М. М. Илипов, С. К. Атанов Интеллектуальные смарт-карты – история и перспективы

М.М. Илипов, С.К. Атанов  

 

Интеллектуальные смарт-карты – история и перспективы 

(ЕНУ им. Л.Н.Гумилева, Астана) 

 

В данной статье рассмотрены перспективы применения и особенности использования 

смарт-карт. Также рассмотрены программные средства их программирования  

Сегодня  миллионы  людей  во  всем  мире  при  помощи  смарт-карт 

разговаривают  по  мобильному  телефону  или  таксофонному  аппарату, 

совершают  расчеты  с  банками  и  торговыми  организациями,  оплачивают 

проезд в  городском  транспорте  и  покупают  билеты  на  самолет,  проходят  на 

рабочие  места,  посещают  клубы  и  места  отдыха,  обращаются  к  врачу  по 

медицинской  страховке.  Сегодня  смарт-карты  внедряются  во  все  новые  и 

новые  сферы  жизнедеятельности  людей,  демонстрируют  высочайший 

уровень  сервиса,  предоставляют  людям  дополнительные  возможности  и 

преимущества в быту и на работе [1].  

Первая  интеллектуальная  карта  (смарт-карта)  была  изготовлена  в  1968г. 

Юргеном  Деслофом  и  Гельмутом  Гротруппом  в  Германии,  которые 

интегральную  микросхему  и  пластиковую  карту  и  не  предполагали,  что  это 

было принципиально новым и перспективным направлением. 

Главная задача смарт-карты - хранение, накопление, изменение и выдача 

по запросу идентификационной и иной информации. Реализуется она в виде 

постоянной  или  перепрограммируемой  памяти  соответствующего,  как 

правило,  весьма  скромного  по  современным  меркам  микроэлектроники, 

объема.  В  большинстве  случаев  эту  информацию  требуется  защитить  от 

несанкционированного  доступа  с  разной  степенью  надежности.  Для  этого  в 

карту  вводятся  дополнительные  электронные  устройства,  аппаратно  и 

программно 

выполняющие  определенные 

алгоритмы 

идентификации 

пользователя и защиты информации [1]. 

Программное  обеспечение  смарт-карт  можно  разделить  по  месту 

расположения на две взаимосвязанные части: 

  программное  обеспечение  основного  (хост-)компьютера,  связанного 

со смарт-картой; 

  «внутреннее» программное обеспечение самой смарт-карты. 

Программное  обеспечение  хост-компьютера  составляет  наибольшую 

часть  программного  обеспечения  смарт-карт.  Иногда  это  программное 

обеспечение  называют  «внешним»  (по  отношению  к  смарт-карте) 

программным  обеспечением.  Оно  написано  для  персональных  компьютеров 

и  рабочих  станций,  работающих  с  существующими  смарт-картами, 

обеспечивает  доступ  к  этим  картам  и  объединяет  эти  карты  в  более 

масштабные системы. В состав ПО хост-компьютера входят: 

  прикладные программы; 

  программы  системного  уровня,  поддерживающие  подключение 

считывателей (ридеров) смарт-карт к хост-платформе; 

  программы 

системного 

уровня, 

обеспечивающие 

применение 

конкретной смарт-карты, нуждающейся в поддержке прикладных программ. 

Кроме  того,  программное  обеспечение  хост-компьютера  содержит 

приложения  и  утилиты,  необходимые  для  поддержки  управления 

инфраструктурой смарт-карт. 

Программное  обеспечение  самой  смарт-карты,  часто  называемое 

«внутренним»  ПО,  включает  в  себя  программы,  которые  выполняются  на 

самой  смарт-карте.  В  зависимости  от  масштабов  решаемой  прикладной 

задачи  в  качестве  этого  ПО  выступает  операционная  система  смарт-карты, 

утилита и приложение. 

Программное  обеспечение  смарт-карты  подразделяют  по  назначению  на 

прикладные и системные программы. 

Прикладные  программы  используют  вычислительные  возможности  и 

емкость  памяти  смарт-карт  так  же,  как  и  любого  другого  компьютера,  и  не 

занимаются защитой данных смарт-карты. Системные программы, напротив, 

используются  непосредственно  для  улучшения  свойств  смарт-карты  по 

сохранению данных и обеспечению защиты. 

Прикладные  программы  хост-компьютера  используют  смарт-карту  для 

альтернативного выполнения одних и тех же функций (например, когда ключ 

шифрования  или  медицинскую  запись  предпочтительнее  хранить  на  смарт-

карте, чем в файле жесткого диска локального компьютера или в базе данных 

где-либо на сервере). 

