Chương 1: TỔNG QUAN VỀ THẺ THÔNG MINH Chương này nhằm giới thiệu các kiến thức cơ bản vể Thẻ thông minh. Kiến thức được đề cập trong chương này không đi quá sâu vào chi tiết các khía cạnh vật lý của Thẻ thông minh mà chỉ nhằm mục đích cung cấp cho những người phát triển ứng dụng kiến thức cần thiết để xây dựng các ứng dụng Thẻ thông minh. Các khái niệm và định nghĩa trong chương này được tham khảo trong cuốn “Smart Card Handbook” và “Smart Card Developer’s Kit”. Thẻ thông minh có kích thước và hình dáng tương tự như thẻ tín dụng.
Thẻ thông minh có bộ nhớ để lưu trữ dữ liệu và bộ vi xử lý để xử lý dữ liệu. Dữ liệu của Thẻ thông minh gồm có hệ điều hành, các chương trình ứng dụng, các file dữ liệu,… Tuy nhiên một trong những ưu điểm lớn nhất của Thẻ thông minh là dữ liệu lưu trữ có thể được bảo vệ khỏi sự truy nhập trái phép từ bên ngoài. Vì dữ liệu chỉ có thể được truy nhập thông qua các giao diện nối tiếp điều khiển bởi hệ điều hành nên dữ liệu bí mật có thể được ghi vào trong Thẻ theo cách mà bên ngoài không thể đọc được. Dữ liệu như vậy chỉ có thể được đọc bởi CPU của Thẻ.
Chính nhờ vào khả năng lưu trữ dữ liệu an toàn và bộ vi xử lý có khả năng tính toán, Thẻ thông minh được ứng dụng rất rộng rãi. Có thể kể đến như trong việc trả tiền cho các cuộc gọi điện thoại, trả tiền cho việc đỗ xe, truy nhập vào các hệ thống ti vi vệ tinh… 1. GIỚI THIỆU THẺ THÔNG MINH Thẻ thông minh là một tấm thẻ nhựa gắn chip vi xử lý. Thẻ thông minh có bề ngoài giống thẻ tín dụng thông thường ngoại trừ phần tiếp xúc bằng kim loại (chỉ có ở thẻ contact), nhưng những ứng dụng của thẻ lại hoàn toàn khác.
Không giống như những chức năng ở thẻ ngân hàng và thẻ tín dụng thông thường, thẻ thông minh có thể được dùng làm ví điện tử để giữ tiền điện tử. Với một phần mềm phù hợp, nó còn có thể được dùng làm thẻ kiểm soát truy nhập an toàn từ việc ra vào cửa cho đến việc truy cập máy tính. Thẻ thông minh được định nghĩa là “thẻ tín dụng” có gắn thêm một “bộ não”, mà bộ não là một con chip máy tính nhỏ. Nhờ “bộ não được gắn thêm” này mà thẻ thông minh còn được gọi bằng cái tên thẻ chip hoặc thẻ mạch tích hợp (IC).
1 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Dù là loại thẻ thông minh nào, dung lượng bộ nhớ cũng đều lớn hơn nhiều so với thẻ vạch từ. Tổng dung lượng bộ nhớ của thẻ vạch từ chỉ là 125bytes, trong khi dung lượng của thẻ thông minh có thể từ 1KB cho tới 64KB. Nói cách khác, dung lượng bộ nhớ của thẻ thông minh có thể lớn gấp 500 lần thẻ vạch từ. Rõ ràng dung lượng bộ nhớ lớn là một trong những ưu điểm của thẻ thông minh, nhưng đặc điểm quan trọng bậc nhất của thẻ lại nằm ở chỗ dữ liệu lưu giữ trong thẻ được bảo vệ an toàn khỏi sự truy cập hoặc thay đổi trái phép.Trong thẻ thông minh, việc truy cập vào nội dung bộ nhớ do một mạch logic an toàn gắn trong thẻ kiểm soát.
