Tarjeta inteligente

Una tarjeta inteligente ( SC ), tarjeta con chip o tarjeta de circuito integrado ( ICC o tarjeta IC ) es una tarjeta que se utiliza para controlar el acceso a un recurso. Generalmente es una tarjeta de plástico del tamaño de una tarjeta de crédito con un chip de circuito integrado (IC) incorporado . ^[¹^] Muchas tarjetas inteligentes incluyen un patrón de contactos metálicos para conectarse eléctricamente al chip interno. Otras son sin contacto , y algunas son ambas. Las tarjetas inteligentes pueden proporcionar identificación personal, autenticación, almacenamiento de datos y procesamiento de aplicaciones. ^[²^] Las aplicaciones incluyen identificación, finanzas, transporte público, seguridad informática, escuelas y atención médica. Las tarjetas inteligentes pueden proporcionar una autenticación de seguridad sólida para el inicio de sesión único (SSO) dentro de las organizaciones. Numerosos países han implementado tarjetas inteligentes en toda su población.

La tarjeta de circuito integrado universal (UICC) para teléfonos móviles, instalada como tarjeta SIM enchufable o eSIM integrada , también es un tipo de tarjeta inteligente. A partir de 2015 Anualmente se fabrican 10.500 millones de chips IC para tarjetas inteligentes, incluidos 5.440 millones de chips IC para tarjetas SIM. ^{[ 3 ]}

Historia

La base de la tarjeta inteligente es el chip de circuito integrado (CI) de silicio . ^[⁴^] Fue inventado por Robert Noyce en Fairchild Semiconductor en 1959. La invención del circuito integrado de silicio dio lugar a la idea de incorporarlo a una tarjeta de plástico a finales de la década de 1960. ^[⁴^]

Invención

La idea de incorporar un chip de circuito integrado en una tarjeta de plástico fue introducida por primera vez por el ingeniero alemán Helmut Gröttrup . En febrero de 1967, Gröttrup presentó las patentes DE1574074 ^{[ 5 ]} y DE1574075 ^{[ 6 ]} en Alemania Occidental para un interruptor de identificación a prueba de manipulaciones basado en un dispositivo semiconductor y describió la comunicación sin contacto mediante acoplamiento inductivo. ^{[ 7 ]} Su uso principal estaba destinado a proporcionar llaves individuales protegidas contra copias para liberar el proceso de acceso en estaciones de servicio sin personal. En septiembre de 1968, Gröttrup, junto con Jürgen Dethloff como inversor, presentó patentes adicionales para este interruptor de identificación, primero en Austria ^{[ 8 ]} y en 1969 como solicitudes posteriores en los Estados Unidos, ^{[ 9 ]}^{[ 10 ]} Gran Bretaña, Alemania Occidental y otros países. ^{[ 11 ]}

De forma independiente, Kunitaka Arimura del Instituto Tecnológico Arimura en Japón desarrolló una idea similar de incorporar un circuito integrado en una tarjeta de plástico y presentó una patente de tarjeta inteligente en marzo de 1970. ^{[ 4 ]}^{[ 12 ]} Al año siguiente, Paul Castrucci de IBM presentó una patente estadounidense titulada "Tarjeta de información" en mayo de 1971. ^{[ 12 ]}

En 1974, Roland Moreno patentó una tarjeta de memoria segura que más tarde se denominó "tarjeta inteligente". ^{[ 13 ]}^{[ 14 ]} En 1976, Jürgen Dethloff introdujo el elemento conocido (llamado "el secreto") para identificar al usuario de la puerta como USP 4105156. ^{[ 15 ]}

En 1977, Michel Ugon de Honeywell Bull inventó la primera tarjeta inteligente con microprocesador y dos chips : un microprocesador y una memoria . En 1978, patentó el microordenador autoprogramable de un solo chip (SPOM), que define la arquitectura necesaria para programar el chip. Tres años después, Motorola utilizó esta patente en su "CP8". En ese momento, Bull contaba con 1200 patentes relacionadas con tarjetas inteligentes. En 2001, Bull vendió su división CP8, junto con sus patentes, a Schlumberger , quien posteriormente combinó su departamento interno de tarjetas inteligentes con CP8 para crear Axalto . En 2006, Axalto y Gemplus, en ese momento los dos principales fabricantes de tarjetas inteligentes del mundo, se fusionaron y se convirtieron en Gemalto . En 2008, Dexa Systems se escindió de Schlumberger y adquirió el negocio de Servicios de Seguridad Empresarial, que incluía la división de soluciones de tarjetas inteligentes responsable de implementar los primeros sistemas de gestión de tarjetas inteligentes a gran escala basados en infraestructura de clave pública (PKI).

El primer uso masivo de las tarjetas fue como tarjeta telefónica para el pago en cabinas telefónicas francesas , a partir de 1983. ^{[ 16 ]}

Carta azul

Tras la introducción de la Télécarte, en 1992 se integraron microchips en todas las tarjetas de débito francesas Carte Bleue. Los clientes insertaban la tarjeta en el terminal de punto de venta (TPV) del comercio y, a continuación, introducían el número de identificación personal (PIN) antes de que se aceptara la transacción. Solo algunas transacciones muy limitadas (como el pago de pequeños peajes de autopista ) se procesan sin PIN.

Los sistemas de " monedero electrónico " basados en tarjetas inteligentes almacenan fondos en la tarjeta, por lo que los lectores no necesitan conexión a la red. Entraron en servicio en Europa a mediados de la década de 1990. Han sido comunes en Alemania ( Geldkarte ), Austria ( Quick Wertkarte ), Bélgica ( Proton ), Francia ( Moneo ^{[ 17 ]} ), Países Bajos ( Chipknip Chipper (desmantelado en 2015)), Suiza ("Cash"), Noruega (" Mondex "), España ("Monedero 4B"), Suecia ("Cash", desmantelado en 2004), Finlandia ("Avant"), Reino Unido ("Mondex"), Dinamarca ("Danmønt") y Portugal ("Porta-moedas Multibanco"). También se han implementado sistemas de monedero electrónico privados, como el Cuerpo de Marines (USMC) en Parris Island, que permite pagos de pequeñas cantidades en la cafetería.

Desde la década de 1990, las tarjetas inteligentes han sido los módulos de identidad del suscriptor (SIM) utilizados en los equipos de telefonía móvil GSM . Los teléfonos móviles se utilizan ampliamente en todo el mundo, por lo que las tarjetas inteligentes se han vuelto muy comunes.

EMV

Las tarjetas y dispositivos compatibles con Europay MasterCard Visa (EMV) están ampliamente extendidos, siendo los países europeos los que lideraron su implementación. Estados Unidos comenzó a implementar la tecnología EMV más tarde, en 2014, y dicha implementación aún continuaba en 2019.Por lo general, la asociación nacional de pagos de un país, en coordinación con MasterCard International, Visa International, American Express y Japan Credit Bureau (JCB), planifican e implementan conjuntamente los sistemas EMV.

Históricamente, en 1993 varias empresas internacionales de pagos acordaron desarrollar especificaciones para tarjetas inteligentes de débito y crédito. Las marcas originales fueron MasterCard, Visa y Europay . La primera versión del sistema EMV se lanzó en 1994. En 1998, las especificaciones se estabilizaron.

EMVCo mantiene estas especificaciones. El propósito de EMVCo es asegurar a las diversas instituciones financieras y minoristas que las especificaciones conservan la compatibilidad con la versión de 1998. EMVCo actualizó las especificaciones en 2000 y 2004. ^{[ 18 ]}

Las tarjetas compatibles con EMV se aceptaron por primera vez en Malasia en 2005 ^{[ 19 ]} y posteriormente en Estados Unidos en 2014. MasterCard fue la primera empresa autorizada a utilizar esta tecnología en Estados Unidos. El aumento del robo de identidad ha obligado a Estados Unidos a adoptarla . El robo de información de tarjetas de crédito a Target a finales de 2013 fue uno de los mayores indicadores de la inseguridad de la información de las tarjetas de crédito estadounidenses. El 30 de abril de 2014, Target decidió implementar la tecnología de chip inteligente para protegerse de futuros robos de identidad de tarjetas de crédito.

Antes de 2014, el consenso en Estados Unidos era que existían suficientes medidas de seguridad para evitar el robo de tarjetas de crédito y que el chip inteligente no era necesario. El costo de la tecnología del chip inteligente era significativo, razón por la cual la mayoría de las corporaciones no querían pagarla en Estados Unidos. El debate finalmente terminó cuando Target emitió un aviso ^{[ 20 ]} indicando que el acceso no autorizado a las bandas magnéticas ^{[ 21 ]} le costó a Target más de 300 millones de dólares, junto con el creciente costo del robo de crédito en línea, fue suficiente para que Estados Unidos invirtiera en la tecnología. La adopción de EMV aumentó significativamente en 2015 cuando se produjo el cambio de responsabilidad por parte de las compañías de tarjetas de crédito en octubre.

Desarrollo de sistemas sin contacto

Las tarjetas inteligentes sin contacto no requieren contacto físico entre la tarjeta y el lector. Su uso se está popularizando para pagos y emisión de billetes. Entre sus aplicaciones típicas se incluyen el transporte público y los peajes de autopista. Visa y MasterCard implementaron una versión en Estados Unidos entre 2004 y 2006, y la oferta actual de Visa se denomina Visa Contactless . La mayoría de los sistemas de cobro de tarifas sin contacto son incompatibles, aunque la tarjeta MIFARE Standard de NXP Semiconductors cuenta con una importante cuota de mercado en Estados Unidos y Europa.