Программное  обеспечение  хост-компьютера  использует  уникальные  и 

присущие  только  данной  смарт-карте  способности  обработки  и  хранения 

информации,  посылая  карте  данные  и  команды  и  получая  от  нее  данные  и 

результаты вычислений. 

Прикладные  программы  карты  обычно  используются  для  настройки 

существующей  серийной  смарт-карты  для  конкретного  применения  и 

обрабатываемой  информации  и  для  переноса  прикладных  программ  с  хост-

компьютера 

в 

саму 

карту. 

Это 

может 

делаться 

в 

интересах 

производительности 

для 

ускорения 

взаимодействия 

между 

хост-

компьютером и картой или в интересах безопасности для защиты внутренней 

части системы.  

Системные  программы  смарт-карт  пишутся  на  машинном  языке  низкого 

уровня  конкретного  чипа  смарт-карты  и  применяются  для  расширения  или 

замены  основных  функций  смарт-карты.  Программное  обеспечение  хост-

компьютера обычно бывает написано на одном из языков программирования 

высокого уровня, имеющихся на ПК и рабочих станциях (например, C++, C#, 

Java  или    Pascal),  и  поддерживает  связь  с  коммерчески  доступными 

библиотеками  и  драйверами  устройств  для  организации  доступа  к 

считывателям смарт-карт и самим картам, вставляемым в них[2]. 

Программное  обеспечение  хост-компьютера  соединяет  смарт-карты  и 

пользователей  в  единую  систему.  Например,  программа,  работающая  в 

банкомате,  использует  смарт-карты,  вставляемые  клиентами  банка,  для 

идентификации  клиентов  и  затем  предоставляет  доступ  клиентам  к  их 

банковским 

счетам. 

Программное 

обеспечение 

хост-компьютера 

приспосабливает 

свой 

отклик, 

основываясь 

на 

конкретном 

виде 

представленной ему карты. 

По  статистике  в  2011  году  каждый  человек  имел  в  среднем  от  трех  до 

пяти  идентификационных  карт,  что  составило,  в  общем,  от  21  до  35 

миллиардов карт. Замена каждой карты, по прогнозам, будет производиться в 

среднем 

через 

2-5 

лет. 

Смарт-карты  представляют  собой  пластиковые  карточки,  внутри  которых 

встроена  интегральная  микросхема,  благодаря  которой  смарт-карты 

используют  в  различных  технических  приложениях.  Эти  карты  имеют 

стандартные  размеры  85,6  мм  х  53,98  мм  х  0,76  мм  -  такие  же,  как  и 

повсеместно  используемые  банковские  карты  с  магнитной  полосой.  Самое 

широкие  применение  смарт-карты  нашли  в  качестве  электронного 

платежного  средства  и  идентификатора  в  системах  контроля  доступа. 

Внешне  смарт-карты  похожи  на  карты  памяти,  однако  микросхема  смарт-

карты  содержит  "логику",  что  и  делает  эти  карты  интеллектуальными,  по-

английски  -  "smart"  [3].  Сопроцессор  модульной  арифметики,  USB-

интерфейс  и  процедура  PTS  также  требуют  пусть  и  небольшой,  но 

аппаратной  модификации  существующего  кристалла.  Отсутствие  же 

поддержки  -  следствие  нехватки  аппаратных  ресурсов,  ибо  реализуются 

программно.  Таким  образом,  основной  задачей  является  увеличение 

ресурсов, а, следовательно, функциональности кристалла. 

Таким 

образом, 

смарт-карты 

стали 

такой 

же 

необходимостью 

современной жизни как часы или телефон. Основная техническая проблема - 

в  недостаточных  объёмах  различных  типов  памяти  кристалла,  т.е. 

аппаратных  ресурсов  кристалла  и  программная  проблема  –  в  отсутствии 

Казахстане специалистов в области программирования и криптографической 

защиты данных на смарт-картах.  

ЛИТЕРАТУРА 

  

1. 

www.pechatnick.com

, 

РПЦ «СОФИТ

», 04.03.2011 

2. 

www.wikipedia.ru

 

3. Дшхунян В.Л., Шаньгин В.Ф. Электронная идентификация. 2004 г. 

 

Илипов М.М., Атанов С.К. 

Зияткерлік смарт-карталар – тарих және перспективалар  

Осы  мақалада  смарт-карталардың  қолдануылары  қолданулар  және  ерекшеліктері 

перспективалары 

қарастырылған. 

Сонымен 

бірге 

олардың 

программалаулары 

программалық құралдар қарастырылған 

 

Ilipov M.M., Atanov S.K. 

Intellectual smart cards are history and prospects  

The  prospects  of  application  and  feature  of  the  use  of  smart  cards  are  considered  in  this 

article. Programmatic facilities of their programming are also considered