عنوان :

مقاله کارت های هوشمند

تعداد صفحات : ۹۷

نوع فایل : ورد و قابل ویرایش

چکیده

یکی از ابزارهایی که در انتقال اطلاعات مورداستفاده قرار می گیرد ، کارتهای هوشمنداست . این کارتها دارای فوایدی هستند ازقبیل کاهش زمان و هزینه ، انتقال بهتر و سریعتراطلاعات و در کل بهبود انتقال اطلاعات .

شرط لازم برای گسترش جهانی کارتهای هوشمند در زندگی روزمره , مانند استفاده معمول آنها در شکل کارتهای تلفن ,کارتهی بیمه سلامتی وکارتهای بانکی ,ایجاد استانداردهای ملی و بین المللی می باشد.

دلایل اهمیت وجود استاندارد برای توسعه مصرف کارتهای هوشمند اینست که یک کارت هوشمند  در اصل جزی از یک سیستم پیچیده می باشد .لذا باید  رابطه بین کارت و و سایر بخشهای سیستم  دقیقا مشخص شوند و با هم سازگار شوند.البته می توان این کار را برای هر سیستم جداگانه انجام داد.اما با این کار برای هر سیستم یک کارت هوشمند خاص لازم خواهد شد.به منظور جلوگیری از این مشکل استانداردهای غیر وابسته به کاربرد بوجود آمده  که ساخت کارتهای چند کاربردی را امکان پذیر می سازد.

در این پروژه ضمن معرفی کارت-های هوشمند و اشاره ای به تاریخچه ظهور و رشد آنها، به فناوری انواع کارت های هوشمند پرداخته شده و پس از برشمردن مزایای استفاده از این کارت ها، به کاربردهای کارت در پنج حوزه مختلف، از جمله: حمل و نقل؛ گردشگری؛ فرهنگی – رفاهی؛ پرداخت های روزمره شهروندان و خدمات نیروی انسانی سازمان ها

