قسمت اول: معرفي، ساختار
كارت هوشمند معمولا كارتي از جنس PVC با ابعادي در حدود 5/5 در 5/8 سانتيمتر است كه بر روي آن يا در بين لايه‌هاي آن، تراشه‌هاي حافظه و ريزپردازنده براي ذخيره‌سازي داده‌ها و پردازش آنها قرارداده شده است. يك كارت هوشمند كامپيوتر كوچكي است كه بر روي يك كارت پلاستيكي نصب شده است. قرار دادن يك تراشه در كارت به جاي نوار مغناطيسي، آن را تبديل به يك كارت هوشمند با كاربردهاي گوناگون مي‌نمايد. اين كارت‌ها به دليل دارا بودن تراشه، قابليت كنترل عملكرد را داشته و علاوه بر نگهداري اطلاعات شخصي و تجاري كاربر، امكان پردازش را نيز فراهم مي‌نمايد.
اختراع كارت هوشمند را براي اولين بار فردي فرانسوي با نام رولاند مورنو در سال 1974 به ثبت رساند. از آن زمان به بعد، شركت‌هايي نظير Bull، Honeywell،Motorola دراين زمينه به فعاليت پرداختند و در نتيجة فعاليت‌هاي آنها، در سال 1979 اولين كارت هوشمند ريز‌پردازنده‌اي ساخته شد. اولين استاندارد براي كارت هوشمند در سال 1986 و با عنوان ISO 789116/1 مطرح شد. استفاده از كارت هوشمند در سطح ملي براي نخستين بار در فرانسه در سال 1986 و براي كارت‌هاي اعتباري تلفن انجام گرفت. پس از آن، از اوايل دهة 90 ميلادي، استفاده از كارت‌هاي هوشمند دركشور‌هاي مختلف رواج پيدا كرد و به تدريج كاربردهاي جديدي براي آن پيدا شد.
بررسي ساختار و انواع
كارت‌هوشمند كارتي است كه از يك ريزپردازنده و چيپ حافظه و يا فقط چيپ حافظه (بدون منطق برنامه‌پذير) تشكيل شده است. كارت داراي ريزپردازنده مي‌تواند اطلاعات روي كارت را اضافه، تغيير، حذف و مديريت نمايد، درحاليكه كارت فقط داراي حافظه (مانند كارت‌هاي اعتباري تلفن)، مي‌تواند فقط يك عمليات از پيش تعريف شده را قبول كند.
كارت‌هاي هوشمند برخلاف كارت‌هاي نوار مغناطيسي، مي‌توانند كليه توابع عملياتي و اطلاعات مربوطه را در خود داشته باشند، بنابراين در زمان انجام تراكنش نياز به ارتباط با بانك اطلاعاتي نخواهد داشت. در حال حاضر سه گروه (بر اساس نوع تراشه بكار رفته در آن، حافظه و ريزپردازنده) از كارت‌هاي هوشمند در كاربردهاي مختلف در دنيا و به صورت گسترده مورد استفاده قرار مي‌گيرند:
- كارت‌هاي داراي ريزپردازنده مدار مجتمع(Integrate Circuit (IC) Microprocessor Cards): كارت‌هاي ريزپردازنده (همچنين عموما در صنعت بنام chip card نامبرده مي‌شود) حافظه ذخيره‌سازي و امنيت بيشتر ي را نسبت به كارت‌هاي نوار مغناطيسي فعلي ارائه مي‌كند. اين نوع كارت‌ها همچنين مي‌توانند داده روي كارت را پردازش نمايند. نسل فعلي و تجاري اين كارت‌ها داراي پردازنده 8 بيتي، 16 كيلوبايت حافظه فقط-خواندني و 512 بايت حافظه دسترسي تصادفي (RAM) مي‌باشند، كه به آنها قابليت پردازشي معادل كامپيوترهاي IBM-XT (البته با حافظه كمتر) را مي‌دهد.
اين كارت‌ها براي كاربردهاي بسيار گوناگوني استفاده مي‌شوند، بخصوص كاربردهايي كه در خود رمزنگاري داشته و نياز به مديريت و محاسبات روي اعداد بزرگ را دارند. بنابراين چيپ كارت‌ها زيرساخت كارت‌هايي كه ابزار شناسايي ديجيتال و امن را در خود دارند، مي‌باشند (شكل 1). برخي از كاربردهاي اين نوع كارت‌ها عبارتند از:
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]كارت‌هاي اعتباري و حاوي اطلاعات مالي
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]كارت‌هاي امنيتي و دسترسي شبكه
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]كارت‌هاي تلفن‌هاي سلولار (SIM Cards)
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o
[/font]
نويسنده: امير رحيقي(Amirr@sgnec.net )
ناشر: مهندسي شبكه همكاران سيستم (مشورت)
كارت هوشمند معمولا كارتي از جنس PVC با ابعادي در حدود 5/5 در 5/8 سانتيمتر است كه بر روي آن يا در بين لايه‌هاي آن، تراشه‌هاي حافظه و ريزپردازنده براي ذخيره‌سازي داده‌ها و پردازش آنها قرارداده شده است. يك كارت هوشمند كامپيوتر كوچكي است كه بر روي يك كارت پلاستيكي نصب شده است. قرار دادن يك تراشه در كارت به جاي نوار مغناطيسي، آن را تبديل به يك كارت هوشمند با كاربردهاي گوناگون مي‌نمايد. اين كارت‌ها به دليل دارا بودن تراشه، قابليت كنترل عملكرد را داشته و علاوه بر نگهداري اطلاعات شخصي و تجاري كاربر، امكان پردازش را نيز فراهم مي‌نمايد.
