CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ THẺ THÔNG MINH 1. Lịch sử phát triển thẻ thông minh Thẻ thông minh, thẻ gắn chip, hay thẻ tích hợp vi mạch là loại thẻ bỏ túi thường có kích thước của thẻ tín dụng, bên trong chứa một mạch tích hợp có khả năng lưu trữ và xử lý thông tin. Do vật liệu tổng hợp PVC có giá thành thấp đã làm cho việc sản xuất thẻ nhựa phát triển mạnh mẽ. Thẻ thanh toán bằng nhựa đầu tiên được phát hành vào năm 1950, cho phép chủ sở hữu thanh toán bằng thẻ thay vì tiền mặt.
Sự gia nhập của Visa và MasterCard vào lĩnh vực này dẫn đến sự gia tăng rất nhanh chóng của thẻ tín dụng, xảy ra đầu tiên ở Hoa Kỳ, Châu Âu và các Châu lục khác trên thế giới sau vài năm. Thẻ chip xử lý không tiếp xúc Ngày nay, thẻ tín dụng cho phép thanh toán mua sắm, hóa đơn tiền điện nước, dịch vụ giao thông, dịch vụ y tế…mà không cần dùng đến tiền mặt, tránh được rủi ro bị mất tiền do cướp giật, thanh toán nhanh chóng, hiện đại. Thẻ tín dụng nhanh chóng trở nên phổ biến trên toàn thế giới, hàng tỷ thẻ được sản xuất và phát hành hàng năm. Ban đầu, chức năng thẻ là phương tiện lưu trữ dữ liệu được bảo mật.
Dữ liệu chung như tên công ty phát hành thẻ được in trên bề mặt còn dữ liệu cá nhân như tên của chủ thẻ và thẻ số đã được dập nổi. Nhiều thẻ cũng có bảng chữ ký để chủ thẻ có thể ký tên để tham khảo. Trong thẻ thế hệ đầu tiên, bảo mật thẻ được cung cấp bởi các tính năng như in bảo mật và bảng chữ ký. Với sự gia tăng của việc sử dụng thẻ, các chức năng và công nghệ bảo mật không còn phù hợp.
Việc thẻ có thể đọc được bằng máy trở nên cần thiết, các tổ chức phát hành thẻ phải chịu thiệt hại do khách hàng mất khả năng thanh toán và gian lận gia tăng. Các tính năng bảo mật, chức năng cơ bản của thẻ phải được nâng cấp và cải thiện. Cải tiến đầu tiên là một dải từ ở mặt sau thẻ cho phép dữ liệu kỹ thuật số được lưu trữ trên thẻ ở dạng máy có thể đọc được, giúp giảm thiểu việc sử dụng biên lai bằng giấy, mục tiêu lâu dài là thay thế các giao dịch dựa trên giấy tờ bằng xử lí dữ liệu điện tử. Phương pháp để nhận dạng cá nhân là mã PIN bí mật được so sánh với một tài liệu tham khảo số trong một thiết bị đầu cuối hoặc một hệ thống nền.
Hầu hết phương pháp này sử dụng ở 12 lĩnh vực thẻ ngân hàng trong máy rút tiền tự động ATM. Thẻ dập nổi có dải từ tính và mã PIN là loại thẻ thanh toán được sử dụng phổ biến nhất. Tuy nhiên, công nghệ dải từ có một điểm yếu là dữ liệu được lưu trữ trên sọc từ có thể được đọc, xóa và viết lại theo ý muốn bởi bất kỳ ai có quyền truy cập vào đầu đọc / ghi thẻ từ. Do đó, nó không thích hợp để lưu trữ dữ liệu bí mật.
Kỹ thuật đảm bảo tính bảo mật của dữ liệu và ngăn chặn việc thao túng dữ liệu như giá trị tham chiếu cho mã PIN có thể được lưu trữ trong thiết bị đầu cuối hoặc máy chủ hệ thống an toàn thay vì trên dải từ ở dạng không được mã hóa. Hệ thống thẻ từ kết nối trực tuyến với hệ thống máy chủ vì lý do bảo mật tạo ra chi phí đáng kể để truyền dữ liệu. Để giảm thiểu chi phí, thẻ cần phải được thực hiện ngoại tuyến. Sự phát triển của thẻ thông minh kết hợp với hệ thống xử lý dữ liệu điện tử đã tạo ra những khả năng để đưa ra các giải pháp như vậy.