واژه های کلیدی: کارتهای هوشمند، مشخصات فیزیکی، حافظه، امنیت، کاربرد

فهرست مطالب

چکیده  ۱
مقدمه ۲
تاریخچه کارت های هوشمند ۵
فصل اول : مشخصات کارت هوشمند ۱۰
۱٫مشخصات فیزیکی کارت هوشمند۱۱
۲٫ دسته بندی های کارت هوشمند۱۲
•۲٫۱٫دسته بندی بر اساس سطح تماسی ۱۲
•کارت‌های هوشمند تماسی(Contact Smart Card)12
•کارت‌های هوشمند غیرتماسی(Contactless Smart Card)13
•کارت‌های هوشمند ترکیبی(Dual-Interface Smart Card)14
•۲٫۲٫دسته بندی بر اساس نوع تراشه۱۴
•انواع تراشه های کارت هوشمند ۱۴
•تراشه های دارای حافظه۱۴
•مدارهای مجتمع خاص منظوره۱۵
•تراشه های دارای ریز پردازنده۱۵
۳٫افزایش کارایی و سرعت تعامل ۱۶
۴٫استانداردهای کارت هوشمند۱۶
•استانداردهای بین المللی کارت هوشمند۱۷
•ISO/7816(استاندارد کارتهای هوشمند تماسی)۱۷
•استانداردهای کارت هوشمند غیر تماسی۱۸
فصل دوم : اجزاء کارت هوشمند ۱۹
۱٫ اجزای اصلی کارت۲۰
•۱٫۱ چاپ و برچسب گذاری۲۰
•۲٫۱برجسته سازی۲۱
•۳٫۱تصویر سه بعدی۲۱
•۴٫۱قاب نشانگر۲۲
•۵٫۱ اجزای لمسی۲۲
•۶٫۱ علامت مغناطیسی۲۲
•۷٫۱ پیمانه تراشه۲۳
•۸٫۱ انتن۲۳
۲٫ ریز کنترل کننده های کارت هوشمند ۲۴
•۲٫۱ پردازشگر۲۸
•۲٫۲ حافظه۲۹
۲٫۲٫۱ ROM30
۲٫۲٫۲ SRAM 30
۲٫۲٫۳ DRAM31
۲٫۲٫۴EPROM 32
۲٫۲٫۵ Flash & EEPROM  ۳۳
•۲٫۳ سخت افزار تکمیلی ۳۳
فصل سوم : امنیت کارت هوشمند ۳۶
۱٫ حملات رایج بر کارت های هوشمند ۳۷
•۱٫۱ مقدمه برای طبقه بندی حملات ۳۷
•۱٫۲ طبقه بندی حمله کنندگان ۳۸
۱٫۲٫۱ حملات از طریق خروجی به دارنده کارت و مالک کارت ۳۹
۱٫۲٫۲ حملات از طریق دارنده کارت به خروجی ۳۹
۱٫۲٫۳ حملات از طریق دارنده کارت به مالک اطلاعات ۳۹
۱٫۲٫۴ حملات از طرف صادر کننده علیه دارنده کارت ۴۱
۱٫۲٫۵ حملات از طریق تولید کننده علیه صاحب اطلاعات ۴۱
۲٫ اجرای سریع الگوریتم های رمزی   AES  در کارت های هوشمند ۴۱
•۲٫۱  روش ترکیب شده ی AES 44
۲٫۱٫۱ الگوریتم انتخابی  AES 45
•۲-۲ برنامه ریزی حافظه ی COS 49
۲٫۲٫۱  روش  CSOD 51
•۲٫۳ مرحله اجرا ۵۲
۳٫ طراحی اصولی پردازشگرهای کارت هوشمند مقاوم در برابر دستکاری ۵۳
•۳٫۱  حملات هجومی ۵۵
۳٫۱٫۱ باز کردن بسته بندی کارت هوشمند۵۵
۳٫۱٫۲ بازسازی طرح ۵۵
۳٫۱٫۳ ریزیابشگری دستی ۵۵
۳٫۱٫۴ تکنیکهای بازخوانی حافظه۵۶
۳٫۱٫۵ تکنیکهای پرتوی ذره ۵۶
•۳٫۲ حملات غیر هجومی۵۷
•۳٫۳ چاره جویی ها۵۸
۳٫۳٫۱ سیگنال حالتی تصادفی۵۸
۳٫۳٫۲ چند شیاره کردن تصادفی ۶۰
۳٫۳٫۳ حسگرهای فرکانس پایین قوی۶۱
۳٫۳٫۴ نابودی مدار بندی تست۶۲
۳٫۳٫۵  شمارشگر برنامه محدود شده ۶۳
۳٫۳٫۶ شبکه های حسگر لایه بالا۶۴
فصل چهارم : طراحی کارت هوشمند۶۵
طراحی و آزمایش تراشه کارت هوشمند با استفاده از شبکه ۶۶
۱٫  طـراحــی و ازمــایش تــراشه کارت هوشمنــد با استفــاده از شبکــه بـــر اساس تــراشه خودکار چرخه ای۶۶
•۱٫۱ تراشه کارت هوشمند کار رکن ۳ ۶۷
•۲٫۱ ساختار زنجیره۶۸
۱٫۲٫۱ پروتکل پیوند خودزمان۶۹
۱٫۲٫۲ انجام قابل سنجش ۶۹
۱٫۲٫۳ تعویض پکت اطلاعاتی ۷۱
•۱٫۳ ترکیب و مجتمع کردن تراشه کارت هوشمند با استفاده از زنجیره ۷۲
۱٫۳٫۱ ساختار شبکه ۷۲
۱٫۳٫۲ ادابپتور (مبدل برق) رابط شبکه ۷۳
فصل پنجم : کاربردهای کارت هوشمند ۷۵
کاربردهای کارت هوشمند۷۶
۱٫ کاربرد های شناسایی ۷۷
۲٫ کاربرد های مالی ۷۷
•۲-۱- خدمات حمل و نقل درون شهری و بین شهری۷۸
•۲-۲- خدمات کارت در حوزه گردشگری۸۰
•۲-۳- خدمات کارت هوشمند در حوزه فرهنگی – رفاهی۸۱
•۲-۴ خدمات کارت در حوزه پرداخت های شهروندان۸۳
•۵-۲ خدمات کارت در حوزه نیروی انسانی ۸۴
۳٫  کاربرد‌های نگهداری اطلاعات۸۴
کارت‌های هوشمند چند منظوره ۸۵
قسمت هایی از تکنولوژی های ساخت کارت هوشمند در ایران ۸۷
نتیجه۸۹
منابع۹۰

منابع

Smart Card Tutorial – Part 1, First Published in September 1992

Heng Guo, “Smart Cards and their Operating Systems”.

Smart Card HOWTO Tolga KILIÇLI  smartcard+PROBLEM(html document)

Fast Implementation of AES Cryptographic Algorithms in Smart Cards   Oliver K¨ommerling Markus G. Kuhn, Design Principles for Tamper-Resistant Smartcard Processors.

