Smart Card

Smart Card 1

Smart Card

순천향대학교 컴퓨터학부 대학원

오 형 근

[email protected]

순천향대 / 오 형 근 Smart Card 2

목 차1. Smart Card 개요

1.1 Magnetic Card & Smart Card 1.2 Smart card 기능

2. Smart Card 구조2.1 Smart Card(Gemeasy 8000)

3. COS3.1 MAOS3.2 COS File Structure

4. Smart Card 활용 분야4.1 전자화폐


1. 개요 IC Card

IC : Integrated Circuit / 집적회로

2 개 이상의 전자회로 소자가 하나의 기판위 또는 기판내에 분리가

불가능한 상태로 결합 , 접속되어 있는 극히 미소한 구조의 복합

전자회로

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


1. 개요 반도체 집적 회로의 종류

칩에 들어 있는 회로소자 수에 따라

SSL( 소규모 집적회로 ) : 1 백개 미만

MSI( 중규모 집적회로 ) : 1 백 ~ 1 천개

LSI( 대규모 집적회로 ) : 1 천개 ~ 10 만개

VLSI( 초대규모 집적회로 ) : 10 만개 ~ 1 백만개

ULSI( 극초대규모 집적회로 ) : 1 백만개 ~


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 Memory 와 MicroProcessor 를 탑재한 IC Card 자체적으로 간단한 작업을 수행할 수 있다 .


1.1 Magnetic Card & Smart Card

Type Magnetic StripeCard

Smart Card

용량 150 ~ 800 bit 64Kbit

1Kbit당가격

20 Cent 24 Cent

보안 정보 변경이 쉽다. 정보 변경이 어렵다.자체 검증 기능이 있다.

신분 증명 4자리 숫자 숫자, 문자, 지문 등 신체특성 사용이 가능

외부 교신 자기 전기

장점 싸고, 널리 손쉽게사용 중

보안 기능과 다양한응용분야

단점 보안성이 취약용량이 제한적자기에 손상 가능

값이 비싸다.


1.2 Smart Card 기능 완벽한 보안 algorithm 제공

password protection DES, RSA

다기능 복합카드 구현 전국민 전자주민 카드 금융권 전자지갑 표준안 업체 고유 application 응용 가능

전자 결제 시스템과 호환 EC(Electronic Commerce) Banking System


2. Smart Card 구조 Smart Card 관련 ISO 표준

ISO 7810 Card 의 물리적 요구사항 ISO 7811 Card 기록 방법 ISO 7812 Card 발급 규정 ISO 10373 Card Test 방법론 ISO 7816 contact ISO 7816 contact 방식의 방식의 IC Card IC Card 제반 규정제반 규정

part 1 -- 물리적 규정 part 2 -- IC card contact 의 크기 , 위치 part 3 -- 전기적 신호 및 전송 protocols part 4 -- 각 Commands 및 Response 표준 part 5 -- IC card application 의 registration system


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


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)

a temporary working memory(RAM)

an optional crypto-coprocessor


2.1 Smart Card (Gemeasy 8000)

Radio Frequency(RF) Communication 10cm 거리에서 read/write 가능

chip 의 power 와 데이터는 RF signal 에 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

key 에 의해 제공

데이터 전송은 기밀성 (confidentiality) 을 제공하고 replay attack 을 방지하기 위해 암호화



Technical specifications application memory : 6 Kbits (16sectors of 3 data blocks of 128bits) E

EPROM Security block : Card identification : unique serial number & other data factory progra

mmed in first data block Security features : hardwire cryptographic algorithm 을 사용하는

상호 인증 + session key 를 사용하는 암호화 통신

Anticollision : Handling of multiple cards in reader field Application features : Electronic purse structure



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



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



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


3. COS COS : Chip Operation System

MS-DOS COS

Application실행

DOS 명령어 사용 7814-4 명령어7816-5 이름을 사용

File 구조 Application에 따라다름

Application에 따라다름

File Handling DOS Call 7816-4 command

File Access BIOS Call 7814 –4 command

외부interface

Disk interface(IDE, SCSI 등)

Transmission Protocol(T=0, T=1m)

기록 장치 HDD, FDD, Tape EPROM, EEPROM,


3.1 MAOS

MAOS : Multi-Application Operating System Mondex card 의 IC card chip 운용 체계 (COS) 기존의 COS 는 응용프로그램이 OS 에 상호 종속

새로운 서비스 제공에 한계

멀티어플리케이션이 가능

API 를 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


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 data1. Linear files with fixed length records

2. Linear files with variable length records

3. Linear cyclic files with length records

4. Transparent files


4. Smart Card 활용 분야• 대금 결제 - 선불 , 직불 , 신용• 자금 이체 - 전자지갑• 잔액 확인 , 거래 기록 , 거래 추적

금융거래

• 개인 신상 정보• 고객 카드• 의료 정보• 출장 경비 등 기록

자료기록

시스템 보안• Booting 제어• 특정 file access 내역• computer 사용 내역

출입 통제• 출입자 계층별 인가• 출입 일시 기록


4.1 전자화폐 Mondex

1994 년 영국에서 은행과 전화 회사가 제휴를 통해 금융과 통신 기능을 융합시킨 새로운 IC 카드 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 60 여개 국가가 전자 화폐 프로젝트로 채택 , 사실상 세계 전자 화폐 표준으로 자리 잡음

오는 2000 년에는 세계 IC 카드 시장은 칩시장만도 10 조원에 이를 것으로 예상

세계 중앙 은행들에서 몬덱스 카드의 개념과 규격을 수용하기로 함


4.1 전자화폐 구성장비 .

1. 몬덱스 카드 ( Mondex Card ) ; 은행이 발행하여 고객에게 대여하며 추가 입금이 가능 IC 칩의 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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