30/04/2002gruppe 4 – el dato1 it für führungskräfte elektronische datenträger

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 1

IT für Führungskräfte

Elektronische Datenträger

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Elektronische Datenträger - kurze ÜbersichtMarco Porak

Chipkarten mit Mikro-prozessor

Transponder, Halbleiter-

platten

Flash-Speicher

Entwicklungen und Einsatz in

Österreich

Manuel GagerMarkus HuberBernhard Frimmel Marco Porak

Gastvortrag - Stand, Entwicklung Chipkarten in ÖHerbert Tischler

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platten

Flash-Speicher


Österreich


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Transponder

Transponder = Transmitter + Responder

Unterscheidung zwischen• Aktiven Transpondern• Passiven Transpondern

Bernhard Frimmel

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Transponder

RFID-Leser Takt

Daten

Energie

Transponder

(kontaktloser Datenträger)

Koppelelement

(Spule, Mikrowellenantenne)

Drahtlose Kopplung eines passiven Transponder mit einem RFID-Leser

Anwendung

Transponder - Funktionsschaubild

Bernhard Frimmel

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Transponder

Vorteile gegenüber Strichcodesystem+ Kleine und robuste Datenträger+ Hohe Erkennungsgenauigkeit+ Große Reichweite

Nachteile gegenüber Strichcodesystem- Höhere Kosten- Vielfalt an Daten und Lesegeräten

Bernhard Frimmel

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 7

Transponder

Können an Objekten und Lebewesen angebracht oderimplantiert werdensog. „RFID“ (radio frequency identification) Medium

Einsatzbereich• Artikelüberwachung• Zugangskontrollsysteme (Skipass, etc.)• Wegfahrsperren in KFZ• Indexmarker (Öffentliche Verkehrsmittel,

Tieridentifizierung, Produktionsüberwachung)durch integrierte Chips werden Gebrauchsgegenstände aller Art zunehmend „intelligenter“ aktives Reagieren auf die Bedürfnisse des Menschen wird ermöglicht

Bernhard Frimmel

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Halbleiterplatten

Halbleiterplatten(engl.: solid state disk)

• Schneller externer Massenspeicher mit hoher Kapazität

• Aufgebaut aus flüchtigen DRAM-Chips, benötigt daher ständige Stromzufuhr

Bernhard Frimmel

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Halbleiterplatten

Anwendung von Halbleiterplatten• Primäre Massenspeicher von mittleren und großen

Servern

Vorteile+ Geringe Zugriffszeit+ Geräuschlosigkeit+ Geringer Stromverbrauch

Nachteile- Hoher Preis- Flüchtigkeit der Daten

Bernhard Frimmel

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Halbleiterplatten

Hersteller• Bit Micro

• E-Disk Fibre Channel: 3,5“ bis zu 75,4 GB bis zu 80 MB/sec

• E-Disk SAN: 19“ Rack bis zu 399 GB bis zu 377 MB/sec

Kosten: 10-15 $ pro MB

Bernhard Frimmel

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platten

Flash-Speicher


Österreich


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Flash-Speicherkarten

Flash-Speicher: • Schneller, externer, nicht-flüchtiger Schreib-/Lese-Speicher in

Kartenform mit einem oder mehreren Flash-Chips

• Speicherkapazitäten derzeit von 1,8 MB bis zu 1 GB

• Flash-Speicher sind von ihrer Art ähnlich den Disketten und den Plattenspeichern, sie sind sektorbasiert

• Es können nur ganze Blöckeneu beschrieben werden;Überschreiben nicht möglich

Markus Huber

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Vorteile von Flash-Speicherkarten

+ Geringe Zugriffszeit+ Nichtflüchtigkeit (10 Jahre)+ Transportierbarkeit (Gewicht, Abmessungen)+ Geräuschlosigkeit+ Unempfindlichkeit (Stoßfestigkeit bis zu 1.000 G)+ Umfangreiche Kompatibilität (z.B.: USB, etc.)+ Hohe Geschwindigkeit+ Niedrige Spannung, geringer Stromverbrauch

Markus Huber

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Nachteile von Flash-Speicherkarten

