Tarjeta inteligente para niños

Una tarjeta inteligente (también conocida como smart card o tarjeta con circuito integrado) es una tarjeta de tamaño similar al de una tarjeta de crédito que contiene un pequeño chip. Este chip le permite realizar tareas programadas y almacenar información de forma segura.

Existen dos tipos principales de tarjetas inteligentes:

• Las tarjetas de memoria solo guardan información y tienen algunas funciones de seguridad.
• Las tarjetas con microprocesador son más avanzadas, ya que tienen memoria y un pequeño procesador, como si fueran una mini computadora.

Las tarjetas inteligentes más comunes son las que tienen un microprocesador. Son del tamaño de una tarjeta de crédito o más pequeñas, como las tarjetas SIM de los teléfonos móviles. Tienen características especiales, como un procesador seguro para proteger la información, un sistema para organizar archivos de forma segura y datos que podemos leer. Además, pueden ofrecer servicios de seguridad, como mantener la información guardada en secreto.

Estas tarjetas no necesitan baterías, ya que obtienen la energía de los aparatos que las leen.

Historia de las Tarjetas Inteligentes

Las tarjetas inteligentes fueron inventadas y patentadas en la década de 1970. Varias personas en Alemania, Japón y Francia contribuyeron a su desarrollo, como Juergen Dethloff, Helmut Gröttrup, Kunitaka Arimura y Roland Moreno.

El primer uso masivo de estas tarjetas fue en Francia en 1983, para pagar en los teléfonos públicos. Desde entonces, las tarjetas inteligentes han mejorado mucho y se usan en más lugares.

Su mayor crecimiento fue en los años 90, cuando se empezaron a usar las tarjetas SIM en los teléfonos móviles GSM en Europa.

En 1996, empresas como MasterCard, Visa y Europay crearon un estándar llamado EMV para que las tarjetas inteligentes de pago funcionaran en cualquier lugar. Este estándar busca reemplazar las tarjetas antiguas con banda magnética para reducir los fraudes.

Hoy en día, las tarjetas inteligentes sin contacto son muy populares para pagar en el transporte público. También se usan para identificar a las personas en empresas y para documentos como licencias de conducir. Por ejemplo, en Malasia, la tarjeta Mykad se usa para identificación, licencia, seguro y pagos en transporte.

Los chips RFID, que son parecidos a las tarjetas inteligentes, se están usando en los pasaportes modernos para guardar información personal y leerla automáticamente.

Momentos Clave en la Historia de las Tarjetas Inteligentes

• 1970: El Dr. Kunitaka Arimura presenta en Japón la primera patente sobre el concepto de tarjeta inteligente.
• 1974: Roland Moreno presenta en Francia la patente original de la tarjeta con chip, que luego se llamó "tarjeta inteligente".
• 1977: Tres empresas (Bull CP8, SGS Thomson y Schlumberger) empiezan a desarrollar tarjetas con chip.
• 1979: Motorola crea el primer chip seguro para bancos en Francia.
• 1982: Se hacen pruebas en Francia con tarjetas de memoria para teléfonos públicos.
• 1984: Se prueban con éxito tarjetas con chip en cajeros automáticos.
• 1986: Se distribuyen tarjetas con chip a clientes de bancos en Estados Unidos.
• 1987: El Departamento de Agricultura de EE. UU. implementa un gran proyecto con tarjetas inteligentes.
• 1988: Se crea la primera tarjeta bancaria con un algoritmo de seguridad llamado DES.
• 1992: Dinamarca lanza un proyecto de monedero electrónico prepago.
• 1993: En Francia, se prueban tarjetas inteligentes con múltiples usos, como pagar en teléfonos públicos y en bancos.
• 1994: Europay, MasterCard y Visa (EMV) publican las primeras reglas para tarjetas bancarias inteligentes. Alemania empieza a emitir tarjetas con chip de memoria para la salud de sus ciudadanos.
• 1995: Más de 3 millones de personas en el mundo usan teléfonos móviles con tarjetas SIM.
• 1996: Se emiten más de 1.5 millones de tarjetas monedero VISACash en los Juegos Olímpicos de Atlanta.
• 1998: El gobierno de EE. UU. usa tarjetas inteligentes para la gestión administrativa. Francia empieza a probar una tarjeta inteligente de salud para sus ciudadanos.
• 2001: Malasia lanza su sistema de identificación Mykad, que combina banca, pagos, identificación nacional, transporte y más en una sola tarjeta.