اختراع كارت هوشمند را براي اولين بار فردي فرانسوي با نام رولاند مورنو در سال 1974 به ثبت رساند. از آن زمان به بعد، شركت‌هايي نظير Bull، Honeywell،Motorola دراين زمينه به فعاليت پرداختند و در نتيجة فعاليت‌هاي آنها، در سال 1979 اولين كارت هوشمند ريز‌پردازنده‌اي ساخته شد. اولين استاندارد براي كارت هوشمند در سال 1986 و با عنوان ISO 789116/1 مطرح شد. استفاده از كارت هوشمند در سطح ملي براي نخستين بار در فرانسه در سال 1986 و براي كارت‌هاي اعتباري تلفن انجام گرفت. پس از آن، از اوايل دهة 90 ميلادي، استفاده از كارت‌هاي هوشمند دركشور‌هاي مختلف رواج پيدا كرد و به تدريج كاربردهاي جديدي براي آن پيدا شد.
بررسي ساختار و انواع
كارت‌هوشمند كارتي است كه از يك ريزپردازنده و چيپ حافظه و يا فقط چيپ حافظه (بدون منطق برنامه‌پذير) تشكيل شده است. كارت داراي ريزپردازنده مي‌تواند اطلاعات روي كارت را اضافه، تغيير، حذف و مديريت نمايد، درحاليكه كارت فقط داراي حافظه (مانند كارت‌هاي اعتباري تلفن)، مي‌تواند فقط يك عمليات از پيش تعريف شده را قبول كند.
كارت‌هاي هوشمند برخلاف كارت‌هاي نوار مغناطيسي، مي‌توانند كليه توابع عملياتي و اطلاعات مربوطه را در خود داشته باشند، بنابراين در زمان انجام تراكنش نياز به ارتباط با بانك اطلاعاتي نخواهد داشت. در حال حاضر سه گروه (بر اساس نوع تراشه بكار رفته در آن، حافظه و ريزپردازنده) از كارت‌هاي هوشمند در كاربردهاي مختلف در دنيا و به صورت گسترده مورد استفاده قرار مي‌گيرند:
- كارت‌هاي داراي ريزپردازنده مدار مجتمع(Integrate Circuit (IC) Microprocessor Cards): كارت‌هاي ريزپردازنده (همچنين عموما در صنعت بنام chip card نامبرده مي‌شود) حافظه ذخيره‌سازي و امنيت بيشتر ي را نسبت به كارت‌هاي نوار مغناطيسي فعلي ارائه مي‌كند. اين نوع كارت‌ها همچنين مي‌توانند داده روي كارت را پردازش نمايند. نسل فعلي و تجاري اين كارت‌ها داراي پردازنده 8 بيتي، 16 كيلوبايت حافظه فقط-خواندني و 512 بايت حافظه دسترسي تصادفي (RAM) مي‌باشند، كه به آنها قابليت پردازشي معادل كامپيوترهاي IBM-XT (البته با حافظه كمتر) را مي‌دهد.
اين كارت‌ها براي كاربردهاي بسيار گوناگوني استفاده مي‌شوند، بخصوص كاربردهايي كه در خود رمزنگاري داشته و نياز به مديريت و محاسبات روي اعداد بزرگ را دارند. بنابراين چيپ كارت‌ها زيرساخت كارت‌هايي كه ابزار شناسايي ديجيتال و امن را در خود دارند، مي‌باشند (شكل 1). برخي از كاربردهاي اين نوع كارت‌ها عبارتند از:
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]كارت‌هاي اعتباري و حاوي اطلاعات مالي
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]كارت‌هاي امنيتي و دسترسي شبكه
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]كارت‌هاي تلفن‌هاي سلولار (SIM Cards)
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o
ROM: نگهداري سيستم‌عامل كارت هوشمند
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]RAM: نگهداري موقت داده‌ها
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]RAM: نگهداري موقت داده‌ها
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]EEPROM: نگهداري برنامة كاربردي و داده‌هاي مرتبط با آن
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]Security Logic: مهمترين قسمت‌هاي آن پردازنده امنيتي(Random Generator) و توليد كننده اعداد تصادفي(Random Generator)است.
[FONT=''''''''Courier New'''''''']o [/font]Security Logic: مهمترين قسمت‌هاي آن پردازنده امنيتي(Random Generator) و توليد كننده اعداد تصادفي(Random Generator)است.
