Der elektronische Personalausweis. Holger Funke HJP Consulting
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1 Der elektronische Personalausweis Holger Funke HJP Consulting
2 Agenda Vorstellung HJP Consulting Historie: Vom epassport zum epa Funktionsweise epa Zusammenfassung / Ausblick Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 2
3 Vorstellung HJP Consulting (I) Beratungsunternehmen, Sitz in Paderborn Smart Card Architekten Gegründet 2003, 15 MA Fokus: epassports Nationale ID-Systeme Border Control Standardisierung RE und RM Testen Kooperation mit s-lab Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 3
4 Vorstellung HJP Consulting (II) Governments Federal Office for Information Security, MOI of Germany European Network and Information Security Agency - EU Kushite Integrated Co. Ltd. MOI of Republic of Sudan MOI of United Arabic Emirates SV Chipkartenbetriebs- und Errichtungs-GmbH, Austria Gesellschaft für Telematikanwendungen im Gesundheitswesen, Germany Fedpol, Switzerland Royal Oman Police, Sultanate of Oman OSCE Industry 3M Security Printing and Systems Ltd., UK Bundesdruckerei GmbH Germany Korea Minting & Security Printing Corporation Trüb AG, Switzerland Cryptovision, Germany Cogent Systems, China Technischer Überwachungsverein it GmbH, Germany Toshiba, Japan Vlatacom, Serbia Sagem Orga, Germany Keesing Reference Systems, Netherlands Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 4
5 Agenda Vorstellung HJP Consulting Historie: Vom epassport zum epa Funktionsweise epa Zusammenfassung / Ausblick Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 5
6 Die ecard-strategie des Bundes Am 9. März 2005 durch das Bundeskabinett verabschiedet Ziel: Bürokratieabbau durch Bereitstellung einer einfachen und homogenen Schnittstelle -> einheitliche Nutzung der unterschiedlichen Chipkarten Bedeutende Projekte Elektronischer Reisepass (epass) Elektronische Gesundheitskarte (egk) Elektronische Steuererklärung (ELSTER) Elektronischer Einkommensnachweis (ELENA), beendet 2011 Elektronischer Personalausweis (epa) Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 6
7 Der elektronische Reisepass (epassport, epass) Quelle: BMI Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 7
8 Rahmendaten zum epassport Seit : epassport 1G in Deutschland Kontaktlose Chipkarte, RF-Chip nach ISO14443 Daten: MRZ, Gesichtsbild Sicherung: Basic Access Control (BAC) Basiert auf TR V1 des BSI und Doc9303 der ICAO Seit : epassport 2G in Deutschland Daten: zusätzlich Fingerabdrücke Sicherung für sensitive Daten: Extended Access Control (EAC) Verbindlich in ganz Europa Basiert auf BSI TR ISO-Prozess gestartet Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 8
9 Gespeicherte Daten (Logical Data Structure) Data Group Contents Presence 1 Machine readable zone Mandatory 2 Encoded face (Global interchange feature) Mandatory 3 Encoded finger(s) Optional 4 Encoded eye(s), Iris Optional 5 Displayed portrait Optional 6 Displayed single-digit fingerprint Optional 7 Displayed signature Optional 8 Data features for machine assisted security feature verification Optional 9 Structure features for machine assisted security feature verification Optional 10 Substance features for machine assisted security feature verification Optional 11 Additional personal details Optional 12 Additional document details Optional 13 Optional details Optional 14 Chip authentication public key info (for extended access control) Optional 15 Active authentication public key info Optional 16 Persons to notify Optional Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 9
10 Einsatz des epassports an der Grenzkontrolle Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 10
11 Datenzugriff über BAC Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 11
