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Mobile Payment
Aspetti tecnici ed interoperabilità dei sistemi



Alice Moroni
CATTID – Sapienza Università di Roma
I Laboratori del CATTID

All'interno del CATTID, diretto dal Prof. Ugo Biader Ceipidor, operano
sei diversi laboratori coordinati dal Prof. Carlo Maria Medaglia.
Come Cambiano i Sistemi di Pagamento 1/2
Transazioni “non-cash” (2001 - 2009)                                e-Payments (2009 – 2013)




                             Mobile Payments (2009 – 2013)

                                                                      Numero di transazioni (Miliardi)




                                  Numero di transazioni (Milioni)
                                                                         Fonte: World Payment Report 2011 - Capgemini
Come Cambiano i Sistemi di Pagamento 2/2
Mobile Payment: Remote e Proximity



                                                  Proximity Payment
                                                     Double-TAP




                Remote Payment
Single-device Remote Payment and Service Access
Mobile Proximity Payment
La tecnologia NFC
      Tecnologia wireless a corto raggio.
      Distanza operativa: < 10 cm (tipicamente 2-4 cm).
      Frequenza operativa: 13,56 Mhz.
      L’NFC è una sottocategoria dei sistemi RFID.
      Lo standard NFC è stato sviluppato congiuntamente da Sony
       ePhilips (NXP) nel 2004 e standardizzato da ISO/IEC
       (ISO/IEC 18092, ISO/IEC 21481).
      Organizzazioni come l’NFC Forum lavorano per assicurare
       l’interoperabilità tra i device NFC.

                Card Emulation Mode

                Peer-to-peer communication


                Reading/Writing Mode
Mobile Proximity Payment
                La tecnologia NFC: il Secure Element
Il Secure Element è la piattaforma che contiene l’applicazione di pagamento e
che si occupa della sua sicurezza, personalizzazione e gestione.

Al momento può essere integrato :
 negli sticker, adesivi attaccati al telefonino;
 nelle microSD card, memory card dotate di un chip usato come SE ed
inserite all’interno dell’apposito slot del telefonino;
 all’interno dell’handset (embedded SE);
 nella TMB (Trusted Mobile Base), una sezione della CPU;
 nell’USIM (Universal Subscriber Identity Module), l’evoluzione della SIM.




                        Fonte: Mobey Forum – Alternatives for Banks to Offer Secure Mobile Payments - Marzo 2010
I Device NFC-enabled sul Mercato

2012: l’anno della tecnologia NFC
Diverse Soluzioni Tecnologiche
Fattori di Successo


  …Su quali punti si giocherà la sfida per l’offerta di soluzioni
  competitive sul mercato?

 Compatibilità con standard e linee guida internazionali
 Sicurezza ed affidabilità della comunicazione
 User Experience – aumentare la sicurezza percepita
 Mobile Marketing and Services - non
  solo pagamenti
Compatibilità con Standard e Linee Guida Internazionali
 Keywords

      SEPA                          EPC
             SEPA Credit Transfer

              SEPA Direct Debit

            SEPA Card Framework


                     PSD
                              EMD
Raccomandazioni e Linee Guida di riferimento
White Paper Mobile Payments. 2nd Edition, Febbraio 2012
Focus: Use Case, gestione Mobile Contactless Application.

Mobile Contactless Payments SMR Requirements and Specifications, Ottobre 2010
Focus: SMR, TSM.

  Alternatives for Banks to offer Secure Mobile Payments, Marzo 2010
   Focus: descrizione tipologie Secure Element
  Guidelines for Mobile Remote Payment, Giugno 2010.
   Focus: Modelli operativi nei Mobile Remote Payment

  Proximity Mobile Payments Business Scenarios: Research Report on
   Stakeholder Perspectives, Luglio 2008.
   Focus: Business Model nei Mobile Proximity Payment

GlobalPlatform’s Proposition for NFC Mobile: SE Management and Messaging,
Aprile 2009. Focus: Il ruolo del TSM nell’ecosistema NFC
Interoperability Stepping Stones, Aprile 2009.
Focus: Gestione Protocollo BIP CAT_TP

