Đầu đọc thẻ là gì ? Phân loại các loại đầu đọc thẻ

Đầu đọc thẻ  là một thiết bị nhập liệu bằng cách đọc các dữ liệu lưu trữ trên thẻ.  Trước đây đầu đọc thẻ được đục lỗ, nó để đọc báo hoặc dập thẻ trên một bìa cứng, nó được sử dụng để để lưu trữ dữu liệu và các chương trình trong hệ thống máy tính trong suốt những  thập niên đầu tiên của ngành công nghệ máy tính. Hiện nay, đầu đọc thẻ là một thiết bị điện tử có thể đọc được các thẻ nhựa nhúng mã vạch, vạch từ, chip máy tính hoặc  các phương tiện lưu trữ khác.

Bộ nhớ của đầu đọc thẻ là thiết bị kết nối với thẻ thông minh hoặc thẻ nhớ. Đầu đọc thẻ từ là thiết bị dùng để đọc các thẻ từ ví dụ như thẻ tín dụng. Thiết bị đọc danh thiếp là thiết bị dùng để quét và tự động lưu danh thiếp.

Đầu đọc thẻ thông minh

  

Đầu đọc thẻ thông minh là thiết bị đọc thẻ thông minh. Nó có một số đặc điểm sau:

-         Một số bàn phím tích hợp đầu đọc thẻ

-         Thiết bị ngoại vi và thiết bị đọc ổ đĩa trong máy tính cá nhân (PC).

-         Một số máy tính xách tay tích hợp với đầu đọc thẻ thông minh và/hoặc sử dụng nâng cấp firmware.

Thiết bị ngoại vi có thể đọc được mã PIN hoặc các thông tin khác kết nối với bàn phím thường gọi là đầu đọc thẻ PIN pad). Mô hình này hoạt động bằng cung cấp con chip điện tử trên thẻ thông minh và các phương thức truyền dẫn, qua đó cho phép người dùng đọc và viết địa chỉ cố định trên thẻ.

Chip điện tử
Tên	Đặc điểm
T=0	Phương thức truyền dẫn một chiều cấp độ byte, quy định tại ISO/IEC 7816-3
T=1	Phương thức truyền dẫn một chiều cấp độ khối, quy định tại ISO/IEC 7816-3.
T=2	Lưu trữ để sử dụng cho tương lai.
T=3	Lưu trữ để sử dụng cho tương lai.
Không tiếp xúc	APDU Phương thức truyền dẫn không tiếp xúc ISO/IEC 14443.

Nếu thẻ không thể sử dụng các tiêu chuẩn truyền dẫn, nhưng sử dụng một phương thức truyền dẫn truyền thống/ phương thức truyền dẫn độc quyền , nó có kí hiệu phương thức truyền dẫn là T=14.

Các thông số kĩ thuật  PC/SC CCID mới nhất quy định khung thẻ thông minh mới. Khung này này đi kèm USB lớp 0x0 B. Đọc lớp này không cần thiết phải dùng chương trình điều khiển PC/SC, bởi vì hệ điều hành này sử dụng chương trình mặc định . PKCS#11 là một thiết bị độc lập, xác định giao diện chung cho thẻ mật mã như thẻ thông minh. Điều đó cho phép các ứng dụng làm việc mà không cần người đọc có kiến thức chuyên sâu.

Đầu đọc thẻ nhớ

Bộ nhớ của đầu đọc thẻ là một thiết bị có thiết bị kết nối USB, để truy cập dữ liệu trên thẻ nhớ như CompactFlash (CF), Secure Digital (SD) hoặ MultiMediaCard (MMC). Hầu hết các đầu đọc thẻ cũng cung cấp khả năng ghi ,và cùng với thẻ, nó có chức năng như một ổ đĩa..

  

Đầu đọc thẻ kiểm soát truy cập ra vào.

Kiểm soát truy cập đầu đọc thẻ sử dụng hệ thống bảo mật vật lý để đọc một ủy quyền cho phép truy cập thông qua kiểm soát các điểm truy cập (giống như mở khóa cửa). Đầu đọc kiểm soát truy cập có thể là đầu đọc thẻ từ, đầu đọc mã vạch, đầu đọc cảm ứng , đầu đọc thẻ thông minh hay đầu đọc sinh trắc học.

 Đầu đọc kiểm soát truy cập được phân loại theo chức năng mà nó có thể thực hiện hay theo công nghệ nhận dạng. Cụ thể như sau:

Mã vạch

 Mã vạch là một dãy xen kẽ các vạch sáng và tối được đọc bởi một máy quét quang học. Cấu tạo và chiều rộng của dòng được quy định bởi loại mã vạch được chọn. Có rất nhiều loại khác nhau chẳng hạn như Code 39. Đôi khi các chữ số đại diện cho các mã vạch sáng tối cũng được in, cho phép mọi người có thể đọc được các số đó mà không cần đầu đọc quang học.

Ưu điểm khi sử dụng công nghệ mã vạch là rẻ và dễ dàng …. Và nó cũng ứng dụng rất dễ dàng cho các loại thẻ và các mặt hàng khác nhau. Tuy nhiên chính vì công nghệ làm mã vạch rất đơn giản và rẻ nên nó thường bị làm giả.  Ví dụ bằng cách copy lại mã vạch. Có một cách để giảm việc làm giả mã vạch là dùng mực carbon – based để in, sau đó phủ lên mã vạch một lớp phủ màu đỏ thẫm. Mã vạch sẽ đọc được khi điều chỉnh quang phổ hồng ngoại. Các máy sao chép sẽ rất khó sao chép các mã vạch này. Điều này không dễ khi mà số mã vạch được tạo ra từ một máy tính sử dụng với bất kỳ loại máy in nào.

