البطاقات الذكية

البطاقات الذكية⁽¹⁾

بفضل تعاظم تطبيقاتها المستقبلية فإن

حواسيب الجيب تغزو الأسواق رويدا رويدا.

<H .C. فانشر>

 

تقدمت ثورة أشباه الموصلات (النواقل) كثيرا إلى درجة أن القدرة الحاسوبية، التي كانت ذات مرة تتطلب أجهزة تَشْغل غرفة بكاملها، صارت الآن تضيع في جيب اعتيادي بين قطع النقد المعدنية والمفاتيح وحبات السكاكر. وهكذا استُعملت في فرنسا وفي بعض البلدان الأوروبية الأخرى منذ أكثر من عشر سنوات بطاقات ائتمان «ذكية» تحمل شيپات chips  دقيقة، حيث يحلُّ محل (أو يكمّل) الشريط المغنطيسي المكود الموجود في الوجه الخلفي للبطاقة، مجموعةٌ من التماسات العيارية standardized contact على الوجه الأمامي لها. وعلى الرغم من تأخر الولايات المتحدة الأمريكية في مجال استعمال هذه التقانة فإن ظهور سلسلة من البرامج الرائدة يمكن أن يغير سريعا هذه الحال. وإذا عاب بعض الناقدين على البطاقات الذكية بأنها تقانة تبحث دائما عن تطبيقات ذات شأن، فإن التجارب المختلفة لبلدان عديدة بيّنت أن منافذ البطاقات الذكية هي أكثر تعقيدا.

 

كانت أتلانتا في ولاية جيورجيا الأمريكية هي أكبر موضع تجريبي للبطاقات الذكية في الولايات المتحدة، فقد بيع أكثر من مليون بطاقة إبان الألعاب الأولمبية لعام 1996. حيث كان ممكنا استعمال البطاقات في مراكز الألعاب الأولمبية وفي المطاعم والمخازن المنتشرة في المدينة، كما تقبل بوابات منظومات قطارات الأنفاق هذه البطاقات.

 

ومما يدعو للعجب أن سياسة الاتصالات كانت أحد المؤثرات الرئيسية في تطوير البطاقات الذكية. ففي الولايات المتحدة، حيث تكلفة الاتصالات الهاتفية رخيصة كما أن وصل جهاز قارئ reader  للشريط المغنطيسي بخط هاتفي أمر سهل، فإن ميزة البطاقات الذكية في التقليل من فرص الاحتيال لا تبرر التكلفة الإضافية لاستعمالها. وبدلا من ذلك، يمكن للتجار الاتصال بقاعدة مركزية للبيانات والتأكد من صلاحية البطاقة المغنطيسية قبل الانتهاء من إجراء صفقة تجارية. وفي المقابل، فإن الاتصالات الهاتفية في أوروبا عموما أكثر تكلفة، كما يصعب ربط أدوات مزوّدة بموديمات (مضمنات ـ كاشفات) modems بالخطوط الهاتفية. لذا كانت مسألة الأمن عاملا حاسما في استعمال البطاقات الذكية.

 

وعلى سبيل المثال، تحوَّل الفرنسيون خلال الثمانينات إلى البطاقات الذكية بسبب الارتفاع غير المقبول والمتزايد لمعدلات الاحتيال. فباستعمال البطاقات الذكية لم يعد التجار بحاجة إلى استجواب آني لقواعد البيانات المركزية، بل صار بإمكانهم الاعتماد على أرقام التعريف (الهوية) الشخصية personalidentification numbers للتأكد ببساطة من مُلكية البطاقة من خلال المطابقة بين أرقام التعريف الشخصية المقدمة من العميل (الزبون) وبين ما هو مسجّل على البطاقة نفسها. إضافة إلى ذلك، تقاوم الشيپّات التلاعب أكثر من الشرائط المغنطيسية التي تمكّن من الكتابة عليها وقراءتها بوساطة أجهزة متوافرة بسهولة. ويُستعمل حاليا ما يزيد على عشرين مليون بطاقة ذكية في فرنسا.

