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Projet F@CIL
Jean-Paul Caruana
Jean-Paul CARUANA Gemalto
F@CIL Fast Contacless Intuitive Layers
• La technologie sans contact a été largement adopté par des secteurs très divers.
Support d’Applications
• De grands acteurs ont migrés leur produits et applications pour en bénéficier.
• Des institutions
• Des Gouvernements
• Des industries
• .. Jusqu’à cet objet tant apprécié..
Les raisons d’un succès • L’apport ergonomie
• Simplicité
• Cout
• Standard International
(ISO/IEC 14443)
Croissance Rapide
Objectifs du Projet F@CIL
• Conserver ABSOLUMENTS les caractéristiques clés de la technologie
• Offrir une solution pour étendre les débits échangés vers une seconde gamme: de 1Mb/s à 10 Mb/s
• Tout en gardant la façon intuitive de connecter les objets ensembles.
Pourquoi
• 1995
– Faible débit (106kb/s) – Peu de capacité
Ouvre un champ d’application important…
compatible
Ouvrir a de nouvelles applications… L’augmentation des débits d’échange ouvre un champ d’applications nouvelles.
Traitement et stockage des dossiers médicaux et santé
Échange de fichiers importants (MP3, multimedia..)
Contrôle rapide aux frontières comprenant plusieurs photos (descendant..face profil & empreintes) La durée de l’échange sans contact reste maintenu a environ trois secondes, alors que le volume de donné augmente fortement.
.. Et favoriser l’arrivée de nouveaux acteurs
La santé Dossier patient
ID & Contrôle frontière Multiple e-Visa, enfants c
Multimedia
MP3 files exchange
BUT de F@CIL pour GEMALTO
• Briser les barrières technologiques actuelles
• Ouvrir la porte à de nouvelles applications
• En attirant de nouveaux acteurs
Construire un consortium…rapide
Acteurs du domaine Joue un rôle dans l’écosystème Innovant Disponible…!
Tactique Pour favoriser l’adoption rapide de la technologie auprès
du standard, il a été préféré de ne pas impliquer de fabricant de silicium.
Neutralité du consortium vis-à-vis des chips manufacturer.
FACIL est un projet de recherche qui propose une solution technique caractérisé et un jeu de spécifications comprenant les méthodes de test.
FACIL doit envoyer un signal à l’industrie, qu’il existe un besoin et une solution.
Gemalto
Uniquely positioned to deliver the promise of the digital
world
Today’s connected, digital world
15
6.8 billion mobile subscribers
2 billion internet users
50 billion connected devices
Massive potential
Lacking in security Services often hard to use Support costs growing
…with certain issues
5/3/2013
We help people…
16
Carry their personal life in their pocket
buy online
enjoy music & TV on the move
share pictures and blogs
cross borders swiftly and confidently
commute more conveniently reduce paperwork
manage their energy consumption
Securely bank at home
back-up their phonebook stay in-touch
pay in a blink
5/3/2013
We do this by…
17 5/3/2013
…secure software, a wide range of secure personal devices, and managed services.
Providing…
Our customers are the world’s biggest banks, governments, telecom operators & enterprises serving billions of people.
…personal mobile services, identity protection, payment security, authenticated online services, cloud computing access, transportation access, e-healthcare, e-government services & more.