Năm 1970, vi điện tử đã có thể tích hợp bộ nhớ dữ liệu và xử lý logic trên một chip có kích thước vài mm2. Ý tưởng kết hợp một mạch tích hợp vào một thẻ nhận dạng đã được xin cấp bằng sáng chế do các nhà phát minh người Đức Jürgen Dethloff và Helmut Grötrupp năm 1968. Năm 1970, một đơn xin cấp bằng sáng chế tương tự của Kunitaka Arimura ở Nhật Bản. Roland Moreno đã đăng ký bằng sáng chế thẻ thông minh của mình tại Pháp vào năm 1974.
Ngành công nghiệp bán dẫn đã có thể cung cấp các mạch tích hợp cần thiết. Các phát minh trong công nghệ thẻ thông minh từ Đức và Pháp đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển và tiếp thị của thẻ thông minh. Năm 1984, Cơ quan cung cấp dịch vụ Bưu chính viễn thông của Pháp thử nghiệm thành công với thẻ điện thoại. Trong thử nghiệm này, thẻ đáp ứng tất cả các kỳ vọng liên quan đến bảo mật thẻ.
Một thử nghiệm đã thực hiện ở Đức (1984 – 1985) sử dụng thẻ điện thoại dựa trên một số công nghệ. Thẻ thông minh đã được chứng minh là mức độ tin cậy cao và bảo mật chống lại sự giả mạo. Chip EPROM cũ nhưng ít tốn kém hơn công nghệ sử dụng trong chip thẻ điện thoại của Pháp, chip EEPROM mới hơn đã được sử dụng bằng thẻ điện thoại của Đức. Một hệ quả đáng tiếc là thẻ của Pháp và Đức không tương thích lẫn nhau.
Đến 1986, hàng triệu thẻ điện thoại chỉ được lưu hành ở Pháp. Tổng số tăng lên gần 60 triệu vào năm 1990 và lên đến vài trăm triệu trên toàn thế giới vào năm 1997. Đức cũng trải qua tiến trình tương tự, với thời gian trễ khoảng ba năm. Các mạch tích hợp thẻ tương đối nhỏ, đơn giản và rẻ tiền chip bộ nhớ với logic bảo mật cụ thể cho phép giảm số dư thẻ trong khi bảo vệ nó khỏi sự trộm cắp.
Các chip vi xử lý phức tạp được sử dụng với số lượng lớn trong các ứng dụng viễn thông. Xu hướng sản xuất thẻ thông minh có chip nhớ và thẻ thông minh có chip vi xử lý rất phát triển. Năm 1988, Đức giới thiệu thẻ xử lý sử dụng công nghệ EPROM do tỷ lệ gian lận ngày càng tăng với các thẻ từ. Thẻ thông minh trong mạng GSM đã được đưa 13 vào phục vụ năm 1991 ở nhiều nước châu Âu và hiện đã mở rộng ra toàn thế giới với hơn ba tỷ người đăng ký ở gần như mọi quốc gia trên thế giới.
Trong lĩnh vực thẻ ngân hàng, yêu cầu bảo mật và độ phức tạp cao hơn so với thẻ điện thoại. Sự phát triển của kỹ thuật mật mã rất quan trọng đối với sự gia tăng của thẻ ngân hàng khi phát triển công nghệ bán dẫn. Phần cứng và phần mềm với hiệu suất cao có thể triển khai các thuật toán phức tạp trong bộ chip xử lý. Thẻ thông minh có mức độ bảo mật cao dựa trên mật mã, có thể lưu trữ các khóa bí mật và thực thi thuật toán mật mã.
Ngoài ra, thẻ thông minh nhỏ, có thể mang theo bên người. Bảo mật thẻ ngân hàng để loại bỏ rủi ro bảo mật từ việc sử dụng thẻ băng từ. Các ngân hàng Pháp giới thiệu công nghệ này năm 1984 sau khi thực hiện một dự án thử nghiệm với 6000 thẻ vào năm 1982–1983. Phải mất 10 năm nữa, thẻ ngân hàng Pháp kết hợp chip.
