Lịch sử phát triển thẻ thông minh

Thẻ thông minh, thẻ gắn chip, hay thẻ tích hợp vi mạch (integrated circuit card -ICC) là loại thẻ bỏ túi thường có kích thước của thẻ tín dụng, bên trong chứa một mạch tích hợp có khả năng lưu trữ và xử lý thông tin. Nó có thể đóng vai trò như thẻ căn cước, thực hiện việc xác thực thông tin, lưu trữ dữ liệu hay dùng trong các ứng dụng thẻ. Có hai loại thẻ thông minh chính. Các thẻ nhớ (memory card) chỉ chứa các thành phần bộ nhớ bất biến (non-volatile memory), và có thể có một số chức năng bảo mật cụ thể. Thẻ vi xử lý chứa bộ nhớ khả biến (volatile memory) và các thành phần vi xử lý. Thẻ làm bằng nhựa, thường là PVC, đôi khi ABS. Thẻ có thể chứa một ảnh 3 chiều (hologram) để tránh các vụ lừa đảo.

Thẻ gắn chip tự động đầu tiên được phát minh vào năm 1968 bởi khoa học gia tên lửa người Đức Helmut Gröttrup và đồng nghiệp của ông là Jürgen Dethloff; bằng sáng chế này cuối cùng cũng được công nhận vào năm 1982. Lần đầu tiên dùng thẻ loại này với số lượng lớn là ở Pháp, dùng trong việc thanh toán điện thoại công cộng dùng thẻ hoặc xu ở Pháp, bắt đầu vào năm 1983.’Télécarte).

Roland Moreno đăng ký bằng sáng chế về thẻ nhớ vào năm 1974. Năm 1977, Michel Ugon thuộc công ty Honeywell Bull phát minh ra thẻ thông minh vi xử lý đầu tiên. Năm 1978, Bull đăng ký bằng sáng chế về SPOM (Bộ vi tính một chip tự lập trình được -Self Programmable One-chip Microcomputer) mà đưa ra được một kiến trúc cần thiết để tự động lập trình lên một chip trên thẻ. Ba năm sau, chi đầu tiên dùng cho thẻ mang tên “CP8” được Motorola sản xuất dựa trên bằng sáng chế này. Vào thời đó, Bull đã có 1200 bằng sáng chế liên quan đến thẻ thông minh. Năm 2001, Bull bán bộ phận CP8 của họ và tất cả các bằng sáng chế liên quan cho Schlumberger. Schlumberger ghép bộ phận về thẻ thông minh của họ với CP8 và đặt tên là Axalto. Đến năm 2006, Axalto và Gemplus, là hai nhà máy sản xuất thẻ thông minh lớn nhất thế giới vào thời điểm đó, kết hợp lại với nhau và lấy tên là Gemalto.

Việc tích hợp chip vào trong tất cả các thẻ tài khoản của Pháp (Carte Bleue) hoàn tất vào năm 1992. Khi thanh toán ở Pháp bằng Carte Bleue, người ta nhét thẻ vào trong một trạm đầu cuối của ngân hàng, rồi nhập tiếp PIN trước khi quá trình thanh toán được chấp nhận. Chỉ có rất ít quy trình thanh toán được chấp nhận mà không phải khai báo PIN (chẳng hạn như việc thanh toán lệ phí cầu đường với số tiền nhỏ).

Các hệ thống thanh toán điện tử dựa trên thẻ thông minh (mà trong các hệ thống này, số dư tài khoản được lưu trữ ngay trên chip của thẻ, không cần phải lưu trên một tài khoản bên ngoài tại ngân hàng, điều này cho phép các trạm đầu cuối quyết định luôn việc chấp nhận thanh toán từ thẻ hay không mà không cần phải nối mạng về trung tâm ở ngân hàng) đã được thử nghiệm ở châu Âu từ giữa những năm 1990, đặc biệt là ở Đức (Geldkarte), Úc (Quick), Bỉ (Proton), Pháp (Moneo), Hà Lan (Chipknip and Chipper), Thụy Sĩ (“Cash”), Na Uy (“Mondex”), Thụy Điển (“Cash”), Phần Lan (“Avant”), Anh (“Mondex”), Đan Mạch (“Danmønt”) and Bồ Đào Nha (“Porta-moedas Multibanco”).