Vì việc truy cập vào dữ liệu chỉ có thể được thực hiện thông qua một giao diện liên hoàn do hệ điều hành và hệ logic an toàn kiểm soát, nên dữ liệu mật được lưu trong thẻ sẽ tránh được sự truy cập trái phép từ bên ngoài. Dữ liệu mật này chỉ có thể được xử lý nội bộ thông qua bộ vi xử lý. Nhờ đặc tính kết nối không liên tục và tính bảo mật cao của thẻ thông minh, nên khó có thể lấy dữ liệu của thẻ hoặc chèn thông tin trái phép vào thẻ. Chính vì vậy thẻ thông minh rất thích hợp cho việc lưu trữ dữ liệu tiện lợi và an toàn.
Nếu không được phép của chủ sở hữu, không thể lấy hoặc thay đổi dữ liệu trong thẻ. Có thể nói thẻ thông minh giúp nâng cao tính bảo mật và riêng tư cho người sử dụng. Như vậy, thẻ thông minh không chỉ đơn thuần là nơi lưu trữ dữ liệu mà là nơi lưu trữ dữ liệu an toàn, có thể lập trình và tiện lợi. Microsoft coi thẻ thông minh là cánh tay nối dài của máy tính cá nhân và là nhân tố chủ chốt trong cơ sở hạ tầng khóa công khai.
Thẻ gắn bộ vi xử lý lần đầu tiên do 2 kỹ sư người Đức phát minh vào năm 1967. Chỉ đến khi Roland Moreno, một nhà báo người Pháp, công bố Bằng sáng chế Thẻ thông minh tại Pháp năm 1974 thẻ mới được biết đến rộng rãi. Với những tiến bộ trong công nghệ sản xuất bộ vi xử lý, phí nghiên cứu và sản xuất thẻ thông minh gần đây đã giảm đi đáng kể. Năm 1984 đánh dấu một bước phát triển vượt bậc khi Bộ Bưu chính Viễn thông Pháp tiến hành thử nghiệm thành công trên thẻ điện thoại.
Kể từ đó thẻ thông minh không còn bị ràng buộc vào thị trường thẻ ngân hàng truyền thống cho dù vào năm 1997 thẻ điện thoại vẫn chiếm thị phần lớn nhất của thẻ thông minh. Nhờ vào bộ quy chuẩn ISO-7816 được ban hành năm 1987 (quy định tiêu chuẩn giao diện thẻ thông minh áp dụng trên toàn cầu), định dạng thẻ thông minh hiện nay đã được chuẩn hóa. Thẻ do các nhà phát hành khác nhau đưa ra đều có thể giao tiếp với máy chủ sử dụng một bộ ngôn ngữ chung. 2 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.
Ưu nhược điểm và tính khả thi thẻ thông minh 1. u đim: Về vấn đề an toàn và bảo mật thông tin, giải pháp này đã hạn chế rất nhiều các nguy cơ mất an toàn bởi kiến trúc vật lý cũng như logic của thẻ. Sự an toàn về mặt logic của thẻ có được là do trên thực tế mọi hoạt động của thẻ đều được kiểm soát bởi hệ điều hành. Như vậy, các thông tin được coi là cần giữ bí mật sẽ không thể lấy được ra từ thẻ.
Sự an toàn về mặt vật lý liên quan tới cấu trúc của chip thẻ thông minh. Ý định truy nhập trái phép vào bên trong của chip là không thể hoặc ít ra là rất tốn kém. Địa chỉ và dữ liệu (vốn liên hệ với nhau) được trộn lẫn trong các lớp khác nhau. Các transitor ảo được nhúng trong bản mạch làm cho việc truy nhập trở nên khó khăn hơn.
Ngoài ra, giới hạn cho cận trên và cận dưới của tần số đồng hồ cũng gây trở ngại cho việc truy nhập trái phép. Như vậy, các thông tin bên trong thẻ là không thể bị “hack” như các thông tin được lưu trong các phần mềm hệ quản trị CSDL thông thường. Các khóa bí mật dùng cho chữ ký điện tử và nhận dạng đều được lưu giữ bên trong thẻ. Kể cả nhà sản xuất thẻ lẫn người sở hữu thẻ cũng không thể biết được các khóa này.