12 Sicherheitsziele beim epassport Authentizität Nachprüfbarkeit der Datenherkunft Integrität Unveränderlichkeit der Daten Echtheit Vertraulichkeit Schutz vor Tracking Schutz der personenbezogenen Daten vom unerlaubten Zugriff less-sensitive Data» Foto, Geburtsdatum, Staat, Geschlecht, Ablaufdatum, etc. sensitive Data» Fingerabdruck, Iris Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 12
13 Sicherheitsverfahren beim epassport Passive Authentication Active Authentication Basic Access Control Extended Access Control Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 13
14 Passive Authentication (PA) Ziel: Erschweren von Fälschungen Maßnahme: Authentifizierung der gespeicherten Daten nötig Vorgehen: Erstellen einer Signatur über die gespeicherten Daten bereits bei der Personalisierung (Herstellung) ICAO Public Key Directory (PKD) zum Austausch PA hilft gegen das Fälschen von Daten Nicht gegen Kopieren! Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 14
15 Active Authentication (AA) Ziel: Kopieren / Klonen eines Passes verhindern Idee: Pass besitzt Schlüsselpaar aus privatem und öffentlichem Schlüssel Öffentlicher Schlüssel ist mit PA gesichert, privater im sicheren Speicherbereich des Chips Challenge Response Verfahren: Lesegerät generiert Zufallszahl, Chip signiert diese und schickt sie zurück zum Lesegerät: bei Übereinstimmung okay Problem: Tracking Nur in wenigen Ländern implementiert, nicht in D Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 15
16 Basic Access Control (I) Ziel: Schutz vor unbefugtem Auslesen der elektronischen Daten Idee: Generieren des Schlüsselmaterials aus Informationen der MRZ, d.h. Öffnen des Passes notwendig MRZ enthält: Art des Dokuments Ausstellungsland, -datum Name des Inhabers, Geburtsdatum Gültigkeitsdatum Dokumentennummer Geschlecht Nationalität Schlüsselmaterial Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 16
17 Basic Access Control (II) Problem: Kleiner Schlüsselraum Dokumentennummer zu Anfang numerisch, seit 2007 alphanumerisch, teilweise aufsteigende Nummerierung! Geburtsdatum leicht einzuschränken Gültigkeitsdatum einzuschränken über fixe Laufzeit von 10 Jahren Sicherheit liegt nur bei 30 bis 40 Bits Schutz gegen Angriffe: Aktiver Angriff: Direkter Zugriff auf epassport Passiver Angriff: Kommunikation wird aufgezeichnet und im Nachhinein analysiert --> Maßnahme: Schlüsselraum vergrößern Zufällige Nummerierung der Dokumentennummer Alphanumerische Zeichen Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 17
18 Extended Access Control V1 BAC als Basisschutz für Nutzerdaten und Gesichtsbild Sensitive Daten wie Fingerabdruck oder Iris müssen besser geschützt werden! Verfahren: Extended Access Control EU-getrieben, kein ICAO-Standard Protokolle: BAC + Chip Authentication + Terminal Authentication Gegenseitige Authentifizierung Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 18
19 Chip Authentication und Terminal Authentication Chip Authentication (CA) Implizite Authentifizierung des Passes mit statischem Diffie- Hellmann-Wert Öffentlicher Statischer DH-Key mit PA geschützt Einsatz des DH-Verfahrens zur Ableitung eines gemeinsamen Schlüssels Weitere Kommunikation wird mit diesem Schlüssel gesichert Terminal Authentication (TA) Authentifizierung des Leseterminals mit Zertifikat Zertifikat bestimmt die Leseberechtigungen (z.b. Fingerabdruck, Iris) Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 19
20 Extended Access Control V1: Command Flow Quelle: TR Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 20
21 Extended Access Control V1: PKI Quelle: TR Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 21
22 Agenda Vorstellung HJP Consulting Historie: Vom epassport zum epa Funktionsweise epa Rahmendaten und Funktionen Online Funktion Administrative Aspekte Angriffe Demonstration Zusammenfassung / Ausblick Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 22
23 Optik und Funktionsübersicht epa Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 23