El uso de tarjetas inteligentes sin contacto en el transporte también ha aumentado gracias al uso de chips de bajo coste NXP Mifare Ultralight y papel/cartón/PET en lugar de PVC. Esto ha reducido el coste de los soportes, permitiendo su uso para billetes de bajo coste y abonos de transporte de corta duración (normalmente hasta un año). Su coste suele ser un 10 % inferior al de una tarjeta inteligente de PVC con mayor capacidad de memoria. Se distribuyen a través de máquinas expendedoras, taquillas y agentes. El uso de papel/PET es menos perjudicial para el medio ambiente que las tarjetas de PVC tradicionales.

Las tarjetas inteligentes también se están implementando para la identificación y el reconocimiento de derechos por parte de organizaciones regionales, nacionales e internacionales. Entre sus usos se incluyen tarjetas de identificación ciudadana, permisos de conducir y tarjetas de paciente. En Malasia, el documento nacional de identidad obligatorio, MyKad, permite ocho aplicaciones y cuenta con 18 millones de usuarios. Las tarjetas inteligentes sin contacto forman parte de los pasaportes biométricos de la OACI para mejorar la seguridad en los viajes internacionales.

Tarjetas inteligentes complejas

Las tarjetas complejas son tarjetas inteligentes que cumplen con el estándar ISO/IEC 7810 e incluyen componentes adicionales a los que se encuentran en las tarjetas inteligentes tradicionales de un solo chip. Las tarjetas complejas fueron inventadas por Cyril Lalo y Philippe Guillaud en 1999 cuando diseñaron una tarjeta inteligente con chip y componentes adicionales, basándose en el concepto inicial de usar frecuencias de audio para transmitir datos, patentado por Alain Bernard. ^{[ 22 ]} El primer prototipo de tarjeta compleja fue desarrollado en colaboración por Cyril Lalo y Philippe Guillaud, quienes trabajaban en AudioSmartCard ^{[ 23 ]} en ese momento, y Henri Boccia y Philippe Patrice, quienes trabajaban en Gemplus . Era compatible con ISO 7810 e incluía una batería, un zumbador piezoeléctrico, un botón y ofrecía funciones de audio, todo dentro de una tarjeta de 0,84 mm de grosor.

El programa piloto de tarjetas complejas, desarrollado por AudioSmartCard, fue lanzado en 2002 por Crédit Lyonnais , una institución financiera francesa. Este programa piloto utilizaba tonos acústicos como método de autenticación. Si bien las tarjetas complejas se desarrollaron desde los inicios de la industria de las tarjetas inteligentes, no alcanzaron su plena madurez hasta después de 2010.

Las tarjetas complejas pueden albergar diversos periféricos, entre ellos:

Uno o más botones,
Un teclado digital,
Un teclado alfabético,
Un teclado táctil,
Una pequeña pantalla, por ejemplo, para un código de seguridad de tarjeta (CSC) dinámico.
Una pantalla digital más grande, para OTP o saldo, código QR
Una pantalla alfanumérica,
Un sensor de huellas dactilares ,
Un LED,
Un zumbador o altavoz.

Mientras que las tarjetas Complex de primera generación funcionaban con baterías, la segunda generación no las utiliza y recibe energía a través del conector de tarjeta habitual o por inducción.

El sonido, generado por un zumbador, era el medio de comunicación preferido en los primeros proyectos que utilizaban tarjetas complejas. Posteriormente, con el avance de las pantallas, la comunicación visual está presente en casi todas las tarjetas complejas.

Funcionalidades

Las tarjetas complejas admiten todos los protocolos de comunicación presentes en las tarjetas inteligentes convencionales: contacto, gracias a una almohadilla de contacto según la norma ISO/IEC 7816 ; sin contacto, siguiendo la norma ISO/IEC 14443 ; y banda magnética.

Los desarrolladores de tarjetas complejas tienen en cuenta varias necesidades al desarrollarlas:

Contraseña de un solo uso,
Proporcione información de la cuenta,
Proporcionar capacidades de computación,
Proporcionar un medio de seguridad en las transacciones,
Proporcionar un medio de autenticación de usuarios.

Contraseña de un solo uso

Una tarjeta compleja puede utilizarse para calcular un valor criptográfico, como una contraseña de un solo uso (OTP ). Esta contraseña se genera mediante un criptoprocesador integrado en la tarjeta. Para implementar esta función, el criptoprocesador debe inicializarse con un valor semilla, que permite identificar las OTP correspondientes a cada tarjeta. El hash del valor semilla debe almacenarse de forma segura dentro de la tarjeta para evitar la predicción no autorizada de las OTP generadas.

La generación de contraseñas de un solo uso se basa en valores incrementales (basada en eventos) o en un reloj en tiempo real (basada en el tiempo). Para utilizar la generación de contraseñas de un solo uso basada en el reloj, la tarjeta compleja debe estar equipada con un reloj en tiempo real .

Las tarjetas complejas utilizadas para generar contraseñas de un solo uso se han desarrollado para:

Standard Chartered, ^{[ 24 ]} Singapur,
Banco de América, ^{[ 25 ]} EE. UU.,
Erste Bank, Croacia,
Verisign, ^{[ 26 ]} EE. UU.,
Seguridad RSA. ^{[ 27 ]}

Información de la cuenta

Una tarjeta compleja con botones puede mostrar el saldo de una o varias cuentas vinculadas a ella. Normalmente, se utiliza un solo botón para mostrar el saldo en el caso de una tarjeta de una sola cuenta o, en el caso de una tarjeta vinculada a varias cuentas, se utiliza una combinación de botones para seleccionar el saldo de una cuenta específica.

Para mayor seguridad, se pueden añadir a una tarjeta compleja funciones como la obligación de que el usuario introduzca una identificación o un valor de seguridad, como un PIN .

Se han desarrollado tarjetas complejas para proporcionar información de cuenta con los siguientes fines:

Banco Getin, Polonia, ^{[ 28 ]}
TEB, Turquía.

La última generación de tarjetas Complex, sin pilas ni botones, puede mostrar el saldo u otra información sin necesidad de que el titular la introduzca. La información se actualiza durante el uso de la tarjeta. Por ejemplo, en una tarjeta de transporte, se puede mostrar información clave como el saldo, el número de viajes restantes o la fecha de caducidad del abono.

Seguridad de las transacciones

Una tarjeta compleja utilizada como tarjeta de pago puede equiparse con funciones de seguridad para las transacciones. Generalmente, los pagos en línea se realizan de forma segura gracias al Código de Seguridad de la Tarjeta (CSC) , también conocido como código de verificación de la tarjeta (CVC2) o valor de verificación de la tarjeta (CVV2). El Código de Seguridad de la Tarjeta (CSC) es un número de 3 o 4 dígitos impreso en la tarjeta de crédito o débito, que se utiliza como medida de seguridad para las transacciones sin presencia física de la tarjeta (CNP) con el fin de reducir el riesgo de fraude.

El código de seguridad de la tarjeta (CSC) debe ser proporcionado al comercio por el titular de la tarjeta para completar una transacción sin presencia física de la tarjeta. El CSC se transmite junto con otros datos de la transacción y es verificado por el emisor de la tarjeta. El Estándar de Seguridad de Datos de la Industria de Tarjetas de Pago (PCI DSS) prohíbe que el comercio o cualquier participante en la cadena de pago almacene el CSC. Si bien fue diseñado como una medida de seguridad, el CSC estático es vulnerable al fraude, ya que un empleado de la tienda puede memorizarlo fácilmente y usarlo para transacciones fraudulentas en línea o ventas en la web oscura.

Esta vulnerabilidad ha llevado a la industria a desarrollar un Código de Seguridad Dinámico de la Tarjeta (DCSC, por sus siglas en inglés) que puede modificarse a intervalos regulares o después de cada transacción EMV, ya sea con contacto o sin contacto. Este DCSC ofrece una seguridad significativamente superior a la de un DCSC estático.

La primera generación de tarjetas Dynamic CSC, desarrolladas por NagraID Security, requería una batería, un cristal de cuarzo y un reloj en tiempo real (RTC) integrados en la tarjeta para alimentar el cálculo de un nuevo Dynamic CSC, una vez transcurrido el período programado.

La segunda generación de tarjetas Dynamic CSC, desarrollada por Ellipse World, Inc., no requiere batería, cuarzo ni RTC para calcular y mostrar el nuevo código dinámico. En cambio, la tarjeta obtiene su energía a través del conector habitual o por inducción durante cada transacción EMV en el terminal de punto de venta (TPV) o cajero automático (ATM) para calcular un nuevo DCSC.

El CSC dinámico, también llamado criptograma dinámico, es comercializado por varias empresas bajo diferentes marcas:

MotionCode, desarrollado inicialmente por NagraID Security, una empresa que posteriormente fue adquirida por IDEMIA ,
DCV, la solución ofrecida por Thales ,
EVC (Ellipse Verification Code) es un código de verificación de Ellipse, una empresa con sede en Los Ángeles, EE. UU.

