Kapitel 3: Kommunikation mit der Karte

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1 Kapitel 3: Kommunikation mit der Karte Relevanter Standard: ISO Kartenleser/Terminal: Master, Smartcard: Slave APDU = Application Protocol Data Unit: Folge von Bytes Terminal Karte: Command APDU Karte Terminal: Response APDU Protokolle: T=0 asynchronous half duplex character transmission protocol T=1 asynchronous half duplex block transmission protocol direkte/inverse Konvention Java SmartCards, Kap. 3 (1/14)

2 Command APDU: CLA INS P1 P2 Lc Daten 01 2C Le 8 CLA. Class-Byte: ISO/proprietär/verschlüsselt INS. Instruction-Byte: Was tun? (gerade, 6x, 9x) P1, P2. 2 beliebige Parameter-Bytes Lc. Length-Byte: Anzahl Datenbytes Le. Length-Byte: Anzahl erwartete Antwortbytes Response APDU: Daten 01 2C SW SW2 Java SmartCards, Kap. 3 (2/14)

3 Statuswort SW = SW1+SW2 ISO: SW1 = 90 (ok), SW1 = 6x (Fehler), SW1 = 60 (Wait Extension) No Error SW NO ERROR, SW OK Wrong length SW WRONG LENGTH Security condition not satisfied SW PIN REQUIRED Data invalid SW DATA INVALID Conditions not satisfied SW CONDITIONS NOT... 6A 82 File not found SW FILE NOT FOUND 6D 00 INS value not supported SW INS NOT SUPPORTED 6E 00 CLA value not supported SW CLA NOT SUPPORTED 6F 00 No precise diagnosis SW UNKNOWN Java SmartCards, Kap. 3 (3/14)

4 Das Protokoll (1) 1. Kein Input, kein Output CLA INS P1 P2 0 SW1 SW2 Java SmartCards, Kap. 3 (4/14)

5 Das Protokoll (2) 2. Kein Input, aber Output bekannter Länge CLA INS P1 P2 Le Ack Daten Le = Anzahl erwartete Antwort-Bytes, 0 = 256! oder CLA INS P1 P2 Le SW1 SW2 Java SmartCards, Kap. 3 (5/14)

6 Das Protokoll (3) 3. Input, kein Output CLA INS P1 P2 Lc Lc = Anzahl Datenbytes Ack Daten oder CLA INS P1 P2 Lc SW1 SW1 SW2 SW2 Java SmartCards, Kap. 3 (6/14)

7 Das Protokoll (4) 4. Input und Output CLA INS P1 P2 Lc Ack Daten Le Daten Java SmartCards, Kap. 3 (7/14)

8 Das Protokoll (4 ) 4. Input und Output (= Input/kein Output, kein Input/Output) CLA INS P1 P2 Lc Ack Daten 61 xx 00 C xx Ack Daten Java SmartCards, Kap. 3 (8/14)

9 Ack und Timeout Ack = Ins Alle Daten auf einmal übertragen Ack =! Ins Daten einzeln übertragen Ack für Programmierer transparent, aber: setincomingandreceive() in JavaCard! Spezialfall: Wait Extension 0x60 statt Ack oder SW Timeout: Abhängig von (berechnet aus) ATR und Taktrate Behandlung Le und Fehler: Abhängig von Middleware Bei uns: Le wird nicht an die Karte geschickt! Java SmartCards, Kap. 3 (9/14)

10 Das Class-Byte CLA = 0x0X (APDU-Struktur und Bedeutung laut ISO) CLA = 0x8X, 0x9X (Struktur wie ISO, Bedeutung proprietär) CLA = 0xAX: Wie ISO, wenn nicht anders definiert CLA = 0xB0 0xCF: ISO, 0xD0 0xFE: Proprietär CLA = 0xFF: Wahl des Protokolls (T=0, T=1) X = b 4 b 3 b 2 b 1 : 00xx: keine Security 01xx: proprietäre Security 10xx: secure messaging, ohne Header 11xx: secure messaging, mit Header xx: Logischer Kanal/Art des SM: MAC, Verschlüsselt,... Wir: CLA = 0x90 Java SmartCards, Kap. 3 (10/14)

11 INS-Byte und SW Einschränkungen an INS: 00, 6x, 9x, nicht ungerade! ISO definiert 18 Instruktionen, z.b. 0x82: External Authenticate 0xA4: Select File, P1 = 04: Selection by name 0xC0: Get Response Andere für Daten: put/get data/binary/record... Select APDU: 00 A Lc AID SW = 0x9000 ok, SW = 0x6XYY, X 0: Fehler Eigene Fehler: 0x62YY, 0x63YY, 0x64YY, 0x65YY Java SmartCards, Kap. 3 (11/14)

12 Der Kartenleser Quasi-Standard: PC/SC De-Facto: Beliebig viele Implementierungsunterschiede Unsere Schnittstelle: swt = new SWTTerminalInterface() String[] swt.getreadernames() SWTReader swt.getreader(string readername) class SWTReader: void connect() boolean ispresent() byte[] transmit(byte[] data) Auch möglich: Direkte Benutzung der PC/SC API Java SmartCards, Kap. 3 (12/14)

13 Zugriff auf den Kartenleser 1. Kartenleser-Objekt holen: r = swt.getreader(); 2. Verbindung herstellen: r.connect(); (Exception, falls keine Karte im Leser) 3. Selektion des Applet per select-apdu: 00 A Lc Applet-AID 4. Kommunikation mit der Karte: byte[] transmit(byte[] to send) Eingabe: Vollständiges Command-APDU als Byte Array ( 5 Byte, nicht zu lang!) Ausgabe: Response-APDU als Byte Array (genauso lang wie Antwort, mind. 2 Bytes) Java SmartCards, Kap. 3 (13/14)

14 Umgang mit Stromunterbrechungen Einlegen/Herausziehen der Karte wird nicht automatisch bemerkt. Exception beim nächsten transmit. Nach Exception: Verhalten abhängig von Kartenleser Einlegen/Herausziehen der Karte durch Aufforderung des Benutzers, oder: separater Thread mit ispresent(). Hilfsklassen swt.util.bytearray: Umgang mit Byte Arrays: setshort, getshort, append, subarray,... swt.util.hexstring: Pretty-printing von Byte Arrays in Hex-Format: dump, hexify, printreadable, hex to byte... swt.util.iso7816: Statuswörter Java SmartCards, Kap. 3 (14/14)