24 Vorder- und Rückseite des epa Quelle: BMI Informationen unter Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 24
25 Rahmendaten epa Eingeführt am 1. November 2010 In 12/2011 waren ca. 10 Millionen Bürger mit epa ausgestattet Fortgeschrittene Sicherheitsverfahren gegenüber epassport: PACE und EAC V2 Entwickelt vom BSI: TR V2 Online-Authentifizierung Digitale Signaturen Zahlreiche optische Sicherheitsmerkmale, um Fälschungssicherheit zu erhöhen Taktile, Guillochen, 3D-Effekte, Microschrift usw. Seit Ende 2011: elektronischer Aufenthaltstitel (eat) Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 25
26 Gespeicherte Daten Name, Künstlername/Ordensname, Akademischer Titel Geburtsdatum und -ort Ausgebende Behörde, Dokumententyp Gültigkeitsdatum Adresse (Wohnort, Straße, PLZ) Nationalität Geschlecht Community ID Gesichtsbild, Fingerabdrücke (optional) -> nicht für eid! eat: Daten zum Wohnort und Berechtigungen Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 26
27 Funktionen des epa epass-applikation Enthält Daten der MRZ Enthält biometrischen Daten, Fingerabdrücke freiwillig Zugriff nur durch hoheitliche Kontrollbehörden eid-applikation Authentisierungsfunktion Zugriff auf personen- und dokumentenbezogene Daten Name, Anschrift, Akademischer Titel Geburtsdatum, Geburtsort, Geschlecht usw. ebusiness / egovernment esign-applikation (optional) Qualifizierte Elektronische Signatur (QES) ebusiness / egovernment Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 27
28 Beispiel: Kontoeröffnung mit dem epa Schritt ID-Nachweis Bank ID-Nachweis Kunde Vertrags- Vorbereitung Abschluss des Vertrags Klassische Kontoeröffnung Der Kunde betritt die Geschäftsräume einer Bank Der Personalausweis des Kunden wird vom Bankangestellten geprüft Kunde und Angestellter handeln Vertragsbedingungen aus und übernehmen Daten Kunde und Angestellter unterschreiben den Vertrag Online Kontoeröffnung Bank legt Berechtigungszertifikat vor, das vom epa geprüft wird epa sendet ausgewählte eid- Daten des Inhabers Kunde wählt im geführten Dialog die Vertragsinhalte und AGBs und füllt im Browser zusätzliche Sachdaten aus Mit der QES des epa und der QES des Bankangestellten wird der Vertrag signiert Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 28
29 Prinzip der gegenseitigen Authentifizierung Quelle: Bernd Kowalski, BSI Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 29
30 Agenda Vorstellung HJP Consulting Historie: Vom epassport zum epa Funktionsweise epa Rahmendaten und Funktionen Online Funktion Administrative Aspekte Angriffe Online-Demonstration Zusammenfassung / Ausblick Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 30
31 Derzeitige verfügbare Online-Dienste Vor der Einführung 2010 Feldtest mit >100 Teilnehmern Air Berlin, Allianz, HUK24, Schufa, T-Systems, Lotto Hessen, Wincor Nixdorf, VRR, uvm. Heute: Verwaltung, z.b. verschiedene Städte (Hagen) Internet-Dienste, z.b. DATEV, online-petition Versicherungen, z.b. Allianz Shops, z.b. Reiner SCT Vollständige Liste: Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 31
32 Online Ausweisen mit dem epa Quelle: Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 32
33 Einschränkung der übermittelten Daten Quelle: AusweisApp Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 33
34 Password Authenticated Connection Establishment Nachfolger für BAC BAC: symmetrische Kryptographie, PACE: asymmetrische Mögliche Passwörter: MRZ, CAN, PIN Entwickelt vom BSI speziell für den epa (TR-03110) Authentifizierung durch gemeinsames Geheimnis zwischen Ausweis und Leseterminal Grundlage: Diffie-Hellman Protokoll Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 34