Tipos de Tarjetas Inteligentes

Las tarjetas inteligentes se pueden clasificar de varias maneras, según lo que pueden hacer, cómo funciona su sistema interno o su tamaño.

Tipos de Tarjetas según sus Capacidades

• Tarjetas de memoria: Solo guardan archivos y no tienen programas que se ejecuten. Se usan para identificación o control de acceso que no necesitan mucha seguridad. Un ejemplo es la tarjeta MIFARE.
• Tarjetas con microprocesador: Funcionan como una pequeña computadora, con procesador y memoria. Pueden guardar archivos y programas, y se usan para identificación y pagos electrónicos.
• Tarjetas criptográficas: Son tarjetas con microprocesador avanzadas que tienen partes especiales para realizar cálculos de seguridad, como cifrar información o crear firmas digitales. Permiten guardar certificados digitales de forma muy segura para firmar documentos o identificarse sin que la información privada salga de la tarjeta.

Tipos de Tarjetas según su Sistema Operativo

• Tarjetas de memoria: Tienen un sistema operativo muy simple para leer y escribir en la memoria, con algunas funciones de seguridad.
• Tarjetas basadas en archivos y comandos: Tienen un sistema para organizar archivos y un sistema operativo con programas que se instalan durante la fabricación.
• Java Cards: Son tarjetas que pueden ejecutar pequeños programas escritos en el lenguaje Java. Su sistema operativo es una pequeña máquina virtual Java, y se les pueden añadir programas nuevos de forma segura.

Tipos de Tarjetas según su Tamaño

El estándar internacional ISO/IEC 7816 define los tamaños:

• ID 000: El tamaño de las tarjetas SIM de los teléfonos móviles.
• ID 00: Un tamaño intermedio que no se usa mucho.
• ID 1: El tamaño más común, igual al de una tarjeta de crédito.

Tipos de Tarjetas según cómo se Conectan

Tarjetas Inteligentes de Contacto

Estas tarjetas tienen contactos metálicos visibles. Para usarlas, deben insertarse en una ranura de un lector. A través de estos contactos, el lector le da energía a la tarjeta y envía los datos para que funcione.

Contactos del chip de una tarjeta de contacto.

Los estándares ISO/IEC 7816 e ISO/IEC 7810 definen:

• Su forma física.
• La posición de los conectores eléctricos.
• Sus características eléctricas.
• Cómo se comunican.
• El formato de los comandos que se le envían y las respuestas que da.
• La resistencia de la tarjeta.
• Sus funciones.

Los lectores de tarjetas de contacto sirven para que la tarjeta se comunique con un dispositivo, como una computadora.

Tarjetas Inteligentes sin Contacto

Este tipo de tarjeta se comunica con el lector sin necesidad de insertarla, usando ondas de radio (inducción electromagnética).

El estándar para estas tarjetas es el ISO/IEC 14443, que permite la comunicación a distancias de hasta 10 centímetros. Otro estándar es el ISO 15693, que permite distancias de hasta 50 cm. Las tarjetas MIFARE de Philips son un ejemplo muy común de tarjetas sin contacto.

Un ejemplo de su uso es la tarjeta Octopus en Hong Kong, que se usa para el transporte público.

Las tarjetas inteligentes sin contacto son una mejora de la tecnología RFID (identificación por radiofrecuencia), añadiéndoles más memoria y microcontroladores.