Do đó, chúng không thể bị sao chép. Để tránh việc thẻ bị đánh cắp và được kẻ xấu sử dụng, mỗi chiếc thẻ đều có số nhận dạng (PIN). Trước khi sử dụng thẻ, người dùng phải nhập vào đó số PIN của thẻ. Cơ chế quản lý số PIN của thẻ cũng rất an toàn bởi vì số PIN gần như không thể đoán ra được.
Hơn nữa, nếu số lần nhập sai liên tục lên đến một con số nào đó thì thẻ sẽ tự động khóa. Muốn mở khóa, người dùng phải nhập một số dùng để mở khóa của thẻ. Và cũng tương tự, nếu số lần nhập sai liên tiếp lên đến con số nào đó thì lúc này, thẻ sẽ bị khóa vĩnh viễn, không thể sử dụng lại nữa. Trừ những dữ liệu về cá nhân người dùng (lý lịch…), các thông tin khác dùng cho việc xác thực trong thẻ sẽ không thể lấy lại được.
Như vậy, việc sử dụng thẻ trở nên an toàn và dễ dàng hơn vì người dùng thay vì phải nhớ nhiều số (mỗi số chỉ dùng một lần như trong giải pháp one-time passwords) như trước đây, nay chỉ phải nhớ một số, còn các thông tin nhận dạng đều ở trong thẻ. Trong khi nếu bị mất thẻ thì kẻ đánh cắp cũng không thể sử dụng được thẻ vì không có số PIN. Hiện nay trên thế giới, một số nhà sản xuất đã thay thế số PIN bằng các cơ chế nhận dạng sinh trắc học như dấu vân tay, võng mạc… để nâng cao tính an toàn của thẻ. Tuy nhiên, giải pháp này đòi hỏi nhiều thiết bị hiện đại và do đó giá thành của thẻ là rất cao.
Và thực tế hiện nay, sự kết hợp này chưa được sử dụng nhiều. 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Nhc đim: Chưa giải quyết triệt để được vấn đề về sự mất an toàn từ bản thân người dùng, đó là vẫn bắt người dùng phải nhớ số PIN và phải có thêm công cụ là chiếc thẻ mới có thể thực hiện việc xác thực. Tuy rằng đã hạn chế được sự mất cắp thẻ bằng cách kết hợp thẻ với một số PIN nhưng không thể loại trừ trường hợp cả số PIN và thẻ đều bị đánh cắp.
Thứ hai, các tổ chức phải trang bị thêm các thiết bị phần cứng để có thể ứng dụng giải pháp này. Số lượng và chi phí của các thiết bị thêm (như thiết bị đọc, thiết bị ghi, các phần mềm hỗ trợ…) không phải là nhỏ và do đó, chắc chắn sẽ tốn kém hơn so với giải pháp chỉ dùng phần mềm. Thứ ba, các dịch vụ hỗ trợ phổ biến cho việc xác thực bằng thẻ là chưa đầy đủ. Hầu như các nhà cung cấp giải pháp xác thực bằng thẻ hiện nay đều phát triển các dịch vụ của riêng mình.
Có thể kể ra một số hệ thống hỗ trợ xác thực qua thẻ như: công ty Microsoft với các phiên bản hệ điều hành từ Windows 98 đến nay đã hỗ trợ việc đăng nhập thông qua thẻ, ứng dụng Outlook Express của Windows cũng hỗ trợ giải pháp này[3]… Tuy nhiên hiện nay, hầu hết các ứng dụng cần đến xác thực trên Internet như dịch vụ thư điện tử, các dịch vụ thương mại điện tử phổ biến… đều chưa hỗ trợ xác thực bằng thẻ. Hầu hết các dịch vụ hỗ trợ xác thực thông qua thẻ thường được các công ty khác nhau phát triển theo những mô hình riêng, sử dụng những thiết bị riêng chưa thống nhất và do đó khả năng liên hệ giữa các hệ thống là hầu như không có. Tính kh thi: Đây là giải pháp tương đối hoàn chỉnh và được nhận định là có tiềm năng lớn trong thời gian tới.