- Hoher Preis- Begrenzte Kapazität- Fehlende Standards- Anfälligkeit auf

elektrostatische Entladungen

Markus Huber

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 15


Umsatzvorhersage• 1999: 700 Mio €• 2004: 5 Mrd. €

Markt• Digitalkameras• Digitale Musik, MP3• Digitale Camcorder• Sprachaufzeichnungsgeräte• Handheld-PCs, PDA, ...• Handy

Markus Huber

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 16


Arten von Flash-Speicherkarten

• CompactFlash-

Speicherkarten (CF)

• SmartMedia-Speicherkarte

• MultiMediaCard (MMC)

• Memory-Stick

• Memory-Stick-Duo

• SD-Memory Card

Markus Huber

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Compact Flash Karte:• Einführung 1994

• Abmessungen: 43 x 36 x 3,3 mm

• Speicherkapazität: 4 bis 1024 MB

• Beinhaltet:1) Flash-Baustein2) Controller (keine Probleme mit neuen, größeren Medien)

• Von jedem Gerät prinzipiell jede Größe verwendbar

• Datentransfer: über ATA-Schnittstelle (einfache Handhabung, Adapter: PCMCIA, USB, Parallelport)

• VT: Am häufigsten im Digitalkameramarkt verwendetes Medium, sehr robust, hohe Kapazitäten, Speicher und Controller passen zusammen

Markus Huber

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Smart Media Card:• Einführung: 1997 (5 Volt), 2000 (3,3 Volt)



• Beinhaltet:1) nur Flash-Baustein dadurch Probleme bei älteren Geräten, Geräte müssen die höheren Kapazitäten unterstützen

• Adapter: Parallelport, USB, Diskettenlaufwerk

• VT: kompakte Bauform, geringes Gewicht, unempfindlich gegenüber Erschütterungen

• NT: durch Torsion (Verdrehung) leicht zu beschädigen, freiliegende Kontakte

Markus Huber

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 19


MultiMedia Karte:• Einführung: 1998• Abmessungen: 24 x 32 x 1,4 mm • Speicherkapazität: 8 bis 64 MB

• Besondere Einsatzgebiete: Handy Nokia 9110, Siemens SL45i• Beinhaltet:

1) Flash-Speicher2) Controller

• Adapter: USB, Parallelport• VT: kleinstes Medium, nur 1,5 Gramm, halb so groß wie CF

robust gegenüber Schock und Korrosion, können vorbespielt als ROM verwendet werden

• NT: geringe Verbreitung, da Speicher lange auf 16 MB begrenzt war, teurer als CF

Markus Huber

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 20


SD-Memory-Karte: Secure Digital Memory• Einführung: 2000



• Entwickelt durch Konsortium der derzeitigen Speicherentwickler, ähnelt der MultiMedia-Karte sehr, nur zusätzlich 1 PIN für Kopierschutz vorhanden

• Besonders geeignet für Musik wegen des Kopierschutzes

• VT: Kopierschutz

• NT: noch geringe Verbreitung, Entwicklungsphase

Markus Huber

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 21


SD-Memory-Karte: Secure Digital Memory• Daten werden verschlüsselt im Datenbereich abgelegt und nur über

speziellen Schlüssel zugänglich

• Hardware und Speicherkarte besitzen jeweils eine eigene IDdie zum Gesamtschlüssel zusammenfließen

• Abspeichern, Abspielen von Audiodaten jederzeit möglich;

• Kopieren und Abspielen auf andere Medien soll durch die Verschlüsselung ausgeschlossen sein

Markus Huber

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 22

Memory Stick Karte:• Einführung: Herbst 1998 (SONY)



• Adapter: Diskette, PC-Card, Seriell, USB, Parallel

• VT: Mit und ohne Kopierschutz (MagicGate), Schreibschutzschalter

• NT: fast ausschließlich nur für SONY-Produkte (HP hinzugekommen) -> geringe Marktpräsenz, hohe Preise

• MagicGate: Schutz der Urheberrechte von Audio Daten (weiß)

• Duo: 1/2 so groß wie MemoryStick, für PDAs, Mobiltelefone 8 bis 64 MB + MagicGate-Kopierschutz