AFSCM Technical Specifications, ultima release Dicembre 2011.
Focus: Implementazione di un ecosistema NFC in uno scenario reale
Mobile Remote Payment
            I modelli operativi secondo il Mobey Forum
CIM - Scenario centralizzato                  CIM - Scenario distribuito




                      Direct Interoperability Model




                                                          Fonte: Mobey Forum - Guidelines for
                                                        Mobile Remote Payments - Giugno2010
Mobile Proximity Payment
         I modelli operativi secondo la Smart Card Alliance
Operator Centric Model                         Bank Centric Model




                     Collaboration Model




                                           Fonte: Smart Card Alliance – Proximity Mobile Payments
                                                                   Business Scenarios – Luglio 2008
Sicurezza ed Affidabilità della Comunicazione
                      Il protocollo BIP e il CAT_TP
   Il Bearer Indipendent Protocol (BIP) con il sovrastante CAT_TP (Card Application
    Toolkit_Transport Protocol) consente l’apertura di un canale dati tra il dispositivo, il
    server OTA e la (U)SIM Card.

   IL BIP è in grado di generare pacchetti di dati della dimensione di 1472 Bytes.

   Non solo aumentano le dimensioni dei pacchetti, ma anche il canale di trasmissione,
    che sfrutta la rete GPRS, consente una maggiore velocità di trasferimento.

   Un canale dati che sfrutta il protocollo BIP può essere aperto dalla (U)SIM attraverso
    l’invio di un comando di tipo “open channel” al dispositivo ospitante.

   Quando è il server OTA a voler aprire un canale dati di tipo BIP, il relativo comando
    deve essere impacchettato in un SMS, inviato dal server OTA alla (U)SIM card. Una
    volta aperto il canale dati, la (U)SIM può inviare e ricevere pacchetti di dati.
Gestione remota tramite BIP e CAT_TP
Un’architettura di riferimento (SIM Alliance)




                   Ref: SIMAlliance – Interoperability Stepping Stones Release 7
Il ruolo del TSM nell’ecosistema NFC 1/2

 Distribuire, fornire e gestire il ciclo di vita delle applicazioni NFC ai clienti
  degli operatori di telefonia mobile per conto dei service provider.
 Il ruolo del TSM, in qualità di intermediario, è fondamentale per garantire
  interoperabilità e scalabilità in presenza di relazioni di tipo “molti a molti”
  (molti MNO e molti SP).




         Un ecosistema NFC senza TSM          Un ecosistema NFC con uno o più TSM


                                                  Fonte: Global Platform- GlobalPlatform’s Proposition for
                                                 NFC Mobile: SE Management and Messaging- Aprile 2009
Il ruolo del TSM nell’ecosistema NFC 2/2
       Un esempio di attivazione di un’app di pagamento


1-Activation Request


                                                      PSP Utente

                       TSM per la gestione di
                           ruoli tecnici




                                4-Delivery Request




                                                     MNO Utente
                           Piattaforma OTA
Il TSM in un scenario reale
                Le specifiche AFSCM

 L’AFSCM (Association Francaise du Sans Contact Mobile) ha rilasciato una
  serie di specifiche per l’implementazione di un ecosistema NFC in uno
  scenario reale che si apprestano a diventare uno standard de facto per
  l’intera industry dei pagamenti contactelss in Europa.

 L’integrazione tra MNO e        SP avviene
  attraverso due piattaforme      TSM (TSM-
  MNO e TSM-SP). Le due            piattaforme
  implementano l’interfaccia di   connessione
  AFSCM.




                                                      Fonte: AFSCM- Technical Specifications,
                                                               ultima release Dicembre 2011
Migliorare la User Experience
                 Aumentare il livello di sicurezza percepito

 I consumatori vogliono sentirsi sicuri e protetti. La maggior parte di essi
  vorrebbe poter inserire un PIN per confermare la transazione. Lo scenario
  che più convince gli utenti è quello che l’EPC definisce Double Tap.
 La possibilità di intervenire sulle impostazioni dell’applicazione di
  pagamento (selezionando ogni volta lo strumento su cui addebitare la
  transazione) è un altro elemento che potrebbe mettere a proprio agio gli
  utenti.
 In generale, i consumatori non sono interessati agli algoritmi e ai protocolli
  di comunicazione. Il fatto che i meccanismi di sicurezza funzionino non è
  sufficiente per decretare il successo dei Mobile Proximity Payment.
Mobile Marketing and Services
                    Non solo Payment
           Sono fondamentali, invece, gli strumenti di Marketing.
           Il legame azienda-cliente passa sempre più spesso per l’utilizzo di strumenti
           di marketing interattivi, in cui l’utente diventa produttore non solo di
           informazioni, ma anche di contenuti.