 

تحتوي البطاقة الذكية على ذاكرة ومعالج مكروي موجودين في أسفل قواعد التماسات المُذهّبة. يخضع موضع قواعد التماسات إلى معايير (مقايسات) متعارفة، بحيث يمكن للبطاقات وللأجهزة القارئة الآتية من مصادر مختلفة العمل معا.

 

إن أحد بواعث إدخال البطاقات الذكية إلى الولايات المتحدة الأمريكية حاليا هو إمكانات الاستعمال المتعدد للبطاقة ذاتها. فمن حيث المبدأ، يمكن للبطاقة البلاستيكية المحتوية على شيپَّة السيليكون نفسها العمل كبطاقة للتعريف الشخصي وبطاقة ائتمان مصرفية وبطاقة لآلات سحب النقود وبطاقة ائتمان هاتفية وجواز للعبور وبطاقة تحمل المعلومات الطبية الأساسية أو بطاقة دفعٍ للصفقات الصغيرة مباشرة أو من خلال شبكة إنترنت. ولا يحدُّ من إيجاد استعمالات إضافية للبطاقة الذكية سوى خيال مُصْدريها وقبول المستهلك. وبما أنه صار بإمكان بطاقة واحدة حمل معظم تفصيلات حياة الفرد فإنه يجب تحقيق مسألتي الأمن والخصوصية privacy فيها، ومن المحتمل أن تتسم بطاقات  المستقبل بالذاتية الفردية بشكل كبير.

 

مقايسة الصفقات التجارية الذكية

ستصبح البطاقات الذكية أكثر جاذبية كلما تناقص سعر الاستطاعة والخزن الحاسوبيين فيها. وتمتاز البطاقة الذكية عن بطاقات الشرائط المغنطيسية بأمرين، الأول هو إمكانية حمل معلومات أكبر بعشر مرات إلى مئة مرة والاحتفاظ بهذه المعلومات بشكل أفضل. والأمر الآخر هو إمكان البطاقات الذكية إجراء عمليات معقَّدة مع أي مأخذ طرفي terminal. وعلى سبيل المثال، يمكن لبطاقة ذكية الدخول في سلسلة من الأسئلة والأجوبة التي تتأكد من صحة المعلومات المخزّنة في البطاقة وهوية المأخذ الطرفي لقارئ البطاقات. وبوسع بطاقة تستعمل مثل هذه الخوارزمية إقناع مأخذ طرفي محلي بأن صاحبها يملك ما يكفي من المال لإجراء الصفقة من دون الكشف عن رصيده المالي الحقيقي أو عن رقم حسابه المصرفي. وبناء على أهمية المعلومات المتضمنة في هذه العملية يمكن أن تعتمد مسألة الأمن على أرقام التعريف الشخصي، كتلك المستعملة في آلات سحب النقود، وعلى منظومات التشفير المتوسطة التعقيد، كمعيار تعمية البيانات Data Encryption Standard أو على مخطط المفتاح العمومي الفائق الأمانhighly secure public-key sheme.

 

ما الذي يحدث في داخل الجهاز القارئ للبطاقة الذكية

1. تُدْخل البطاقة في الجهاز 2. تُطبق ڤلطية كهربائية على البطاقة 3. يتعارف كل من البطاقة والجهاز أحدهما الآخر 4. يوافق المشتري على قيمة الشراء للصفقة 5. تنقل البطاقة قيمة الشراء إلى الجهاز 6. يُملي الجهاز القارئ على البطاقة رصيدها الجديد (المتبقي)؛ وهكذا تُنقِص البطاقة القيمة المخزنة في داخلها (الرصيد) بما يساوي مبلغ الشراء 7. تتوقف البطاقة عن العمل ويُخرج الجهاز القارئ البطاقة إلى الخارج

