Trăim într-o lume în care folosim zilnic carduri inteligente, de la retragerea banilor de la bancomat, activarea telefonului nostru mobil, conectarea la serviciu. Sunt peste tot și este probabil una dintre cele mai utilizate piese de hardware. Dar ce sunt cardurile inteligente și cum funcționează? Citiți mai departe pentru a afla cum funcționează aceste cărți.
Dacă v-ați întrebat vreodată cum funcționează cipul în cartela SIM a telefonului mobil, cardul de credit al telefonului mobil sau cheia electronică a ultimului hotel în care ați cazat. Permiteți-ne să vă spunem că toate acestea sunt carduri inteligente și au o comună funcţie.
Ce este un card inteligent?
Un Smart Card este un card de plastic care include un circuit integrat în interior. Circuitul integrat menționat poate fi un microcontroler de securitate cu sau fără memorie internă sau poate include un singur cip de memorie. Toate cardurile inteligente pot fi conectate la un cititor dedicat pentru a le putea citi datele sau prin contactless printr-o interfață radio dedicată.
Cardurile inteligente au următoarele utilități:
- Sunt folosite pentru carduri de credit sau de debit.
- Cartelele SIM de diferite tipuri în smartphone-uri sunt Carduri inteligente.
- Carduri de personal în multe companii, care le permit să intre și să iasă.
- Acestea servesc pentru a oferi acces sigur la rețelele private.
- Ca sistem de prevenire a pir-cy în serviciile de televiziune prin cablu și prin satelit. În prezent în dispariție.
Cum funcționează o cartelă inteligentă?
Majoritatea cardurilor inteligente sunt carduri de memorie, deci nu conțin un microcontroler integrat și necesită cititorului să proceseze direct datele incluse pe card, însă există variante al căror circuit integrat conține un microcontroler, care în multe cazuri înlocuiește banda magnetică clasică pe care l-au folosit
Microcontrolerul conținut în cardurile inteligente nu este diferit decât orice alt microcontroler de pe piață. Care integrează într-o singură bucată de hardware câțiva KB de RAM memorie, câteva zeci de KB de memorie ROM deja înregistrată la origine și câțiva KB de memorie ROM programabilă.
În funcție de tipul de aplicație și de sensibilitatea datelor, va fi implementat sau nu un microcontroler, a cărui sarcină este de a se asigura că datele incluse în memoria cardului nu sunt accesate ilegal.
Cum comunică un card inteligent?
Indiferent de tipul de hardware despre care vorbim, Cardurile inteligente comunică folosind 7 pini diferiți. Care sunt următoarele:
- VCC: Deoarece cardurile inteligente nu au o sursă de alimentare în interior, au nevoie de cititorul de carduri pentru a alimenta cardul. O face prin acest tip cu o tensiune de +5 V DC.
- GND : Conexiune la masă.
- Ceas : Semnalul de ceas al Smart Cardului, marchează pulsul către care sunt trimise datele.
- Vp: Tensiunea de programare este utilizată pentru a manipula datele ROM programabile, fie pentru a adăuga altele noi, pentru a le șterge sau pentru a le suprascrie.
- I/O: Pinul prin care datele sunt transmise către și de la Smart Card. Fiind un singur pin, ne confruntăm cu o interfață serială.
- Unele carduri inteligente au doi pini suplimentari pentru a comunica cu un interfață USB externă. Deși nu toate cardurile inteligente au acești pini activi și sunt utilizați numai în cazuri specifice.
Cum este organizată memoria pe un card inteligent?
Unele carduri inteligente, având un microcontroler în interior, au, prin urmare, memorie RAM, astfel încât respectivul microcontroler să poată funcționa. Această memorie se numește RAM de lucru sau RAM de lucru și, la fel ca memoria RAM convențională, aceasta depinde de puterea de primire a cardului , deci odată ce cardul inteligent este scos din cititor, datele dvs. se vor pierde pentru totdeauna.
În afară de memoria RAM funcțională, Cardurile inteligente cu microcontroler conțin un ROM unde se află sistemul de operare al acestuia . Acest ROM are o lungime de mai mulți kilobyți și diferiți algoritmi de criptare și securitate care sunt executați de microcontroler sunt codificate în interior și care sunt esențiale pentru anumite aplicații. Memoria RAM este doar în citire și este integrată în Smart Card în timpul fabricării sale, deci datele sale nu pot fi modificate.
În cadrul ROM există o zonă numită ROM secretă , aceasta include informații extrem de sensibile, printre datele care sunt de obicei stocate sunt următoarele:
- cheie unică a producătorului , care există doar unul pentru fiecare card fabricat și va fi utilizat pentru exercițiile de criptare și decriptare efectuate de microcontrolerul cardului.
- coduri de utilizator , care conțin codul PIN al cardului de credit sau al telefonului mobil. În unele modele de carduri inteligente, aceste date se găsesc în ROM-ul programabil. Ceea ce le face mai puțin sigure.
- A cod secret , care este folosit pentru a evita duplicatele și falsurile cardului.
Ultima memorie este ROM-ul programabil, acesta este un tip de ROM care poate fi rescris prin semnale electrice. Deci, ne confruntăm cu o memorie EEPROM. Nu toți cititorii de carduri inteligente au capacitatea de a manipula ROM-ul programabil, dar alții au. De exemplu, un bancomat are această capacitate, dar un simplu cititor USB nu are această capacitate.
Tipuri de carduri inteligente
În prezent, putem găsi două tipuri de carduri inteligente, utilizate zilnic de sute de milioane de oameni din întreaga lume.
Primul tip de carduri inteligente sunt cele care respectă standardul ISO 7816, dar care sunt carduri de memorie și pot conține în interior un ROM programabil între 1 Kbit și 1 Mbit de informații care poate fi programat printr-o interfață I2C EEPROM, dintre care între 3 Kbit-64 Kbit corespunde segmentului sigur care nu este accesibil de către interfață. Printre cei care respectă standardul ISO 7816 se numără Carduri inteligente cu microcontroler integrat . În acest caz, informațiile pe care ROM-ul dvs. programabil le poate stoca nu sunt de obicei mai mari de 144 KB , deoarece trebuie să lăsați spațiu pentru microcontroler.
Al treilea tip sunt Carduri fără contact, care nu utilizează ISO 7816 și de obicei folosesc protocoale proprietare pentru transferul de date. Aceste carduri transmit date printr-o interfață radio de înaltă frecvență fără fir, prin urmare nu necesită o conexiune la un cititor de carduri și nu folosesc pinii pentru comunicare.
Și, pentru a termina, avem acelea care au microcontrolere specializate integrate pentru diferite tipuri și care au utilități mult mai specifice și concrete. Printre care se numără sistemele de citire a amprentelor digitale și sistemele biometrice pentru analiza fluidelor. Deci, au și aplicații în medicină, deși acestea sunt aparent diferite de clasicele Smart Card-uri, funcționarea lor este aceeași.
