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Leitores de smart cards (ART1065)

Em 2002 os Smart Cards estavam se tornando cada vez mais comuns. Cartões de crédito, cartões de banco, cartões de acesso à áreas restritas ou a dados de um equipamento são alguns exemplos das aplicações dessa tecnologia que coloca num simples cartão um circuito eletrônico que lhe agrega inteligência e recursos que o tornam extremamente úteis e seguros. No entanto, para se tornarem seguros é preciso pensar num aspecto que temos abordado nos últimos artigos dessa série: segurança embutida. Justamente com esse enfoque, a Infineon Technologies possui uma linha de produtos dirigido justamente para o uso em Smart Cards, dos quais falaremos nesse nosso artigo. Quais são os tipos de leitores de leitores de Smart Cards, quais padrões devem seguir e como deve ser o seu interfaceamento com os dispositivos externos.

Uma grande parte do E-commerce e de muitas transações que envolvem meios eletrônicos utiliza-se das tecnologias dos sensores Finger Tip e dos Smart Cards. Conforme vimos nos artigos anteriores dessa série, a garantia de segurança no uso desses recursos modernos envolve a utilização de segurança embutida.

Conforme vimos, segurança embutida significa que os recursos técnicos eu garantem a inviolabilidade da informação contida num chip estão no próprio chip, não apenas se restringido aos programas e os modos como ocorre a comunicação entre os diversos dispositivos.

Componentes especialmente projetados para agregar níveis de segurança compatíveis com a utilização dessas novas ferramentas do mundo moderno devem ser utilizados.

Quando falamos em Smart Cards, que deve consistir na forma mais comum de utilização eletrônica eu envolva segurança, devemos pensar na sua utilização em diversos tipos de atividades que são sensíveis ao ataque, principalmente as que envolvem transações financeiras ou o acesso a informação sensível de uma pessoa ou empresa.

Isso significa que os equipamentos usados na leitura de Smart Cards, tanto quando os chips que são colocados nos próprios cartões, devem ter recursos para a utilização segura nos seguintes casos:

Acesso lógico a um PC, como por exemplo, a uma estação de trabalho.

Acesso físico, por exemplo, para a abertura de uma porta a um local de acesso restrito.

Transações financeiras via Internet, por exemplo, nas aplicações envolvendo Home Banking.

Correspondência por E-mail, por exemplo, usando assinaturas digitais na transferência de documentos.

Movimentações de dinheiro, por exemplo, no GeldKarte (Veja nota abaixo)

GeldKarte é um sistema usado na Alemanha que permite o uso de um Smart Card praticamente para qualquer tipo de transação, desde a retirada de dinheiro e pagamento de contas até investimentos na bolsa.

 

Os tipos de Smart Cards

Ao se criar um sistema segura para utilização de Smarts Cards deve-se pensar inicialmente na forma como as informações que eles contém são lidas.

Assim, existem dois tipos básicos de leitores de Smart Cards que diferem segundo a maneira como a conexão entre o cartão e o leitor é feita. Os dois tipos são mostrados na figura 1 e são os seguintes:

 


 

 

 

Num primeiro caso a transferência de dados e tensão de alimentação é feita por contactos elétricos

O contacto elétrico para a transferência de dados e passagem da alimentação é obtido, inserindo-se o cartão no slot do leitor de Smart Card. O leitor de Smart Card pode ser conectado como um periférico, um dispositivo interno ao PC, uma extensão do teclado, um cartão PCMCIA ou mesmo pode ser montado distante do equipamento. Os tipos disponíveis de leitores desse tipo são bastante compactos podendo ser usados de formas diferentes.

 

Transferência de dados e tensão de alimentação sem contacto elétrico

Nessa tecnologia o Smart Card é colocado bem próximo de um dispositivo apropriado de leitura. A distância entre o Smart Card e o dispositivo pode chegar até 10 cm (ISSO 14443) ou 150 cm (ISSO 15963), dependendo de que padrão de conexão seja usado na aplicação específica. O leitor deve usar a mesma freqüência, e deve ter um processador compatível além do mesmo protocolo.