Tarjetas Híbridas y Duales

• Una tarjeta híbrida tiene dos chips separados: uno para contacto y otro sin contacto. Cada chip puede ser un microprocesador o solo memoria. El chip sin contacto se usa para transacciones rápidas, como en el transporte, mientras que el de contacto se usa para aplicaciones que necesitan mucha seguridad, como las bancarias. La tarjeta MyKad de Malasia es un ejemplo.
• Una tarjeta de interfaz dual es parecida a la híbrida, pero tiene un solo chip que puede funcionar tanto con contacto como sin contacto.

Usos de las Tarjetas Inteligentes

Las tarjetas inteligentes se usan principalmente para tres cosas:

• Identificar a la persona que la usa.
• Realizar pagos electrónicos de productos o servicios.
• Guardar información de forma segura relacionada con el usuario.

Algunos ejemplos de sus usos son: tarjetas de crédito, tarjetas SIM para móviles, tarjetas para ver televisión de pago, identificación de alta seguridad, tarjetas de control de acceso y tarjetas para pagar el transporte público.

También se usan mucho como monederos electrónicos. Se les puede "cargar" dinero en terminales autorizados, y luego usar ese dinero para pagar en parquímetros, máquinas expendedoras, etc. El intercambio de dinero entre la tarjeta y la máquina está protegido por sistemas de seguridad.

Cuando las tarjetas son criptográficas, pueden guardar certificados digitales o datos biométricos (como huellas dactilares) de forma muy segura. Esto permite que la persona se identifique o firme documentos sin que su información privada salga de la tarjeta.

Aquí hay algunos usos más específicos:

• Identificación digital: Para verificar la identidad de una persona en un sistema central.
• Control de acceso: Para permitir o restringir el paso a un lugar o el acceso a sistemas informáticos.
• Monedero electrónico: Para guardar dinero electrónico y usarlo para pagar servicios o productos.
• Firma digital: Para guardar un certificado digital y firmar documentos electrónicos de forma segura.
• Fidelización de clientes: Las empresas las usan para ofrecer descuentos o acumular puntos a sus clientes.
• Sistemas de prepago: El cliente carga la tarjeta con una cantidad de servicio (como minutos de teléfono o viajes en transporte) que se va descontando al usarlo.
• Tarjetas sanitarias: En algunos hospitales, se usan para identificar a los pacientes y guardar sus datos médicos principales, para agilizar la atención.

Todos estos usos se basan en las tres funciones principales: identificación, pago y almacenamiento seguro.

Cómo es una Tarjeta Inteligente con Microprocesador por Dentro

El chip de una tarjeta inteligente con microprocesador tiene varias partes:

• Unidad Central de Procesamiento (CPU): Es el "cerebro" de la tarjeta, generalmente de 8 bits. A veces tiene partes especiales para operaciones de seguridad.
• Memoria de Solo Lectura (ROM): Es una memoria interna (entre 12 y 30 KB) donde se guarda el sistema operativo de la tarjeta y los programas de seguridad. Esta memoria no se puede cambiar después de fabricar la tarjeta.
• EEPROM: Es la memoria de almacenamiento (como el disco duro de una computadora) donde se guardan los archivos, los datos de los programas, las claves de seguridad y los programas que se ejecutan en la tarjeta. El acceso a esta memoria está protegido.
• Memoria de Acceso Aleatorio (RAM): Es una memoria temporal que usa el procesador para trabajar.

Cómo se Fabrican las Tarjetas Inteligentes

La fabricación de tarjetas inteligentes sigue varios pasos:

1. Fabricación de los chips: Se crean miles de chips a la vez en láminas de silicio llamadas obleas. 2. Empaquetado de los chips: Cada chip se prueba, se separa de la oblea y se le hacen las conexiones eléctricas. 3. Fabricación de la tarjeta: La tarjeta se hace de un material como el PVC. Se produce en láminas grandes, se imprimen los diseños y luego se cortan las tarjetas individuales. 4. Inserción del chip: Se hace un agujero en la tarjeta y se pega el chip en él. 5. Prepersonalización: Antes de que la tarjeta sea para una persona específica, se le instalan programas o datos generales en el chip. 6. Personalización: Finalmente, se añade la información personal del titular, como su nombre o número de cuenta, ya sea grabándola en la superficie de la tarjeta o en los archivos del chip. Después de este paso, la tarjeta está lista para ser usada por una persona.