La ventaja del Código de Seguridad Dinámico de la Tarjeta (DCSC) radica en que la información se transmite con cada transacción de pago, lo que imposibilita que un posible estafador la memorice o almacene. Una transacción con un Código de Seguridad Dinámico se realiza exactamente igual, con los mismos procesos y parámetros que una transacción con un código estático en una transacción sin presencia física de la tarjeta. La actualización a un DCSC permite a los titulares de tarjetas y a los comercios continuar con sus hábitos y procesos de pago sin interrupciones.

Autenticación de usuario

Las tarjetas complejas pueden equiparse con sensores biométricos que permiten una autenticación de usuario más segura. En el caso típico, los sensores de huellas dactilares se integran en una tarjeta de pago para ofrecer un nivel de autenticación superior al de un PIN.

Para implementar la autenticación de usuario mediante una tarjeta inteligente con lector de huellas dactilares, el usuario debe autenticarse en la tarjeta mediante su huella dactilar antes de iniciar una transacción de pago.

Varias empresas ^{[ 29 ]} ofrecen tarjetas con sensores de huellas dactilares, entre ellas:

Thales : Tarjeta biométrica,
IDEMIA : F.Code, desarrollado originalmente por NagraID Security,
IDEX Biometrics ,
Semiconductores NXP

Componentes

Las tarjetas complejas pueden incorporar una amplia variedad de componentes. La elección de estos componentes determina la funcionalidad, influye en el coste, las necesidades de alimentación y la complejidad de la fabricación.

Botones

Según el tipo de tarjeta compleja, se han añadido botones para facilitar la interacción entre el usuario y la tarjeta. Normalmente, estos botones se utilizan para:

Seleccione una acción, como por ejemplo la cuenta para obtener el saldo o la unidad ( por ejemplo , moneda o número de viajes) en la que se muestra la información.
Introduzca datos numéricos mediante la adición de un teclado digital,
Introduzca datos de texto mediante la adición de un teclado alfanumérico.

Si bien en los primeros prototipos se utilizaban teclas separadas , los teclados capacitivos son ahora la solución más popular, gracias a los avances tecnológicos de AudioSmartCard International SA. ^{[ 30 ]}

La interacción con un teclado capacitivo requiere alimentación constante, por lo que se necesita una batería y un botón mecánico para activar la tarjeta.

Zumbador

Las primeras tarjetas complejas estaban equipadas con un zumbador que permitía la transmisión de sonido. Esta función se utilizaba generalmente por teléfono para enviar datos de identificación, como un identificador y contraseñas de un solo uso (OTP). Las tecnologías utilizadas para la transmisión de sonido incluyen DTMF ( señalización multifrecuencia de doble tono ) o FSK ( modulación por desplazamiento de frecuencia ).

Entre las empresas que ofrecían tarjetas con pulsadores se incluyen:

Tarjeta inteligente de audio,
nCriptona, ^{[ 31 ]}
Prosodia,
Sociedad de explotación del jeton seguro – SEJS.

Mostrar

La visualización de datos es una parte esencial de las funcionalidades de las tarjetas complejas. Según la información que se deba mostrar, las pantallas pueden ser digitales o alfanuméricas y de diferentes longitudes. Pueden ubicarse en el anverso o el reverso de la tarjeta. La pantalla frontal es la solución más común para mostrar información como una contraseña de un solo uso o el saldo de la billetera electrónica. La pantalla trasera se usa con mayor frecuencia para mostrar el Código de Seguridad Dinámico de la Tarjeta (DCSC).

Las pantallas se pueden fabricar utilizando dos tecnologías:

Pantalla de cristal líquido (LCD) : Las pantallas LCD son fáciles de conseguir y provienen de una amplia variedad de proveedores. Permiten visualizar datos tanto numéricos como alfabéticos. Sin embargo, para integrarse en una tarjeta inteligente compleja, las pantallas LCD requieren cierta flexibilidad. Además, necesitan alimentación eléctrica para mantener la información mostrada.
Las pantallas biestables , también conocidas como pantallas de cristal líquido ferroeléctrico , se utilizan cada vez más, ya que solo requieren energía para actualizar la información mostrada. Los datos mostrados permanecen visibles sin necesidad de alimentación eléctrica. Las pantallas biestables están disponibles en diversas especificaciones, mostrando dígitos o píxeles. Entre otros fabricantes, E Ink Corporation ^{[ 32 ]} ofrece pantallas biestables .

Criptoprocesador

Si una tarjeta inteligente compleja está dedicada a realizar cálculos criptográficos (como generar una contraseña de un solo uso), puede requerir un criptoprocesador seguro .

Fuente de alimentación

Dado que las tarjetas complejas contienen más componentes que las tarjetas inteligentes tradicionales, su consumo de energía debe controlarse cuidadosamente.

Las tarjetas complejas de primera generación requieren alimentación incluso en modo de espera. Por ello, los diseñadores de productos solían incluir una batería en su diseño. Incorporar una batería supone una carga adicional en términos de complejidad, coste, espacio y flexibilidad en un diseño que ya de por sí es compacto. Además, la inclusión de una batería en una tarjeta compleja aumenta la complejidad del proceso de fabricación, ya que no se puede laminar en caliente.

Las tarjetas Complex de segunda generación presentan un diseño sin batería. Estas tarjetas obtienen la energía necesaria de fuentes externas; por ejemplo, al interactuar, mediante contacto o sin contacto , con un sistema de pago o un teléfono inteligente con NFC. El uso de una pantalla biestable en el diseño de la tarjeta garantiza que la pantalla permanezca legible incluso cuando la tarjeta Complex no está conectada a la fuente de alimentación.

Fabricación

Los métodos de fabricación de tarjetas complejas se heredan de la industria de las tarjetas inteligentes y de la industria del montaje de componentes electrónicos. Dado que las tarjetas complejas incorporan varios componentes, deben mantener un grosor inferior a 0,8 mm, ser flexibles y cumplir con las normas ISO/IEC 7810 , ISO/IEC 7811 e ISO/IEC 7816 , su fabricación resulta más compleja que la de las tarjetas inteligentes estándar.

Uno de los procesos de fabricación más populares en la industria de las tarjetas inteligentes es la laminación. Este proceso consiste en laminar una capa intermedia entre las dos caras de la tarjeta. Dicha capa contiene los componentes electrónicos necesarios, con una antena impresa sobre un soporte inerte.

Por lo general, las tarjetas complejas alimentadas por batería requieren un proceso de fabricación mediante laminación en frío. Este proceso influye en el tiempo de producción y en el coste total de dichas tarjetas.

Las tarjetas complejas de segunda generación, sin batería, se pueden fabricar mediante el proceso de laminación en caliente ya existente. Este proceso automatizado, heredado de la fabricación tradicional de tarjetas inteligentes, permite la producción de tarjetas complejas en grandes cantidades manteniendo los costos bajo control, algo esencial para la transición de un nicho de mercado a un mercado masivo.

Ciclo de vida de la tarjeta

Al igual que las tarjetas inteligentes estándar, las tarjetas complejas pasan por un ciclo de vida que comprende los siguientes pasos:

Fabricación,
Personalización,
Inscripción de usuario, si la aplicación lo requiere,
Aprovisionamiento,
Vida activa,
Cancelación,
Reciclaje / destrucción.

Dado que las tarjetas complejas ofrecen más funcionalidades que las tarjetas inteligentes estándar y, debido a su complejidad, su personalización puede llevar más tiempo o requerir más información, disponer de tarjetas complejas que se puedan personalizar con las mismas máquinas y procesos que las tarjetas inteligentes convencionales facilita su integración en las cadenas de producción y aplicaciones existentes.

Las tarjetas Complex de primera generación, alimentadas por batería, requieren procesos de reciclaje específicos , exigidos por diferentes organismos reguladores. Además, mantener estas tarjetas en inventario durante períodos prolongados puede reducir su rendimiento debido al envejecimiento de la batería .

La tecnología sin batería de segunda generación garantiza el funcionamiento durante toda la vida útil de la tarjeta y elimina la autodescarga, lo que proporciona una mayor vida útil y es más respetuosa con el medio ambiente.

Historia y principales protagonistas

Desde los inicios de las tarjetas inteligentes, los innovadores han intentado añadirles funcionalidades adicionales. A medida que las tecnologías han madurado y se han industrializado, varios actores de la industria de las tarjetas inteligentes se han involucrado en el desarrollo de tarjetas complejas.

El concepto de Tarjeta Compleja surgió en 1999 cuando Cyril Lalo y Philippe Guillaud, sus inventores, diseñaron por primera vez una tarjeta inteligente con componentes adicionales. El primer prototipo fue desarrollado en colaboración por Cyril Lalo, entonces director ejecutivo de AudioSmartCard, y Henri Boccia y Philippe Patrice, de Gemplus. El prototipo incluía un botón y funciones de audio en una tarjeta de 0,84 mm de grosor que cumplía con la norma ISO 7810.

Desde entonces, las tarjetas complejas han sido desplegadas masivamente, principalmente por NagraID Security.

Tarjeta inteligente de audio

AudioSmartCard International SA ^{[ 33 ]} fue fundamental en el desarrollo de la primera tarjeta compleja que incluía una batería, un zumbador piezoeléctrico, un botón y funciones de audio, todo ello en una tarjeta de 0,84 mm de grosor, compatible con ISO 7810.