Delivering
Commercial Mobile NFC deployments Instant issuance of banking/retail cards Mobile financial services for all phones Hyper-personalization of payment cards Digital life management by end-users Cross-industry service management Smart message for mobile marketing Enrollment in national eID programs Mobile biometric voter registration Legally binding digital signatures Traffic roaming redirection Remote management of deployed devices
Some of our pioneering solutions & services
18 5/3/2013
#1 Chip payment cards
#1 Machine-to-Machine
#1 SIM/UICC cards
#1 Online banking
#1 eDocuments
Leadership experience
We are a robust, international company
19
€2.2bn revenues 2012 Listed on Euronext Paris >10,000+ employees >106 nationalities >130 offices & facilities
5/3/2013
Present in 43 countries
20 5/3/2013
Best contribution to LTE standards & best enabling technology: LTE World Summit 2011
Best Innovator: A.T. Kearney
Agile Innovation: Business Innovation Garage/eGo technology: Bearing Point
Sesames Award: smart badge holder
IT security Sesames Award: securing cloud computing applications
Homeland Security: Best Biometric Identification Device USA
Gold Value Chain: Connected World
Product Design: e-Banking Ezio PlugandSign token: iF Award
We’re known for our award-winning innovation
21
Our 2011 awards
1700+ highly skilled digital scientists
Helping define international & open standards
30 years experience designing/ producing secure devices
4300 patents & patent applications
110 inventions in 2012
Based on strong foundations
21
Alliances with major industry players in telecommunications, ID and security
Joint initiatives with leading payment associations
Network of 400 partners with worldwide coverage • Business partners: VARs, resellers, distributors, systems integrators
• Solution and technology partners
‒ Increase Gemalto solutions portfolio
‒Ensure interoperability with leading solution providers
We partner with the best
22 5/3/2013
Success in an evolving digital security market
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
F@CIL Partner: Gemalto
GEMALTO est le premier fabriquant mondial de carte à puce à microprocesseur. C’est aussi l’un des principaux fournisseur de terminaux de paiement et lecteurs sans contact.
GEMALTO est l’un des principaux fournisseur de carte sans contact et a été sélectionné pour fournir le gouvernement US en passeport électronique sans contact, de même qu’en France.
GEMALTO a également fourni plus de 30 Millions de cartes sans contact de paiement Paypass pour les US (contact-less EMV) et fourni les cartes de transport dans plusieurs pays comme en FRANCE. GEMALTO participe aussi aux initiatives pilote utilisant un telephone portable.
Gemalto participe activement à de nombreux comités de standardisation comme l’ISO JTC1, SC17, WG8 (contact-less technology ISO/IEC 14443) et NFC ISO 18092
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
Gemalto’s secure personal devices are in the hands of billions of individuals
Produced and securely personalized over 1.5 billion devices
Supplying e-passports to countries with some 600 million citizens
800 million people use our banking cards
Serving some 450 mobile operators worldwide that connect 700 million subscribers
30 years experience in designing and producing secure personal devices
Staying in touch with us
25 5/3/2013
www.gemalto.com www.justaskgemalto.com
www.twitter.com/gemalto http://blog.gemalto.com
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
CEA-LETI
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
R & D pour l’énergie
nucléaire
Recherche fondamentale
Sciences de la matière Sciences du vivant
Programmes pour la défense
Recherche technologique pour
l’industrie
Le CEA 15 332 salariés 9 centres de recherche 3 300 M€ de budget 346 dépôts de brevets
DAM
DRT
DEN
DSM DSV
Le CEA: quatre pôles complémentaires
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
T1 T2
T3
T4 T0
Reader
Low power ASIC design EM Modelisation and simulation
Multi-tags identification protocol
System : Tags & Reader RF Modulation & Coding
Ts Tg
TmTa
Tg TgTa Ta
Ts Ts Ts
SOF EOF0000 0001
Tm Tm
Ts Tg
TmTa
Tg TgTa Ta
Ts Ts Ts
SOF EOF0000 0001
Tm Tm
H
13.56 MHz +-7kHz
10m
- 2.8 dBµA/m Quasi peak BW=9kHz
9 dBµA/m ENV 300 330
42 dBµA/m
# 45dB
Antennas
7 mm
Pressure Sensor
Standardisation
Savoir faire LETI : RFID & Sans Contact
Contactless & RFID
HF &UHF
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
1990 : 1er projet RFID & identification multiple 1995 : projet contrôle d’accès sans contact avec la RATP
1995 : 1ère participation du DCIS au comité de normalisation AFNOR « CN17/GE8 Cartes Sans Contact »
1997 : 1ère participation du DCIS au comité de normalisation AFNOR « CN31 Identification automatique»
1999 : transfert technologique de la puce du ticket à usage unique à une PME
1999 : création du CESTI au DCIS : « Centre d’évaluation de la Sécurité des Technologies de l’Information »
2000 : transfert technologique du lecteur SC de proximité à un industriel français
2001 : 1ère puce RFID en techno SOI 0.25µm
2003 : développement d’un lecteur intégré en partenariat avec un industriel français
2004 : interface sans contact très haut débit : 1.7 Mbps
2007 : cession de licences sur un portefeuille de brevets RFID à SpaceCode
Savoir-faire LETI : Quelques dates
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
Keolabs Raisonance Innovative Development Tools
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
General information
Founded in December 1988 - Crolles
Location: Montbonnot (Grenoble basin)
15 employees, sales: 1.6 M€ (90% export)
Customers: Microcontrollers: STM, NXP, Atmel, TI, Analog Devices, SI Labs, EM Microelectronic, Semtech, Dolphin Integration,...