Sinh trắc học

Có nhiều nhận dạng sinh trắc học sử dụng trong kiểm soát truy cập: Vân tay, mống mắt, hình dạng bàn tay. Công nghệ sinh trắc học làm tăng mức độ an toàn của hệ thống.  Những người khởi xướng công nghệ này cho rằng cho rằng nó sẽ giúp loại bỏ các vấn đề phát sinh do bị mất, bị ăn cắp hoặc mượn thẻ ID, quên mã PIN.

Tất cả các đầu đọc sinh trắc học làm việc giống nhau, bằng cách so sánh các dữ liệu mẫu trong bộ nhớ với thông tin nhận được trong quá trình nhận dạng. Nếu mức độ tương thích giữa thông tin trong bộ nhớ với thông tin quét được là cao, Số ID của người dùng sẽ được đưa tới bảng điều khiển. Sau đó bảng điều khiển kiểm tra mức độ cho phép người dùng và quyết định có cho họ truy cập hay không. Kết nối giữa đầu đọc và bảng điều khiển thường được truyền bằng cách sử dụng  tiêu chuẩn Wiegand interface. Ngoại trừ chỉ có các đầu đọc sinh trắc thông minh sẽ không cần bảng điều khiển hay các kiểm soát trực tiếp phần cứng.

Mẫu sinh trắc học là một loại bộ nhớ giới hạn số lượng người dùng theo kích cỡ bộ nhớ của đầu đọc (Có các loại đầu đọc được sản xuất với dung lượng lưu trữ lên tới 50.000 mẫu). Mẫu dùng có thể lưu trữ trên bộ nhớ của thẻ thông minh, vì thế  loại bỏ được tất cả những hạn chế về số lượng người dùng (chỉ có nhận dạng bằng ngón tay không áp dụng được công nghệ này)., hoặc máy chủ trung tâm  PC đóng vai trò như một máy chủ mẫu.  Đối với hệ thống sử dụng máy chủ trung tâm được gọi là “kiểm tra dựa trên máy chủ”, đầu đọc đầu tiên đọc dữ liệu sinh trắc học của người dùng, sau đó chuyển nó cho máy tính để xử lý. Hệ thống máy chủ hỗ trợ cho một lượng lớn người dùng nhưng nó phụ thuộc vào độ chính xác của máy chủ trung tâm cũng như đường truyền thông tin.

1-to-1 và 1-to- many là hai phương thức hoạt động của đầu đọc sinh trắc học:

Trong phương thức 1-to-1 người dùng phải xuất trình thẻ ID và nhập mã PIN. Sau đó, đầu đọc tra cứu trong cơ sở dữ liệu mẫu của người sử dụng tương ứng và so sánh với  thông tin quét được. Khi đầu đọc thực hiện so sánh theo phương thức 1-to-1 được cho là an toàn hơn và nhanh hơn. Hầu hết các đầu đọc sinh trắc 1-to-1 là đầu đọc công nghệ kép: Chúng vừa có một tích hợp cảm ứng, thẻ thông minh vừa có bàn phím đọc, vừa có đầu vào để kết nối với đầu đọc thẻ bên ngoài.

Phương thức 1-to- many: người dùng xuất trình dữ liệu sinh trắc học như dấu vân tay hoặc máy quét võng mạc và sau đó đầu đọc sẽ so sánh với thông tin quét được với các mẫu lưu trữ trong bộ nhớ. Phương thức này được người tiêu dùng ưa thích hơn, vì họ không cần theo mang thẻ ID hay sử dụng mã PIN. Nhưng mặt khác, phương pháp này chậm hơn, bởi đầu đọc phải thực hiện hàng ngàn thao tác so sánh đến khi tìm thấy mẫu. Một đặc tính kĩ thuật quan trọng của đầu đọc 1-to-many là quá trình đối chiếu thông tin chỉ thực hiện trong vòng một vài dây. Đó là thời gian mà người dùng phải chờ đợi. Hiện nay, hầu hết đầu đọc 1-to-many có khả năng thực hiện 2.000 -3.000 thao tác mỗi dây.

 Vạch từ

Công nghệ vạch từ thường gọi là mag-stripe, nó được đặt tên như vậy vì vạch từ được oxit và được dát mỏng nên thẻ. Trên vạch từ có 3 rãnh ghi dữ liệu. Thông thường dữ liệu trên mỗi rãnh ghi đều theo một tiêu chuẩn mã hóa cụ thể, nhưng có thể mã hóa được bất kỳ định dạng nào trên bất kỳ rãnh ghi nào. Thẻ từ rẻ hơn so với các loại thể điện tử khác và nó cũng rất dễ lập trình. Trên cùng một diện tích, một vạch từ lưu trữ được nhiều thông tin hơn một mã vạch. Trong khi việc tạo ra một vạch từ khó hơn một mã vạch nhưng công nghệ để đọc và mã hóa dữ liệu của vạch từ lại rất phổ biến. Công nghệ vạch từ cũng dễ bị đọc sai và sửa chữa dữ liệu .Những thẻ này cũng dễ bị chặn dữ liệu đọc do các thiết bị bên ngoài đặt trên đầu đọc.

  

Thẻ Wiegand.