35 PACE K p : aus gemeinsamen Geheimnis abgeleiteter Schlüssel Wahl einer Zufallszahl s Statische DH-Parameter: Modulus und Generator Dynamischer DH-Parameter: Ableitung eines neuen Generators aus statischem Generator Entschlüsselung von s Ableitung dynamischer DH-Parameter aus statischen Parametern und s Berechnung eines gemeinsamen Schlüssels K nach DH Sicherheitsbeweis: BSI + TU Darmstadt Ableitung der Schlüssel für Verschlüsselung und Authentifizierung aus K Quelle: C. Sorge Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 35
36 EAC V2: TA und CA Terminal Authentication V2 Dient zur Autorisierung der Lesegeräte bzw. des Diensteanbieters Im Gegensatz zum epassport: a priori: keine vertrauenswürdigen Gegenstellen Deshalb: alle Daten des epa werden geschützt Basiert wiederum auf Zertifikatsstruktur Lese-/Schreibrechte können granular vergeben werden Chip Authentication V2 Nachweis eines echten Chips (kein Klon, keine Fälschung) Basiert wiederum auf DH-Protokoll Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 36
37 Public Key Infrastrucure Quelle: Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 37
38 Sonderfunktionen des epa Restricted Identification Bereichsspezifischer Identifikator mit dem der Nutzer wiedererkannt werden kann, Pseudonymfunktion z.b. Key in einer Datenbank für Online-Shop Auch ohne Kenntnis der realen Identität des Nutzers möglich Tracking über verschiedene Bereiche nicht möglich Altersverifikation Prüfung, ob Nutzer ein Mindestalter erreicht hat Keine Preisgabe des genauen Geburtsdatums Wohnortnachweis Community-ID enthält den Gemeindeschlüssel Wohnortverifikation analog zur Altersverifikation Grundsätzliches Prinzip: Datensparsamkeit! Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 38
39 Signaturfunktion Elektronisches Äquivalent zur handschriftlichen Unterschrift Beweiskraft Bisher kaum Verbreitung in der Praxis Henne-Ei-Problem Hohe Kosten für Zertifikate und Karten Jetzt: epa mit esign: Kosten für zusätzliche Karte entfallen Henne-Ei-Problem abgeschwächt Zertifizierungsdiensteanbieter liefert Zertifikat Lesegerät muss Sichere Signatur-Erstellungseinheit (SSEE) anbieten (Komfortleser) Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 39
40 Agenda Vorstellung HJP Consulting Historie: Vom epassport zum epa Funktionsweise epa Rahmendaten und Funktionen Online Funktion Administrative Aspekte Angriffe Online-Demonstration Zusammenfassung / Ausblick Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 40
41 Szenario: Online-Händler mit Zugriff auf epa Beispiel: Händler bietet Webshop an und benötigt Adresse des Kunden Infrastruktur beim Händler Webshop muss um epa-funktion erweitert werden Zugang zum eid-server Berechtigungszertifikat (sichere Speicherung!) Vergabestelle für Berechtigungszertifikate (VfB) Infrastruktur beim Kunden epa mit aktivierter Online-Funktion Kartenleser AusweisApp muss installiert sein Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 41
42 Infrastruktur beim Händler Erweiterung des Webshops Individuelle Anpassungen Out-Of-The-Box-Lösungen Zugang zum eid-server Eigenentwicklung Spezifikationen zur ecard-api sind öffentlich verfügbar Out-Of-The-Box-Lösungen Outsourcing Anbieter von eid-servicediensten Berechtigungszertifikat Begründung für enthaltene Datengruppen Erfüllung von Datenschutz- und Datensicherungsanforderungen Funktionale Anforderungen gemäß BSI-TR Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 42
43 Infrastruktur beim Kunden / Bürger epa mit aktivierter Onlinefunktion Ausweis kann wie bisher im Bürgeramt beantragt werden Kosten 28,80, Lieferzeit ca. 2 Wochen, Brief mit PIN, PUK und Sperrkennwort durch Bundesdruckerei eid-änderungen sind kostenpflichtig QES ist über separaten Anbieter zu beziehen Kartenleser Basisleser: einfachste Variante, kostenlose Verteilung 2010/11 Gefahr: Keylogger! Standardleser: PIN-Pad Komfortleser: zusätzlich SSEE für Signaturfunktion AusweisApp Sollte für alle gängigen Betriebssysteme zur Verfügung stehen Mac-Version verzögert sich noch immer Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 43