Smart cards: Gemalto, G&D, Inside Contactless, OCS, Samsung, TI, FIME, RFI Global, JFC, Soliatis, and many others…
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
KEOLABS
Hardware & Software Development Tools
Smart Card Test & Validation Tools
• Emulation, signal capture & analysis
• “Proxi” line for proximity smart cards
• “ContactLAB” for contact cards & CLF
Microcontroller Development Tools
• Compile, debug, program
• Emulators, debugger/programmers &
• Promotional tools
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
Smart card test & validation
Specialization in contactless test tools
“Proxi” line laboratory tools for proximity smart cards
• ProxiLAB fully configurable contactless reader
• ProxiSPY non-intrusive protocol spy and analyzer
• ProxiCARD contactless card emulator
• PICC Analog Test series hw/sw solution for smart card certification
New “ContactLAB” bridges contact & contactless
• Developed for ContactLess Font end (CLF) validation
• Covers contact protocol ISO 7816, USB and SWP
Une des clés
• Le consortium constitué permet de couvrir l’aspect système à standardiser – Les couches physiques (Air-Interface) CEA-LETI – Les couches Protocolaires et applicatives : GEMALTO – Les méthodes de test : KEOLABS
Friday, 03 May 2013 35
BARRIERE POUR LES NOUVEAUX CAS D’USAGE
Data VolumeBaudRate 100 K 1Mo 3Mo106kb/s 1,0 10,3 30,8212 kb/s 0,5 5,1 15,4424 kb/s 0,3 2,6 7,7847 kb/s 0,1 1,3 3,8
Transfers duration ( minutes)
PPT File Audio MP3 MP3 file
• Vitesse de communication initiale
Les débits n’étaient pas compatible avec des transferts de fichiers multimedia.
Friday, 03 May 2013 36
Data VolumeBaudRate 100 ko 1Mo 3Mo1.7 Mb/s 3,9 38,9 116,73.39 Mb/s 1,9 19,5 58,45.1 Mb/s 1,3 13,0 38,96.8Mb/s 1,0 9,7 29,28.47 Mb/s 0,8 7,8 23,410.1 Mb/s 0,6 6,5 19,5
Transfers duration ( seconde)
CONTACTLESS VERY HIGH DATA RATE
•VHDR de 1Mb/s à 10Mb/s
Friday, 03 May 2013 37
VHDR: CHOIX TECHNIQUE (LECTEUR -> CARTE)
ETU
ETU
ETU Principe de la modulation de la phase de la porteuse direct à 13.56 MHz
d etu
180° 90° 45° 23° 12° 6° 3° 1.5°
128/fc 106 212 318 424 530 636 742 848
64/fc 212 424 636 848 1059 1271 1483 1695
32/fc 424 848 1271 1695 2119 2543 2966 3390
16/fc 848 1695 2543 3390 4238 5085 5933 6780
8/fc 1695 3390 5085 6780 8475 10170 11865 13560
4/fc 3390 6780 10170 13560 16950 20340 23730 27120
Table 1: Bit rate in kbit/s
13.56MHz
VHBR PCD mode PSK
Friday, 03 May 2013 38
Table 11 — PSK mode Bit rate
Constellation IQ diagram
Friday, 03 May 2013 39
Constellation 10.2 Mb/s
Friday, 03 May 2013 40
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
F@CIL Protocol
• Besoins généraux
– Compatibilité avec les standards et infrastructure existantes
• Definition un mechanisme genericque qui permet: • La découverte réciproque des capabilités des deux objets
PCD (lecteur) / et PICC (carte) . • L’activation de la fonction haut débit a n’importe quel
moment pendant la phase application.