Công nghệ thẻ Wiegand là công nghệ gắn dây sắt từ vào vị trí trung tâm để tạo ra các mã số. Giống như vạch từ hay mã vạch, để đọc thẻ này phải quẹt qua một đầu đọc. Không giống như các công nghệ khác, các phương thức nhận dạng được gắn ở trên thẻ, khó bị hư hỏng. Công nghệ này phổ biến vì rất khó sao chép, tính bảo mật rất cao. Tuy nhiên công nghệ này đang dần bị thay thế bởi thẻ cảm ứng, vì nguồn cung có hạn, khả năng chống giả mạo của đầu đọc cảm ứng tốt hơn, và tiện ích touch- less của đầu đọc cảm ứng.

  

Đầu đọc thẻ cảm ứng  có cách gọi khác là “Đầu đọc phát tín hiệu Wiegand”, nhưng không  sử dụng hiệu ứng Wiegand.  Công nghệ cảm ứng giữ lại các dữ liệu ngược Wiegand để đầu đọc mới tương thích được với hệ thống cũ.

Thẻ cảm ứng

Đầu đọc thẻ phát ra 1 đến 20 điện trường xung quanh nó.  Các thẻ này sử dụng mạch LC. Khi thẻ được xuất trình cho đầu đọc thẻ, điện trường của đầu đọc thẻ kích thích một cuộn dây ở trong thẻ. Cuộn dây này gắn với một tụ điện và con chip điện tử.Con chíp điện tử này cung cấp số thẻ tới cuộn dây, và truyền thông tin này tới đầu đọc.

 Định dạng cảm ứng phổ biến nhất là 26 bit Wiegand. Định dạng này dùng  mã cơ sở, còn gọi là mã định vị. Mã cơ sở là số chung duy nhất cho tất cả các thẻ.  Một tổ chức sẽ có một mã cơ sở riêng của họ và  cài đặt mã số tăng dần bắt đầu từ 1. Ý tưởng là một tổ chức khác có các mã cơ sở khác nhau và thẻ của họ cũng được cài đặt mã số tăng dần bắt đầu từ 1. Như vậy các tổ chức khác nhau cài đặt mã số thẻ giống nhau nhưng mã cơ sở là khác nhau, các thẻ này chỉ làm việc tại một tổ chức. Ý tưởng này áp dụng trong công nghệ từ rất sớm nhưng không có cơ quan kiểm soát số thẻ, trong khi các nhà cung cấp khác nhau có thể cung cấp các thẻ với mã số thẻ giống hệt nhau cho các tổ chức khác nhau. Do vậy, có thể có thẻ bị trùng lặp dẫn tới có thể truy cập được nhiều thiết bị trong một khu vực. Để tránh trường hợp này,  một vài nhà sản xuất đã tạo ra định dạng Wiegand  vượt quá 26 bit và chúng sẽ kiểm soát và phát hành cho các tổ chức.

Trong định dạng 26-bit Wiegand, bit 1 là bit chẵn, các bit 2-9 là bit cơ sở. Các bit 10-25 là số thẻ. Bit 26 là bit lẻ.1/8/16/1. Các định dạng khác cũng có cấu trúc tương tự như mã cơ sở bao gồm số thẻ, bits chẵn lẻ để kiểm tra lỗi, chẳng hạn như định dạng 1/12/12/1 dùng trong các cơ quan kiểm soát truy cập của Mỹ. 1/8/16/1 là mã cơ sở giới hạn  255 và số thẻ 65535 

1/12/12/1 là mã cơ sở giới hạn 4095 và số thẻ 4095.

Wiegand dài tới 34 bits, 56 bits và có thể nhiều hơn nữa.

Thẻ thông minh

Có 2 loại thẻ thông minh: thẻ tiếp xúc và thẻ không tiếp xúc. Cả hai đều có bộ nhớ và bộ vi xử lý. Thẻ thông minh khác với thẻ cảm ứng ở vi mạch ở trên thẻ cảm ứng chỉ có chức năng: Cung cấp cho đầu đọc mã số xác minh thẻ. Bộ vi xử lý trên thẻ thông minh có một hệ thống điều hành và có thể xử lý được nhiều ứng dụng như thẻ rút tiền, thẻ trả trước, thẻ kiểm soát truy cập.

Sự khác nhau giữa 2 loại thẻ thông minh là cách mà bộ vi xử lý trên thẻ kết nối với bên ngoài. Thẻ tiếp xúc thông minh có 8 điểm liên kết, 8 liên kết này cần phải chạm vào vị trí tiếp xúc trên đầu đọc để truyền tải thông tin tới đầu đọc. Khi thẻ tiếp xúc phải được đưa vào đầu đọc đúng hướng, nhanh chóng và tiện ích là giao dịch không ứng dụng ứng dụng kiểm soát truy cập. Sử dụng thẻ thông minh tiếp xúc như là một kiểm soát truy cập vật lý được ứng dụng chủ yếu tại các bái đỗ xe nơi mà dữ liệu thanh toán được lưu trữ trong bộ nhớ của thẻ, và tốc đố các giao dịch là không quan trọng.