 

ليست البطاقات الذكية ظاهرةً جديدة، فهي في إطار التطوير منذ أواخر السبعينات، وقد شهدت تطبيقاتها الرئيسية في أوروبا التي استُعمل فيها ما يزيد على ربع بليون بطاقة منذ ذلك الوقت. وقد ذهبت الأكثرية الساحقة للشيپّات إلى البطاقات الهاتفية المدفوعة الثمن سلفا، ومع ذلك فقد أدى ازدياد الخبرة بها إلى تخفيض تكاليف التصنيع وتحسين وثوقيتها وإثبات قابليتها للنجاح. وماتزال المعايير (المقايسات) العالمية والوطنية للبطاقات الذكية قيد التطوير لضمان أن هذه البطاقات والأجهزة القارئة لها وكذلك البرمجيات ـ التي يمكن أن تستعمل في العديد من تطبيقاتها ـ يمكن لها أن تعمل بشكل متلاحم وأمين. وتتحكم المعايير الموضوعة من قبل المنظمة الدولية للمعايير ISO، على سبيل المثال، في مواضع التماسات الموجودة على الوجه الأمامي من البطاقة الذكية بحيث يمكن وصل connect أية بطاقة بأي جهاز قارئ للبطاقات.

 

تشكِّل بطاقات القيمة المخزنة المقابل الإلكتروني للشيكات السياحية، إذ يمكن استعمالها لشراء أشياء تتراوح ما بين وجبات المطاعم الخفيفة ودفع أجرة مواقف السيارات. يشتري المستهلكون البطاقة المحمَّلة سلفا بالقيمة المالية من الأجهزة الموزعة للبطاقات ثم يستعملونها في الصفقات الصغيرة. تنقل الأجهزة القارئة للبطاقات المعلومات إلى المصارف بشكل دوري من أجل إدخال المبالغ في حساب البائع، إما مباشرة أو عن طريق مراكز تصفية الحسابات. ومن الممكن إعادة شحن بطاقات القيمة المخزنة الأكثر تعقيدا، أما البطاقات البسيطة فتهمل بعد استهلاك قيمتها النقدية.

 

إضافة إلى ذلك، طورت معايير صناعية خاصة لاستعمال البطاقات في مختلف التطبيقات التي تمتد من الهواتف الخلوية الرقمية وتلفزيونات الأقمار الصنعية (السواتل) والكابلات إلى الاستعمالات المالية، بطبيعة الحال. ومؤخرا اتفقت الشركات Visa و Master-Card و Europay على مواصفات مشتركة للبطاقات الذكية التي تحدد البروتوكولات الأساسية للاتصالات بين البطاقات والأجهزة القارئة (وهي مماثلة للمعايير RS-232 التي تتحكم في الاتصالات بين الحواسيب الشخصية والموديمات). وهذه المواصفات من العمومية بمكان بحيث يمكن، فعليا، تبادل أي نوع من المعلومات بين المكوّنات المادية (المعدات) والبرمجيات المتوافقة معها. ويمكن أن يؤدي ذلك الاتفاق إلى إصدار بطاقة موحَّدة للاستعمال في الشراء وفي سحب النقود الآلي وفي دفع ثمن تذاكر الطيران وحتى في الاشتراك في شبكة إنترنت.

 

 

تحت الغطاء

تملي المعايير شكل البطاقة ومواضع التماسات الكهربائية عليها، ولكن التقانة المتضمنة فيها أخذت منحى متميزا. تحتوي أبسط بطاقات «الذاكرة» على ذاكرة دائمة فقط وعلى قدر محدود من الدارات المنطقية بغرض التحكم فيها والحماية من العبث. وتُسْتخدم هذه البطاقات بشكل نموذجي كبطاقات هاتفية مدفوعة الثمن سلفا، حيث يسجل مأخذ طرفي داخل جهاز الهاتف على ذاكرة البطاقة رصيدا متناقصا مع استمرار المكالمة، وهكذا ينتهي مفعول البطاقة مع وصول رصيدها إلى الصفر.

