Anwendungsentwicklung Chipkarten SS99 Geldbörse Markus ZinnerMichael RaabMetin Oduncu

Anwendungsentwicklung Chipkarten SS99

Geldbörse

Markus Zinner Michael Raab Metin Oduncu

21. 06. 1999 Anwendungsentwicklung Chipkarten SS99 - Geldbörse

2

Übersicht

1. Die Geldkarte

2. Euro-Umrechnung

3. Sicherheitsaspekte

4. Geldbörsen-Applikation

5. Stand der Implementierung / Ausblick

6. Zusammenfassung


3

1. Die Geldkarte

1.1 Was ist die Geldkarte ?

1.2 Wie funktioniert die Geldkarte

1.3 Wie kann man das Kartenguthaben abfragen ?

1.4 Vorteile gegenüber Bargeld

1.5 Wieviel Geld kann auf die Geldkarte geladen werden ?

1.6 Akzeptanz der GeldKarte

1.7 Was kostet das Bezahlen / Verlust ?

1.8 Nutzen der GeldKarte1.8.1 Für den Handel

1.8.2 Für die Kunden

1.9 Ausblick und künftige Möglichkeiten


4

1.1 Was ist die Geldkarte ?

• Ein Zahlungssystem, das Bargeld für kleinere Zahlungen (unter 50 DM) überflüssig macht

• Ein Microchip übernimmt die Funktion der sog. „elektronischen Geldbörse“. Er ist auf der EC-Karte und auf Bank-Cards enthalten

• Viele Funktionen sind auf einer Karte enthalten


5

1.2 Wie funktioniert die Geldkarte

• Karte mit Guthaben laden (Terminal)

• Zum Bezahlen wird die Karte einfach in das Bezahlterminal beim Händler geschoben

• Der zu entrichtende Betrag wird im Display angezeigt

• Bestätigungstaste drücken

• Innerhalb von 3 Sek erfolgt die Zahlung direkt aus dem Chip

• Keine Unterschrift und keine Geheimnummer (PIN) nötig

• Mit dem Taschenlesegerät können Umsätze und Restguthaben abgefragt werden


6

1.3 Wie kann man das Kartenguthaben abfragen ?

• Ein Taschenlesegerät zeigt an, wieviel Geld noch auf der Karte geladen ist

• Die letzten Umsätze sowie Ent- und Beladungen können abgefragt werden

• Taschenlesegeräte sind bei den Banken erhältlich


7

1.4 Vorteile gegenüber Bargeld

• Bequem und einfach zu Handhaben

• Unabhängigkeit vom Kleingeld

• Kein mühsames Nachzählen

• Sicherheit in Bezug auf Falschgeld und Wechselgeld


8

1.5 Wieviel Geld kann auf die Geldkarte geladen werden ?

• Bis zu 400 DM Guthaben auf der Karte

• Das Aufwerten und Entladen der Karte ist bei Banken, bzw. an Terminals möglich


9

1.6 Akzeptanz der GeldKarte

• Das „GeldKarten“-Logo kennzeichnet alle Akzeptanzstellen, die Geldkarten annehmen


10

1.7 Was kostet das Bezahlen / Verlust ?

• Es entstehen keine zusätzlichen Kosten beim Bezahlen (sowohl für Händler wie für den Kunden)

• Bei Kartenverlust, ist das im Chip gespeicherte Geld dem Verlust von Bargeld gleichzusetzen


11

1.8 Nutzen der GeldKarte I

1.8.1 Für den Handel:

• Zeitersparnis aufgrund schneller und einfacher Zahlungsabwicklung

• Die Rückgabe des Wechselgeldes entfällt

• Niedriger finanzieller Aufwand wegen Reduzierung der Kom-munikations- und Bargeldbearbeitungskosten

• Sicherheit dank garantierter Zahlungen aus dem Chip (wie Bargeld)

• Eingegrenzte Vandalismusschäden

• Geringeres Raub- und Diebstahlrisiko wegen reduzierter Bar-geldhaltung in der Kasse


