Smart Card ทำงานอย่างไร

Smart Card คืออะไร?

สมาร์ทการ์ดเป็นการ์ดชนิดพิเศษเช่นอุปกรณ์ที่มีชิปวงจรรวมฝังอยู่ ชิป IC สามารถเป็นไมโครโปรเซสเซอร์ที่มีหน่วยความจำหรือเพียงแค่วงจรหน่วยความจำธรรมดา ๆ พูดง่ายๆของคนธรรมดาสมาร์ทการ์ดคือการ์ดที่เราสามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลจัดเก็บและจัดการข้อมูลได้

Smart Card ทำงานอย่างไร

สมาร์ทการ์ดเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์โฮสต์หรือคอนโทรลเลอร์ผ่านเครื่องอ่านการ์ดซึ่งรับข้อมูลจากสมาร์ทการ์ดและส่งข้อมูลไปยังคอมพิวเตอร์โฮสต์หรือคอนโทรลเลอร์

ระบบการทำงานของสมาร์ทการ์ดขั้นพื้นฐาน

Smart Card Reader คืออะไร?

สมาร์ทการ์ด เครื่องอ่านเป็นอุปกรณ์ที่สมาร์ทการ์ดเชื่อมต่อไม่ว่าโดยตรงหรือโดยอ้อมโดยใช้การสื่อสาร RF เชื่อมต่อกับพีซีหรือไมโครคอนโทรลเลอร์โดยใช้พอร์ต USB หรือพอร์ตอนุกรม RS232 อาจเป็นเครื่องอ่านแบบสัมผัสหรือแบบไม่สัมผัสก็ได้

เครื่องอ่านบัตรสมาร์ทการ์ด

สมาร์ทการ์ด 2 ประเภทขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อกับเครื่องอ่านสมาร์ทการ์ด

• ติดต่อสมาร์ทการ์ด : สมาร์ทการ์ดประเภทนี้ประกอบด้วยหน้าสัมผัสไฟฟ้าที่ใช้เชื่อมต่อกับเครื่องอ่านการ์ดที่เสียบการ์ด หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าถูกติดตั้งบนเคลือบทองที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าบนพื้นผิวการ์ด

สมาร์ทการ์ดผู้ติดต่อที่มีการเชื่อมต่อไฟฟ้า

• สมาร์ทการ์ดแบบไม่สัมผัส : ประเภทของ สมาร์ทการ์ดสื่อสาร กับผู้อ่านโดยไม่ต้องสัมผัสทางกายภาพ แต่จะประกอบด้วยเสาอากาศที่ใช้สื่อสารโดยใช้คลื่นความถี่วิทยุกับเสาอากาศบนเครื่องอ่าน โดยปกติจะรับพลังงานจากเครื่องอ่านผ่านสัญญาณแม่เหล็กไฟฟ้า

สมาร์ทการ์ดแบบไม่สัมผัส

สมาร์ทการ์ด 2 ประเภทขึ้นอยู่กับฟังก์ชันและการกำหนดค่า

• การ์ดหน่วยความจำ: การ์ดเหล่านี้ประกอบด้วยวงจรหน่วยความจำเท่านั้น สามารถจัดเก็บอ่านและเขียนข้อมูลไปยังตำแหน่งใดตำแหน่งหนึ่งเท่านั้น ไม่สามารถประมวลผลหรือจัดการข้อมูลได้ อาจเป็นการ์ดหน่วยความจำแบบตรงซึ่งใช้ในการจัดเก็บข้อมูลหรือการ์ดหน่วยความจำที่มีการป้องกันซึ่งมีการ จำกัด การเข้าถึงหน่วยความจำและสามารถใช้เขียนข้อมูลได้ นอกจากนี้ยังสามารถเป็นการ์ดแบบชาร์จซ้ำหรือใช้แล้วทิ้งซึ่งมีหน่วยความจำซึ่งสามารถใช้ได้เพียงครั้งเดียว

สมาร์ทการ์ดหน่วยความจำ

• การ์ดที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์: การ์ดเหล่านี้ประกอบด้วยไมโครโปรเซสเซอร์ที่ฝังอยู่บนชิปนอกเหนือจากบล็อกหน่วยความจำ นอกจากนี้ยังประกอบด้วยส่วนเฉพาะของไฟล์ด้วยแต่ละไฟล์ที่เกี่ยวข้องกับฟังก์ชันเฉพาะ ข้อมูลในไฟล์และการจัดสรรหน่วยความจำได้รับการจัดการผ่านระบบปฏิบัติการซึ่งอาจเป็นระบบปฏิบัติการคงที่หรือระบบปฏิบัติการแบบไดนามิก ช่วยให้สามารถประมวลผลและปรับแต่งข้อมูลและสามารถใช้สำหรับการทำงานหลายอย่าง