AudioSmartCard se fundó en 1993 y se especializó en el desarrollo y la comercialización de tokens acústicos con funciones de seguridad. Estos tokens intercambiaban datos mediante sonidos transmitidos a través de una línea telefónica. En 1999, AudioSmartCard pasó a estar bajo la dirección de Cyril Lalo y Philippe Guillaud, quienes también se convirtieron en accionistas mayoritarios. Gracias a ellos, AudioSmartCard evolucionó hacia el mundo de las tarjetas inteligentes. En 2003, Prosodie, ^{[ 34 ]} una filial de Capgemini , se unió al grupo de accionistas de AudioSmartCard.

AudioSmartCard pasó a llamarse nCryptone, ^{[ 35 ]} en 2004.

Innovación de CardLab

CardLab Innovation, ^{[ 36 ]} constituida en 2006 en Herlev, Dinamarca, se especializa en tarjetas complejas que incluyen un interruptor, un lector biométrico, un inhibidor RFID y una o más bandas magnéticas. La empresa colabora con socios fabricantes en China y Tailandia y posee una fábrica de laminación de tarjetas en Tailandia.

Acuñar

Coin fue una startup estadounidense ^{[ 37 ]} fundada en 2012 por Kanishk Parashar. ^{[ 38 ]} Desarrolló una tarjeta compleja capaz de almacenar los datos de varias tarjetas de crédito y débito. El prototipo de la tarjeta estaba equipado con una pantalla ^{[ 39 ]} y un botón que permitía al usuario cambiar entre diferentes tarjetas. En 2015, el concepto original de la tarjeta Coin evolucionó a Coin 2.0, añadiendo comunicación sin contacto a su emulación original de banda magnética. ^[⁴⁰^]

Coin fue adquirida por Fitbit en mayo de 2016 ^{[ 41 ]} y todas las actividades de Coin se descontinuaron en febrero de 2017. ^{[ 42 ]}

Ellipse World, Inc.

Ellipse World, Inc. ^{[ 43 ]} fue fundada en 2017 por Cyril Lalo y Sébastien Pochic, ambos expertos reconocidos en tecnología de tarjetas complejas. Ellipse World, Inc. se especializa en tecnología de tarjetas complejas sin batería.

Las tecnologías patentadas de Ellipse permiten a los fabricantes de tarjetas inteligentes utilizar su proceso de fabricación y cadena de suministro de tarjetas de pago de doble interfaz para crear tarjetas complejas de segunda generación sin batería y con capacidad de visualización. Gracias a esta facilidad de integración, los proveedores de tarjetas inteligentes pueden acceder a los mercados de banca, transporte y tarjetas prepago.

Tecnologías EMue

EMue ^{[ 44 ]} Technologies, con sede en Melbourne, Australia, diseñó y desarrolló soluciones de autenticación para la industria de servicios financieros desde 2009 hasta 2015. ^{[ 45 ]} El producto estrella de la compañía, desarrollado en colaboración con Cyril Lalo y Philippe Guillaud, fue la tarjeta eMue, una tarjeta de crédito Visa CodeSure ^{[ 46 ]} con un teclado integrado, una pantalla y un microprocesador.

Tecnologías Feitianas

Feitian Technologies, una empresa con sede en China creada en 1998, proporciona productos y soluciones de ciberseguridad. La empresa ofrece soluciones de seguridad basadas en tarjetas inteligentes, así como otros dispositivos de autenticación. Estos incluyen tarjetas complejas, que incorporan una pantalla, ^{[ 47 ]} un teclado ^{[ 48 ]} o un sensor de huellas dactilares. ^{[ 49 ]}

Tarjetas de huellas dactilares

Fingerprint Cards AB (o Fingerprints ^{[ 50 ]} ) es una empresa sueca especializada en soluciones biométricas. La empresa vende sensores biométricos y recientemente ha introducido tarjetas de pago que incorporan un sensor de huellas dactilares ^{[ 51 ],} como la tarjeta Zwipe ^{[ 52 ]} , una tarjeta de pago biométrica de doble interfaz que utiliza un sensor integrado de Fingerprints.

Giesecke+Devrient

Giesecke & Devrient , también conocida como G+D, ^{[ 53 ]} es una empresa alemana con sede en Múnich que proporciona billetes, impresión de seguridad, tarjetas inteligentes y sistemas de gestión de efectivo. Su cartera de tarjetas inteligentes incluye tarjetas con pantalla, tarjetas OTP, así como tarjetas que muestran un CSC dinámico .

Gemalto

Gemalto , una división de Thales Group , es un actor importante en la industria de transacciones seguras. La cartera de tarjetas complejas de la compañía incluye tarjetas con pantalla ^{[ 54 ]} o sensor de huellas dactilares. ^{[ 55 ]} Estas tarjetas pueden mostrar una OTP ^{[ 56 ]} o un CSC dinámico. ^{[ 57 ]}

Idemia

IDEMIA es el resultado de la fusión en 2017 ^{[ 58 ]} de Oberthur Technologies y Morpho. La compañía resultante se ha posicionado como proveedor global de tarjetas financieras, tarjetas SIM, dispositivos biométricos y soluciones de identidad pública y privada. Gracias a la adquisición de NagraID Security por parte de Oberthur en 2014, la oferta de tarjetas complejas de Idemia incluye la tarjeta de pago biométrica F.CODE ^{[ 59 ], que incorpora un sensor de huellas dactilares, y su tarjeta Motion Code}^{[ 60 ]} , alimentada por batería, que muestra un CSC dinámico.

Índice

IDEX Biometrics ASA, constituida en Noruega, se especializa en tecnologías de identificación de huellas dactilares para la autenticación personal. La empresa ofrece sensores de huellas dactilares ^{[ 61 ]} y módulos ^{[ 62 ]} listos para ser integrados en tarjetas. ^{[ 63 ]}

Tecnologías innovadoras para tarjetas

Fundada en 2002 por Alan Finkelstein, Innovative Card Technologies desarrolló y comercializó mejoras para el mercado de tarjetas inteligentes. La empresa adquirió los activos de tarjetas de visualización de nCryptone ^{[ 64 ]} en 2006. Innovative Card Technologies cesó sus actividades.

NagraID

Nagra ID, ahora conocida como NID, ^{[ 65 ]} fue una filial de propiedad absoluta del Grupo Kudelski hasta 2014. NID remonta su historia con Complex Cards a 2003, cuando colaboró en el desarrollo con nCryptone. Nagra ID desempeñó un papel fundamental en el desarrollo del proceso de laminación en frío para la fabricación de Complex Cards.

Nagra ID fabrica tarjetas complejas ^{[ 66 ]} que pueden incluir una batería, botones, pantallas u otros componentes electrónicos.

Seguridad de NagraID

Nagra ID Security se fundó en 2008 como una escisión de Nagra ID para centrarse en el desarrollo y la fabricación de tarjetas complejas. La empresa era propiedad de Kudelski Group (50%), Cyril Lalo (25%) y Philippe Guillaud (25%).

NagraID Security se convirtió rápidamente en un actor principal en la adopción de tarjetas complejas debido, en gran parte, al desarrollo de sus tarjetas MotionCode, que incorporaban una pequeña pantalla para mostrar el código de seguridad de la tarjeta (CVV2) .

NagraID Security fue el primer fabricante de tarjetas complejas en desarrollar un mercado masivo para tarjetas de pago con pantalla. Entre sus clientes se encontraban:

ABSA, ^{[ 67 ]} Sudáfrica,
Banco Bicentenario, Venezuela,
Banco MontePaschi, Bélgica,
Erste Bank, Croacia,
Banco Getin, Polonia,
Banco Standard Chartered, Singapur.

NagraID Security también suministró tarjetas de contraseña de un solo uso a empresas como:

Banco de América,
Seguridad HID,
PayPal,
RSA Security,
Verisign.

En 2014, NagraID Security fue vendida a Oberthur Technologies (ahora IDEMIA ).

nCryptone

nCryptone surgió en 2004 del cambio de nombre de AudioSmartCard. nCryptone estaba dirigida por Cyril Lalo y Philippe Guillaud ^{[ 68 ]} y desarrolló tecnologías en torno a servidores y dispositivos de autenticación.

Los activos de tarjetas gráficas de nCryptone fueron adquiridos por Innovative Card Technologies en 2006. ^{[ 69 ]}

Oberthur Technologies, ahora Idemia

Oberthur Technologies , ahora IDEMIA , es uno de los principales actores en la industria de transacciones seguras. Adquirió el negocio de NagraID Security en 2014. Posteriormente, Oberthur se fusionó con Morpho y la entidad resultante pasó a llamarse Idemia en 2017.

Entre las principales referencias en el sector de las tarjetas complejas se incluyen:

Grupo BPCE, ^{[ 70 ]} Francia,
Banco de Orange, ^{[ 71 ]} Francia,
Société Générale, ^{[ 72 ]} Francia.

Plástico

Fundada en 2009, Plastc anunció una tarjeta única que podía almacenar digitalmente los datos de hasta 20 tarjetas de crédito o débito. La empresa logró recaudar US$9 millones mediante pedidos anticipados, pero no llegó a entregar ningún producto. ^{[ 73 ]} Plastc fue adquirida ^{[ 74 ]} en 2017 por Edge Mobile Payments, ^{[ 75 ]} una empresa de tecnología financiera con sede en Santa Cruz. El proyecto Plastc continúa como la tarjeta Edge, ^{[ 76 ]} una tarjeta de pago dinámica que consolida varias tarjetas de pago en un solo dispositivo. La tarjeta está equipada con una batería y una pantalla ePaper y puede almacenar datos de hasta 50 tarjetas de crédito, débito, fidelización y regalo.

