O zrod čipové karty se zasloužil japonský vynálezce Kunitaka Arimura, který
jako první zapustil mikroelektronický obvod do plastikového substrátu.
Svůj vynález registroval v roce 1970. Jeho patent byl však zaměřen hlavně
na způsob, jak zasadit mikročip do karty, a nevyužil funkčních vlastností
systému; navíc byl omezen pouze na Japonsko, takže neměl velký vliv na
budoucí vývoj čipových karet.
O
několik let později, v roce 1974, si dal zaregistrovat francouzský žurnalista
Roland Moreno patent na “nezávislý elektronický objekt s pamětí”. Tady
už se věnovalo více pozornosti funkčním aspektům karty – včetně použití
PIN (Personal Identification Number – osobního identifikačního čísla) pro
kontrolu přístupu k datům uloženým na kartě. Téhož roku Moreno za účelem
vývoje nové technologie založil společnost Société Internationale pour
l’Innovation, později Innovatron. V současné době mají všichni výrobci
čipových karet licence od Innovatronu a rok 1974 je všeobecně považován
za začátek éry čipových karet.
První licenci od Innovatronu dostal Honeywell Bull, jeden z nejvýznamnějších
francouzských výrobců počítačů. Bull ve spolupráci s americkou Motorolou
dodal Innovatronu první čipovou kartu (bez mikroprocesoru) v roce 1976
a první “smart” kartu (čipovou kartu s procesorem) v roce 1979. Firma změnila
své jméno na Bull CP8 a pak na CP8 Transac. Bull si svůj výrobek dal patentovat
– tento tah byl natolik úspěšný, že skoro všichni výrobci čipů pro karty
požádali o licenci. Mikroprocesor u čipových karet má zatím pouze jedinou
funkci – stará se o bezpečnost přístupu k informacím uloženým v paměti.
Těmito informacemi mohou být např. údaje o pacientově zdraví (zdravotnické
karty), množství peněz (elektronická peněženka) apod. – většinou vždy data
hodná pečlivé ochrany před přístupem osob nepovolaných. Jiné francouzské
společnosti nebo pobočky se k CP8 rychle přidaly jako výrobci čipů. Začátkem
roku 1980 byla technologie už tak vyspělá, že přilákala pozornost francouzské
vlády a finančních, zdravotnických i telekomunikačních sektorů.
Nejvýznamnější zkouškou čipových karet byl v té době projekt řízený
Francouzskou asociací pro bankovní karty, dnes Carte Bancaire, v letech
1982 až 1984. Byla vytvořena pracovní skupina, která zahrnovala Carte Bleue
(Modrá karta spojená s Visou) a Carte Verte (Zelená karta spojená s MasterCard)
spolu s vládní Telekomunikační administrativou. Celý projekt zahrnoval
více než 100 000 karet a přes 700 elektronických platebních terminálů (zvaných
EPOS – Electronic Point Of Sale). Ve třech městech – Blois, Caen a Lyonu
– se provádělo několik experimentů s kartami tří vybraných výrobců čipů,
firem Bull, Schlumberger a Philips. Jedním z cílů pilotního programu bylo
zjistit, jaká technologie je pro čipové karty nejvýhodnější, a proto každý
výrobce použil jiný technický přístup. Bull nasadil v Blois karty CP8 s
procesorem MC6805 od Motoroly a 8 KB paměti (20 000 karet, 250 EPOS), Schlumberger
vydal v Lyonu karty s ochrannými logickými obvody (tzv. wired logic) s
4,6 KB (50 000 karet, 200 EPOS), a konečně Philips v Caen použil dvoučipovou
kartu (jeden čip jako mikroprocesor, druhý jako paměť) založenou na mikroprocesoru
8051 od Intelu s 16 KB (50 000 karet, 250 EPOS). Z technického hlediska
byly výsledky tohoto testu vynikající. Problémy ohlášené držiteli karet
a prodejci byly nepatrné a celkový názor uživatelů byl velmi příznivý.
Po zvážení kvality všech technologií vybrala Carte Bancaire čipovou kartu
Bull CP8 jako nejvhodnější pro finanční aplikace. Test zajistil Francii
největší trh s čipovými kartami na světě: do konce roku 1992 vydaly francouzské
banky přes 21 milionů karet. Ale také Philips podepsal s firmou Bull smlouvu,
jež mu dovolila vyrábět karty CP8 v licenci. Vedle bankovního systému pak
byly karty s wired-logic od firmy Schlumberger vybrány jako nejlepší pro
použití v telefonních automatech. Rok 1986 byl významný tím, že v něm vznikla
první norma pro čipové karty, standard ISO 7816. Dveře do budoucnosti se
definitivně otevřely a cesta k ní byla dlážděna zlatem.