Thẻ thông minh không tiếp xúc sử dụng công nghệ vô tuyến  như thẻ cảm ứng, ngoại trừ các tần số thường được sử dụng: Nó sử dụng tần số cao hơn (13,56 MHZ thay cho 125 KHz), Vì thế nó cho phép truyền tải nhiều dữ liệu hơn, và có thể kết nối được nhiều thẻ cùng một lúc. Thẻ không tiếp xúc không cần chạm vào đầu đọc thẻ hay thậm chí không cần phải bỏ ra khỏi ví hay túi xách. Hầu hết hệ thống kiểm soát truy cập chỉ đọc số serial của thẻ và không sử dụng bộ nhớ có sẵn. Bộ nhớ của thẻ chỉ sử dụng để lưu trữ các dữ liệu sinh trắc học (ví dụ: mẫu dấu vân tay) của người sử dụng. Trong trường hợp như vậy, đầu đọc sinh trắc học đầu tiên sẽ đọc các mẫu trên thẻ và sau đó là so sánh chúng với ngón tay (bàn tay, mắt…) của người sử dụng .Bằng cách này, dữ liệu sinh trắc học của người dùng không cần phân bổ và lưu trữ trong bộ nhớ nhớ điều khiển hoặc đầu đọc, điều này giúp đơn giản hóa hệ thống và giảm thiểu bộ nhớ.

Đầu đọc thẻ thông minh  là mục tiêu của tội phạm ….. bằng cách làm giả đầu đọc thẻ trong quá trình sản xuất hay trong chuỗi phân phối trước khi giao hàng. Các thiết bị giả mạo sẽ lấy các thông tin trên thẻ của khách hàng và  chuyển cho bọn tội phạm.

Đầu đọc thẻ ngân hàng

Một số các ngân hàng phát hành độc đọc thẻ thông minh cầm tay cho các khách hàng của họ để hỗ trợ các ứng dụng các ứng dụng thanh toán điện tử:

Chương trình xác nhận chip (CAP) dùng cho thẻ EMV để xác nhận các giao dịch trực tuyến như một cách để đối phó với nạn lừa đảo.

Geldkarte là một công nghệ của Đức, ở đây, đầu đọc thẻ sẽ cho phép chủ thẻ xác minh số tiền trong thẻ và chi tiết một số các giao dịch gần đây của khách hàng.

Nguồn: https://en.wikipedia.org/wiki/Card_reader

Thẻ từ là gì ? Lịch sử phát triển của thẻ từ

Thẻ từ là một loại thẻ có khả năng lưu trữ dữ liệu bằng cách thay đổi từ tính của các hạt sắt từ tính dựa vào các dải từ ở trên thẻ. Thẻ từ có thể gọi là thẻ swipe hay magstripe, nó đọc bằng cách trượt qua đầu đọc amagnetic. Thẻ từ thường dùng như thẻ tín dụng, thẻ  căn cước, và vé tàu xe. Chúng chứa một thẻ RFID, một thiết bị tiếp sóng và (hoặc) một vi mạch  chủ yếu được dùng để kiểm soát truy cập tại các cơ sở kinh doanh hoặc trong thanh toán điện tử.

  

Ghi từ tính trên băng thép và dây thép được phát minh trong chiến tranh thế giới lần thứ II để ghi âm thanh. Trong những năm 1950, phát minh ra phương pháp ghi từ tính dữ liệu máy tính số trên băng nhựa phủ oxit sắt. Năm 1960, theo hợp đồng cho hệ thống an ninh của chính phủ Mỹ, IBM sử dụng băng từ tính để bảo vệ độ chính xác của  vạch từ trên thẻ nhựa,. Hiện nay, có một số tiêu chuẩn quốc tế, , ISO/IEC 7810, ISO/IEC 7811, ISO/IEC 7812, ISO/IEC 7813, ISO 8583 và ISO/IEC 4909, quy định các đặc tính vật lý của thẻ, bao gồm kích cỡ, tính linh hoạt, vị trí của magstripe, các đặc tính của từ tính, và định dạng dữ liệu. Các tiêu chuẩn này cũng cung cấp các tiêu chuẩn cho các thẻ tài chính, gồm phân bổ các loại thẻ cho các tổ chức phát hành thẻ khác nhau.

 Vạch từ

   

Thẻ từ đầu tiên được tạo ra bởi IBM vào cuối những năm 1960. Một vạch từ bằng giấy bóng kính được gắn vào một miếng bìa cát tông bằng băng dính.

Bộ nhớ từ được biết đến từ chiến tranh thế giới thứ II và bộ nhớ dữ liệu máy tính trong năm 1950.

Vào năm 1969 Forrest Parry, và kĩ sư của IBM, có ý tưởng bảo vệ miếng băng từ, các phương tiện lưu trữ chủ yếu vào thời điểm đó, là các thẻ nhựa. Ông ấy đã rất thất vọng vì mỗi lần ông ấy thử kết dính chúng với nhau thì đều thất bại. Các dải băng hoặc bị biến dạng hoặc các đặc tính của dải băng bị ảnh hưởng bởi chất kết dính,  và kết quả là các dải băng từ đó không thể sử dụng được.

Sau một ngày làm việc mệt mỏi trong phòng thí nghiệm, ông ấy trở về nhà với một vài miếng băng từ và một vài thẻ nhựa. Khi về tới nhà, bà Dorothea, vợ của ông, đang ủi quần áo. Ông ấy đã nói với bà ấy rằng ông ấy không có cách nào tạo ra một chất dính để dính băng từ vào thẻ nhựa, bà ấy đã khuyên ông nên sử dụng sắt để làm tan chảy viền trên thẻ. Và ông ấy đã thử làm theo. Hơi nóng của sắt vừa đủ để gắn các băng từ vào thẻ.