Stratos

Stratos ^{[ 77 ]} se creó en 2012 en Ann Arbor, Michigan, EE. UU. En 2015, Stratos desarrolló la tarjeta Stratos Bluetooth Connected Card ^{[ 78 ]} , diseñada para integrar hasta tres tarjetas de crédito y débito en un solo formato y que contaba con una aplicación para smartphone para su gestión. Gracias a su batería de película delgada de iones de litio, la tarjeta Stratos incorporaba indicadores LED y se comunicaba mediante tecnología sin contacto y Bluetooth de bajo consumo.

En 2017, Stratos fue adquirida ^{[ 79 ]} por CardLab Innovation, una empresa con sede en Herlev, Dinamarca.

Swyp

SWYP ^{[ 80 ]} era la marca de una tarjeta desarrollada por Qvivr, una empresa constituida en 2014 en Fremont, California. SWYP se lanzó en 2015 y se presentó como la primera billetera inteligente del mundo. SWYP era una tarjeta metálica con la capacidad de combinar más de 25 tarjetas de crédito, débito, regalo y fidelización. La tarjeta funcionaba junto con una aplicación para smartphone que permitía gestionar las tarjetas. La tarjeta Swyp incluía una batería, un botón y una pantalla matricial que mostraba qué tarjeta estaba en uso. La empresa registró usuarios en su programa de pruebas beta, pero el producto nunca se comercializó a gran escala.

Qvivr recaudó US$5 millones en enero de 2017 ^{[ 81 ]} y cerró sus puertas en noviembre de 2017.

Empresas

Las tarjetas complejas han sido adoptadas por numerosas instituciones financieras en todo el mundo. Pueden incluir diferentes funcionalidades, como tarjetas de pago (crédito, débito, prepago), contraseña de un solo uso , transporte público y código de seguridad dinámico (CVV2) .

La tecnología de tarjetas complejas es utilizada por numerosas instituciones financieras, entre ellas:

ABSA, ^{[ 82 ]} Sudáfrica,
Banca MontePaschi Bélgica, ^{[ 83 ]}
Banco de América, ^{[ 84 ]} EE. UU.,
Grupo BPCE, ^{[ 85 ]} Francia,
Carpatica Bank, ^{[ 86 ]} Rumania,
Credit Europe Bank, ^{[ 87 ]} Rumania,
Erste & Steiermärkische Bank , ^{[ 88 ]} Croacia
Banco Getin, ^{[ 89 ]} Polonia,
Sociedad Bancaria de Newcastle, ^{[ 90 ]} Reino Unido,
Banco de Naranjas, Francia,
PayPal, ^{[ 91 ]} EE. UU.,
Sinopac, ^{[ 92 ]} Taiwán,
Société Générale, ^{[ 93 ]} Francia,
Standard Chartered Bank, ^{[ 94 ]}^{[ 95 ]} Singapur,
Symantec, ^{[ 96 ]}
TEB, ^{[ 97 ]} Turquía.

Diseño

Una tarjeta inteligente puede tener las siguientes características genéricas:

Dimensiones similares a las de una tarjeta de crédito. La norma ISO/IEC 7810 define las tarjetas con unas dimensiones nominales de 85,60 x 53,98 milímetros (3,37 x 2,13 pulgadas) . Otro tamaño común es el ID-000, con unas dimensiones nominales de 25 x 15 milímetros (0,98 x 0,59 pulgadas) (utilizado habitualmente en tarjetas SIM). Ambos tienen un grosor de 0,76 milímetros (0,030 pulgadas) .
Contiene un sistema de seguridad a prueba de manipulaciones (por ejemplo, un criptoprocesador seguro y un sistema de archivos seguro ) y proporciona servicios de seguridad (por ejemplo, protege la información en memoria).
Gestionado por un sistema administrativo que intercambia de forma segura información y ajustes de configuración con la tarjeta, controlando la inclusión de tarjetas en listas negras y las actualizaciones de datos de la aplicación.
Se comunica con servicios externos a través de dispositivos de lectura de tarjetas, como lectores de billetes, cajeros automáticos , lectores de tarjetas de inserción , etc.
Las tarjetas inteligentes suelen estar hechas de plástico, generalmente cloruro de polivinilo , pero a veces poliésteres a base de tereftalato de polietileno , acrilonitrilo butadieno estireno o policarbonato .

Desde abril de 2009, una empresa japonesa fabrica tarjetas inteligentes financieras reutilizables hechas de papel. ^{[ 98 ]}

Estructura interna

Estructuras de datos

Como se mencionó anteriormente, los datos de una tarjeta inteligente pueden almacenarse en un sistema de archivos (FS). En los sistemas de archivos de tarjetas inteligentes, el directorio raíz se denomina "archivo maestro" ("MF"), los subdirectorios se denominan "archivos dedicados" ("DF") y los archivos ordinarios se denominan "archivos elementales" ("EF"). ^{[ 99 ]}

Disposición lógica

El sistema de archivos mencionado anteriormente se almacena en una EEPROM (memoria o almacenamiento) dentro de la tarjeta inteligente. ^{[ 99 ]} Además de la EEPROM, pueden estar presentes otros componentes, dependiendo del tipo de tarjeta inteligente. La mayoría de las tarjetas inteligentes tienen uno de tres diseños lógicos:

Solo EEPROM .
EEPROM, ROM, RAM y microprocesador.
EEPROM, ROM, RAM, microprocesador y elemento seguro . ^{[ 99 ]}

En las tarjetas con microprocesadores, el microprocesador se ubica en línea entre el lector y los demás componentes. El sistema operativo que se ejecuta en el microprocesador gestiona el acceso del lector a dichos componentes para evitar el acceso no autorizado. ^{[ 99 ]}

Interfaces físicas

Tarjetas inteligentes de contacto

Un pinout de tarjeta inteligente . **VCC** : Fuente de alimentación . **RST** : Señal de reinicio, utilizada para reiniciar las comunicaciones de la tarjeta. **CLK** : Proporciona a la tarjeta una señal de reloj , a partir de la cual se deriva la temporización de las comunicaciones de datos. **GND** : Tierra (tensión de referencia). **VPP** : ISO/IEC 7816-3:1997 lo designó como una tensión de programación: una entrada para una tensión más alta para programar la memoria persistente (por ejemplo, EEPROM ). ISO/IEC 7816-3:2006 lo designa como SPU, para uso estándar o propietario, como entrada y/o salida. **E/S** : Entrada y salida serie ( semidúplex ). **C4, C8** : Los dos contactos restantes son AUX1 y AUX2 respectivamente y se utilizan para interfaces USB y otros usos. ^{[ 100 ]} Sin embargo, el uso definido en ISO/IEC 7816-2:1999/Amd 1:2004 puede haber sido reemplazado por ISO/IEC 7816-2:2007. ^{[ 101 ]}

Las tarjetas inteligentes de tipo contacto pueden tener diferentes diseños de almohadillas de contacto , como estas SIM .

Las tarjetas inteligentes de contacto tienen un área de contacto de aproximadamente 1 centímetro cuadrado (0,16 pulgadas cuadradas ) , que comprende varias almohadillas de contacto chapadas en oro . Estas almohadillas proporcionan conectividad eléctrica al insertarse en un lector , ^[¹⁰²^] que se utiliza como medio de comunicación entre la tarjeta inteligente y un host (por ejemplo, una computadora, un terminal de punto de venta) o un teléfono móvil. Las tarjetas no contienen baterías ; la alimentación la suministra el lector de tarjetas.

Las series de normas ISO/IEC 7810 e ISO/IEC 7816 definen:

forma y características físicas,
Posiciones y formas de los conectores eléctricos,
características eléctricas,
protocolos de comunicación , incluidos los comandos enviados a la tarjeta y las respuestas de la misma,
funcionalidad básica.

Dado que los chips de las tarjetas financieras son los mismos que los utilizados en las tarjetas SIM de los teléfonos móviles, aunque programados de forma diferente e integrados en una carcasa de PVC distinta , los fabricantes de chips están diseñando sus dispositivos para cumplir con los exigentes estándares GSM/3G. Por ejemplo, si bien el estándar EMV permite que una tarjeta con chip consuma 50 mA de su terminal, normalmente el consumo es muy inferior al límite de 6 mA establecido por la industria telefónica . Esto permite fabricar terminales de tarjetas financieras más pequeños y económicos.

Los protocolos de comunicación para tarjetas inteligentes de contacto incluyen T=0 (protocolo de transmisión a nivel de caracteres, definido en ISO/IEC 7816-3) y T=1 (protocolo de transmisión a nivel de bloques, definido en ISO/IEC 7816-3).