W.J.Bainbridge, L.A.Plana, S.B.Furber Computer Science Dept, The University of Manchester, UK

مقدمه

درحال حاضر، بشر به این حقیقت دست پیدا کرده است که انتقال فیزیکی،زمان­بر،هزینه زا ومحدودکننده است و برای آنکه بتواند این مشکل را مرتفع کند، از ابزارهای مختلف سودجسته است . اما وسیله ای که بیش از وسایل دیگر، مورداستفاده قرارگرفته وتاکنون بسیاری از مشکلات را حل کرده است و ازطرفی محدودیتهای کمتری نیز دارد،انتقال اطلاعات ازطریق تکنولوژیهای ارتباطی است .

این انتقال ، علاوه بر آنکه باعث پیشبرد فعالیتها می گردد، محدودیتهای انتقال فیزیکی را نداشته و حتی در مواردی بهتر ازآن عمل می کند. به عنوان مثال ، در انتقال فیزیکی ، امکان بروز اشتباه ، دوباره کاری و… به وفور مشاهده می شود درحالی که در انتقال اطلاعات ، این موارد به حداقل مقدار خودمی رسند. انتقال اطلاعات نیازمند یک تکنولوژی است که در جهان به عنوان تکنولوژی اطلاعات ( INFORMATION TECHNOLOGY ) شناخته می شود .

تکنولوژی اطلاعات دارای این ویژگی است که مرز علم و دانش را برداشته و ازتجمع دانایی در یک فرد یا یک مجموعه جلوگیری می کند .با این تکنولوژی ، ارتباط کشورها و مردمان آن بیشتر و نزدیکتر شده و جهان به سمت یک دهکده جهانی پیش می رود. درنهایت باعث می شود که مکان ، معنی فعلی خود را ازدست داده و محدودیتهای مکانی ازبین برود .

از آنجایی که این تکنولوژی باعث می شود که تمامی حرفه ها به صورت جهانی بتوانند از آن بهره گیری کنند، لزوم آشنایی و استفاده از آن ، ثابت می شود. به عنوان مثال ،تولیدکنندگان برای تمامی مراحل خرید مواداولیه ، تولید زیر قطعات ، مونتاژ قطعات وفروش محصولات خود نیاز به بهره گیری مناسب از تکنولوژی اطلاعات دارند چرا که چنانچه این بهره گیری به صورت مناسب وجود نداشته باشد، باعث از دست رفتن فرصتهای مختلف می گردد .

روند تکنولوژی اطلاعاتی این حقیقت را نشان می دهد که یا باید با این تکنولوژی آشنا شده و حداکثر استفاده را از آن کرد یا اینکه چشم و گوش را به روی آن بست و آن رانادیده گرفت .

نگاهی گذرا به چگونگی پیشرفت کشورهای توسعه یافته و روند پیشرفت آنها نشان می دهد که این کشورها در این تکنولوژی پیشقدم بوده و از آن به نحو مناسب استفاده می کنند. درحالی که سایر کشورها به نحو مناسب از این تکنولوژی استفاده نمی کنند .

با استفاده از این تکنولوژی ، پیاده سازی سیستم های مختلف که قبلا بدون دستیابی به چنین ابزاری ، مشکل به نظر می رسید، راحت تر و عملی تر شده است . به عنوان مثال ،شرکتهای مختلف برای انجام BENCHMARKING نیاز به شناسایی رقبا و نقاط قوت وضعف آنها دارند که به نظر می رسد با جهانی شدن این تکنولوژی ، این شناسایی بسیارساده تر شده و به وسیله انتقال اطلاعات این شرکتها می توانند به نحو مناسب عملیاتBENCHMARKING را انجام داده و موقعیت خود را ارتقا بخشند. این موضوع بویژه درایران حائزاهمیت است ، چرا که ایران در وضعیتی است که اگر از فواید این تکنولوژی بهره نبرد قطعا از کشورهای مختلف عقب خواهدافتاد .

بایستی توجه داشت که برای دستیابی به این اهداف ، استفاده از تکنولوژی اطلاعات لازم است ولی کافی نیست.