สมาร์ทการ์ดที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์

4 ขั้นตอนในการสร้างสมาร์ทการ์ด

• ขั้นตอนแรกเกี่ยวข้องกับ การออกแบบ . การออกแบบเกี่ยวข้องกับการระบุชิปสำหรับขนาดหน่วยความจำความเร็วนาฬิกาประเภทหน่วยความจำระเหยประเภทของระบบปฏิบัติการและการระบุซอฟต์แวร์แอพพลิเคชั่นการระบุประเภทการ์ดขนาดและการทำงานและคุณสมบัติเพิ่มเติม
• ขั้นตอนที่สองเกี่ยวข้องกับ การผลิตชิป . สิ่งนี้เกี่ยวข้องกับการติดตั้งชิปซิลิกอนบนพื้นผิวกระจกอีพ็อกซี่ด้วยขั้วต่อชุบทองโดยใช้ดาย ชิปซิลิกอนถูกเชื่อมเข้ากับขั้วต่อโดยใช้สายเชื่อมต่อ (เทคนิคการเชื่อมลวด) หรือใช้เทคโนโลยีชิปพลิก (โดยใช้ตัวประสาน) จากนั้นชิปบนวัสดุพิมพ์จะถูกปิดผนึกโดยใช้อีพอกซีเรซินและติดกาวเข้ากับพื้นผิวการ์ด พื้นผิวการ์ดอาจเป็นบัตรพลาสติกที่ทำจากพีวีซีหรือบัตรโพลีเอสเตอร์
• ขั้นตอนที่สามเกี่ยวข้องกับ กำลังโหลดรหัส ไปยังหน่วยความจำโดยใช้คำสั่งพิเศษ
• ขั้นตอนที่สี่เกี่ยวข้องกับ กำลังโหลดข้อมูล ลงในหน่วยความจำ PROM เพื่อให้ข้อมูลเกี่ยวข้องกับบุคคลคนเดียว

ข้อดีของ Smart Card:

• อาจได้รับการกำหนดค่าใหม่ทันที
• ใช้ซ้ำได้
• การทำธุรกรรมที่ปลอดภัย
• ให้ความปลอดภัยมากขึ้น
• แข็งแกร่งและเชื่อถือได้มากขึ้น
• อนุญาตให้บันทึกบทบัญญัติมากมายในบัตรเดียว

5 พื้นที่ของการใช้งานบัตรสมาร์ทการ์ด:

• โทรคมนาคม: การใช้งานที่โดดเด่นที่สุดของ เทคโนโลยีสมาร์ทการ์ด อยู่ระหว่างการพัฒนา ซิมการ์ดหรือโมดูลระบุตัวตนของสมาชิก . ซิมการ์ดให้การระบุตัวตนที่ไม่ซ้ำกันสำหรับสมาชิกแต่ละคนและให้การเข้าถึงเครือข่ายสำหรับสมาชิกแต่ละคนและจัดการการตรวจสอบสิทธิ์

ซิมการ์ด

• ในประเทศ: สมาร์ทการ์ดที่ใช้บ่อยที่สุดในประเทศคือสมาร์ทการ์ด DTH การ์ดใบนี้ให้สิทธิ์ในการเข้าถึงข้อมูลที่มาจากดาวเทียม พูดง่ายๆว่าการ์ดที่เราสามารถเข้าถึงบริการ Direct to Home TV นั้นไม่ใช่แค่สมาร์ทการ์ดเท่านั้น ข้อมูลถูกเข้ารหัสและถอดรหัสภายในสมาร์ทการ์ด

ระบบ DTH พื้นฐานพร้อมสมาร์ทการ์ด

• อีคอมเมิร์ซและการค้าปลีก : สามารถใช้สมาร์ทการ์ดในการจัดเก็บข้อมูลเช่นรายละเอียดบัญชีของบุคคลรายละเอียดธุรกรรมและสามารถใช้ในการซื้อสินค้าออนไลน์โดยทำหน้าที่เป็นบัตรเครดิต ผู้ค้าปลีกบางรายยังสามารถใช้สมาร์ทการ์ดเพื่อจัดเก็บคะแนนสำหรับลูกค้ารายใดรายหนึ่งและให้สิ่งจูงใจที่จำเป็นแก่ลูกค้าซ้ำ

• ใบสมัครธนาคาร: การใช้สมาร์ทการ์ดที่โดดเด่นที่สุดในแอปพลิเคชันธนาคารคือการแทนที่บัตรเครดิตหรือเดบิตแบบแถบแม่เหล็กแบบเดิม ตัวอย่างคือ MasterCard และ VISA

VISA Smart Card

• แอปพลิเคชันภาครัฐ: รัฐบาลกำลังใช้สมาร์ทการ์ดเพื่อออกบัตรประจำตัวให้กับบุคคลซึ่งมีรายละเอียดทั้งหมดของแต่ละบุคคล ตัวอย่างคือโครงการบัตร Adhar ที่เพิ่งเริ่มต้นในอินเดีย

Adhar การ์ดรุ่น

• การเข้าถึงทางกายภาพที่ปลอดภัย: สามารถใช้สมาร์ทการ์ดโดยองค์กรหรือพื้นที่สาธารณะที่แตกต่างกันเพื่อให้สิทธิ์การเข้าถึงแก่พนักงาน (สมาชิกขององค์กร) หรือบุคคลอื่น ๆ ไปยังพื้นที่ที่ปลอดภัย โดยทั่วไปสมาร์ทการ์ดจะมีรายละเอียดข้อมูลประจำตัวของแต่ละบุคคลซึ่งจะถูกสแกนและตรวจสอบ