44 Szenario: Online-Händler mit Zugriff auf epa (II) Quelle: Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 44
45 Sperrmanagement beim epa BSI: Innovationen für eine eid-architektur in Deutschland eid-sperrdienst erzeugt globale Sperrliste und sendet diese an BerCAs BerCAs erzeugen dienstspezifische Sperrliste für eid-server der Diensteanbieter Kennung unterschiedlich zur Gewährung des Datenschutzes Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 45
46 Agenda Vorstellung HJP Consulting Historie: Vom epassport zum epa Funktionsweise epa Rahmendaten und Funktionen Online Funktion Administrative Aspekte Angriffe Online-Demonstration Zusammenfassung / Ausblick Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 46
47 Denial of Service Attacke auf PIN Angriff: Mit mehreren (drei) falschen Eingaben der PIN wird der epa deaktiviert (kontaktlos einfach möglich) Maßnahme: Nach zwei falschen PIN muss die CAN genutzt werden (im Besitz des Nutzers) Quelle: DuD 3/2008 Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 47
48 Kartenleser ohne PIN-Pad Angriff 1: Durch Key-Logger erhält der Angreifer die PIN Gefahr: gering, da Kanal zwischen Chip und eid-server verschlüsselt ist und Angreifer keinen Zugriff erhält Maßnahme: Nur Leser mit PIN-Pad nutzen Angriff 2: Phishing-Attacke mit nachgebildeter AusweisApp Gefahr: Verlust der PIN Maßnahme: Nur Leser mit PIN-Pad nutzen Problem: Dienstanbieter kann nicht erkennen, welchen Lesertyp der Anwender einsetzt Fazit: Immer noch besser als Login/Password! Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 48
49 AusweisApp Problem: Einen Tag nach Veröffentlichung bereits Sicherheitslücke entdeckt Sicherheitslücken in Software kaum vermeidbar Größe der AusweisApp (Windows): 57 Mbyte komprimiert! Maßnahme: regelmäßige Updates Problem: Misstrauen gegenüber staatlicher Software Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 49
50 Unberechtigter Zugriff auf Datengruppen Dienstanbieter versucht Zugriff auf Datengruppen zu erhalten, die nicht für sein Geschäftsfeld benötigt werden Maßnahme: VfB prüft jeden Antrag genau und gewährt nur Zugriff auf wirklich benötigte Daten Zusätzlich: Kurze Laufzeiten der Berechtigungszertifikate ermöglichen schnelle Sanktionen bei Missbrauch Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 50
51 Agenda Vorstellung HJP Consulting Historie: Vom epassport zum epa Funktionsweise epa Rahmendaten und Funktionen Online Funktion Administrative Aspekte Angriffe Online-Demonstration Zusammenfassung / Ausblick Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 51
52 Demo Online-Aktion mit epa Zugriff auf Website mit eigenem epa Online Authentifizierung Pseudonym-Funktion GlobalTester Open Source Tool zur Prüfung der Konformität von Smart Cards, entwickelt von HJP Consulting Wird weltweit eingesetzt von Chipherstellern, Nationaldruckern, Prüflaboren usw. Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 52
53 Agenda Vorstellung HJP Consulting Historie: Vom epassport zum epa Funktionsweise epa Zusammenfassung / Ausblick Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 53
54 Zusammenfassung und Ausblick Zusammenfassung Technisch ausgereiftes Konzept Online-Funktion bietet zahlreiche Möglichkeiten Bisher wenig Online-Dienste AusweisApp problematisch: Anpassungen an Firefox langsam, immer noch keine Mac-Version QES fehlt immer noch Verbesserung der bisherigen Prozedur mit Login/Password Ausblick PACE demnächst verbindlich in Europa (Dezember 2014) Verbreitung der esign-funktion? 2020 haben alle Bürger in D den epa Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 54
55 Fragen? HJP Consulting GmbH Holger Funke Hauptstraße Borchen, Germany tel: fax: web: Vorlesung Datenschutz: Der elektronische Personalausweis, Holger Funke, HJP Consulting Slide 55
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