УДК 621.332
ОСОБЕННОСТИ ПРОГРАММНО-АППАРАТНОЙ РЕАЛИЗАЦИИ ОБРАБОТКИ И ХРАНЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ В СМАРТ-КАРТАХ
Озаев Сакен Сансизбаевич Евразийский национальный университет им. Л.Н.Гумилева, Астана
Научный руководитель – д.т.н., профессор Атанов Сабыржан Кубейсинович
С момента появления и до настоящего времени развитие и внедрение смарт- технологий происходит такими стремительными темпами, что трудно найти этому аналогичное сравнение в других областях жизнедеятельности человека. Следствием этого и одновременно показателем стремительности развития служит появление множества новых видов технических устройств и систем, используемых в военных, банковских, страховых, медицинских, бытовых и многих других сферах. В качестве носителя информации здесь выступают смарт-карты. Все это приводит к необходимости изучения смарт-технологий при подготовке инженеров по многим специальностям в области информационных технологий, защиты информации, систем управления, банковских систем и др.
Понятие «пластиковая карта с интегрированным чипом», или «смарт-карта» («smart»
от английского – умный, смекалистый) плавно вошло в современную жизнь как олицетворение новейших технологий, базирующихся на их основе. Первая пластиковая карта с интегрированным в нее чипом была создана в 1974 году независимым французским изобретателем Роландом Морено. Сегодня такие карточки пришли на смену карточкам с магнитной полосой, что и определило довольно тернистый путь «умных» собратьев
«магниток».
Смарт-карты, в противовес магнитным карточкам, имеют ряд существенных преимуществ: стойкость к внешним воздействиям, безопасность и защищенность информации, удобство работы [1].
Центральным элементом микропроцессорной смарт-карты является микроконтроллер, встроенный в карту. В контактных смарт-картах чип с микроконтроллером располагается под контактной площадкой. Микроконтроллер инициирует, управляет и отслеживает все операции смарт-карт.
Различают два основных варианта архитектуры микроконтроллеров: классическую архитектуру фон-Неймана и гарвардскую архитектуру (рисунок 1).
191
Для архитектуры фон-Неймана характерен общий доступ к памяти программ и данных. При гарвардской архитектуре доступ к памяти данных и памяти программы осуществляется раздельно. Большинство микроконтроллеров для смарт-карт строятся на основе гарвардской архитектуры.
Микроконтроллеры, разработанные для применения в смарт-картах, являются функционально полными компьютерами, то есть они содержат процессоры, нескольео типов памяти и интерфейсы с внешней средой.
Наиболее важными функциональными элементами типичного микроконтроллера смарт-карты являются ЦП (CPU), шина адресов/данных и три памяти: ОЗУ, ПЗУ и ЭСППЗУ.
Кроме того, чип содержит простой интерфейсный модуль ввода/вывода, который отвечает за последовательную коммуникацию микроконтроллера с внешней средой [2].
Программное обеспечение смарт-карт можно разделить по месту расположения на две взаимосвязанные части: основного (хост-)компьютера, связанного со смарт-картой и
«внутреннее» программное обеспечение самой смарт-карты.
Программное обеспечение хост-компьютера составляет наибольшую часть программного обеспечения смарт-карт. Иногда это программное обеспечение называют
«внешним» (по отношению к смарт-карте) программным обеспечением. Оно написано для персональных компьютеров и рабочих станций, работающих с существующими смарт- картами, обеспечивает доступ к этим картам и объединяет эти карты в более масштабные системы. В состав ПО хост-компьютера входят: прикладные программы, программы системного уровня, поддерживающие подключение считывателей (ридеров) смарт-карт к хост-платформе, программы системного уровня, обеспечивающие применение конкретной смарт-карты, нуждающейся в поддержке прикладных программ.
Кроме того, программное обеспечение хост-компьютера содержит приложения и утилиты, необходимые для поддержки управления инфраструктурой смарт-карт.
Программное обеспечение самой смарт-карты, часто называемое «внутренним» ПО, включает в себя программы, которые выполняются на самой смарт-карте. В зависимости от масштабов решаемой прикладной задачи в качестве этого ПО выступает операционная система смарт-карты, утилита и приложение.
Программное обеспечение смарт-карты подразделяют по назначению на прикладные и системные программы. Прикладные программы используют вычислительные возможности и емкость памяти смарт-карт так же, как и любого другого компьютера, и не занимаются защитой данных смарт-карты. Системные программы, напротив, используются непосредственно для улучшения свойств смарт-карты по сохранению данных и обеспечению защиты.
Программное обеспечение хост-компьютера соединяет смарт-карты и пользователей в единую систему. Например, программа, работающая в банкомате, использует смарт-карты, вставляемые клиентами банка, для идентификации клиентов и затем предоставляет доступ клиентам к их банковским счетам. Программное обеспечение хост-компьютера приспосабливает свой отклик, основываясь на конкретном виде представленной ему карты.
В начале третьего тысячелетия, по мнению экспертов, в мире единовременно в обращении будет находиться около 3 млрд. смарт-карт. По использованию будут доминировать различные финансовые сервисы, а также обеспечение безопасности в приложениях для сотовых телефонов, компьютерных игр и телевидения, хотя возможно и коренное изменение этих пропорций. Эксперты предсказывают, например, неминуемую интеграцию технологии смарт-карт с новейшими изобретениями в области идентификации личности на основе распознавания уникальных биологических параметров человеческого организма [3].
Мировой опыт использования смарт-технологий указывает на то, что наиболее впечатляющие результаты от расширения сфер их использования ожидаются не от усложнения элементной базы смарт-карт, а от развития ее интеллектуальных качеств.
192
Литература
1. Востриков А.А., Калюжный В.П., Сергеев М.Б. Пластиковые карты с открытой памятью.- Учебное пособие, 2002 г.
2. www.pechatnick.com, Рекламно-полиграфический центр «СОФИТ», 04.03.2011 3. Дшхунян В.Л., Шаньгин В.Ф. Электронная идентификация. 2004 г.