                                   In questo scenario, i Mobile Contactless Services
                                   possono giocare un ruolo fondamentale (vedi
                                   Google Wallet) rendendo il pagamento in quanto
                                   tale un “di cui” dell’intera offerta.



Lo stesso utilizzo del SE per lo storage delle
payment application è visto da Nokia come un
passaggio successivo rispetto al lancio di altri
servizi (cd. Open NFC, in contrapposizione con
Secure NFC) che utilizzano le altre due modalità
operative dell’NFC (reader/writer e peer-to-peer).
Lo Scenario Italiano
                 La Bussola sui Mobile Payment

 La Bussola sui Mobile Payment è il primo report prodotto
  dal Centro di Competenza sull’Innovazione Tecnologica
  del CATTID. Tale Centro di Indagine nasce con l’intento di
  fornire studi completi ed aggiornati su specifici argomenti
  di carattere tecnologico che destano interesse e
  attenzione      presso     operatori      Ict,      imprese,
  utenti/consumatori e mondo universitario.
 Gli argomenti delle prossime “Bussole”: l’anti-
  contraffazione, le Smart Cities, i Social Network, la sanità
  digitale.
Lo Scenario Italiano
                   Gli Italiani e i nuovi strumenti di pagamento


    Gli integrati utilizzano                      I servizi di Mobile
frequentemente sistemi di                         Remote Payment sono
   pagamento elettronico.                         poco sfruttati. Il 97,1%
     In Italia sono il 10,9%                      non li ha mai utilizzati.
Lo Scenario Italiano
                  Conoscenza ed utilizzo della tecnologia NFC



Conosce e/o ha mai utilizzato
la tecnologia NFC (Near Field
           Communication)?
Lo Scenario Italiano
                   Vantaggi e svantaggi dei Mobile Proximity Payment




Quali pensa possano essere
 i vantaggi (e gli svantaggi)
      del fare acquisti in un
      negozio avvicinando il
cellulare ad un lettore POS,
         senza tirare fuori il
    portafoglio dalla tasca o
                dalla borsa?
carlomaria.medaglia@uniroma1.it
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Mobile payments monetica febbraio2012

