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Bezahlen im Internet: Geldkarte Oliver Vornberger Fachbereich Mathematik/Informatik Universität Osnabrück 49069 Osnabrück [email protected] 1 à la card electronic cash POZ Kreditkarte Geldkarte PIN Unterschrift Unterschrift Chip Online Online Online Batch garantiert nicht garantiert garantiert garantiert 0,3 % 10 Pf 5% 0,3 % 2 Ec-Karte Spur 1: read only 79 • 6 Bit Konto-Nr, Name, ... Spur 2: read only 40 • 4 Bit Konto-Nr, Verfallsdatum,... Spur 3: read/write 107 • 4 Bit Fehlbedienungszähler 3 Offsets 3 Altes ec-PIN-Verfahren (eigenes Institut) Bankleitzahl Kontonummer 12345678 1234567890 Kartenfolgenummer 1 DES-Algorithmus mit Institutsschlüssel 56 Bit 3EA2B79853C41FD6 Umwandlung in 4 Dezimalzahlen ohne führende Null 1217 PIN 4 Altes ec-PIN-Verfahren (fremdes Institut) Bankleitzahl Kontonummer 12345678 1234567890 Kartenfolgenummer 1 DES-Algorithmus mit Poolschlüssel 56 Bit 21AF9C1234CD3976 Umwandlung in 4 Dezimalzahlen mit führender Null 0592 Pool-PIN + 1725 Offset = 1217 PIN 5 Schwächen des alten ec-PIN-Verfahrens Schlüssellänge Gefährdeter Poolschlüssel Fehlbedienungszähler auf Karte Ungleichverteilung von PIN-Ziffern 6 Verteilung der PIN-Ziffern Erstes Zeichen: Hex-Symbol 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F PIN-Ziffer 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 1 2 3 4 5 Zweites, drittes, viertes Zeichen: Hex-Symbol 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F PIN-Ziffer 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 typische PIN [1] [0..5] [0..5] [0..5] 1 • 6 • 6 • 6 = 216 Möglichkeiten bei 3 Versuchen beträgt die Trefferwahrscheinlichkeit statt 1:3000 nur noch 1:72 7 Gerichtsurteile Wer haftet bei Mißbrauch einer entwendeten Karte ? Amtsgericht Darmstadt, 24.2.1989, Ingeborg Winter gegen Dresdner Bank: Der Sachverständige Pausch, an dessen Sachkunde das Gericht keinerlei Zweifel hat, hat bei einem Versuch, bei welchem ihm 7 verschiedene Scheckkarten mit 5 bekannten und zwei unbekannten Geheimnummern zur Verfügung standen, mittels eines Heimcomputers binnen 8,5 Stunden Rechnerzeit die Geheimnummer errechnen können. Die Beklagte wird verurteilt, an die Klägerin 900 DM nebst 4% Zinsen zu zahlen. 8 Neues ec-PIN-Verfahren (ab 1997) PIN-Generierung: würfeln oder wählen PIN-Verifizierung: Kein Poolschlüssel mehr im Automat Eingabe der PIN Onlineverbindung zum Institutsserver dort Triple-DES unter Verwendung von PIN, Kartendaten, 2 x 128 Bit-Schlüssel Vergleich mit Referenzwert auf Karte Fehlversuchszähler nicht mehr auf Karte 9 Geldkarte Chip 21 mm2 CPU 8 Bit 3.5 MHZ ROM 32 K Betriebssystem EEPROM 16 K Anwendung (Geldkarte, Fahrausweis, ...) RAM 1 K Arbeitsspeicher 10 Geldkarte: Konten Zähler Karte aktueller Saldo Girokonto Bank Karten-Nr, Pers-Daten Schattenkonto Evidenzzentrale aktueller Saldo BörsenverrechnungsKonto Bank Summe aller Kartensalden 11 Geldkarte: Ablauf 12 Challenge Response Terminal Chipkarte Zufallszahl x y := DESBANK ( x ) ? y = DESBANK ( x ) Problem: alle Karten enthalten globalen Schlüssel BANK 13 Challenge Response mit lokalem Schlüssel Terminal Chipkarte Kartennummer k vorberechneter Schlüssel lokal lokal := DESMaster( k ) Zufallszahl x y := DESlokal ( x ) ? y = DESlokal ( x ) 14 Geldkarte: reklamieren Karte merkt sich die letzten 3 Ladeaktionen die letzten 15 Bezahlvorgänge Nach Ablauf der Laufzeit kann Guthaben erstattet werden. Nach Anforderung des Kunden darf die EvidenzZentrale den Saldo an die Bank melden. Auch bei weißen Karten ist Erstattung möglich, da auch ein Schattenkonto geführt wird. 15 Cashmouse zertifiziert vom ZKA Java-fähiger Web-Browser vorher Software installieren zum Shoppen zur Web-Seite des Händlers zum Zahlen zur Web-Seite des Händlerkartenservers Java-Applet laden, Kommunikation in HTTP, SSL http://www.scard.de/shop/sh.htm 16 C:/CashmouseProtokoll 20.04.2001 13:21:33 Zahlung Gebucht: EUR 0,05 Rest: EUR 51,08 Empfaenger: Computop Buchungsdatensatz 01 D1 00 01 67 25 72 90 02 11 00 00 62 9D 80 00 01 31 00 00 05 00 00 05 00 51 08 00 01 20 01 04 20 13 20 04 14 15 E7 83 57 C1 1F C9 D4 00 67 29 20 18 03 00 04 92 92 8D 03 12 00 10 01 02 80 45 55 52 01 2A 00 01 17 Literatur www.ecash-technologies.com Chaum, Fiat, Naor Untraceable electronic cash, CRYPTO 1988 S. Brands Electronic Cash, Chapter 44 in Handbook on Algorithms and Theory of Computation, 1998 Dresen/Dunne Penny Lane, iX 12/1997 Rankl/Effing: Handbuch der Geldkarten Sparkassenverlag: Verfahrensbeschreibung zum Geldkarte-System H.-B. Beykirch: Chipgeld iX, 12/1998 18
