|
ДиЛор - Автоматизация АЗС, предприятий и нефтебаз. Смарт-карты
Оборудование > Бесконтактные smart-карты
Компания "ДиЛор" для создания систем безналичных расчетов и дисконтных систем использует смарт-карты GemEasy8000 компании "Gemplus". Смарт-карты GemEasy8000 идеально подходят для построения систем безналичных расчетов для АЗС и других сфер обслуживания. |
Смарт-карта (Smart-card) – это пластиковая карта со встроенным микропроцессором.
Впервые такая карта была предложена французским инженером Роландом Морено в середине 70-х годов. Через несколько лет компания Bull (Франция) разработала и запатентовала смарт-карту со встроенным микропроцессором. Но лишь в конце 80-х технологические достижения сделали ее достаточно удобной и недорогой для использования и в качестве платежного средства.
Типичная смарт-карта содержала 8-разрядный микропроцессор с тремя различными запоминающими устройствами:
- ПЗУ – для хранения оперативной системы;
- ОЗУ – для выполнения команд;
- ЭСППЗУ – энергонезависимая память для хранения прикладной информации – секретных ключей доступа к данным и данных применяемых приложениями.
Смарт-карты использовали контактный интерфейс для обмена с ридером - устройством считывания. Контактная смарт-карта помещается в ридер, где через контактную площадку осуществляется питание микропроцессора карты и обмен данными с ним. Впоследствии компания Philips разработала технологию Mifare® и соответствующую ей элементную базу, позволяющую применить бесконтактную технологию в качестве интерфейса для смарт-карт. Компания Gemplus одна из первых стала выпускать бесконтактные смарт-карты с применением этой технологии - GemEasy8000 (старое название GCL8K). |
 |
Бесконтактная смарт-карта GemEasy8000 |
- Общие сведения
Смарт-карта GemEasy 8000 компании Gemplus принадлежит к семейству бесконтактных смарт-карт на базе Mifare® технологии. Изначально эта смарт-карта разрабатывалась для использования в виде платежной карты для общественного транспорта, замены билетной системы и других аналогичных задач. При разработке этой карты акцент был сделан на удобство использования, быстродействии, надежности и эффективной защите от мошенничества.
Бесконтактная смарт-карта состоит из процессора (чипа) и антенны, выполненной в виде индукционной катушки, помещенных в пластик стандартного (в соответствии с ISO 7810-7816) размера.
|
- Принцип действия
Принцип действия бесконтактной технологии основан на передаче энергии и информации между ридером и картой с помощью электромагнитных волн.
При внесении карты в поле действия ридера - его излучение наводит в индукционной катушке карты ток, который выпрямляется, стабилизируется входным РЧ интерфейсом процессора и используется для питания основного цифрового модуля.
Для передачи информации от ридера к карте излучение ридера (13,56 МГц) модулируется с помощью амплитудной модуляции импульсно-кодовым информационным сигналом, который обрабатывается входным РЧ интерфейсом процессора карты и поступает в основной цифровой модуль для обработки.
Для передачи данных в обратном направлении используется так называемая load modulation техника, т.е. модуляция нагрузкой. Основной цифровой модуль процессора модулирует информационным импульсно-кодовым сигналом входное сопротивление РЧ интерфейса процессора карты и подключенной к нему индукционной катушки, что вызывает магнитные флуктуации в индукционной катушке - антенне ридера и соответственно изменяет протекающий в ней ток. Эти изменения фиксируются ридером и обрабатываются как входные данные от карты.
Максимальное расстояние действия бесконтактной технологии определяется мощностью излучения ридера, размерами антенн ридера и карты. При выполнении требований электромагнитной совместимости, ограничивающих максимальную мощность излучения ридера, максимальном размере антенны карты ограниченной ее размерами и приемлемыми размерами антенны ридера - мы получаем максимальное расстояние между картой и ридером 10-12 см, что вполне удовлетворяет специфике применения этих смарт-карт.
|
|
- Функциональность
Удобство пользования и быстродействие
Карта и ридер обмениваются данными, как только карта входит в поле видимости антенны ридера, что позволяет пользователю карты выполнять операции с картой (транзакции) быстро и удобно, с максимальной эффективностью. Данные между картой и ридером передаются на скорости 106 Кбод. Это дает возможность осуществлять полный обмен за 0,1 – 0,5 секунд, то есть, данные могут быть считаны/записаны без остановки владельца карты перед антенной и извлечения карты из бумажника.
Антистолкновение
В случае попадания двух и более карт в поле видимости антенны, выполняется быстрый алгоритм антистолкновения для предотвращения наложения операций. Этот алгоритм позволяет ридеру выбирать и активизировать отдельную карту, предотвращая нарушение целостности данных транзакции в результате появления других карт в поле видимости антенны. Даже если владелец карты имеет больше чем одну карту в бумажнике, ридер сможет выбрать соответствующую карту для транзакции, используя алгоритм антистолкновения.