A antena é uma bobina embutida no plástico do Smart Card e não é visível. A antena não só serve para transferir os dados, mas também a energia que vai alimentar os circuitos. Tanto o Smart Card como o leitor de Smart Card se comunicam numa freqüência de 13,56 MHz. Essa freqüência é escolhida para estar na faixa ISM (Industrial, Científica e Médica) e seu uso é regulamentado pelo padrão ISM.

 

Os Padrões

Para assegurar portabilidade os leitores de Smart Cards devem aderir a certos padrões. O padrão mais comum é o ISSO 7816. Para operação sem contacto o padrão adotado pode ser o ISO14443 para distâncias de até 10 cm, mas para um maior alcance pode-se adotar o ISO 15693 que permite comunicações a uma distância de até 150 cm.

Essa distância é a que existe entre o cartão e o sistema de leitura.

Para envio dos dados captados até a unidade de processamento existem diversas possibilidades.

A forma mais comum é usando a porta paralela ou porta serial de um computador, não se excluindo o uso da USB. O interfaceamento PCMCIA também está se tornando bastante popular neste tipo de aplicação.

O principal requisito para uma correta comunicação entre o Smart Card e o leitor de Smart Card é o uso de um protocolo comum.

Os mais comuns são os T=1, T=0, T=14, 2-Wire, 2-Wire e I2C. Os protocolos T=1 e T=0 são definidos no padrão ISSO 7816-3.

Os leitores de Smart Cards também podem diferir quanto ao grau de inteligência.

Os mais simples apenas lêem os dados e os enviam a unidade de processamento via a interface de dados. Um LED apenas sinaliza avisando o estado do envio dos dados.

O Comitê Central de Crédito da Alemanha (ZKA - Zentraler Kredit-Ausschuss des Deutschen Kredigewerbes) divide os leitores de Smart Cards em três categorias. Essas classes definem um certo grau de segurança.

O ITSEC vai além e divide os leitores de Smart Cards em seis categorias ou níveis.

 

Características Técnicas

O leitor de Smart Card deve ser alimentado com uma tensão de 5 V. Ele tanto pode obter essa tensão de uma bateria interna como do próprio PC no qual ele está conectado.

As tensões de operação do circuito interno do Smart Card variam bastante. O SLE 66C320P da Infineon que é um chip que inclui segurança, por exemplo, pode operar com tensões de 2,7 V a 5,5 V.

 

As Interfaces dos Leitores de Smart Cards

Duas interfaces primárias deve ser encontradas num leitor de Smart Cards:

A interface do Smart Card que é localizada dentro do leitor, contendo uma antena ou conector.

A interface da unidade de processamento que conecta o Smart Card a unidade de processamento, por exemplo, uma aplicação que roda num PC.

Antes do leitor de Smart Card ser reconhecido como um periférico é necessário instalar um driver no sistema operacional (OS). A maioria dos leitores de Smart Cards modernos são do tipo Plug'n Play, e são fornecidos com drivers para a plataforma Windows da Microsoft, enquanto que sistemas alternativos também existem, operando com o Linux, por exemplo.

 

Conclusão

O desenvolvimento de produtos que envolvam o uso de Smart Cards deve levar em conta produtos específicos que tanto atendam os requisitos dos padrões internacionais como de segurança no nível em que a sensibilidade dos dados envolvidos exige.

A Infineon Technologies possui uma ampla linha de produtos que vão dos chips as plataformas de desenvolvimento.

Os leitores que trabalham no desenvolvimento desses produtos devem procurar informações mais completas no Security Solutions Handbook da Infineon, no qual nos baseamos para elaboração desse artigo e que pode ser baixado, no formato PDF, a partir do site da empresa em www.infineon.com ou www.silicon-trust.com.

O leitor também pode ter uma idéia dos produtos desenvolvidos com base na tecnologia da Infineon visitando os sites de empresas como a Omnikey (www.omnikey.com) ou da Towitoko (www.towitoko.com).

 

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