A co se děje dnes? Čipové karty se rychle rozšířily
– s výjimkou USA – po celém světě a dnes se vydávají miliony karet přinášející
svým výrobcům a provozovatelům miliardy zisku. Samozřejmě ani japonští
výrobci čipů pro karty nezůstali pozadu a hrají už významnou roli. Jak
je zřejmé z připojeného schématu procesoru firmy Hitachi, jádro jejích
karet se v ničem neliší od jiných výrobků. Má CPU, I/O port – byť jen sériový
– a všechny tři druhy paměti (ROM s operačním systémem a programem, RAM
pro dočasné ukládaní dat a EEPROM pro čtení i zápis, která si pamatuje
obsah i bez proudu). Mnoho výrobců dnes přidává i zvláštní kryptografickou
jednotku na ochranu dat.
Stručně se zmíním o tom, proč se čipové karty neujaly v USA. Je to hlavně
ze dvou důvodů: v první řadě Amerika vždy byla a je velmi dobře “prodrátovaná”,
což se o evropských zemích říci nedá. Telefony tam fungují bez závad a
levně, dostat telefonní linku nebo i dvě či tři je otázkou tak jednoho
dne. A tato rychlost se nevztahuje jen na telefon, ale na všechny formy
komunikace od kabelové a satelitní televize, mobilní telefonické radiokomunikace
až po Internet a Intranet v podnicích. Dostat přístup na Internet přes
ISDN dnes není problém a stojí to jen o málo víc než analogová přípojka
přes modem. Komunikace jakéhokoliv druhu a služby s tím spojené vždy hrály
v USA velkou roli.
A druhý důvod? Celá Amerika funguje na “kredit”, který je velmi lehké
získat. Stačí, když platíte své účty včas a v pořádku; bez problému pak
získáte kreditní kartu od Visy, MasterCardu, Discovery nebo American Expressu,
karty od obchodních domů či benzinových společností, a to i když nemáte
v bance ani cent. S kartou pak můžete nakupovat vše, na co si vzpomenete
– od aut a letenek až po pračky, myčky nádobí, nábytek, obleky, benzin
nebo si přímo můžete vybrat z bankovního automatu hotové peníze, i když
na účtu žádné nemáte. S kreditní kartou můžete okamžitě platit prostřednictvím
telefonu za věci z katalogů nebo si předem zaplatit letenku. A když zaplatíte
dluh do jednoho měsíce, banka vám nic neúčtuje a vy můžete s penězi, které
byste jinak neměli, disponovat jak chcete – třeba z nich brát úrok. Navíc,
protože konkurence mezi poskytovateli kreditních karet je nemilosrdná,
dostáváte zdarma různé odměny – třeba určitý počet kilometrů od leteckých
společností. Když zákazník nakupuje např. v samoobsluze, také nepotřebuje
hotovost. Většinou platí “debetní” kartou s magnetickým proužkem (peníze
jsou okamžitě odečteny z jeho konta) nebo platí zase svou kreditní kartou.
Proto v USA zatím nevznikla potřeba platidla typu SmartCard s uloženou
hodnotou.
Situace se ale mění. Během olympijských her v Atlantě uskutečnila Visa
vůbec největší pilotní program v historii. Dala tam k dispozici čipové
karty s uloženou hodnotou (SVC – stored value card) ve výši 20 až 100 USD.
Kdo dostal řekněme dvacetidolarovou kartu (která se dala po vyprázdnění
znovu “nabít”), byl na tom stejně, jako by vyrazil do ulic s dvacetidolarovou
papírovou bankovkou – s tím rozdílem, že při postupném “rozměňování” karty
mu už žádné mince ani papírové peníze neprošly rukama. Všechny potřebné
transakce se odehrávaly elektronicky.
Visa vkládá do
tohoto programu hodně nadějí. V Atlantě byly desetitisíce lidí bez kreditu
a všichni chtěli jíst. Proto jedním z hlavních účastníků programu byly
podniky nabízející “fast food” jako McDonalds nebo Kentucky Fried Chicken.
Fronty se pohybovaly rychleji, protože zákazník jen zastrčil kartu do snímače
(ten mu automaticky odpočítal hodnotu z karty), dostal své jídlo, a už
byl na řadě další zákazník. Nebylo třeba vracet drobné a přepočítávat je,
majitel obchodu se nemusel bát, že mu je někdo z kasy ukradne, nemusel
balit mince a vozit je do banky atd. Tohle všechno šetří spoustu času a
námahy.