Thẻ từ tín dụng và thẻ truy cập đầu tiên

Bộ phận phát triển thẻ từ đầu tiên là bộ phận thông tin (IRD) của IBM, trụ sở tại Dayton N.J vào năm 1969. Vào năm 1970, bộ phận marketing đã chuyển giao lại cho bộ phận thông tin để bắt đầu bán và marketing cho thẻ từ và thẻ mã hóa. Gần 2 năm, các kĩ sư IRD của IBM không chỉ phát triển một quy trình nhận biết chính xác thẻ từ thông qua phương pháp dập nóng, mà còn phát triển được quy trình mã hóa thẻ từ sử dụng định dạng

IBM Delta Distance C Optical Bar Code. Những nỗ lực của đội ngũ kĩ sư IBM đã giúp cho IRD sản xuất được chiếc thẻ từ đầu tiên và thẻ ID sử dụng trong ngân hàng, công ty bảo hiểm, bệnh viện và nhiều nơi khác. Ngày 24/02/1971, một thành tựu khác của IBM IRD và bộ phận xử lý dữ liệu IBM đã được công bố là trung tâm dịch vụ thẻ từ tín dụng và xác nhận giao dịch IBM 2730 -1 Arthur E. Hahn Jr được thuê bởi IBM IRD tại Dayton, N.J vào ngày 12/08/1969. Các thành viên khác của nhóm kĩ sư là David Morgan (giám đốc), Billy House ( Phát triển phần mền), William Creeden (Người lập trính), and E. J. Gillen (Kĩ sư cơ khí). Gần đây đã công bố 30 mẫu máy tính IBM 360, 50k RAM để kiểm soát các bộ mã hóa thẻ từ. Máy tính IBM 360 là một ứng dụng công nghệ, trước tiên các kĩ sư IRD sẽ chuyển đổi 360 thành “máy tính kiểm soát quy trình” sau đó phát triển các phần cứng, phần mền của nó. Do giới hạn phần mền RAM được phát triển trong 360 ngôn ngữ assembly. Chuyển đổi này cho phép máy tính 360 theo dõi và kiểm soát toàn bộ quy trình sản xuất được thiết kế và xây dựng bởi các kĩ sư IRD. Thiết kế này được đặt tại khu vực an toàn của IBM IRD ở Dayton, N.J. An ninh được thắt chặt, quyền truy cập bị hạn chế bởi tính nhạy cảm  của dữ liệu. Các dữ liệu này sẽ được mã hóa và kết nối với thẻ tín dụng và thẻ ID.

Phát triển mã hóa mã vạch

Đầu tiên, Các kĩ sư IRD đã phát triển quy trình dập nóng băng từ lên các thẻ nhựa. Nó rất cần thiết để hạn chế sai số khi mã hóa và đọc các dữ liệu trên thẻ từ bằng các đầu ghi/đọc từ. Vạch từ được mã hóa bởi một rành ghi duy nhất, dữ liệu được định dạng bởi IBM Delta Distance C Optical Bar Code. IBM Delta Distance C Optical Bar Code được phát triển bởi bộ phận phát triển hệ thống IBM tại Research Triangle Park ở Bắc Raleigh Carolina, đứng đầu là George J. Laurer. Các thành viên của nhóm là Joseph Woodland, Paul McEnroe, Dr. Robert Evans, Bernard Silver, Art Hamburgen, Heard Baumeister và Bill Crouse. Nhóm IBM ở Raleigh cạnh tranh với RCA, Litton – Zellweger và các công ty khác,  làm việc với National Retail Merchants Association NRMA để phát triển mã vạch quang học tiêu chuẩn sử dụng trong ngành bán lẻ. NRMA muốn có một mã quang học đọc được để in trên sản phẩm và cho phép người mua nhanh chóng “kiểm tra” tại quầy thanh toán điện tử. Mã này cũng được dùng trong sản xuất và kiểm soát hàng tồn kho. Trong số các mã vạch quang học được giới thiệu từ IBM và một số công ty khác, NRMA đã chọn mã vạch của IBM – sử dụng định dạng Delta Distance D Optical Bar Code. Delta Distance D Optical Bar Code là phiên bản trước của UPC Universal Product Code. Mã UPC được chọn vào năm 1973 bởi NRMA như là tiêu chuẩn của họ và trở thành tiêu chuẩn quốc tế mà hiện nay được mọi người biết đến là  UPC Uniform Product Code.  

Quy trình sản xuất.

Năm 1971, sau khi các kĩ sư của IBM IRD, hoàn thành việc xây dựng và phát triển dự án, họ đã phát hành các thiết bị cho nhóm sản xuất IRD ở Dayton N.J để bắt đầu sản xuất thẻ từ và thẻ ID. Bởi sự nhạy cảm của các thông tin khách hàng và yêu cầu an ninh của ngân hàng, công ty bảo hiểm và các công ty khác, nhóm sản xuất đã quyết định rời toàn bộ dây truyền tới khu vực đảm bảo an ninh để phát triển dự án.