Ở Đức, các thử nghiệm đầu tiên diễn ra vào năm 1984–1985 sử dụng thẻ thanh toán đa chức năng kết hợp chip. Tuy nhiên, ngân hàng Đức đã không quản lý để phát hành một thông số kỹ thuật cho thẻ Eurocheque đa chức năng kết hợp chip. Năm 1997, tất cả các hiệp hội của Đức và nhiều ngân hàng đã phát hành thẻ thông minh mới. Ở Áo, thẻ thông minh đa chức năng với khả năng POS, ví điện tử và các dịch vụ giá trị gia tăng tùy chọn đã được phát hành.
Áo là quốc gia đầu tiên trên thế giới có hệ thống ví điện tử toàn quốc. Kỹ thuật EMV là sản phẩm được hợp tác bởi Europay, MasterCard và Visa với phiên bản được xuất bản năm 1994. EMV mô tả hoạt động của thẻ tích hợp chip xử lý và đảm bảo khả năng tương thích trên toàn thế giới. Hàng trăm triệu thẻ EMV hiện đang được sử dụng trên toàn thế giới.
Công nghệ thẻ thông minh không tiếp xúc đã phát triển đến mức thịnh hành trên thị trường, nó có trường điện từ sử dụng để cung cấp năng lượng cho thẻ và trao đổi dữ liệu với thiết bị đầu cuối và không có tiếp xúc điện. Thẻ EMV sử dụng công nghệ này để cho phép thanh toán nhanh chóng, thuận tiện cho các giao dịch thanh toán. Vào 1990, người ta dự đoán ví điện tử là nơi lưu trữ tiền trong thẻ có thể được sử dụng để thanh toán ngoại tuyến sẽ là một động lực khác cho sự gia tăng thẻ thông minh cho các giao dịch thanh toán. Hệ thống đầu tiên là Danmønt đã được đưa vào dịch vụ tại Đan Mạch năm 1992.
Hiện có hơn 20 hệ thống quốc gia đang được sử dụng riêng ở Châu Âu dựa trên tiêu chuẩn Châu Âu EN1546. Thanh toán qua Internet mang lại ứng dụng đầy hứa hẹn cho ví điện tử. Tuy nhiên, một giải pháp cho những khó khăn liên quan đến việc sử dụng phương tiện Internet công cộng để thực hiện thanh toán một cách an toàn nhưng ẩn danh trên toàn thế giới bao gồm cả các khoản thanh toán nhỏ vẫn chưa được tìm thấy. Thẻ thông minh có thể đóng một vai trò quyết định trong một giải pháp như vậy.
Ngày nay, chức năng ví điện tử thường ứng dụng bổ sung trong thẻ thông minh đa chức năng cho giao dịch thanh toán. 14 Một ứng dụng khác của thẻ thông minh là thiết bị bảo mật cá nhân cho chữ ký điện tử đang dần được thiết lập ở một số nước Châu Âu. Những thẻ thông minh này có thể đóng vai trò là thẻ bảo hiểm y tế góp phần tiết kiệm chi phí trong việc thanh toán các dịch vụ y tế. Sử dụng chữ ký điện tử để cho phép truy cập an toàn vào dữ liệu được lưu trữ tập trung qua Internet.
Tính linh hoạt, chức năng cao của thẻ thông minh cho phép chương trình cho các ứng dụng mới được thêm vào thẻ đã được sử dụng đã mở ra các lĩnh vực ứng dụng hoàn toàn mới vượt ra ngoài ranh giới của việc sử dụng thẻ truyền thống. Công nghệ thẻ không tiếp xúc đã được sử dụng làm vé điện tử cho các phương tiện giao thông công cộng trên khắp thế giới. Các nghiên cứu hiện đang được tiến hành ở Châu Âu để đạt được tiêu chuẩn hóa thẻ điện tử không tiếp xúc, thẻ này sẽ có hệ số dạng ID-1 và sử dụng như một thẻ nhận dạng cá nhân.