Защита информации
Безопасность и защита информации обеспечивается следующими свойствами карты:
- Каждая карта имеет свой уникальный заводской серийный номер;
- Память данных карты разделена на сектора, каждый сектор "защищен" своими 48-битными ключами доступа;
- Данные обмена между картой и ридером шифруются потоковым алгоритмом шифрования на основе случайного сеансового числа, уникального заводского серийного номера карты и ключей доступа к сектору;
- Перед началом обмена данными осуществляется взаимная трехпроходная вопрос-ответная аутентификация между ридером и картой в соответствии со стандартом ISO 9798-2, позволяющая убедиться в подлинности участников обмена.
- Поддержка функции "электронного кошелька" с раздельными ключами доступа к различным функциям модификации (добавление/вычитание).
Совокупность этих свойств позволяет этой смарт-карте выполнять функции платежного средства в системе безналичных расчетов или многофункционального ключа в системах разграничения доступа.
Структура памяти карты (разделение на сектора с индивидуальными ключами доступа) позволяет использовать карту во множестве самостоятельных приложений.
|
-
Надежность
Высокая надежность бесконтактной смарт-карты достигается отсутствием в ее конструкции движущихся механических частей, открытых электрических контактов и автономных источников питания. Простая конструкция антенны и встроенного чипа минимизирует возможность сбоев или выхода карты из строя.
|
-
Конструкция
Конструктивно бесконтактная смарт-карта выполнена в виде пластиковой карточки из поливинилхлорида (ПВХ) или аналогичного материала. С помощью специального оборудования (карт-принтеры) на пластиковую карту наносится требуемый рисунок и различные элементы графической персонализации (фотография, код, данные владельца).
Карта также может быть выполнена в виде тэгов встроенных в браслеты, часы и др. индивидуальные предметы для удобства использования.
|
|
 |
|
|
-
Общие характеристики
| Память |
8 Кбит EEPROM |
| Память приложений |
6 Кбит (16 секторов по 3 блока х 16 байт) |
| Блок защиты |
1 дополнительный блок (16 байт) на каждый сектор для хранения прав доступа к сектору и двух секретных ключей A и B. |
| Идентификация |
Уникальный серийный номер (ID) и заводские данные в первом блоке данных |
| Обеспечение безопасности |
Аппаратный криптографический алгоритм.
Взаимная (ридер-карта) аутентификация + криптографический протокол обмена на основе сеансового ключа. |
| Антистолкновение |
Механизм управления при наличии нескольких карт в поле ридера. |
| Скорость транзакций |
Взаимная аутентификация: 2 мс
Идентификация карты+антистолкновение: 3 мс
Чтение блока: 2.5 мс
Запись блока: 9 мc |
| Операция чтения |
Неограниченно |
| Операций перезаписи |
100 000 |
| Срок хранения данных |
10 лет |
|
|
|
|
Сравнительный анализ платежных средств
При выборе платежного средства при проектировании системы безналичных расчетов был проведен анализ следующих вариантов средств:
- электронные тэги Touch Memory;
- пластиковая карта с магнитной полосой;
- контактная смарт-карта;
- бесконтактная смарт-карта GemEasy8000.
|
 |
Электронный тег Touch Memory фирмы Dallas или, так называемая, "таблетка" – разработаны как электронные этикетки для идентификации партий товара, сопроводительной документации, ведения истории животных (внедрением "таблетки" на рога или уши животных). Широко используются как электронный ключ к электронным замкам. Некоторые компании использовали ее как платежное средство в своих системах безналичных расчетов на АЗС.
Достоинства:
Недостатки:
- Низкая защищенность от взлома и мошенничества, так как не имеется защиты от записи и чтения.
|
Пластиковые карты с магнитной полосой c конца 70-х получили широкое распространение в качестве платежных средств (VISA, MasterCard и др.). Магнитная полоса карты разделена на три дорожки и может хранить около 200 байт информации. Информация, содержащаяся на магнитной полосе, доступна для чтения и в основном совпадает с записями на самой карте и предназначена для машинного считывания.
Достоинства:
Недостатки:
- Низкая защищенность от взлома и мошенничества;
- Чувствительна к воздействию магнитного поля и грязи.
|
Контактные смарт-карты являются самым перспективным платежным средством в банковских платежных системах. Встроенный микропроцессор позволяет организовать защиту содержащейся в нем информации.
Достоинства:
- Высокая степень защиты информации.
Недостатки:
- Контактный интерфейс требует аккуратности в обращении.
|
Бесконтактные смарт-карты GemEasy8000 разработаны для использования в качестве платежной карты для общественного транспорта. Аналогично контактным смарт-картам содержат микропроцессор и соответственно обладают всеми их достоинствами, но имеют более удобный бесконтактный интерфейс. Поддерживают до 15 независимых приложений.
Достоинства:
- высокая степень защиты информации;
- надежность за счет отсутствия механического контакта;
- удобство использования (например, можно использовать, не доставая ее из бумажника);
- высокая скорость обработки транзакций (за время поднесения карты в поле действия антенны ридера).
|
Резюме
Наиболее приемлемыми для использования в качестве безналичного платежного средства на сегодняшний день являются смарт-карты, причем бесконтактные смарт-карты наиболее удобны при использовании для оплаты ГСМ и других расчетов, где требуется скорость и удобство применения.
|
|