Seguridad en las Tarjetas Inteligentes

La seguridad es muy importante en las tarjetas inteligentes y se logra de varias maneras. Cada archivo en la tarjeta tiene reglas de acceso que deben cumplirse antes de poder usarlo.

Cuando se fabrica la tarjeta, se puede decidir qué tipo de seguridad tendrán los archivos:

• Archivos de acceso libre: Cualquiera puede acceder a ellos.
• Archivos protegidos por claves: Se necesitan claves especiales para escribir en ellos o para usar funciones de monedero electrónico. El programa que quiera usar estos archivos debe "negociar" la clave correcta con la tarjeta.
• Archivos protegidos por PIN: Se necesita un número secreto (PIN) que el usuario debe introducir. Si el PIN es correcto, se permite el acceso al archivo.

A menudo, la seguridad se refuerza con un módulo SAM (Security Access Module), que es otra tarjeta inteligente pequeña dentro del lector. Este módulo ayuda a la tarjeta del usuario y al lector a verificar su identidad mutuamente, asegurando que todas las partes involucradas en una operación son auténticas.

Cómo se Programan las Tarjetas Inteligentes

La programación de tarjetas inteligentes se divide en dos áreas:

• Programación de aplicaciones para el chip de la tarjeta: Esto es crear los programas que se guardan y ejecutan dentro del chip de la tarjeta.
• Programación de aplicaciones para los sistemas que usan la tarjeta: Esto es crear programas para computadoras o terminales que se comunican con la tarjeta a través de un lector.

Programación de Aplicaciones para el Chip de la Tarjeta

Este tipo de programación es muy especializada y depende del tipo de tarjeta. En la mayoría de las tarjetas, el sistema operativo y los programas se cargan durante la fabricación y no se pueden cambiar después.

Una excepción son las Java Cards. Estas tarjetas tienen un sistema operativo y una máquina virtual Java. Una vez fabricadas, los desarrolladores pueden crear pequeños programas (llamados applets) en Java y cargarlos en la tarjeta de forma segura.

Programación de Aplicaciones para los Sistemas que Usan la Tarjeta

Existen varias formas estándar de programar para que una computadora se comunique con un lector de tarjetas inteligentes. Las más importantes son:

• PC/SC (Personal Computer/Smart Card): Es un estándar que permite a las computadoras comunicarse con las tarjetas. Hay versiones para Windows y para sistemas Linux/UNIX.
• OCF (OpenCard Framework): Es un sistema que busca ser flexible y modular. Ofrece una forma de programar en Java.

En ambos casos, la comunicación con las tarjetas inteligentes funciona con un sistema de "petición y respuesta". El software de la tarjeta tiene una serie de comandos que se pueden usar. Estos comandos interactúan con los archivos de la tarjeta y dan un resultado. Desde la computadora, se envían estos comandos a la tarjeta, y la tarjeta responde.

Véase también

En inglés: Smart card Facts for Kids

• EMV
• ISO 7816
• ISO 14443
• Java Card
• Mifare
• Near field communication (NFC)
• Tarjeta SIM
• Tarjeta monedero
• UICC

Galería de imágenes

• 

  Uno de los primeros prototipos de tarjeta inteligente, realizado por su inventor Roland Moreno en 1975. Demuestra como, en una tarjeta inteligente, cada "pata" del microcircuito (al centro) está conectada con un contacto (elementos dorados) que la relaciona con el mundo exterior.

• 

  Carte Vitale con fotografía del asegurado (tarjeta inteligente de salud en Francia).

• 

  Tarjeta inteligente Bull con microcircuito monochip (1983).