Tarjetas inteligentes sin contacto

Las tarjetas inteligentes sin contacto se comunican con los lectores mediante protocolos definidos en la norma ISO/IEC 14443. Admiten velocidades de datos de 106 a 848 kbit/s. Estas tarjetas solo requieren proximidad a una antena para comunicarse. Al igual que las tarjetas inteligentes con contacto, las tarjetas sin contacto no tienen una fuente de alimentación interna. En su lugar, utilizan una bobina de antena de bucle para captar parte de la señal de interrogación de radiofrecuencia incidente, rectificarla y usarla para alimentar la electrónica de la tarjeta. Los soportes inteligentes sin contacto pueden fabricarse con acabados de PVC, papel/cartulina y PET para cumplir con diferentes requisitos de rendimiento, costo y durabilidad.

La transmisión de APDU mediante una interfaz sin contacto se define en la norma ISO/IEC 14443-4 .

Híbridos

Las tarjetas híbridas implementan interfaces sin contacto y con contacto en una sola tarjeta con chips no conectados que incluyen módulos/almacenamiento y procesamiento dedicados.

Interfaz dual

Las tarjetas de doble interfaz implementan interfaces sin contacto y con contacto en un solo chip, compartiendo almacenamiento y procesamiento. Un ejemplo es la tarjeta de transporte multiaplicación de Porto , llamada Andante , que utiliza un chip con interfaces tanto de contacto como sin contacto (ISO/IEC 14443 Tipo B). Numerosas tarjetas de pago en todo el mundo se basan en tecnología híbrida, lo que les permite comunicarse tanto en modo sin contacto como con contacto.

USB

El CCID (Dispositivo de Interfaz de Tarjeta con Chip) es un protocolo USB que permite conectar una tarjeta inteligente a un ordenador mediante un lector de tarjetas con interfaz USB estándar. Esto permite utilizar la tarjeta inteligente como token de seguridad para la autenticación y el cifrado de datos, como Bitlocker . Un CCID típico es un dongle USB que puede contener una tarjeta SIM.

Interfaces lógicas

Lado del lector

Las distintas tarjetas inteligentes implementan uno o más protocolos del lado del lector. Algunos protocolos comunes son CT-API y PC/SC . ^{[ 99 ]}

Lado de la aplicación

Los sistemas operativos de las tarjetas inteligentes pueden proporcionar interfaces de programación de aplicaciones (API) para que los desarrolladores puedan escribir programas ("aplicaciones") que se ejecuten en la tarjeta inteligente. Algunas de estas API, como JavaCard , permiten cargar programas en la tarjeta sin reemplazar todo el sistema operativo de la misma. ^{[ 99 ]}

Aplicaciones

Financiero

Las tarjetas inteligentes sirven como tarjetas de crédito o cajero automático , tarjetas de combustible , tarjetas SIM para teléfonos móviles , tarjetas de autorización para televisión de pago, tarjetas de prepago para servicios públicos del hogar, credenciales de identificación y acceso de alta seguridad , y tarjetas de pago para transporte público y telefonía pública.

Las tarjetas inteligentes también pueden utilizarse como monederos electrónicos . El chip de la tarjeta inteligente se puede recargar con fondos para pagar parquímetros, máquinas expendedoras o comercios. Los protocolos criptográficos protegen la transacción entre la tarjeta inteligente y la máquina. No se requiere conexión bancaria. El titular de la tarjeta puede usarla aunque no sea el propietario. Algunos ejemplos son Mondex (1993), Proton , Geldkarte , Chipknip y Moneo . La tarjeta alemana Geldkarte también se utiliza para verificar la edad de los clientes en las máquinas expendedoras de cigarrillos.

Estas son las tarjetas de pago más conocidas (tarjetas de plástico clásicas):

Visa: Visa Contactless, Quick VSDC, "qVSDC", Visa Wave, MSD, payWave
Mastercard: PayPass Magstripe, PayPass MChip
American Express: ExpressPay
Descubre: Zip
Unionpay: QuickPass

El despliegue comenzó en 2005 en EE. UU., seguido de Asia y Europa en 2006. Las transacciones sin contacto (sin PIN) cubren un rango de pago de entre 5 y 50 dólares. Existe una implementación de PayPass conforme a la norma ISO/IEC 14443. Algunas implementaciones de PayPass, pero no todas, cumplen con el estándar EMV.

Las tarjetas sin EMV funcionan como las tarjetas de banda magnética . Esto es común en EE. UU. (PayPass Magstripe y Visa MSD). Estas tarjetas no almacenan ni mantienen el saldo de la cuenta. Todos los pagos se realizan sin PIN, generalmente sin conexión a internet. La seguridad de este tipo de transacción no es mayor que la de una transacción con tarjeta de banda magnética.

Las tarjetas EMV pueden tener interfaces de contacto o sin contacto. Funcionan como una tarjeta EMV normal con interfaz de contacto. Mediante la interfaz sin contacto, su funcionamiento es algo diferente, ya que los comandos de la tarjeta permiten funciones mejoradas, como un menor consumo de energía y tiempos de transacción más cortos. Los estándares EMV incluyen disposiciones para comunicaciones con y sin contacto. Por lo general, las tarjetas de pago modernas se basan en tecnología híbrida y admiten ambos modos de comunicación.

SIM

Los módulos de identificación de abonado utilizados en los sistemas de telefonía móvil son tarjetas inteligentes de tamaño reducido que, por lo demás, utilizan tecnologías idénticas.

Identificación

Las tarjetas inteligentes permiten autenticar la identidad. En ocasiones, emplean una infraestructura de clave pública (PKI). La tarjeta almacena un certificado digital cifrado emitido por el proveedor de PKI, junto con otra información relevante. Algunos ejemplos son la Tarjeta de Acceso Común (CAC) del Departamento de Defensa de EE. UU. y otras tarjetas utilizadas por otros gobiernos para sus ciudadanos. Si incluyen datos de identificación biométrica, las tarjetas pueden proporcionar una autenticación superior de dos o tres factores.

Las tarjetas inteligentes no siempre garantizan la privacidad, ya que el titular puede contener información comprometedora. Las tarjetas inteligentes sin contacto, que se pueden leer desde una cartera o incluso una prenda de vestir, simplifican la autenticación; sin embargo, los delincuentes pueden acceder a los datos que contienen.

Las tarjetas inteligentes criptográficas se utilizan a menudo para el inicio de sesión único . La mayoría de las tarjetas inteligentes avanzadas incluyen hardware criptográfico especializado que utiliza algoritmos como RSA y el Algoritmo de Firma Digital (DSA). Las tarjetas inteligentes criptográficas actuales generan pares de claves internamente para evitar el riesgo de tener más de una copia de la clave (ya que, por diseño, normalmente no existe una forma de extraer las claves privadas de una tarjeta inteligente). Estas tarjetas inteligentes se utilizan principalmente para firmas digitales e identificación segura.

La forma más común de acceder a las funciones criptográficas de las tarjetas inteligentes en un ordenador es mediante una biblioteca PKCS#11 proporcionada por el fabricante. En Microsoft Windows, también se admite la API del proveedor de servicios criptográficos (CSP).

Los algoritmos criptográficos más utilizados en las tarjetas inteligentes (excluyendo el llamado "algoritmo criptográfico" de GSM) son Triple DES y RSA . El conjunto de claves generalmente se carga (DES) o se genera (RSA) en la tarjeta durante la etapa de personalización.

Algunas de estas tarjetas inteligentes también están diseñadas para cumplir con el estándar FIPS 201 del Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST) para la verificación de identidad personal .

Turquía implementó el primer sistema de licencia de conducir con tarjeta inteligente en 1987. Debido a la alta tasa de accidentes de tráfico en Turquía, se decidió desarrollar y utilizar tacógrafos digitales en vehículos pesados, en lugar de los mecánicos existentes, para reducir las infracciones por exceso de velocidad. Desde 1987, las licencias de conducir profesionales en Turquía se emiten como tarjetas inteligentes. Un conductor profesional debe insertar su licencia en un tacógrafo digital antes de comenzar a conducir. El tacógrafo registra las infracciones por exceso de velocidad de cada conductor y genera un informe impreso. También se monitorean y registran las horas de conducción de cada conductor. En 1990, la Unión Europea realizó un estudio de viabilidad a través de BEVAC Consulting Engineers, titulado "Estudio de viabilidad con respecto a una licencia de conducir electrónica europea (basada en una tarjeta inteligente) por encargo de la Dirección General VII". En este estudio, el capítulo siete describe la experiencia de Turquía.

La provincia argentina de Mendoza comenzó a utilizar licencias de conducir con tarjeta inteligente en 1995. Mendoza también presentaba un alto índice de accidentes de tránsito, infracciones de tránsito y un bajo índice de cobro de multas. Las licencias inteligentes mantienen un registro actualizado de las infracciones de tránsito y las multas impagas. Además, almacenan información personal, tipo y número de licencia, y una fotografía. Si el titular de la tarjeta lo desea, puede almacenar información médica de emergencia, como grupo sanguíneo, alergias y datos biométricos (huellas dactilares). El gobierno argentino prevé que este sistema ayudará a recaudar más de 10 millones de dólares anuales en multas.

En 1999, Gujarat fue el primer estado indio en introducir un sistema de licencias con tarjeta inteligente. ^{[ 103 ]} Hasta 2005, había emitido 5 millones de licencias de conducir con tarjeta inteligente a sus ciudadanos. ^{[ 104 ]}

En 2002, el gobierno estonio comenzó a emitir tarjetas inteligentes llamadas ID Kaart como documento de identificación principal para los ciudadanos, en sustitución del pasaporte tradicional, tanto a nivel nacional como en la UE. Hasta 2010, se habían emitido aproximadamente un millón de tarjetas inteligentes (para una población total de alrededor de 1,3 millones de personas) y su uso está muy extendido en la banca por internet, la compra de billetes de transporte público, la autorización en diversos sitios web, etc.