  • 1. Mobile Payment Aspetti tecnici ed interoperabilità dei sistemi Alice Moroni CATTID – Sapienza Università di Roma
  • 2. I Laboratori del CATTID All'interno del CATTID, diretto dal Prof. Ugo Biader Ceipidor, operano sei diversi laboratori coordinati dal Prof. Carlo Maria Medaglia.
  • 3. Come Cambiano i Sistemi di Pagamento 1/2 Transazioni “non-cash” (2001 - 2009) e-Payments (2009 – 2013) Mobile Payments (2009 – 2013) Numero di transazioni (Miliardi) Numero di transazioni (Milioni) Fonte: World Payment Report 2011 - Capgemini
  • 4. Come Cambiano i Sistemi di Pagamento 2/2
  • 5. Mobile Payment: Remote e Proximity Proximity Payment Double-TAP Remote Payment Single-device Remote Payment and Service Access
  • 6. Mobile Proximity Payment La tecnologia NFC  Tecnologia wireless a corto raggio.  Distanza operativa: < 10 cm (tipicamente 2-4 cm).  Frequenza operativa: 13,56 Mhz.  L’NFC è una sottocategoria dei sistemi RFID.  Lo standard NFC è stato sviluppato congiuntamente da Sony ePhilips (NXP) nel 2004 e standardizzato da ISO/IEC (ISO/IEC 18092, ISO/IEC 21481).  Organizzazioni come l’NFC Forum lavorano per assicurare l’interoperabilità tra i device NFC. Card Emulation Mode Peer-to-peer communication Reading/Writing Mode
  • 7. Mobile Proximity Payment La tecnologia NFC: il Secure Element Il Secure Element è la piattaforma che contiene l’applicazione di pagamento e che si occupa della sua sicurezza, personalizzazione e gestione. Al momento può essere integrato :  negli sticker, adesivi attaccati al telefonino;  nelle microSD card, memory card dotate di un chip usato come SE ed inserite all’interno dell’apposito slot del telefonino;  all’interno dell’handset (embedded SE);  nella TMB (Trusted Mobile Base), una sezione della CPU;  nell’USIM (Universal Subscriber Identity Module), l’evoluzione della SIM. Fonte: Mobey Forum – Alternatives for Banks to Offer Secure Mobile Payments - Marzo 2010
  • 8. I Device NFC-enabled sul Mercato 2012: l’anno della tecnologia NFC
  • 10. Fattori di Successo …Su quali punti si giocherà la sfida per l’offerta di soluzioni competitive sul mercato?  Compatibilità con standard e linee guida internazionali  Sicurezza ed affidabilità della comunicazione  User Experience – aumentare la sicurezza percepita  Mobile Marketing and Services - non solo pagamenti
  • 11. Compatibilità con Standard e Linee Guida Internazionali Keywords SEPA EPC SEPA Credit Transfer SEPA Direct Debit SEPA Card Framework PSD EMD
  • 12. Raccomandazioni e Linee Guida di riferimento White Paper Mobile Payments. 2nd Edition, Febbraio 2012 Focus: Use Case, gestione Mobile Contactless Application. Mobile Contactless Payments SMR Requirements and Specifications, Ottobre 2010 Focus: SMR, TSM.  Alternatives for Banks to offer Secure Mobile Payments, Marzo 2010 Focus: descrizione tipologie Secure Element  Guidelines for Mobile Remote Payment, Giugno 2010. Focus: Modelli operativi nei Mobile Remote Payment  Proximity Mobile Payments Business Scenarios: Research Report on Stakeholder Perspectives, Luglio 2008. Focus: Business Model nei Mobile Proximity Payment GlobalPlatform’s Proposition for NFC Mobile: SE Management and Messaging, Aprile 2009. Focus: Il ruolo del TSM nell’ecosistema NFC Interoperability Stepping Stones, Aprile 2009. Focus: Gestione Protocollo BIP CAT_TP AFSCM Technical Specifications, ultima release Dicembre 2011. Focus: Implementazione di un ecosistema NFC in uno scenario reale
  • 13. Mobile Remote Payment I modelli operativi secondo il Mobey Forum CIM - Scenario centralizzato CIM - Scenario distribuito Direct Interoperability Model Fonte: Mobey Forum - Guidelines for Mobile Remote Payments - Giugno2010
  • 14. Mobile Proximity Payment I modelli operativi secondo la Smart Card Alliance Operator Centric Model Bank Centric Model Collaboration Model Fonte: Smart Card Alliance – Proximity Mobile Payments Business Scenarios – Luglio 2008
  • 15. Sicurezza ed Affidabilità della Comunicazione Il protocollo BIP e il CAT_TP  Il Bearer Indipendent Protocol (BIP) con il sovrastante CAT_TP (Card Application Toolkit_Transport Protocol) consente l’apertura di un canale dati tra il dispositivo, il server OTA e la (U)SIM Card.  IL BIP è in grado di generare pacchetti di dati della dimensione di 1472 Bytes.  Non solo aumentano le dimensioni dei pacchetti, ma anche il canale di trasmissione, che sfrutta la rete GPRS, consente una maggiore velocità di trasferimento.  Un canale dati che sfrutta il protocollo BIP può essere aperto dalla (U)SIM attraverso l’invio di un comando di tipo “open channel” al dispositivo ospitante.  Quando è il server OTA a voler aprire un canale dati di tipo BIP, il relativo comando deve essere impacchettato in un SMS, inviato dal server OTA alla (U)SIM card. Una volta aperto il canale dati, la (U)SIM può inviare e ricevere pacchetti di dati.