12

1.8 Nutzen der GeldKarte II

1.8.2 Für die Kunden:

• Bequemes Bezahlen mit einer Karte, die mehrere Funktionen in sich vereinigt (z.B. EC-Karte: Geldkarte, Schecks, POS, Elektronischer Lastschriftauftrag,)

• Schnelle und einfache Zahlungen ohne Unterschrift möglich

• Größere Flexibilität: Der Kunde ist unabhängig vom Kleingeld

• Kontrolle der letzten 15 Verfügungen mit einem Taschen-kartenleser


13

1.9 Ausblick und künftige Möglichkeiten I

• Zukünftige „elektronische Geldbörsen“ werden künfig die Funktion der „Fahrkarte“ oder der „Eintrittskarte“ übernehmen

• Da nur ein bestimmter Betrag aufgeladen werden kann, bietet die Geldkarte mehr Sicherheit als z.B. „Kreditkarten“

• Über eine Digitale TV-Decoderbox wird derzeit noch gemunkelt

• An einem Konzept einer virtuellen „Shopping-City 2000“ soll schon seit 2 Jahren geplant werden

• Für die Internet-Nutzung (Homebanking über HBCI) müßten die Anwender mit Lesegeräten, die in der Tastatur integriert sind (Giesecke & Devrient), ausgestattet sein

Wer trägt die Kosten: Bank oder Anwender ??


14

1.9 Ausblick und künftige Möglichkeiten II

• Der bisherige Erfolg der Geldkarte wird vom Einzelhandel sogar als Flop bezeichnet

• Nach Einschätzung des Einzelhandels liegt der Anteil der Geld-Karte als Zahlungsmittel im „Offline-Handel“ unter 1 %

• Außerhalb Deutschlands sind die Geldkarten kaum einsetzbar

• Deutsche Anbieter, die im Internet nur auf die GeldKarte setzen, verzichten demit auf die globale Kundschaft

Selbst nach erfolgreicher Einführung, kann man kaum davon ausgehen, daß sich die Geldkarte zu dem Zahlungsmittel des (deutschen) Internet entwickelt.


15

2. Euro-Umrechnung

2.1 Regeln für die Umrechnung auf EURO

2.2 Triangulation

2.3 Rundung

2.3.1 Beispiel 1: Rückrechnung

2.3.2 Beispiel 2: Einzelposten


16

2.1 Regeln für die Umrechnung auf EURO I

• Klar definierte Umrechnungs- und Rundungsregeln, die für alle 15 EU-Mitgliedsstaaten gelten

• Festsetzung der Umrechnungskurse als 1 EURO ausgedrückt in den einzelnen Währungen der Mitgliedstaaten

• Angabe der Umrechungskurse mit sechs signifikanten Stellen

• kaufmännische Rundung auf den nächsten Cent immer nach der Umrechnung auf EURO


17

2.1 Regeln für die Umrechnung auf EURO II

• Alle Umrechnungen zwischen Währungen von EWWU-Staaten erfolgen über den EURO (Triangulation).

• Bilaterale Wechselkurse(Kreuzkurse), z.B. 1 DEM = 3,35345 FRF sind untersagt.

• Die Verwendung von inversen Kursen, z.B. 1 DEM = 0,511292 EUR, ist nicht erlaubt.

• Zwischenergebnisse auf nicht weniger als drei Dezimalstellen runden


18

2.2 Verfahren der Triangulation


19

2.3 Rundungsregeln

• Bei der Umrechnung von z.B. D-Mark nach EURO entstehen Beträge, die gerundet werden müssen

• In der Übergangsphase von 01.01.1999 - 31.12.2001 sind D-Mark und EURO parallel als Buchwährung zulässig.

• Dabei können durch Rundungen Probleme im Zahlungsverkehr entstehen


20

2.3.1 Beispiel 1: Rückrechnung


21

2.3.2 Beispiel 2: Einzelposten


22

3. Sicherheitsaspekte

• Redundante Datenhaltung auf der Chipkarte:• Betrag

• Währung

• Sicherheit der Daten durch Prüfsumme gewährleistet (CRC mit Nicht-Standard-Polynom)

• Verschlüsselung der Daten auf der Chipkarte (noch nicht implementiert)

• Verwendung der Sicherheitsmechanismen von StarCOS


23

4. Geldbörsen-Applikation

4.1 Klasse ECash

4.2 Klasse Money

4.3 Klasse Currency

4.4 Klasse ECashLog

4.5 Klasse ECashException

4.6 Exceptions


24

4.1 Klasse ECash I

Zweck:Modelliert ein Geldkarten-Objekt mit der Möglichkeit in einer bekannten

Währung einen Betrag auf-/abzubuchen. Dabei besteht eine Begrenzung auf

derzeit 400 DEM.