Ngân hàng, công ty bảo hiểm, bệnh viện… cung cấp cho IBM IRD “các thẻ nhựa thô” in sẵn logo, thông tin liên lạc… Họ cũng cung cấp dữ liệu thông tin được mã hóa và dập nổi trên thẻ. Dữ liệu này được chuyển cho IRD trên cuốn băng từ có độ rộng 0,5 inch, đường kính 10,5 inch. Đó là tiêu chuẩn cho các máy tính tại thời điểm đó. Quy trình sản xuất bắt đầu bằng cách: đầu tiên gắn vạch từ vào thẻ nhựa đã in sẵn thông qua quá trình dập nóng được phát triển bởi các kĩ sư của IBM IRD. Hoạt động này được thực hiện tại một nơi khác của IBM IRD, không nằm trong khu vực được bảo vệ. Thẻ sau đó được đưa tới khu vực được bảo vệ và đặt trong “các khay” ở đầu của quy trình sản xuất. Các cuộn băng chứa thông tin sau đó sẽ được cài đặt trên các máy tính IBM 360 đã được sửa đổi trước khi bắt đầu mã hóa , dập nổi và kiểm tra thẻ. Sau đó 360 sẽ thực hiện kiểm tra, xác minh toàn bộ hệ thống và các vị trí đã được nạp vào và tiếp tục cho bước tiếp theo. Máy tính sẽ nuốt thẻ từ từ khay trước khi kết thúc dây truyền sản xuất xuống một rãnh ghi tự động.

Toàn bộ hoạt động hoàn toàn tự động và được điều khiển bởi IBM 360. Quy trình đó bao gồm các hoạt động sau:

1.     Trạm nạp thẻ nhựa: Thẻ được nạp vào rãnh ghi các khay thẻ.

2.     Trạm ghi/ đọc mã hóa  : Máy tính IBM 360 gửi các dữ liệu đã được mã hóa trên vạch từ sử dụng các định dạng IBM Delta Distance C Optical Bar Code. Thẻ sẽ trượt qua đầu đọc và được mã hóa dữ liệu và gửi lại 360 để xác minh.

3.     Nơi dập nổi: Các kĩ sư IRD mua và sửa đổi một máy dập nổi dữ liệu Card Corp và liên kết với máy tính IBM 360 để dập thẻ.  Thiết kế ban đầu được gọi là máy đọc thẻ Addressograph-Multigraph. Tuy nhiên, các kĩ sư đã nhanh chóng chuyển các dữ liệu sang máy dập thẻ Data Card Corp. Data Card Corp, công ty Minneapolis/St. Paul vừa mới phát triển các máy dập nổi điện tử đầu tiên cho thẻ nhựa ….

4.     Trạm topping: Để làm nổi bật phần dập nổi.

5.     Trạm in chìm: In chìm phần dập nổi vào cuộn giấy.

6.     Trạm đọc quang học: đọc các thông tin được in nổi trên cuộn giấy và chuyển lại máy tính 360 để xác minh.

7.     Trạm từ chối thẻ: Nếu dữ liệu mã hóa và dữ liệu dập nổi trên thẻ không được kiểm tra bởi máy tính 360, thẻ đó sẽ bị từ chối. Nếu cả 2 dữ liệu trên được máy tính xác nhận, thẻ sẽ tiếp tục tiến hanh dây truyền sản xuất tiếp theo.

8.     Trạm bưu phẩm (mailer): Một bưu phẩm (mailer) được in tên và địa chỉ của chủ thẻ cùng với ngày tháng và các thông tin có liên quan khác. Những bưu phẩm (mailer) này được in sẵn và dập cắt bởi IRD theo các thông số kĩ thuật của khách hàng và logo theo yêu cầu.

9.     Trạm chèn thẻ: Tại đây, thẻ sẽ tự động được chèn vào bưu phẩm (mailer)

10.                         A bursting and folding station (Đóng gói): Tại đây, bưu phẩm (mailer) sẽ mở ra và gấp lại thành 3 gói kích cỡ phù hợp.

11.                         Trạm in/ chèn bao bì: Tại đây, bao bì được in tên, địa chỉ khách hàng và bưu phẩm (mailer) chứa thẻ được tự động chèn vào envelope (bao bì) và niêm phong.

Dây chuyền sản xuất này hoàn thành khi mà vạch từ được mã hóa và dập nổi trên thẻ nhựa và thẻ truy cập. Các bao bì sau đó được  gửi trực tiếp đến khác hàng của IRD.

Những gì nhóm kĩ sư của IBM IRD và nhóm phát triển mã vạch IBM ở Raleigh thực hiện trong quá trình phát triển thẻ từ và thẻ ID đặt nền móng cho toàn bộ ngành công nghiệp thẻ từ mà chúng ta đang biết đến hiện nay thông qua sử dụng thẻ tín dụng, thẻ ATM, thẻ ID, thẻ truy cập, vé vận chuyển, và nhiều thiết bị đầu đọc thẻ.  Điều này, giúp chúng ta dễ dàng kết nối thẻ trực tiếp với máy tính tại tất cả các chi nhánh của nó.

Không chỉ IBM mà bất kì ai cũng cung cấp hay chấp nhận các thẻ từ, mã vạch delta – distance hoặc UPC. IBM cảm thấy rằng khi kiến thức ngày càng rộng mở càng tăng cường sự phát triển của các phương tiện truyền thông, dẫn tới có rất nhiều máy tính IBM và các phâng cứng có liên quan được bán ra. Giống như tất cả các công nghệ mới khác, thẻ từ được phát triển và sản xuất bởi IBM IRD với một rãnh ghi thông tin được mã hóa sử dụng định dạng Delta Distance C Bar Code đã nhanh chóng trở nên lỗi thời. Bởi vì các máy ATM/ hệ thống truy cập phát triển rất nhanh chóng, ngân hàng, các hãng hàng không và các ngành công nghiệp khác cần được mã hóa dữ liệu nhiều hơn.