A principios de 2009, toda la población de Bélgica contaba con tarjetas de identificación electrónica (eID) para su identificación. Estas tarjetas contienen dos certificados: uno de autenticación y otro de firma. Esta firma tiene validez legal. Cada vez más servicios en Bélgica utilizan la eID para la autorización . ^{[ 105 ]}

España comenzó a emitir tarjetas de identificación nacional (DNI) en formato de tarjeta inteligente en 2006 y fue reemplazando gradualmente todas las antiguas por tarjetas inteligentes. La idea era que muchos o la mayoría de los trámites burocráticos pudieran realizarse en línea, pero fue un fracaso porque la Administración no se adaptó y todavía exige mayormente documentos en papel y presencia física. ^{[ 106 ]}^{[ 107 ]}^{[ 108 ]}^{[ 109 ]}

El 14 de agosto de 2012, se reemplazaron las tarjetas de identificación en Pakistán. La tarjeta inteligente es un documento de identidad de tercera generación basado en chip , producido según estándares y requisitos internacionales. La tarjeta cuenta con más de 36 medidas de seguridad física y los códigos de cifrado más recientes. Esta tarjeta inteligente reemplazó al NICOP (el documento de identidad para los pakistaníes residentes en el extranjero ).

Las tarjetas inteligentes pueden identificar a los socorristas y sus habilidades. Estas tarjetas permiten a los primeros intervinientes evitar trámites burocráticos y dedicar más tiempo a la resolución de la emergencia. En 2004, la Alianza de Tarjetas Inteligentes expresó la necesidad de "mejorar la seguridad, aumentar la eficiencia del gobierno, reducir el fraude de identidad y proteger la privacidad personal mediante el establecimiento de un estándar obligatorio a nivel gubernamental para formas de identificación seguras y confiables". ^{[ 110 ]} El personal de respuesta a emergencias puede llevar estas tarjetas para ser identificado positivamente en situaciones de emergencia. WidePoint Corporation , proveedor de tarjetas inteligentes para FEMA , produce tarjetas que contienen información personal adicional, como historiales médicos y habilidades.

En 2007, la Open Mobile Alliance (OMA) propuso un nuevo estándar que definía la versión 1.0 del Smart Card Web Server (SCWS), un servidor HTTP integrado en una tarjeta SIM destinada a usuarios de teléfonos inteligentes . ^{[ 111 ]} La asociación comercial sin fines de lucro SIMalliance ha estado promoviendo el desarrollo y la adopción de SCWS. SIMalliance afirma que SCWS ofrece a los usuarios finales una interfaz familiar, independiente del sistema operativo y basada en navegador para proteger los datos personales de la SIM. A mediados de 2010, SIMalliance no había informado de una amplia aceptación de SCWS en la industria. ^{[ 112 ]} La OMA ha mantenido el estándar, aprobando la versión 1.1 en mayo de 2009, y se esperaba que la versión 1.2 se aprobara en octubre de 2012. ^{[ 113 ]}

Las tarjetas inteligentes también se utilizan para identificar las cuentas de usuario en las máquinas recreativas. ^{[ 114 ]}

Transporte público

Las tarjetas inteligentes, utilizadas como pases de transporte , y los sistemas de billetes integrados son utilizados por muchos operadores de transporte público. Los usuarios de tarjetas también pueden realizar pequeñas compras con ellas. Algunos operadores ofrecen puntos por su uso, que se pueden canjear en comercios o por otros beneficios. ^{[ 115 ]} Algunos ejemplos incluyen CEPAS de Singapur , Touch 'n Go de Malasia , Presto de Ontario , Octopus de Hong Kong , Suica y PASMO de Tokio , Oyster de Londres , Leap Card de Irlanda , MoBIB de Bruselas, Opus de Quebec , CharlieCard de Boston , Clipper de San Francisco , SmarTrip de Washington, D.C. , AT Hop de Auckland, go card de Brisbane , SmartRider de Perth , Opal de Sídney y myki de Victoria . Sin embargo, estas presentan un riesgo para la privacidad porque permiten al operador de transporte público (y al gobierno) rastrear los movimientos de una persona. En Finlandia, por ejemplo, el Defensor del Pueblo para la Protección de Datos prohibió al operador de transporte Helsinki Metropolitan Area Council (YTV) recopilar dicha información, a pesar del argumento de YTV de que el titular de la tarjeta tiene derecho a una lista de los viajes pagados con ella. Anteriormente, dicha información se utilizó en la investigación del atentado de Myyrmanni .

El Departamento de Transporte del Reino Unido estableció el uso obligatorio de tarjetas inteligentes para gestionar los derechos de viaje de las personas mayores y discapacitadas. Estos sistemas permiten a los residentes utilizar las tarjetas para algo más que pases de autobús. También pueden utilizarse para taxis y otros medios de transporte con descuento. Un ejemplo es el sistema "Smartcare go" ofrecido por Ecebs. ^{[ 116 ]} Los sistemas del Reino Unido utilizan la especificación de ITSO Ltd. Otros sistemas en el Reino Unido incluyen abonos de viaje por periodos, bonos de billetes o pases diarios y saldo prepago que puede utilizarse para pagar los viajes. También se ofrecen otras concesiones para escolares, estudiantes y personas que buscan empleo. Estas se basan principalmente en la especificación de ITSO Ltd.

Muchos sistemas de transporte inteligente incluyen el uso de billetes inteligentes de bajo coste para trayectos sencillos, abonos diarios y pases de visitante. Un ejemplo es el metro SPT de Glasgow . Estos billetes inteligentes están fabricados en papel o PET, más fino que una tarjeta inteligente de PVC, como por ejemplo Confidex smart media. ^{[ 117 ]} Los billetes inteligentes pueden suministrarse preimpresos y sobreimpresos o impresos bajo demanda.

En Suecia, desde 2018-19, el antiguo sistema de tarjetas inteligentes SL Access ha comenzado a ser reemplazado gradualmente por aplicaciones para teléfonos inteligentes . Estas aplicaciones son más económicas, al menos para los operadores de transporte, que no necesitan ningún equipo electrónico (los usuarios lo proporcionan). Los usuarios pueden comprar billetes en cualquier lugar y no necesitan recargar sus tarjetas inteligentes. Las nuevas tarjetas inteligentes NFC seguirán en uso por tiempo indefinido (hasta 2024).

Juegos de vídeo

En los salones recreativos japoneses , las tarjetas inteligentes sin contacto (generalmente llamadas "tarjetas IC") son utilizadas por los fabricantes de juegos para que los jugadores accedan a las funciones del juego (tanto en línea, como Konami E-Amusement y Sega ALL.Net , como fuera de línea) y como soporte de memoria para guardar el progreso del juego. Dependiendo de cada caso, las máquinas pueden usar una tarjeta específica para el juego o una "universal" que se puede usar en varias máquinas del mismo fabricante/editor. Entre las más utilizadas se encuentran Banapassport de Bandai Namco , E-amusement Pass de Konami , Aime de Sega y Nesica de Taito .

En 2018, en un esfuerzo por hacer que las tarjetas IC de juegos arcade fueran más fáciles de usar, ^{[ 118 ]} Konami, Bandai Namco y Sega acordaron un sistema unificado de tarjetas llamado Amusement IC . Gracias a este acuerdo, las tres compañías ahora usan un lector de tarjetas unificado en sus gabinetes arcade, de modo que los jugadores pueden usar su tarjeta, ya sea una Banapassport, una e-Amusement Pass o una Aime, con el hardware y los servicios de identificación de los tres fabricantes. Se ha creado un logotipo común para las tarjetas Amusement IC , que ahora se muestra en las tarjetas compatibles de las tres compañías. En enero de 2019, Taito anunció ^{[ 119 ]} que su tarjeta Nesica también se unía al acuerdo Amusement IC con las otras tres compañías.

Seguridad informática

Las tarjetas inteligentes pueden utilizarse como token de seguridad .

El navegador web Firefox de Mozilla puede usar tarjetas inteligentes para almacenar certificados para su uso en la navegación web segura. ^[¹²⁰^]

Algunos sistemas de cifrado de disco , como VeraCrypt y BitLocker de Microsoft , pueden usar tarjetas inteligentes para almacenar de forma segura las claves de cifrado y también para añadir otra capa de cifrado a las partes críticas del disco protegido.

GnuPG , el conocido paquete de cifrado, también admite el almacenamiento de claves en una tarjeta inteligente. ^{[ 121 ]}

Las tarjetas inteligentes también se utilizan para el inicio de sesión único en los ordenadores.

