NFC and mobile payments today

Tese de mestrado em Segurança Informática, apresentada à Universidade de Lisboa, através da Faculdade de Ciências, 2011NFC (Near Field Communication) e pagamentos móveis são duas áreas que se tornaram muito populares ultimamente, ambas duplicaram o seu índice de volume de pesquisas medido pelo Google Trends no último ano. NFC é uma tecnologia de comunicação sem fios já disponível em alguns telemóveis, sendo que mais estão anunciados para breve, e os pagamentos móveis são um serviço cuja utilização se espera que cresça a um ritmo bastante acelerado nos próximos anos. Este crescimento já foi previsto antes, e as expectativas saíram goradas, mas pensa-se que a NFC seja a tecnologia que vai trazer os pagamentos móveis às massas. Esta tese foca-se nestas duas áreas e em como a NFC pode ser útil num protocolo para executar pagamentos móveis nos dias de hoje. Para isto, um novo protocolo chamado mTrocos é apresentado. Este possui várias características desejáveis tais como anonimato, alta segurança, boa usabilidade, a não dependência de bancos ou instituições financeiras tradicionais, o suporte para micro-pagamentos e não requer nenhum hardware especial. O seu desenho é baseado no conceito de dinheiro digital e em protocolos de estabelecimento de chaves ad-hoc. Estes últimos são úteis visto que a NFC é um meio sem fios que não oferece nenhuma segurança de raiz para além do seu curto alcance. É detalhada uma prova de conceito da implementação usando um telefone com o sistema operativo Android e um leitor NFC de secretária, provando que ela funciona usando apenas hardware comum disponível actualmente. No entanto, a API (Application Programming Interface) de NFC do Android revelou-se limitada, o que influenciou o desenho do mTrocos, e o impediu de fazer uso apenas da NFC para a troca das suas mensagens. Como parte da avaliação do protocolo, foram feitos testes com utilizadores que mostram que o mTrocos é fácil de usar e que é indicado para o cenário pensado: máquinas de venda automática. Outra conclusão a que se pode chegar é que a NFC é uma tecnologia que melhora a experiência de utilização e que vai ser de grande utilidade para o crescimento dos pagamentos móveis.NFC (Near Field Communication) and mobile payments are two areas that have received a significant amount of attention lately. NFC is a wireless communication technology already available on some mobile phones, with more to come in the near future, and mobile payments are a service whose usage is expected to grow at a significant rate in the coming years. This growth has been predicted before, and expectations have been let down, but NFC is thought to be the technology that will bring mobile payments to the masses. This thesis is focused on these two areas and how NFC can be of use in a protocol to conduct mobile payments. For this, a new protocol called mTrocos is presented that possesses several desirable characteristics such as anonymity, high security, good usability, unbanked, support for micropayments and no special hardware requirements. Its design is based on digital money concepts and ad-hoc key establishment protocols. The latter are useful because NFC is a wireless medium and offers no built-in security other than its limited range. A proof-of-concept implementation with an Android phone and a desktop NFC reader is detailed, proving that it works using only commodity equipment currently available. However, Android’s NFC API (Application Programming Interface) was found to be limited, which influenced the design of mTrocos, preventing it from relying only on NFC for the exchange of the messages. As part of the protocol’s evaluation, user tests were conducted which show that mTrocos is easy to use and that it is suited to the envisaged scenario: vending machines. Another conclusion is that NFC is a technology that improves the user experience and will be of great help for the growth of mobile payments

Shake well before use: Authentication based on Accelerometer Data

Small, mobile devices without user interfaces, such as Bluetooth headsets, often need to communicate securely over wireless networks. Active attacks can only be prevented by authenticating wireless communication, which is problematic when devices do not have any a priori information about each other. We introduce a new method for device-to-device authentication by shaking devices together. This paper describes two protocols for combining cryptographic authentication techniques with known methods of accelerometer data analysis to the effect of generating authenticated, secret keys. The protocols differ in their design, one being more conservative from a security point of view, while the other allows more dynamic interactions. Three experiments are used to optimize and validate our proposed authentication method

A Secure Mobile-based Authentication System

Financial information is extremely sensitive. Hence, electronic banking must provide a robust system to authenticate its customers and let them access their data remotely. On the other hand, such system must be usable, affordable, and portable.We propose a challengeresponse based one-time password (OTP) scheme that uses symmetric cryptography in combination with a hardware security module. The proposed protocol safeguards passwords from keyloggers and phishing attacks. Besides, this solution provides convenient mobility for users who want to bank online anytime and anywhere, not just from their own trusted computers.La informació financera és extremadament sensible. Per tant, la banca electrònica ha de proporcionar un sistema robust per autenticar als seus clients i fer-los accedir a les dades de forma remota. D'altra banda, aquest sistema ha de ser usable, accessible, i portàtil. Es proposa una resposta al desafiament basat en una contrasenya única (OTP), esquema que utilitza la criptografia simètrica en combinació amb un mòdul de maquinari de seguretat. Amés, aquesta solució ofereix mobilitat convenient per als usuaris que volen bancària en línia en qualsevol moment i en qualsevol lloc, no només des dels seus propis equips de confiança.La información financiera es extremadamente sensible. Por lo tanto, la banca electrónica debe proporcionar un sistema robusto para autenticar a sus clientes y hacerles acceder a sus datos de forma remota. Por otra parte, dicho sistema debe ser usable, accesible, y portátil. Se propone una respuesta al desafío basado en una contraseña única (OTP), esquema que utiliza la criptografía simétrica en combinación con un módulo hardware de seguridad hardware. Además, esta solución ofrece una movilidad conveniente para los usuarios que quieren la entidad bancaria en línea en cualquier momento y en cualquier lugar, no sólo des de sus propios equipos de confianza

Frictionless Authentication Systems: Emerging Trends, Research Challenges and Opportunities

Authentication and authorization are critical security layers to protect a wide range of online systems, services and content. However, the increased prevalence of wearable and mobile devices, the expectations of a frictionless experience and the diverse user environments will challenge the way users are authenticated. Consumers demand secure and privacy-aware access from any device, whenever and wherever they are, without any obstacles. This paper reviews emerging trends and challenges with frictionless authentication systems and identifies opportunities for further research related to the enrollment of users, the usability of authentication schemes, as well as security and privacy trade-offs of mobile and wearable continuous authentication systems.Comment: published at the 11th International Conference on Emerging Security Information, Systems and Technologies (SECURWARE 2017