Vyhodnocování programu už dnes naznačuje skvělý úspěch karty (v Atlantě
bylo prodáno přes 1,3 milionu kusů – prázdná karta za šest dolarů), a tak
asi brzy budeme i ve Spojených státech svědky rozmachu čipových karet stejně
jako v Evropě. Carlo Pascarelli, prezident Visa USA, tomu bezmezně věří:
“Kdo by nechtěl vyměnit peněženku nacpanou deseti kreditními kartami, debetní
bankovou kartou a kartami na benzín za jedinou SmartCard, zvláště když
je mnohem bezpečnější!”
Už jsem se zmínil o tom co se stalo i co se
dnes děje. Ještě ale zbývá budoucnost. Její výklad přenechám jednomu z
vizionářů dnešního světa a to Billu Gatestovi. Ten zveřejnil ve svém pravidelném
sloupku úvahu s názvem „Digitální peněženka budoucnosti aneb kapesní PC“.
Nutno jen poznamenat, že tato úvaha vyšla bezmála před 3 lety. Gates tedy
říká: “Když ztratíte peněženku, znamená to potíže, protože v ní zpravidla
nebývají jen peníze. Ale s wallet PC – kapesním PC, který se stane populárním
už během několika let, se situace změní. Bude to počítač velikosti kreditní
nebo čipové karty s barevným displejem, který budete používat namísto mnoha
věcí, které dnes neustále vláčíte s sebou – peněz, klíčů, osobních průkazů,
kreditních karet, vstupenek, hodinek, novin, adresáře a organizátora, fotografie,
kalkulačky, řidičského průkazu, mobilního telefonu či pageru. High-end
PC vám navíc kdekoliv na Zemi přesně řekne, kde se nacházíte, protože bude
obsahovat Global Positioning System, a jestliže takový počítač ztratíte,
nebude to žádná tragédie, protože váš wallet PC obsahoval jen digitální
informace o věcech (od peněz až po pager), které jsou natrvalo uloženy
jinde, na bezpečném místě.” Microsoft už samozřejmě pracuje na softwaru
pro tento druh PC. Dnešní pokroky v bateriové technologii a elektronice
vůbec ho posunují z oblasti fikce do sféry velmi pravděpodobné reality.
Zda se Billova vize skutečně splní, ukáže budoucnost.
Toto byla vize, na čem ale pracují vědci v laboratořích? Dnes se sice
nejvíce používají karty bez procesoru, ale vývoj jde dál. Čipová karta
dokáže dnes rozpoznat i vůni svého majitele (!), může vydávat zvuky a mít
spoustu jiných funkcí. Do velikosti čipové karty se v nedaleké budoucnosti
vejde celý počítač. Pro (laboratorní) realizaci této fantastické miniaturizace
bylo až dosud technologickým problémem napájení, pokud by počítač v čipové
kartě měl mít prakticky použitelný výkon. Podle posledních zpráv z aplikovaného
výzkumu může být i tento problém překonán. To může ovlivnit celý trh platebních
karet. Budeme-li optimisté, nebude to dříve než za 5-10 let. Vždyť jen
nahrazování magnetického proužku u mezinárodních platebních karet čipem
může trvat až do roku 2002. Nový objev v oblasti napájení však umožní dodat
čipové kartě potřebný výkon pro nové uživatelské vlastnosti a zásadní bezpečnostní
opatření:
-
Bezpečnostní nezávislost na jakémkoli (platebním) terminálu, tj.
vnějším zařízení. Terminál (zařízení) může být falešný (ve světě je dost
lidí, kteří jsou ochotni ukrást celý bankomat či platební terminál, pokud
se jim to vyplatí) nebo může mít podvodně upravené programové vybavení
(uschovávající PIN zákazníků, čísla karet) apod.
-
Možnost pracovat s čipovou kartou mimo terminál. Například na zůstatek
v elektronické peněžence je možné se podívat ve frontě před pokladnou...
-
Výkon nutný pro provádění privátních kryptografických operací, které
se dosud musely provádět ve (více či méně) “nezabezpečeném” prostředí terminálu.
Bezpečnostní hledisko je významné, protože většina aplikací čipových karet
souvisí a bude souviset s penězi. Všeobecně se očekává nárůst počtu karet
v předplatitelských a platebních systémech (elektronické peněženky) vedoucí
až k radikálnímu omezení jak kovových, tak papírových peněz ve vyspělých
zemích světa. Bezpečnost tu bude proto hrát obrovskou roli.
Semestrální projekt z Číslicových počítačů II.
Autoři: Lumír Návrat,
Jakub
Konštacký, Zdeněk Šmíd,
Pavel Oplatek