Escuelas

En algunas escuelas y universidades se están proporcionando tarjetas inteligentes a los estudiantes. ^{[ 122 ]}^{[ 123 ]}^{[ 124 ]} Sus usos incluyen:

Seguimiento de la asistencia de los estudiantes
Como monedero electrónico , para pagar artículos en comedores, máquinas expendedoras, lavanderías, etc.
Seguimiento y control de las elecciones alimentarias en el comedor, para ayudar al estudiante a mantener una dieta saludable.
Seguimiento de los préstamos de la biblioteca escolar
Control de acceso para la entrada a edificios restringidos, residencias estudiantiles y otras instalaciones. Este requisito puede aplicarse en todo momento (por ejemplo, en un laboratorio que contiene equipos valiosos) o solo durante las horas no laborables (por ejemplo, en un edificio académico que está abierto durante el horario lectivo, pero cuyo acceso está restringido al personal autorizado por la noche), según las necesidades de seguridad.
Acceso a los servicios de transporte

Cuidado de la salud

Las tarjetas sanitarias inteligentes pueden mejorar la seguridad y la privacidad de la información del paciente, proporcionar un soporte seguro para los registros médicos portátiles , reducir el fraude en la atención médica , respaldar nuevos procesos para los registros médicos portátiles, proporcionar acceso seguro a la información médica de emergencia, permitir el cumplimiento de las iniciativas gubernamentales (por ejemplo, la donación de órganos ) y los mandatos, y proporcionar la plataforma para implementar otras aplicaciones según las necesidades de la organización de atención médica . ^{[ 125 ]}^{[ 126 ]}

Otros usos

Las tarjetas inteligentes se utilizan ampliamente para cifrar las transmisiones de televisión digital. VideoGuard es un ejemplo concreto de cómo funcionaba la seguridad con tarjetas inteligentes.

Sistemas de uso múltiple

El gobierno malasio promueve MyKad como un sistema único para todas las aplicaciones de tarjetas inteligentes. MyKad comenzó como una tarjeta de identidad que portaban todos los ciudadanos y residentes extranjeros. Las aplicaciones disponibles ahora incluyen identificación, documentos de viaje, licencia de conducir, información de salud, una billetera electrónica, tarjeta bancaria para cajeros automáticos, pagos de peajes y transporte público, e infraestructura de cifrado de clave pública. La información personal dentro de la tarjeta MYKAD se puede leer mediante comandos APDU especiales. ^{[ 127 ]}

Seguridad

Las tarjetas inteligentes se han promocionado como idóneas para tareas de identificación personal, ya que están diseñadas para ser resistentes a la manipulación . El chip suele implementar algún algoritmo criptográfico . Sin embargo, existen varios métodos para recuperar parte del estado interno del algoritmo.

El análisis diferencial de potencia implica medir el tiempo y la corriente eléctrica precisos necesarios para ciertas operaciones de cifrado o descifrado. Esto permite deducir la clave privada integrada en el chip, utilizada por algoritmos de clave pública como RSA . Algunas implementaciones de cifrados simétricos también pueden ser vulnerables a ataques de temporización o potencia .

Las tarjetas inteligentes pueden desmontarse físicamente mediante el uso de ácido, abrasivos, disolventes u otras técnicas para obtener acceso sin restricciones al microprocesador integrado. Si bien estas técnicas pueden conllevar el riesgo de dañar permanentemente el chip, permiten extraer información mucho más detallada (por ejemplo, microfotografías del hardware de cifrado).

Ventajas

La principal ventaja de las tarjetas inteligentes es su flexibilidad. Estas tarjetas cumplen múltiples funciones simultáneamente: pueden servir como identificación, tarjeta de crédito, tarjeta de prepago y repositorio de información personal, como números de teléfono o historial médico. En caso de pérdida, la tarjeta se puede reemplazar fácilmente, y el requisito de un PIN (u otro método de seguridad) proporciona protección adicional contra el acceso no autorizado a la información. Ante el primer intento de uso ilegal, la tarjeta se desactivará automáticamente mediante el lector.

La segunda ventaja es la seguridad. Las tarjetas inteligentes funcionan como llaveros electrónicos, permitiendo al usuario acceder a información y lugares físicos sin necesidad de conexión a internet. Son dispositivos de cifrado, lo que permite al usuario cifrar y descifrar información sin depender de dispositivos desconocidos y, por lo tanto, potencialmente poco fiables, como los cajeros automáticos. Las tarjetas inteligentes ofrecen gran flexibilidad para proporcionar autenticación en diferentes niveles, tanto para el usuario como para la contraparte. Finalmente, gracias a la información que proporcionan sobre el usuario, resultan útiles para personalizar productos y servicios. Además, las tarjetas inteligentes pueden tener múltiples credenciales para diferentes aplicaciones. Esto mejora la seguridad, ya que el usuario solo tiene que gestionar una única tarjeta, lo que reduce la carga cognitiva y resulta más cómodo.

La tercera ventaja es la reducción de costes. Las tarjetas inteligentes se fabrican fácilmente y ofrecen una seguridad mucho mayor, lo que permite a las instituciones reducir sus gastos en seguridad.

Otros beneficios generales de las tarjetas inteligentes son:

Portabilidad
Aumento de la capacidad de almacenamiento de datos
Fiabilidad que prácticamente no se ve afectada por campos eléctricos y magnéticos.

Tarjetas inteligentes y comercio electrónico

Las tarjetas inteligentes pueden utilizarse en el comercio electrónico a través de Internet, aunque el modelo de negocio empleado en las aplicaciones actuales de comercio electrónico aún no aprovecha todas las funcionalidades del medio electrónico. Una ventaja de las tarjetas inteligentes para el comercio electrónico es su uso para personalizar los servicios. Por ejemplo, para que el proveedor de servicios ofrezca un servicio personalizado, el usuario podría tener que proporcionar su perfil a cada proveedor, una actividad tediosa y que consume mucho tiempo. Una tarjeta inteligente puede contener un perfil no cifrado del titular, de modo que el usuario pueda acceder a servicios personalizados incluso sin haber tenido contacto previo con el proveedor.

Desventajas

Una tarjeta inteligente falsa, con dos microcontroladores CMOS de 8 bits , utilizada en la década de 1990 para decodificar las señales de Sky Television.

La tarjeta de plástico o papel que contiene el chip es bastante flexible. Cuanto mayor sea el chip, mayor será la probabilidad de que se dañe con el uso normal. Las tarjetas suelen llevarse en carteras o bolsillos, un entorno hostil para el chip y la antena de las tarjetas sin contacto. Las tarjetas de PVC pueden agrietarse o romperse si se doblan o flexionan excesivamente. Sin embargo, para los grandes sistemas bancarios, los costes de gestión de fallos pueden compensarse con creces gracias a la reducción del fraude.

Se sabe que la producción, el uso y la eliminación del plástico PVC son más perjudiciales para el medio ambiente que otros plásticos. ^{[ 128 ]} Existen materiales alternativos, como plásticos sin cloro y papel, para algunas aplicaciones inteligentes.

Si el ordenador del titular de la cuenta contiene malware , el modelo de seguridad de la tarjeta inteligente podría verse comprometido. El malware puede interferir en la comunicación (tanto la entrada de datos mediante teclado como la salida de datos a través de la pantalla de la aplicación) entre el usuario y la aplicación. El malware de tipo "hombre en el navegador " (por ejemplo, el troyano Silentbanker ) podría modificar una transacción sin que el usuario se dé cuenta. Bancos como Fortis y Belfius en Bélgica y Rabobank (" lector aleatorio ") en los Países Bajos combinan una tarjeta inteligente con un lector de tarjetas independiente para evitar este problema. El cliente introduce en el lector un código de seguridad recibido del sitio web del banco, un PIN y el importe de la transacción. El lector devuelve una firma de 8 dígitos. Esta firma se introduce manualmente en el ordenador personal y el banco la verifica, impidiendo que el malware del punto de venta modifique el importe de la transacción.

Las tarjetas inteligentes también han sido blanco de ataques de seguridad. Estos ataques abarcan desde la intrusión física en la electrónica de la tarjeta hasta ataques no invasivos que explotan vulnerabilidades en su software o hardware. El objetivo habitual es exponer las claves de cifrado privadas para luego leer y manipular datos seguros, como fondos. Una vez que un atacante desarrolla un ataque no invasivo para un modelo específico de tarjeta inteligente, suele poder replicarlo en otras tarjetas del mismo modelo en cuestión de segundos, a menudo utilizando equipos que pueden hacerse pasar por lectores de tarjetas inteligentes convencionales. ^{[ 129 ]} Si bien los fabricantes pueden desarrollar nuevos modelos de tarjetas con mayor seguridad de la información , actualizar los sistemas vulnerables puede resultar costoso o inconveniente para los usuarios. Las funciones de detección de manipulaciones y auditoría en un sistema de tarjetas inteligentes ayudan a gestionar los riesgos asociados a las tarjetas comprometidas.

Otro problema es la falta de estándares de funcionalidad y seguridad. Para abordar este problema, el Grupo de Berlín lanzó el Proyecto ERIDANE para proponer "un nuevo marco funcional y de seguridad para equipos de punto de interacción (POI) basados en tarjetas inteligentes". ^{[ 130 ]}

Véase también

Referencias

↑ "ISO/IEC 7816-2:2007 – Asignación de contactos C4 y C8" . iso.org . Archivado del original el 4 de marzo de 2016. Consultado el 20 de agosto de 2015 .
↑ Tarjetas inteligentes multiaplicación . Cambridge University Press.
↑ Tait, Don (25 de agosto de 2016). "Los envíos de circuitos integrados para tarjetas inteligentes alcanzarán los 12.800 millones de unidades en 2020" . IHS Technology . IHS Markit. Archivado del original el 24 de octubre de 2019. Recuperado el 24 de octubre de 2019 .
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