Die Gesundheitskarte von übermorgen Gisela Meister Mittwoch, 8. September 2010

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1 Die Gesundheitskarte von übermorgen Gisela Meister Mittwoch, 8. September 2010 Inhalt Einleitung Kartenlösung egk :Stand der Technik Nutzen der Technologie von morgen und übermorgen? Schnelle Datenübertragung und trotzdem sicher! Kontaktlos / NFC Interface Use Case: Anwesenheitserkennung von Gesundheitskarte und Arztausweis Privacy & Security Anforderungen Komfortable Nutzung für Patienten und Ärzte Nutzung von Mobile Devices Systemlösung egk: Stand der Technik - Nutzen der Technologie von morgen und übermorgen? Plug & Play Lösung TCPIP /TLS on Card mit Serverlösung on Card Conclusion / Outlook Slide 2

2 Spezifikation Gesundheitskarte in Deutschland - Technologie ecard Health Health Care Application (egk) Einsatz eines Trusted Channe mit CV Zertifikate Access Profil mandatory Nac chladbar DF.QES Mandatory Optional DF.ESIGN IAS Applikation Benutzer- Authentisierung X.509-basierte Dienste Verschlüsselung C/S-Authentisierung Nur bei SMC Fortgeschrittene elektroniche Signatur Kontaktorientierte Nutzung mit RSA Nachladbarkeit einer qualifizierten Signaturfunktion bei egk Slide 3 Technische Beschreibung Status Quo Two Application Profiles : ESIGN Qualified Signature ehealth (national) Interfaces Contact oriented, T=1 Based on RSA Card Services Device Authentication (Key Transport Protocol EN 14890) Secure Messaging Digital Signature Client/Server-Authentication Encryption Key Decipherment Slide 4

3 Schnellere Datenübertragung mit kontaktlosem Interface RSA wird durch ELC ersetzt - 1. Extrapolation in die Zukunft (Generation 2 nach npa Vorbild? ) Two Application Profiles : ESIGN Qualified Signature ehealth (national) Interfaces Contactless only (oder erst Dual- Interface?) Based on elliptic curve cryptography Card Services Device Authentication Extended Access Control (EAC 2.0 RC), instance of mea acc. EN 14890) Password Authenticated Connection Establishment (PACE) Terminal Authentication Chip Authentication Secure Messaging Digital Signature Encipherment on base of DH Slide 5 Zusätzlicher Use Case für NFC / kontaktlose Karten : Direkte Anwesenheitserkennung von Arztausweis HBA ( NFC fähig) und egk ( z.b. Dual Interface ) Terminal VCC egk Dual Interface SMC-A VCC HBA NFC Slide 6

4 Basis Prinzip kontaktlos versus Kontakt-behaftet Smart Card: smartcard - reader Power Clock Data smartcard vs. transponder RFID- Transponder: contactless reader Power Clock Data High Frequency Magnetic H-Field f=13,560 MHz Slide 7 Nebeneffekt Alles hat seinen Preis :Privacy -Schutz vor Tracking & Skimming Attacken ist bei kontaktlosen Karten erforderlich Optical /Visual / Biomertics RFID Security- Privacy und Interoperability Lösung : Anti skimming durch ein kryptografisch als stark bewiesenes Password basiertes Protokoll ( wie PACE, siehe npa) Slide 8

5 How the EAC 2.0 protocol works Client TLS Service TA Terminal APDU Chip Authentication / Secure Messaging PACE 1. User Authentication 2. Terminal Authentication 3. Chip Authentication (4.) Restricted Identification Slide 9 2. Extrapolation : Secure RFID zusammen mit Optischen Kanal für ganz schnelle Übertragung von Datenpaketen Future Vision 1: Additional IR link, allowing Gigabit/s VFIR: 16 MBit/s UFIR: 100 MBit/s Giga-IR: 1 GBit/s Use Cases: Health Card Media Card Slide 10

6 Secure RFID mit Optischen Kanal für schnelle Datenübertragung und / Antiskimming ohne zusätzliche Kryptografie Contatctless Reader Contatctless Card Antenna RFID Reader Energy Get ENC(Data) Challenge Ok CTRL DI-Chip & COS IR Receiver Response (RND) (high speed data) Slide 11 Nebeneffekt : Schutz vor Tracking & Skimming Attacken bei Kontaktlosen Karten Optical /Visual / Biomertics RFID Security und Interoperability Anti skimming durch Cryptographically Strong password based protocols ( PACE) und /oder durch zweiten Übertragungskanal ( optischer Kanal) Slide 12

7 3. Extrapolation : ehealth Card - Derivat als µsd Karte z.b. mit ehealth- App µsd with NFC Interface based on standard G&D solution with flash NFC enabled ehealth.. Flash Controller Flash Memory µsd Slot µsd SD interface 7816 ehealth Chip SIC P5CN072 S 2 C NFC Interface Analog (2 OPs) Digital (100 Gates) Passive components Antenna Nokia 6151 Slide 13 Technical Realization (Antenna size vs Range) 1. Power Reader ~ µsd-tag 2. Response Limitation factors: 1. Power: The small antenna accumulates not enough energy from the field. Solution: use battery power supply! 2. Response: The load modulation effect with the small antenna is too poor Solution: active signal modulation and emitting! Slide 14

8 Antenna Size vs. Range and Modulation Mode [cm] cm Passive ID1 Antenna (4.000 qmm) 50 cm Durch Kontaktlos / NFC Interface Active ID1 Antenna (4.000 qmm) 25 cm Active Test Antenna (400 qmm) 10 cm Active µsd Antenna (130 qmm) Slide 15 Comparision ID1-format vs µsd Chip card ID1 format Micro SD Card Antenna area: 14 X 9 = 126 mm Antenna area: 80 X 50 = mm The physical size of the micro SD allows only very small antennas. Therefore a contactless and passive communication over a distance of some centimeters is not possible. Slide 16

9 ecard-api-framework Architekturbild aufbauend auf European Citizen Card Standard ( ECC) eid Slide 17 Detlef Hühnlein secunet Today s architecture (acc. to ISO/IEC and ECC-3) TLS APDU SAL GCAL IFD-API SAL GCAL Complex Client middleware to support APDU based communication necessary Slide 18 Jan Eichholz

10 Smart card web service interface instead of APDUs TLS Proxy SAL SAL No special client middleware necessary Usage of standardized Internet protocols (TCP/IP, TLS, SOAP, ) Smart cards are migrating into the Internet Jan Eichholz Slide 19 Was können wir erwarten? Förderprojekte um zukünftige Systemlösungen zu etablieren BioP@ss: Neue Konzepte für eid Karten innerhallb des amedea+ / BMBF, Begleitende Standardisierungs Aktivitäten ( europäisch und international) International in ISO/IEC SC 17 WG 8 ( Kontaktlos, physikalisches Interface von Secure Elements)) - international Global Platform ( Device Committee : Anbindung von Secure Elements )- international CEN TC 224 WG 15 / WG 16 : Kryptografische Privacy Protokolle, Plug and Play Lösung in Karten - europäisch ISO/IEC SC 17 WG 4 : Plug in - Karten Lösung international Slide 20

11 Thank you for your Attention! Slide 21