 تاریخچه کارت های هوشمند

براساس گزارش های منتشر شده، اولین کارت هوشمند حاوی یک ریزپردازنده، در سال ۱۹۶۷ میلادی و توسط دو مهندس آلمانی ابداع شد. این اختراع منتشر نشد تا اینکه یک روزنامه نگار فرانسوی در سال ۱۹۷۴ م، اختراع کارت هوشمند را در فرانسه به ثبت رسانیده و خبر ظهور این فناوری را منتشر کرد.

با رشد فناوری ساخت و تولید، هزینه تولید یک کارت هوشمند به شدت کاهش یافت تا اینکه در سال ۱۹۸۴ م، با بهره گیری اداره های پست و مخابرات فرانسه ازکارت های تلفن، واقعه مهمی به ثبت رسید. از این تاریخ به بعد، انحصار کارت های هوشمند تنها به عنوان کارت های بانکی، شکسته شد و امروزه کاربردهای گسترده ای از این نوع کارت ها در جامعه مشاهده می گردد.

در سال ۱۹۸۷ م، استانداردی برای نقل و انتقال اطلاعات روی کارت ها به ثبت رسید (۷۸۱۶- iso ) و این استانداردسازی باعث شد تا امروزه کارت های تولید شده توسط سازنده های مختلف، به راحتی از طریق سیستم های مختلف کارت خوان به تبادل و جابجایی اطلاعات بپردازند .

۱ – کارت هوشمند چیست ؟

کارتهای هوشمند (SMART CARD) کارتهایی هستند که از یک قسمت پلاستیکی تشکیل گردیده اند که در داخل آنها یک چیپ میکروپروسسور (MICROPROCESSORCHIP ) قرار دارد و اطلاعات لازم روی این چیپها قرار می گیرند. میزان و تنوع اطلاعاتی که در کارت ذخیره می گردد، به توانایی چیپ داخل آن بستگی دارد .

انواع مختلف کارتهای هوشمند که امروزه استفاده می شود، کارتهای تماسی ، بدون تماسی و کارتهای ترکیبی هستند .

کارتهای هوشمند تماسی بایستی در داخل یک کارت خوان قرار داده شوند. این کارتها یک محل تماس روی صفحه دارند که تماسهای الکترونیکی را برای خواندن ونوشتن روی چیپ (زمانی که در داخل کارت خوان قرار دارد)، فراهم می آورد. نمونه این کارتها در زندگی روزمره بسیار به چشم می خورد .

کارتهای بدون تماس ، یک آنتن سیم پیچی درون خود دارا هستند که همانند چیپ درداخل کارت ، گنجانده شده است . این آنتن درونی اجازه انجام ارتباطات و ردوبدل کردن اطلاعات را فراهم می آورد. برای چنین ارتباطی ، بایستی علاوه بر اینکه زمان ارتباطکاهش یابد، راحتی نیز افزایش پیدا کند. مزیتی که این کارت نسبت به حالت قبل دارد این است که نیاز به کارت خوان ندارد اما باید توجه داشت که در این مورد بایستی ارتباط اولیه توسط آنتن حتما برقرار گردد، درغیر این صورت نمی توان از کارت استفاده کرد .

کارتهای ترکیبی ، به عنوان هم کارتهای تماسی و هم کارتهای بدون تماس عمل می کنند و در حقیقت داخل این نوع کارتها هم چیپ الکترونیکی و هم آنتن وجود دارد وچنانچه کارت خوان وجود داشته باشد از کارت خوان می توان استفاده کرد و چنانچه وجود نداشته باشد ، از آنتن کارت می توان ارتباط را برقرار کرد.

شاید این سوال پیش آید که چرا از کارتهای هوشمند (کارتهای حافظه دار) به جای کارتهای مغناطیسی استفاده می شود ؟

پاسخ این است که ذخیره سازی اطلاعات در کارتهای هوشمند هزار مرتبه بیشتر ازکارتهای مغناطیسی است . مزیت دیگر اینکه این کارتها از سرعت ذخیره سازی بالا ومکانیسم های ایمنی قویتری برخوردارند.
۲- کاربردهای کارت هوشمند

با داشتن کارتهای هوشمند دیگر نیازی به داشتن کارتهای دیگر نیست . کاربرد کارتهای هوشمند به تفصیل درمتن بدان اشاره گردیده است .

۳- ویژگیهای کارت هوشمند

–       صداقت (LOYALITY )

–       کنترل دسترسی

–       میزان حافظه

–       امکان برنامه نویسی

۴- تعداد کارتهای هوشمند در جهان

در چندین سال قبل حدود۸۰۵ میلیون کارت هوشمند در جهان انتشار یافته و تا سال۲۰۰۰ ، این رقم به میزان ۲/۸ میلیون رسید.