Sự bùng nổ dùng thẻ thông minh bắt đầu trong thập niên 90, khi có sự xuất hiện của SIM dùng trong thiết bị điện thoại di động GSM ở châu Âu. Cùng với việc mạng di động mở rộng khắp châu Âu, thẻ thông minh ngày càng trở nên thông dụng.

Vào năm 1993, các đại gia trong ngành thanh toán quốc tế như MasterCard, Visa, và Europay thỏa thuận cùng hợp tác để xây dựng nên chuẩn kỹ thuật cho việc dùng thẻ thông minh trong các thẻ thanh toán ở cả hai loại thẻ tài khoản và thẻ tín dụng. Phiên bản đầu tiên của hệ thống EMV này được công bố vào năm 1994. Đến năm 1998, một phiên bản khác tin cậy hơn ra đời. EMVco, công ty mà chịu trách nhiệm bảo trì lâu dài hệ thống này, đã nâng cấp chuẩn kỹ thuật vào năm 2000 và một lần nữa gần đây nhất là năm 2004. Mục tiêu của công ty EMV là phải đảm bảo với các tổ chức tài chánh và các đại lý rằng các chuẩn kỹ thuật dù phát triển nhưng vẫn phải giữ được tương thích với phiên bản 1998.

Ngoại trừ một số nước như Mỹ, nhìn chung trên toàn thế giới đã có những bước phát triển đáng kể trong việc xây dựng các thiết bị tại các điểm bán tuân thủ theo EMV cũng như việc phát hành các thẻ tín dụng và thẻ tài khoản thỏa mãn các yêu cầu kỹ thuật của EMV. Lấy ví dụ, một hiệp hội thanh toán toàn quốc của một nước nào đó, liên kết với MasterCard International, Visa International, American Express và JCB, phát triển các dự án triển khai chi tiết nhằm đảm bảo thỏa mãn việc sử dụng cho nhiều loại tài khoản khác nhau.

Thẻ thông minh với giao tiếp không cần tiếp xúc đã trở nên ngày càng phổ biến trong các ứng dụng thanh toán và mua vé, chẳng hạn trong bài toán bán vé vận tải công cộng. Hiện nay, Visa và MasterCard đã đồng ý thực hiện một phiên bản tại Mỹ (2004 – 2006).

Nhìn toàn cảnh thế giới, các hệ thống thu phí giao thông dùng thẻ thông minh không tiếp xúc hiện đang được triển khai nhiều. Nhiều chuẩn khác nhau xuất hiện ở nhiều địa phương khác nhau và thường không tương thích với nhau, mặc dầu hiện nay thẻ theo chuẩn MIFARE của Philips đang có một thị phần đáng kể ở cả Mỹ và châu Âu.

Thẻ thông minh hiện đang bắt đầu được dùng trong các dự án làm thẻ chứng minh nhân dân cũng như các loại giấp phép ở các mức vùng, toàn quốc hay toàn cầu. Các dự án làm thẻ công dân, giấy phép lái xe, thẻ bệnh nhân trên cơ sở thẻ thông minh ngày càng nhiều. Lấy ví dụ, ở Malaysia, dự án thẻ chứng minh nhân dân trong nước, mang tên MyKad, là một loại thẻ bắt buộc mọi người dân phải làm. Thẻ chứng minh này có 8 ứng dụng khác nhau và cung cấp đến 18 triệu người dùng. Thẻ thông minh không tiếp xúc hiện đang được tích hợp vào giấy thông hành sinh trắc ICAO để tăng cường tính an ninh trong phạm vi quốc tế.

Thẻ thông minh có tiếp xúc: Loại thẻ thông minh có tiếp xúc có một diện tích tiếp xúc, bao gồm một số tiếp điểm mạ vàng, và có diện tích khoảng 1 cm vuông. Khi được đưa vào máy đọc, con chip trên thẻ sẽ giao tiếp với các tiếp điểm điện tử và cho phép máy đọc thông tin từ chip và viết thông tin lên nó. Thẻ áp dụng các chuẩn ISO/IEC 7816 và ISO/IEC 7810. Thẻ không có pin, năng lượng làm việc sẽ được cấp từ máy đọc thẻ.

Thẻ thông minh không tiếp xúc:  là loại thẻ mà chip trên nó liên lạc với máy đọc thẻ thông qua công nghệ cảm ứng RFID (với tốc độ dữ liệu từ 106 đến 848 kbit/s). Những thẻ này chỉ cần đặt gần một anten để thực hiện quá trình truyền và nhận dữ liệu. Chúng thường được dùng trong các tình huống truyền nhận dữ liệu thật nhanh hay khi người chủ thẻ cần rảnh tay, chẳng hạn ở các hệ thống giao thông công cộng mà có thể sử dụng không cần rút thẻ ra khỏi ví.