Sáng chế đầu tiên của Mỹ cho máy ATM được cấp năm 1972 và 1973.

Các nhóm khác trong IBM và các công ty khác đã tiếp tục phát  triển dự án của các kĩ sư IBM IRD, tuy nhiên, những đóng góp của các kĩ sư IBM IRD đã tạo nên sự phát triển của thẻ từ tương tự  như những đóng góp của anh em nhà Wright đối với ngành hàng không hiện nay.

 Quá trình phát triển và tiêu chuẩn mã hóa.

Cần có một bước phát triển để chuyển đổi vạch từ thành một  thiết bị công nghiệp. Các bước đó bao gồm:

1.    Thiết lập tiêu chuẩn quốc tế cho bản ghi vạch, bao gồm thông tin, định dạng và xác định mã.

2.    Quy trình kiểm tra thiết bị và tiêu chuẩn thị trường.

3.    Phát triển quy trình sản xuất để sản xuất hàng loạt với số lượng lớn thẻ theo yêu cầu.

4.     Phát hành thêm vạch  và tăng khả năng chấp nhận vạch từ các thiết bị định dạng sẵn.

Những bước ban đầu được quản lý bởi Jerome Svigals của bộ phận phát triển hệ thống của IBM Los Gatos, California từ năm 1966 – 1975.

Hầu hết các thẻ từ, các vạch từ được gắn vào một miếng nhựa, Vạch từ này đặt ở 0,223 inches (5,66 mm) tính từ cạnh thẻ, và rộng 0,375 inches (9,52 mm). Vạch từ chứa 3 rãnh ghi, mỗi cái rộng 0,110 inches (2,79 mm). Một trong ba rãnh ghi ghi được 210 bit mỗi 0,11 inches (8,27 bit mỗi mm), còn 2 rãnh ghi còn lại có thể ghi được 75 bít mỗi inch (2,95 bits mỗi mm). Mỗi rãnh ghi có thể chứa 7 bit ký tự chữ và số hoặc 5 bit ký tự số. Rãnh ghi 1 được tạo ra bởi các ngành công nghiệp hàng không (IATA). Rãnh ghi 2 được tạo bởi ngành ngân hàng (ABA). Rãnh ghi 3 được tạo bởi ngành tiết kiệm.

Hầu hết thông số kỹ thuật Magstripes đều có thể đọc được bởi các phần cứng tại các điểm bán hàng, chỉ cần có máy tính được lập trình. Ví dụ về thẻ ATM, thẻ ngân hàng (Thẻ ghi có, thẻ ghi nợ, thẻ Visa, thẻ MasterCard), thẻ quà tặng, thẻ tích điểm, giấy phép lái xe, thẻ điện thoại, thẻ hội viên, thẻ chuyển trợ cấp bằng điện tử (ví dụ: tem phiếu thực phẩm), và gần như các thông tin bảo mật không được lữu trữ trên các thẻ đó. Rất nhiều trung tâm vui chơi, giải trí hiện nay sử dụng thẻ từ.

Một vạch từ giả có thể bị phát hiện bởi đầu đọc thẻ và phần mền đọc chữ kí được nhúng vào trong tất cả các vạch từ tính trong quá trình sản xuất thẻ. Chữ ký này được sử dụng

kết hợp với 2 chương trình ủy quyền phổ biến trong máy ATM, các điểm bán lẻ và thẻ trả trước.

Các thẻ có thể bỏ qua các tiêu chuẩn ISO bao gồm thẻ khóa khách sạn, thẻ tầu điện ngầm, thẻ xe bus, và một số thẻ trả trước ở một số quốc gia (như Cyprus), Trong đó dữ liệu được lưu trữ trực tiếp trên các vạch từ và không có cơ sở dữ liệu từ xa

Sự kháng từ của vạch từ

Magstripes có 2 loại chính: Kháng từ cao (HiCo) 4000 Oe và kháng từ thấp (LoCo) 300 Oe, gái trị trung bình là 2750 Oe. Magstripes kháng từ cao yêu cầu năng lượng từ trường cao để mã hóa, vì thế rất khó để xóa chúng. Vạch từ HiCo thường thích hợp cho các thẻ tín dụng. Các thẻ khác như theo dõi thời gian và chuyên cần, kiểm soát truy cập, thẻ thư viện, thẻ nhân viên, thẻ quà tặng. Kháng từ thấp yêu cầu năng lượng từ trường thấp để ghi nên thẻ này thường rẻ hơn các thẻ có khả năng kháng từ cao. Tuy nhiên,  thẻ LoCo rất dễ tẩy xóa và tuổi thọ cũng rất ngắn. Ứng dụng thẻ LoCo gồm khóa phòng khách sạn, vé xe buýt. Một đầu đọc thẻ có thể đọc được một trong hai loại vạch từ trên.

Trong thực tế, vạch kháng từ thấp thường có màu nâu nhạt, các vạch từ kháng từ cao có màu đen; Trường hợp ngoại lệ có màu bạc trên thẻ American Express. Vạch kháng từ cao giúp tránh được các ảnh hưởng từ các vật dụng bằng nam châm của người dùng. Vạch kháng từ thấp dễ bị hư hỏng ngay cả một tiếp xúc nhỏ với dây đeo túi hoặc một móc cài. Vì thế, hầu hết các thẻ ngân hàng hiện nay đều được mã hóa trên vạch kháng từ cao mặc dù chi phí cho nó khá cao.