واحد واسطة (Interface) اين كارت ممكن است به يكي از صورت‌هاي تماسي، غيرتماسي و يا تركيبي باشد كه وظيفة برقراري ارتباط با محيط خارج از كارت را برعهده دارد. در شكل (2) نحوة ارتباط يك واحد واسطة تماسي با CPU و واحد‌هاي حافظه نمايش داده شده است:
[/font]
- كارت‌هاي داراي حافظه مدار مجتمع(Integrate Circuit (IC) Memory Cards): كارت‌هاي حافظه مدار مجتمع مي‌توانند 1 تا 4 كيلو بايت از داده را درخود نگه‌دارند، ولي هيچ پردازنده‌اي روي كارت براي عمليات روي داده ندارند. بنابراين اين نوع كارت‌ها براي انجام پردازش وابسته به كارت‌خوان (كه همچنين دستگاه گيرنده كارت نيز ناميده مي‌شود) مي‌باشند و براي كاربردهايي كه در آن كارت يك عمليات ثابتي را انجام مي‌دهد مناسب مي‌باشند.
- كارت‌هاي داراي حافظه نوري(Optical Memory Cards): اين نوع كارت‌ها شبيح يك ديسك فشرده است كه در بالاي كارت چسبانده شده است. كارت‌هاي حافظه نوري مي‌توانند تا 4MB اطلاعات ذخيره كنند، ولي يكبار قابل نوشتن مي‌باشند و داده قابل ويرايش يا حذف نمي‌باشد. اين نوع كارت‌ها براي كاربردهايي كه نياز به ثبت سوابق است بسيار مناسب مي‌باشند، مانند پرونده‌هاي پزشكي، كارت‌هاي رانندگي و يا سوابق مسافرتي. در حال حاضر اين نوع كارت‌ها هيچ پردازنده‌اي ندارند (هرچند كه بزودي انواع داراي حافظه نيز عرضه خواهد شد). با وجود اينكه اين نوع كارت‌ها از نظر قيمت با كارت‌هاي تراشه قابل رقابت مي‌باشد، اما كارت‌خوان‌‌ها از پروتكل‌هاي غير استاندارد استفاده مي‌كنند و گران مي‌باشند.
كارت‌هاي هوشمند همچنين بر اساس نحوه ارتباط با كارت‌خوان به صورت زير دسته‌بندي شده است:
كارت‌هاي هوشمند تماسي(Contact Smart Card): براي استفاده از اين قبيل كارت‌ها، بايد اتصال فيزيكي بين كارت و دستگاه كارت‌خوان برقرار گردد. داده‌هاي موجود برروي كارت به صورت سريال به كارت‌خوان ارسال مي‌شود و پس از پردازش، اطلاعات جديد از طريق همان پورت به روي كارت منتقل مي‌شود. به عنوان نمونه، كارت‌هاي تلفن عمومي جزو اين دسته محسوب مي‌شوند. مشكل اصلي اين قبيل كارت‌ها، خراب شدن كنتاكت‌هاي فلزي (محل‌هاي تماس) بر اثر عوامل خارجي نظير ضربه و شرايط فيزيكي محيط است.
درشكل (4) قسمت‌هاي موجود در كنتاكت‌هاي فلزي اين نوع كارت نمايش داده شده است.
- كارت‌هاي هوشمند غيرتماسي(Contactless Smart Card): در اين نوع كارت هوشمند، ارتباط بين كارت و كارت‌خوان به‌صورت فيزيكي بر قرار نمي‌شود؛ بلكه از طريق ميدان‌هاي الكترومغناطيسي و يا امواج RF صورت مي‌گيرد. براي برقراي ارتباط، آنتن مخصوصي بين تراشه‌هاي كارت قرار داده شده است كه در فاصله‌هاي كم، تا حدود 50 سانتيمتر، مي‌تواند ارتباط ايجاد كند. كاربرد اصلي اين قبيل كارت‌ها در مواردي است كه عمليات مورد نظر بايد سريع انجام گيرد، به عنوان نمونه مي‌توان به كارت‌هاي مترو اشاره كرد.مزيت اصلي اين قبيل كارت‌ها علاوه بر سهولت استفاده، عمر طولاني‌تر و ضريب ايمني بالاتر آن است؛ زيرا در اين نوع كارت، تراشه به همراه آنتن در ميان لايه‌هاي تشكيل‌دهندة كارت قرار مي‌گيرد.
- كارت‌هاي هوشمند تركيبي(Dual-Interface Smart Card): اين نوع كارت تركيبي از كارت‌هاي هوشمند تماسي و غيرتماسي است كه با هر دو نوع دستگاه‌هاي كارت‌خوان سازگار است. از اين نوع كارت‌ها براي ساخت كارت‌هاي چندمنظوره استفاده مي شود.
نويسنده: امير رحيقي(Amirr@sgnec.net )
ناشر: مهندسي شبكه همكاران سيستم (مشورت)