Chuẩn thông tin cho thẻ thông minh không tiếp xúc là ISO/IEC 14443, phát hành năm 2001. Nó quy định hai kiểu thẻ không tiếp xúc (“A” and “B”), cho phép liên lạc với khoảng cách lên đến 10 cm. Cũng có một vài chuẩn khác như ISO 14443 kiểu C, D, E và F mà đã bị loại bỏ bởi International Organization for Standardization. Một chuẩn khác của thẻ thông minh là ISO 15693, cho phép thông tin ở khoảng cách lên đến 50 cm.

Một công nghệ không tiếp xúc có liên quan là RFID (radio frequency identification – xác nhận dựa vào tần số vô tuyến). Trong một số trường hợp cụ thể, nó có thể dùng trong những ứng dụng tương tự như thẻ thông minh không tiếp xúc, chẳng hạn dùng để thu phí cầu đường điện tử. Các thiết bị RFID thông thường không có chứa bộ nhớ ghi được hay có bộ vi xử lý như thẻ thông minh.

Có loại thẻ gồm cả hai loại giao tiếp mà cho phép truy xuất bằng cách tiếp xúc và không tiếp xúc trên cùng một thẻ. Ví dụ như thẻ giao thông nhiều ứng dụng của Porto, gọi là Andante, mà dùng một chip cho cả tiếp xúc và không tiếp xúc.

Giống như thẻ thông minh có tiếp xúc, thẻ không tiếp xúc không có pin. Bên trong thẻ có một cuộn cảm mà có khả năng dò một số tín hiệu vô tuyến, chỉnh lưu tín hiệu, và rồi dùng nó để cung cấp năng lượng cho chip trên thẻ.

Các ứng dụng

An ninh cho máy tính

Trình duyệt web Mozilla Firefox có thể dùng thẻ thông minh để lưu trữ chứng nhận dùng cho việc duyệt web một cách an ninh. Một vài hệ thống mã hóa đĩa, chẳng hạn như FreeOTFE, có thể dùng thẻ thông minh để giữ các khóa mã một cách an ninh, và cũng để thêm một lớp nữa cho việc mã hóa các phần quan trọng nhất của đĩa cần bảo mật. Thẻ thông minh cũng được dùng cho việc xác nhận và cho phép truy cập đến các máy tính mà không cần phải sử dụng thêm một phương tiện nào khác như mật khẩu,…

Tài chính

Các ứng dụng của thẻ thông minh trong lĩnh vực tài chánh bao gồm: thẻ tín dụng hay thẻ ATM, thẻ đổ xăng, SIM cho điện thoại di động, thẻ truyền hình cho các kênh phải trả tiền, các thẻ dùng cho điện thoại công cộng hoặc giao thông công cộng.

Thẻ thông minh cũng có thể dùng như ví điện tử. Chip trên thẻ thông minh có thể được nạp sẵn một số tiền mà có thể dùng tiêu xài tại các trạm đỗ xe và các máy bán hàng tự động. Một số ví dụ như Proton, Geldkarte, Chipknip và Mon€o. Thẻ Geldkarte của Đức cũng có thêm tính năng kiểm tra tuổi của người mua để cho phép mua thuốc lá tại các máy bán hàng tự động hay không.

Dùng cho thẻ chứng minh hoặc các thẻ tương tự

Dùng trong các thẻ chứng minh nhân dân kỹ thuật số. Trong ứng dụng này, thẻ thông minh được dùng như một bằng chứng để xác minh.

Hệ thống giấy phép lái xe dùng thẻ thông minh: Giấy phép lái xe dùng thẻ thông minh sẽ lưu trữ và cập nhật thông tin vi phạm và số tiền phạt chưa đóng của tài xế. Nó cũng lưu thông tin cá nhân, loại và số giấy phép cũng như hình chụp của người chủ thẻ. Ngoài ra các thông tin cần thiết cho cấp cứu như nhóm máu, dị ứng, và sinh trắc học (dấu tay) cũng được lưu vào trong chip nếu người chủ thẻ yêu cầu.

Áp dụng trong thẻ chứng minh nhân dân số. Việt Nam chúng ta cũng đang áp dụng chứng minh nhân dân số có gắn chíp.

Nguồn: Wikipedia