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
Generation d’un mechannisme pour basculer en mode VHBR
• Le mechanisme est basé sur un nouveau type de block digitaux qui permettra de transporter des informations de commande.
i.e. I-block, R-block & S-block). Il est appelé S-block,
• La solution répond aux exigences: – Compatibilité avec l’infrastructure existante, – Impact limité sur le standard existant – Solution suffisament flexible pour être utilisé à d’autres fonctions – Solution commune avec les deux schémas de communication actuel: type A &
type B, – La solution permet l’activation a tout moment durant l’échange sans contact. – Les deux objets: Lecteur ( PCD ) et Carte ( PICC ) ont la possibilité d’activer la
nouvelle fonctionnalité.
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
Mecanisme proposé au comité de normalisation
– Ce X block mecanisme a été proposé à l’ AFNOR et ainsi, la France a
lançé un NEW Work ITEM à ISO/IEC 14443 (accepté par l’ISO au début October 2009)
– Un amendment à la norme ISO/IEC 14443-3, a été rédigé: “ Higher layer protocol information”, qui propose ces nouvelles
commandes
– De la même manèere un amendment à ISO/IEC 14443-4: 2008 propose la creation de ces nouveaux blocks préparatoire aux négociations VHDR.
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
Demonstrateur
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Pour le meilleur Hardware GEMALTO / LETI / RAISONANCE avec Contactless VHDR - Stand 3 G 002
F@CIL, un projet ANR collaboratif entre Gemalto, CEA Leti et Raisonance, a pour but de multiplier par 10 la vitesse de communication des cartes sans-contact tout en assurant la compatibilité avec les protocoles existants. Ce très haut débit (VHDR) est la réponse aux exigences des nouvelles applications sécurisées médicales ou identitaires.
LES GAGNANTS 2009 DES SESAMES
Le lundi 16 novembre 2009, 10 innovations ont été récompensées lors de la soirée de remise des Trophées SESAMES qui s'est tenue au Théâtre de Paris. En présence de plus de 400 invités, Michael WEATHERSEED - Directeur de CARTES & IDentification, a ouvert la cérémonie tant attendue par la profession !
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
NOVEMBRE 2009
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
LES ETAPES
• Presentation VHBR au Salon Carte 2009 • Proposition technique aux meetings ISO/IEC et
proposition au standard (30/11 au 4 decembre 2009) • Developement et lobby au niveau du standard
ISO/IEC 14443. • Support et integration dans du silicium
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
Retombés du Projet F@CIL
• La France à travers l’AFNOR est force de proposition • Plusieurs brevets déposés (LETI, Gemalto) • Embauches pour le projet (Gemalto,..) • A travers le SESAME CARTE 2009, l’initiative francaise
VHDR est connu mondialement (press Release dans tous les sites métier et boursiers)
Status VHBR standardization in SC17/WG8
2 Modes du Lecteur vers Cartes dependant du bit rate: ASK for 1.7, 3.4 et 6.8 Mbit/s PSK for 10.2, 13.56, 20.3 and 27.12 Mbit/s carte vers le lecteur BPSK, jusqu’a 6.8 Mbit/s Activation S(Parameter) mechanism Frame Sizes jusqu’a 4096 bytes. Classic activation via protocol parameters
Document status
• Bit rates : 6.8 Mbit/s, both directions • ISO/IEC 14443 amendments: FDIS ballot • ISO/IEC 14443-2: 2010 Amd 3: RF power and signal
interface • ISO/IEC 14443-3: 2011 Amd 2: Framing, frame size Type B • ISO/IEC 14443-4: 2008 Amd 2: Activation, frame size Type A • ISO/IEC 10373-6 amendments: FCD ballot • ISO/IEC 10373-6:2011: Amd 4: Test methods for VHBR
NEW ISO/IEC 14443 VHBR INCLUDE
Avant FACIL
Apres FACIL
Nouveaux Produits
SLE 78
P60
Chip Card & Silicium sont là
Nouvelle Generation de passeport Biometrique
Les etapes de personalisations des passeports sont réduites de prés de 40%
L’avenir
• Migration de l’infrastructure prendra plusieurs années.
• Néanmoins, tous les utilisateurs pourront en beneficier.
• Une accelerations importante dès l’integration du VHBR dans les telephones NFC.
Colloque STIC : 5-7 Janvier 2009 - F@CIL ©
MERCI
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