Markus Huber

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 23


Universale externe Speicher:• Einführung: 2000

• Abmessungen: ca. 57 x 17 x 10 mm


• Anschluß: USB Port

• Speicherung, Transfer von Daten

• Leichter Datenaustausch

• Beinhaltet:1) Flash-Speicher2) USB-Controller

• VT: sehr klein, leichte Anwendbarkeit, leichter Datenaustausch

• NT: Beschränkung durch USB-1.1-Schnittstelle (750 Kbytes/S lesen) langsam

Markus Huber

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Vergleich der Medien:

Markus Huber

Compact Flash42%

Andere9%Microdrive

5%

Smart Media31%

Memory Stick7%

MMC6%

Werte 2002

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platten

Flash-Speicher


Österreich


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Chipkarten mit Mikroprozessor

Manuel Gager

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Manuel Gager

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Sicherheitsmechanismen

• Gesperrte Daten im Benutzerbereich• Geheimer Bereich kann von außen nicht gelesen werden• Zugriffskontrolle durch Mikroprozessor• Karte sperrt sich selbst• Abhören oder manipulieren beim Datentransfer nicht möglich

Manuel Gager

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Anwendungen

• Hochsicherheitsausweis• Vorausbezahlte Zahlkarte• Bank-/Kredit-/Kundenkarte mit Debitfunktion• Personendatenspeicher• Kryptoprozessor• Telekommunikation• Digitale Unterschrift• usw.

Manuel Gager

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 30


Lebenszyklus

• Karten mit Dauerfunktion (z.B. Ausweis, Datenspeicher)

• Wiederaufladbare Chipkarten• Nach Verbrauch eingezogene, wiederverwendbare

Chipkarten• Wegwerf-Chipkarten

Manuel Gager

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 31


Kommunikationsarten:• Chipkarten ohne Metallkontakte, die drahtlos mit dem

Lesegerät kommunizieren• Chipkarten mit Metallkontakten zum Lesegerät

Systemkonzept:• Online-Nutzung (im Kontakt mit dem Hostrechner des

Dienste-Anbieters)• Offline-Nutzung

Manuel Gager

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 32


Einsatzfelder:

• Einfunktionale Chipkarte• Mehrfunktionale Chipkarte• Offline-Nutzung

Manuel Gager

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 33


Multifunktionskarten:

• Vereint mehrere Anwendungen auf einer Karte• Kann mehrere Schnittstellen besitzen

(Magnetstreifen, Hochprägung, Sicherheitselemente, Chip [Kontaktfläche, kontaktlos], Display, Folientastatur, usw.)

• Kann mehrere Anwendungen in einem Chip verwalten

• Kann Anwendungen von verschiedenen Anwendungsanbietern besitzen

Manuel Gager

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 34


Trends bei der Multifunktionskarte:

• Java-Applikation (Speicher)• Zusatzfunktionen:

• Notfallinformationen• Benutzerprofil• Eintrittskarte• Fahrschein• Geldkarten• ...

Manuel Gager

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 35


Multiservice Karten• In Unternehmen verwendet für

• Zugangskontrolle• Zahlkarte in der Kantine• Allgemeine Berechtigungskarte

• Telekom-Gesellschaften• Münzlose Benützung der Sprechstellen• Mobiltelefone

• Regionen der Verwendung• Fremdenverkehrsgebiete• Innenstädte, etc.

Manuel Gager

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 36


Vorteile gegenüber Magnetstreifenkarten+ Höhere Speicherkapazität+ Sichere Geheimhaltung+ Bietet anwendungsspezifische Unterstützung+ Ermöglichen Multiservicekarten

Nachteile von Chipkarten- Noch begrenzte Speicherkapazität- Keine weltweiten Normen- Hoher Preis

Manuel Gager

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 37





platten

Flash-Speicher


Österreich


30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 38

Zukunft - Chipkarte

• Beispiel:

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 39

Zukunft - Chipkarte

Flexible Chips:• Chipfläche nicht mehr durch Biegefestigkeit

begrenzt• Herkömmliche Herstellungstechnik teuer

Polymerelektronik

Polymerelektronik:• Flexible, elektrisch leitende Kunststoffe• Extrem billige Massenware (elektronisches

Etikett)• Lithium-Polymerbatterie: 0,4 mm dick, 25 mAh• Künftig auch Displays und komplexe Schaltungen

für „Foliencomputer“Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 40

Zukunft - Chipkarte

Probleme der Polymertechnik:

