도 10조원에 이를 것으로 예상

세계 중앙 은행들에서 몬덱스 카드의 개념과 규격을 수용하기로 함
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4.1 전자화폐

구성장비.
1.몬덱스 카드 ( Mondex Card )
; 은행이 발행하여 고객에게 대여하며 추가 입금이 가능
IC칩의 관리는 은행이 담당
2. 몬덱스 지갑 ( Mondex Wallet )
; 포켓 사이즈의 소형 IC 단말기로 카드의 내용 표시나
개인간의 전자 화폐 이체가 가능하며 저장기능도 있다
3. 몬덱스 잔고 표시기 ( Mondex Balance Reader )
; 카드에 저장되어 있는 잔액을 표시
4. 몬덱스 전화
; 전화기와 판독 장치를 통합한 것으로 카드에 입금, 대금 결재,
개인간의 금전 거래도 가능
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