Thẻ từ sử dụng với khối lượng lớn trong lĩnh vực giao thông công cộng, thay thế vé giấy dựa vào bùn từ hoặc lá vạch nóng. Sản xuất vạch dựa vào bùn xỉ khá rẻ, ít đàn hồi nhưng rất phù hợp các thẻ sẽ loại bỏ sau một vài lần sử dụng

Thẻ tài chính

Có ba rãnh ghi trên thẻ từ được gọi là rãnh 1, 2, 3. Rãnh 3 thường không được sử dụng trên mạng kết nối toàn cầu, và không xuất hiện trên thẻ vì vạch từ hẹp. Các thiết bị đọc thẻ tại các điểm bán lẻ thường đọc rãnh ghi số 1 hoặc rãnh ghi số 2, đôi khi là cả hai, trong trường hợp một trong 2 rãnh ghi không thể đọc được. Các thông tin tài khoản của chủ thẻ cần để hoàn thành một giao dịch được xuất hiện trên cả 2 rãnh ghi. Rãnh ghi 1 có mật độ bit cao hơn (210 bits trên mỗi inch), chỉ có một rãnh ghi chứa văn bản chữ và do đó chỉ có một rãnh ghi tên chủ thẻ.

Rãnh ghi số 1 ghi mã số gọi là DEC SIXBIT. Thông tin trên rãnh ghi số 1 của thẻ tài chính gồm một số định dạng: A – dành riêng cho tổ chức phát hành thẻ. B – sẽ được mô tả ở dưới. C – M sử dụng cho ANSI Subcommittee X3B10, N-Z sử dụng cho các tổ chức phát hành thẻ cá nhân.

 Rãnh ghi số một: Định dạng B

- Kí tự bắt đầu thường là %

- Mã định dạng là “B” – Chỉ một kí tự là chữ cái

- Số tài khoản chính (PAN) – lên tới 19 kí tự. Thông thường là như vậy nhưng không phải lúc nào cũng phù hợp với thẻ tín dụng khi in trên mặt trước của thẻ.

- Bộ phân cách: một kí tự “^”

- Tên : có từ 2-26 kí tự.

- Ngày hết hạn: 4 kí tự YYMM

- Mã dịch vụ: 3 kí tự

- Dữ liệu khác: có thể là xác nhận mã Pin (PVKI, 1 kí tự), xác nhận giá trị PIN (PVV, 4 kí tự), xác nhận giá trị thẻ hoặc mã xác nhận mã thẻ (CVV or CVC, 3 kí tự)

- Kí tự kết thúc: ?

- Kiểm tra dự phòng (LRC): gồm 1 kí tự.

Track 2:  Định dạng này được phát triển từ ngành ngân hàng (ABA). Rãnh ghi này ghi mạch 5 bit (4 bit dữ liệu + 1 parity), có thể ghi được 16 kí tự gồm các số từ 0-9, các kí tự: ; < = > ? .    Việc chọn 6 kí tự này có vẻ lạ nhưng thực thế mã hóa 16 kí tự chỉ đơn giản là một bản đồ ASC II dạng 0x30 tới 0x3f, gồm 10 ký tự số và 6 kí tự biểu tượng. Các định dạng dữ liệu gồm:

- Kí tự mở đầu: Một kí tự “;”

- Số tài khoản chính (PAN) : lên tới 19 kí tự. Thông thường là như vậy nhưng không phải lúc nào cũng phù hợp với thẻ tín dụng khi in trên mặt trước của thẻ.

- Phân cách: một ký tự “ =”

- Ngày tháng hết hạn: 4 kí tự YYMM

- Mã dịch vụ: 3 chữ số. Chữ số đầu tiên để quy định quy tắc trao đổi, kí tự thứ 2 quy định quy trình ủy quyền và chữ số thứ 3 quy định phạm vi của dịch vụ.

- Dữ liệu khác: như rãnh ghi 1

- Ký tự cuối:  “ ?”

- Kiểm tra dự phòng: gồm 1 kí tự….Hầu hết các thiết bị đọc không xuất hiện thông tin này khi quẹt thẻ, nó chỉ dùng để kiểm tra nội bộ.

Mã dịch vụ: thường có giá trị ở thẻ tài chính

Chữ số đầu tiên

1: Trao đổi quốc tế OK

2: Trao đổi quốc tế, sử dụng vi mạch.

5: Trao đổi quốc gia ngoại trừ thỏa thuận song phương.

6: Trao đổi quốc gia ngoại trừ trao đổi song phương, sử dụng vi mạch

7: Không trao đổi ngoại trừ thỏa thuận song phương.

9: Kiểm tra

Chữ số thứ 2

0: Bình thường

2: Liên kết với đơn vị phát hành online.

4: Liên kết với đơn vị phát hành oline ngoại trừ thỏa thiaanj song phương

Chữ số thứ 3

0: Không hạn chế, yêu cầu mã PIN

1: Không hạn chế

2: Chỉ cho Hàng hóa và dịch vụ (không dùng tiền mặt)

3: ATM, yêu cầu mã PIN

4: Tiền mặt

5: Hàng hóa, dịch vụ (không sung tiền mặt), yêu cầu mã pin.

6: Không hạn ché, sử dụng mã PIN

7: Hàng hóa, dịch vụ ( không dùng tiền mặt), sử dụng mã PIN.

Nguồn:

https://en.wikipedia.org/wiki/Magnetic_stripe_card 

https://en.wikipedia.org/wiki/Card_reader