• Entwicklungsstand derzeit ist vergleichbar mit Mikroelektronik der 50er Jahre

• Kurze Lebensdauer• Fehlende Produktionstechnik• Arbeitstakt 1 - 10 kHz, steigend

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 41

Zukunft - Chipkarte

Entwicklung der Speichergröße

24

8

3264

128

2048

16

1

10

100

1000

10000

1980 1985 1990 1995 2000 2005 2010 2015

Jahre

Kb

yte

Moderne Prozessorkarte - vergleichbar mit C64

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 42

Zukunft - Chipkarte

Internet - Anwendungen:• Digitale Unterschrift

• „Blue-Card“ von American Express; garantierter Missbrauchschutz + Haftungsübernahmenotwendig ist ein Kartenleser für den PC (kostenlos)nur geringe Verwendung

• EMV: Europay, Master Card und Visa haben gemeinsamen Standard für Kredit- und Debitkarten entwickelt, der zum internationalen Standard geworden ist.

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 43

Zukunft - Chipkarte

Zahltelefone

Mobilkomm.

Kreditwirt- schaft

Gesundheits- wesen

sonstigeIT, Pay-TV, etc.

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

2000

2001

2003

Chipkarteneinsatz Zahlen 2000, 2001, 2003nach Anwendungsgebiet

in Millionen

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 44

Akzeptanzbarrieren

• Hohe Kosten• Irritierende Vielfalt der Karten• Inkompatibilität der verschiedenen Systeme (fehlende

Standards) Europa eEurope-Initiativeuniverselle Hard-/Software

z.B.: europäischer Führerschein• Transportgewerbe (Frachtschein, ...)

Chipkarten - Probleme

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 45

eCard – Bürgerkarte – SV Karte in Österreich

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 46

Bürgerkarte 1

Funktionen der Bürgerkarte

• Sozialversicherungskarte• Elektronische Signatur

Transaktionen auf elektronischem Weg• Identifikationsdatenspeicher

„Datentasche“• Ausweisfunktion (optional)• Private Infoboxen (optional)

einfacher Transport von Informationen

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 47

Bürgerkarte 2 – Sozialversicherungskarte

Funktionen als SV-Karte

• Elektronischer Träger der Personendaten verschlüsselt, nur von Berechtigten lesbar

• Diskussion soll Krankengeschichte auf der Karte gespeichert werden? zukünftig eventuell Röntgenbilder, etc?

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 48

Bürgerkarte 3 – e-Government

„Bürgerkarten bilden die Basis für e-Government“

Pro• Konzentration des Staates auf Kerngeschäft

Bürokratie-Vereinfachung; „Paperless Office“• Kostenersparnis (Druck, Versand, etc.)• Aktualisierungsproblem gelöst (??)

Kontra• Bürokratieaufwand bei Einführung• Datenschutzaspekte• „gläserner Bürger“ (??)

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 49

Bürgerkarte 4 – e-Government

Weitere Gefahren und Herausforderungen

• „Dolphins not Whales“einheitliche Erfassung kaum umsetzbarmehrere Projekte notwendigredundante Arbeiten

• Einsatz neuerster Technologie nicht empfehlenswert• Endbenützer müssen in das Design mit eingebunden

sein• Abhängigkeit von privaten Anbietern• Soziales Risiko – Überforderung Einzelner

Marco Porak

30/04/2002 Gruppe 4 – El Dato 50

Bürgerkarte 5 – Zeitplan

Marco Porak

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platten

Flash-Speicher


Österreich



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Überblick Speichermedien

Datenträger Kapazität Laufwerkskosten MedienkostenStrichcode-Feld 20 byte billig sehr billigMagnetstreifenkarte 170 byte billig sehr billig3,5" HD - Diskette 1,44 MB sehr billig sehr billigZIP 250-Diskette 250 MB billig mittelCFlash Karte 512 MB eingebaut / billig sehr teuerCD R 700 MB sehr billig mittelCD RW 700 MB mittel billigDVD - R / RW 4,7 GB mittel / teuer mittel / teuerDDS - Band 20 GB mittel teuer1 Zoll Festplatte 1 GB mittel eingebaut / CF II3,5 Zoll Festplatte 80 GB billig eingebautAIT - Magnetband 100 GB sehr teuer sehr teuerDRAM 3,2 GB sehr teuer sehr teuer

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