Konstruktor/Destruktor:ECash(Chipcard& aCard);

erzeugt das Geldkarten-Objekt bestehend auf dem gültigen Chipkarten-Objekt

~ECash();


25

4.1 Klasse ECash II

Methoden:void setTerminalParam(string alocation, const unsigned long& aterminalid);

setzt die im Logfile angegeben Terminal-ID sowie den Ort

vector<Currency*> getSupportedCurrencies(void);liefert einen Vektor mit den bekannten Währungsobjekten

Currency* getDefaultCurrency();liefert die Referenz auf das Default-Währungsobjekt zurück; das Default

Währungsobjekt enthaelt die vom Anwender gewaehlte Waehrung

Currency* getCurrency(const string& aCurrency);liefert die Referenz auf das Währungsobjekt mit Namen "aCurrency" zurück

void setCurrency(const string& aCurrency);erlaubt es die Default-Währung auf der Karte zu wählen


26

4.1 Klasse ECash III

Methoden:Money* getCreditBalance(void);

dient zur Abfrage des aktuellen Kontostands

void deposit (const double& aAmount, const string& aCurrency);dient zum Aufwerten der Karte um Betrag "aAmount" in Waehrung "aCurrency"

void widthdraw(const double& aAmount, const string& aCurrency);dient zum Abbuchen des Betrags "aAmount" in Waehrung "aCurrency" von der

Karte

vector<ECashLog*> ECash::getTransactions();liefert einen Vektor der die Kontobewegungen beinhaltet


27

4.2 Klasse Money I

Zweck:Modelliert ein Geld-Objekt bestehend aus Betrag und Währung.

Implementiert die Addition/Subtraktion sowie den Vergleich/Zuweisung von

Objekten unter Berücksichtigung der dem Objekt zugrunde liegenden

Währung und dem damit verbundenen Kurs.

Konstruktoren/Destruktor:Money();

erzeugt ein Objekt mit Betrag 0 und ungueltiger Waehrung

Money(const double& amount, Currency& currency);erzeugt ein Objekt mit Betrag "amount" und Waehrung "currency"


28

4.2 Klasse Money II

Methoden:Currency* getCurrency();

liefert Referenz auf das Währungsobjekt zurueck

double getAmount();liefert den Betrag zurück

Operatoren:Money operator +(class Money)

addiert zwei Geldobjekte unter Berücksichtigung der Währung; das neue

Geldobjekt erhält die Währung des ersten Summanden

Money operator -(class Money)subtrahiert zwei Geldobjekte unter Berücksichtigung der Währung; das neue

Geldobjekt erhält die Währung des ersten Summanden


29

4.2 Klasse Money III

Operatoren:Money* operator =(class Money)

prüft auf Gleichheit zweier Geldobjekte unter Berücksichtigung der Währung;

verglichen wird in der Währung des linken Objekts

bool operator <(class Money)vergleicht zwei Geldobjekte unter Berücksichtigung der Währung; verglichen

wird in der Waehrung des linken Objekts

bool operator >(class Money)vergleicht zwei Geldobjekte unter Berücksichtigung der Währung; verglichen

wird in der Währung des linken Objekts


30

4.3 Klasse Currency I

Zweck:Modelliert ein Währungs-Objekt bestehend aus Währungsname und

Umrechnungsverhältnis auf Euro (z.B. ["DEM",1.95583]). Implementiert

die benötigen Methoden zum Auslesen.