 ۵- تفاوت کاربرد تکنولوژی اطلاعات با روش سنتی

درحال حاضر بیشتر اطلاعات به جای انتقال فیزیکی ازطریق تکنولوژی اطلاعات منتقل می گردند. این امر باعث کاهش زمان ، هزینه و نگهداری امنیت اطلاعات می شود.هم اکنون اکثر کشورها و از آن جمله ایران نیاز به بهره گیری از تکنولوژی اطلاعات را کاملاحس کرده و درجهت تامین این ابزارها قدم برمی دارند .
تفاوت تکنولوژی اطلاعات و روش سنتی در این است که با روش سنتی ، اغلب موارد اطلاعات به طور فیزیکی منتقل می شوند . مثلا در تجارت ، ابتدا بازاریابی با حضوربازاریاب و سپس فرستادن نمونه محصول و درنهایت فرستادن محصول درخواست شده انجام می شود، درحالی که با تجارت الکترونیکی بیشتر اطلاعات ردوبدل شده و فرایندفروش سریعتر و کم هزینه تر انجام می شود . با این روش می توان خریداران و فروشندگان بهتری را در زمان کم شناسایی کرد .

اما در روش سنتی به جای حمل کارتها، دفترچه ها و اطلاعات کاغذی ، کافی است ازیک کارت هوشمند که تمامی اطلاعات لازم مربوط به فرد را داراست ، استفاده کرد .

با این کارت مشکل گم شدن برخی مستندات ، فراموشی و اشتباه به حداقل مقدارمی رسد، در ثانی پردازش برخی از اطلاعات به راحتی میسر است چرا که این کارتهابه صورت استاندارد تهیه خواهدشد و لذا اطلاعات دریافت شده توسط افراد/موسسات دیگر ( بر خلاف روش سنتی ) نیاز به تفسیر ندارد .

۶- زمینه های جهانی گسترش کاربرد تکنولوژی اطلاعات در جهان آینده

از آنجایی که درحال حاضر محدودیتهای بین کشورها مانند واحد پولی ، مرزهای کشوری و غیره هنوز به طور کامل حل نشده است و ازطرفی برای اینکه کارتهای هوشمندهرچه بهتر و راحت تر مورداستفاده واقع شوند، نیاز هست که این مشکلات حل گردد.چنانچه این مشکلات حل شود، کاربرد کارتهای هوشمند بهتر و مفیدتر است. مثلا افراد در مسافرتهای خارجی ، نیاز به حمل پول نداشته و فقط با استفاده از اعتباری که در کشورمبدا در کارت هوشمند قرار داده اند می توانند نیازهای مالی خود را در آن کشور برطرف کنند .

۷- موانع پیش رو برای پیاده سازی کارتهای هوشمند در ایران

درحال حاضر انواع مختلفی از کارتهای هوشمند در ایران مورداستفاده قرار می گیرند اما این ایراد بر آنها وارد است که این کارتها ازنظر نوع ، شکل و کاربرد یکسان نیستند .

اما مشکلی که در این راستا احساس می گردد، یکی مساله ارتباط واحد پول کشور مابا سایر کشورها است که بایستی به نوعی حل شود. مساله دیگر، نیاز داشتن به کارت خوانهای یکسان در کل کشور است که خود این کارت خوان نیز باید براساس استاندارد |۶۱۸۷OSIباشد. مشکل اساسی دیگر این است که در کشور باید فرهنگ استفاده از کارت هوشمند جا بیفتد. بدین معنی که باید به همه افراد جامعه ، آموزش داد که برای ازبین بردن صفهای مختلف در موسسات ، از این کارت استفاده کنند. یعنی با این کاربایستی نحوه گردش کارها در موسسات و نقاط اشتراک آن با افراد کاملا مشخص و تعیین گردد.

جهت دریافت و خرید متن کامل مقاله و تحقیق و پایان نامه مربوطه بر روی گزینه خرید انتهای هر تحقیق و پروژه کلیک نمائید و پس از وارد نمودن مشخصات خود به درگاه بانک متصل شده که از طریق کلیه کارت های عضو شتاب قادر به پرداخت می باشید و بلافاصله بعد از پرداخت آنلاین به صورت خودکار  لینک دنلود مقاله و پایان نامه مربوطه فعال گردیده که قادر به دنلود فایل کامل آن می باشد .