ตัวอย่างบัตรประจำตัวสำหรับองค์กร

แอปพลิเคชันการทำงานของระบบสมาร์ทการ์ดเพื่อให้การเข้าถึงพื้นที่ปลอดภัยได้รับอนุญาต

อย่างที่เห็นหนึ่งในแอปพลิเคชันที่โดดเด่นของสมาร์ทการ์ดคือการจัดเก็บข้อมูลประจำตัวของบุคคล เมื่อบุคคลนั้นพยายามเข้าไปในพื้นที่ที่ปลอดภัยข้อมูลในสมาร์ทการ์ดของเขา / เธอจะถูกตรวจสอบด้วยข้อมูลที่มีอยู่ในฐานข้อมูลและหากตรงกันบุคคลนั้นจะได้รับอนุญาตให้เข้าถึงได้

ระบบสมาร์ทการ์ด

ระบบประกอบด้วย 4 ส่วนหลัก:

• สมาร์ทการ์ดซึ่งโดยทั่วไปเป็นสมาร์ทการ์ดหน่วยความจำแบบติดต่อซึ่งมีข้อมูลเกี่ยวกับบุคคล
• เครื่องอ่านสมาร์ทการ์ดซึ่งโดยทั่วไปเป็นเครื่องอ่านสมาร์ทการ์ดแบบสัมผัสและใช้เพื่ออ่านข้อมูลจากการ์ด
• คอนโทรลเลอร์ที่รับข้อมูลจากเครื่องอ่านสมาร์ทการ์ดผ่านอินเทอร์เฟซ RS232
• โหลดซึ่งเป็นรีเลย์ในกรณีนี้ใช้ในการขับเคลื่อนมอเตอร์และเชื่อมต่อกับคอนโทรลเลอร์ผ่าน IC ไดรเวอร์รีเลย์

การทำงานของระบบมีดังนี้:

แผนภาพบล็อกแสดงระบบสมาร์ทการ์ดเพื่ออนุญาตการเข้าถึงที่ได้รับอนุญาต

• บุคคลนั้นใส่การ์ดของตนในเครื่องอ่านการ์ด
• เครื่องอ่านการ์ดส่งข้อมูลไปยัง MAX 232 IC ผ่านขั้วต่อ DB9
• ไมโครคอนโทรลเลอร์รับข้อมูลจาก MAX 232 และได้รับการตั้งโปรแกรมเพื่อเปรียบเทียบข้อมูลที่ได้รับกับข้อมูลที่จัดเก็บไว้ในฐานข้อมูล
• หากข้อมูลตรงกันไมโครคอนโทรลเลอร์จะพัฒนาลอจิกสูงที่ขาเอาต์พุตโดยเชื่อมต่อกับขาอินพุตของไดรเวอร์รีเลย์
• IC ไดรเวอร์รีเลย์จะพัฒนาลอจิกต่ำที่เอาต์พุตและเพิ่มพลังงานให้กับรีเลย์
• ตอนนี้หน้าสัมผัสทั่วไปของรีเลย์เชื่อมต่อกับหน้าสัมผัสที่เปิดตามปกติและมอเตอร์ที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมโดยที่หน้าสัมผัสรีเลย์จะหมุนเพื่อให้ประตูเปิดออก
• ในกรณีที่ข้อมูลไม่ตรงกันไมโครคอนโทรลเลอร์จะถูกตั้งโปรแกรมให้พัฒนาลอจิกต่ำที่ขาเอาต์พุตและรีเลย์จึงไม่ได้รับพลังงานทำให้ประตูปิดอยู่เสมอ
• ผลลัพธ์ที่ได้จะแสดงบนจอ LCD ตามลำดับซึ่งจะแสดงข้อมูลว่าตรงกันหรือไม่

นี่คือภาพรวมพื้นฐานของสมาร์ทการ์ด สามารถเพิ่มรายละเอียดเพิ่มเติมได้

เครดิตภาพ:

• ระบบสมาร์ทการ์ดแบบไม่สัมผัสโดย Prowzer
• ระบบสมาร์ทการ์ดติดต่อโดย t3.gstatic
• ติดต่อสมาร์ทการ์ดที่มีการเชื่อมต่อไฟฟ้าโดย Innoozest
• สมาร์ทการ์ดผู้ติดต่อน้อยลงโดย Ukrfid.innoware
• สมาร์ทการ์ดหน่วยความจำโดย Farm9.staticflickr
• สมาร์ทการ์ดที่ใช้ไมโครโปรเซสเซอร์โดย Andreonicards
• ซิมการ์ดโดย ความรู้
• ระบบ DTH พื้นฐานพร้อมสมาร์ทการ์ดโดย วิกิมีเดีย
• VISA Smart Card โดย วิกิมีเดีย
• Adhar Card Model โดย T2.gstati
• ตัวอย่างบัตรประจำตัวสำหรับองค์กรโดย วิกิมีเดีย