Konstruktor(en):Currency(void);

erzeugt ein Währungsobjekt mit ungültigem Währungstext und einem

Währungsverhaeltnis von 0

Currency(const string& aName, const double& aRate);erzeugt ein Währungsobjekt mit Währung "aName" und Umrechnungs-

verhältnis "aRate"


31

4.3 Klasse Currency II

Methoden:string getName();

liefert das Währungskürzel (z.B. DEM, EUR) zurück

int getRate();liefert das Umrechnungsverhältnis des Objekts zurück


32

4.4 Klasse ECashLog I

Zweck:Modelliert ein Geldkarten-Protokoll-Objekt. Das Objekt besteht aus

Einträgen, welche es ermöglichen Ort, Terminal, Datum/Uhrzeit sowie den

Vorgang selbst aufzuzeichnen.

Konstruktor(en):ECashLog(string buffer);

erzeugt das Objekt durch Entpacken des Strings

ECashLog(Money& aMoney, unsigned long aTerminalID, string aLocation);erzeugt das Objekt mit den entsprechenden Parametern, die Zeit wird

automatisch erzeugt

~ECashLog();


33

4.4 Klasse ECashLog II

Methoden:time_t getDate();

liefert Datum/Uhrzeit im üblichen UNIX Format

string getCurrency();liefert den Währungsstring (nicht das Objekt!!)

unsigned long getTerminalID();liefert die ID des Terminals an dem die Buchung vorgenommen wurde

string getLocation();liefert den Ort (max. 24 Zeichen) an dem die Buchung vorgenommen wurde

double getAmount();liefert den Betrag

• positiver Betrag = Aufladung

• negativer Betrag = Abbuchung

• Nullbetrag = Währungsänderung


34

4.5 Klasse ECashException I

Zweck:Modelliert ein Exception-Objekt bestehend aus Fehlernummer und

Fehlertext. Implementiert die benötigen Methoden zum Auslesen.

Konstruktor(en):Money(const int& ExceptionNumber, char* ExceptionText);

erzeugt ein Objekt mit Fehlernummer "ExceptionNumber" und

Fehlertext "ExceptionText"


35

4.5 Klasse ECashException II

Methoden:int getNumber();

liefert die Exceptionnummer des Objekts zurueck

char* getText();liefert den Text der Exception zurueck


36

4.6 Exceptions

Nr Kurzbeschreibung

1 CurrencyNotFoundException

2 AmountLimitOverflowException

3 AmountLimitUnderflowException

4 ChipcardComunicationException

5 NegativeParameterException

6 FileCorruptedException

7 ChipcardAuthenticationException

8 ZeroParameterException

10 ChipcardWriteException


37

5. Stand der Implementierung / Ausblick

5.1 implementierter Funktionsumfang

5.2 nicht fertiggestellte Funktionen

5.3 künftige Erweiterungen


38

5.1 implementierter Funktionsumfang

• Geldbörsenfunktionen:• Betrag von der Chipkarte auslesen

• Betrag auf die Chipkarte zurückschreiben

• Geldbetrag abbuchen und einzahlen

• Währung ist frei wählbar

• Konsistenzprüfung(z.B. Überschreiten des Maximalbetrages)

• Ausgabe von Kontoauszügen

• sonstige Funktionen:• Abfrage der unterstützten Währungen

• Abfrage des Umrechnungskurses von 1 Euro in eine best. Währung

• Authentifizierung der Applikation auf der Chipkarte


39

5.2 nicht fertiggestellte Funktionen

• Geldbörsenfunktionen:

• sonstige Funktionen:• Kryptographie-Modul


40

5.3 künftige Erweiterungen

• verschiedene Dateiformate / Versionen• Einsatz verschiedener Kryptrographie-Algorithmen

• Überweisungen

• Daueraufträge (z.B. für Studentenwerksbeitrag)


41

6. Zusammenfassung

• Grundfunktionen komplett implementiert (Auslieferung nur als statische Bibliothek)

• ausreichende Sicherheitsmechanismen vorhanden

• funktionsfähige Demo-Applikation (ohne Chipkarte lauffähig)

• Probleme / Schwierigkeiten• SCDK-Implementierung (fehlende Header-Files)

• Unübersichtliche Web-Seiten (kaputte Links)

• Compilerprobleme

Documents

Anwendungsentwicklung Chipkarten SS99 Geldbörse Markus ZinnerMichael RaabMetin Oduncu