  • 16. Gestione remota tramite BIP e CAT_TP Un’architettura di riferimento (SIM Alliance) Ref: SIMAlliance – Interoperability Stepping Stones Release 7
  • 17. Il ruolo del TSM nell’ecosistema NFC 1/2  Distribuire, fornire e gestire il ciclo di vita delle applicazioni NFC ai clienti degli operatori di telefonia mobile per conto dei service provider.  Il ruolo del TSM, in qualità di intermediario, è fondamentale per garantire interoperabilità e scalabilità in presenza di relazioni di tipo “molti a molti” (molti MNO e molti SP). Un ecosistema NFC senza TSM Un ecosistema NFC con uno o più TSM Fonte: Global Platform- GlobalPlatform’s Proposition for NFC Mobile: SE Management and Messaging- Aprile 2009
  • 18. Il ruolo del TSM nell’ecosistema NFC 2/2 Un esempio di attivazione di un’app di pagamento 1-Activation Request PSP Utente TSM per la gestione di ruoli tecnici 4-Delivery Request MNO Utente Piattaforma OTA
  • 19. Il TSM in un scenario reale Le specifiche AFSCM  L’AFSCM (Association Francaise du Sans Contact Mobile) ha rilasciato una serie di specifiche per l’implementazione di un ecosistema NFC in uno scenario reale che si apprestano a diventare uno standard de facto per l’intera industry dei pagamenti contactelss in Europa.  L’integrazione tra MNO e SP avviene attraverso due piattaforme TSM (TSM- MNO e TSM-SP). Le due piattaforme implementano l’interfaccia di connessione AFSCM. Fonte: AFSCM- Technical Specifications, ultima release Dicembre 2011
  • 20. Migliorare la User Experience Aumentare il livello di sicurezza percepito  I consumatori vogliono sentirsi sicuri e protetti. La maggior parte di essi vorrebbe poter inserire un PIN per confermare la transazione. Lo scenario che più convince gli utenti è quello che l’EPC definisce Double Tap.  La possibilità di intervenire sulle impostazioni dell’applicazione di pagamento (selezionando ogni volta lo strumento su cui addebitare la transazione) è un altro elemento che potrebbe mettere a proprio agio gli utenti.  In generale, i consumatori non sono interessati agli algoritmi e ai protocolli di comunicazione. Il fatto che i meccanismi di sicurezza funzionino non è sufficiente per decretare il successo dei Mobile Proximity Payment.
  • 21. Mobile Marketing and Services Non solo Payment Sono fondamentali, invece, gli strumenti di Marketing. Il legame azienda-cliente passa sempre più spesso per l’utilizzo di strumenti di marketing interattivi, in cui l’utente diventa produttore non solo di informazioni, ma anche di contenuti. In questo scenario, i Mobile Contactless Services possono giocare un ruolo fondamentale (vedi Google Wallet) rendendo il pagamento in quanto tale un “di cui” dell’intera offerta. Lo stesso utilizzo del SE per lo storage delle payment application è visto da Nokia come un passaggio successivo rispetto al lancio di altri servizi (cd. Open NFC, in contrapposizione con Secure NFC) che utilizzano le altre due modalità operative dell’NFC (reader/writer e peer-to-peer).
  • 22. Lo Scenario Italiano La Bussola sui Mobile Payment  La Bussola sui Mobile Payment è il primo report prodotto dal Centro di Competenza sull’Innovazione Tecnologica del CATTID. Tale Centro di Indagine nasce con l’intento di fornire studi completi ed aggiornati su specifici argomenti di carattere tecnologico che destano interesse e attenzione presso operatori Ict, imprese, utenti/consumatori e mondo universitario.  Gli argomenti delle prossime “Bussole”: l’anti- contraffazione, le Smart Cities, i Social Network, la sanità digitale.
  • 23. Lo Scenario Italiano Gli Italiani e i nuovi strumenti di pagamento Gli integrati utilizzano I servizi di Mobile frequentemente sistemi di Remote Payment sono pagamento elettronico. poco sfruttati. Il 97,1% In Italia sono il 10,9% non li ha mai utilizzati.
  • 24. Lo Scenario Italiano Conoscenza ed utilizzo della tecnologia NFC Conosce e/o ha mai utilizzato la tecnologia NFC (Near Field Communication)?
  • 25. Lo Scenario Italiano Vantaggi e svantaggi dei Mobile Proximity Payment Quali pensa possano essere i vantaggi (e gli svantaggi) del fare acquisti in un negozio avvicinando il cellulare ad un lettore POS, senza tirare fuori il portafoglio dalla tasca o dalla borsa?