 

إن مدينة سويندون في إنگلترا هي موضع تجربة مستمرة للمنظومة Monodex، وهي عبارة عن «صندوق إلكتروني» تتبادل فيه البطاقات الذكية أموالا إلكترونية. وعلى النقيض من معظم منظومات بطاقات القيمة المخزنة تسمح هذه المنظومة بمرور العملة الإلكترونية من يد إلى أخرى بصورة مستمرة من دون الحاجة إلى إعادة إيداعها في المصرف. يستعمل نحو ربع عدد سكان مدينة سويندون هذه البطاقات في المخازن والمطاعم وآلات غسل الثياب وآلات توزيع الجرائد. كما ستبدأ تجربة أخرى في مدينة گولف بولاية أونتاريو الكندية التي ستقبل فيها حصالات مواقف السيارات هذه البطاقات أيضا.

 

غير أن البطاقات الذكية تكون أكثر تعقيدا من ذلك، فهي تحتوي على شيپة ذات وحدة معالجة مركزية وعلى مختلف أنواع خلايا الذاكرات القصيرة والطويلة الأمد. ويمكن أن تضم بعض أنواع هذه البطاقات دارة معالجة مكروية (صغرية) مساعدة خاصة من أجل العمليات التعموية هدفها تسريع عمل رسائل التكويد encoding وفك (كسر) التكويد decoding أو توليد سِمات رقمية هدفها المصادقة على المعلومات المنقولة. [وللحصول على المزيد من المعلومات عن هذا النوع من البروتوكولات التعموية التي يمكن استعمالها في البطاقات الذكية انظر: «حماية خصوصية الفرد الإلكترونية»، مجلة العلوم، العددان 6/7(1995)، الصفحة 22]. ولا تضع معايير البطاقات الذكية أي حد على قدرة المعالجة الحاسوبية في البطاقة مادامت أبعاد الشيپة المعالجة تسمح لها بالتموضع في الحيز المخصص لها تحت قاعدة التماسات الكهربائية الموجودة على البطاقة.

 

يتراوح سعر البطاقات الذكية المتداولة حاليا ـ التي تصنعها شركات مثلGiesecke & Devrient و Gemplus و Schlumberger و Solaic  ـ من أقل من دولار واحد إلى عشرين دولارا (السيليكون الموجود في هذه البطاقات تصنعه شركات مثلMotorola و Siemens و SGS-Thompson). وفي المقابل، يتراوح سعر بطاقة شريط مغنطيسي ما بين عشرة سنتات أمريكية وخمسين سنتا، وهذا يعتمد على كون البطاقة محتوية على صورة فوتوغرافية أو على رقعة هولوگرافية holographicpatch أم لا، ويعتمد ذلك أيضا على كمية البطاقات المسوَّقة في الوقت ذاته.

 

وبما أن البطاقات تعتمد على مصدر خارجي للطاقة تؤمنه الواجهة الاتصالية interface لقارئ البطاقة، فستضيع أية معلومات مُخزَّنة في ذاكرة الولوج العشوائي RAM التقليدية كلما استُخرجت البطاقة من الجهاز القارئ، لذا تستعمل المعالِجات المكروية (الصغرية) عدة مئات من البايتات من ذاكرة الولوج العشوائي كذاكرة مؤقتة لإتمام الصفقات الجارية. ويجب على البرمجيات التي تتحكم في عمليات البطاقة البقاء في الذاكرة بشكل دائم، لذا فهي تشغل ما بين 3 و 20 كيلوبايت من الذاكرة الدائمة (ذاكرة «قراءة فقط»ROM). ويثبَّت محتوى ذاكرة «القراءة فقط» على الشيپة عند صنعها. أما البيانات الشخصية أو المالية أو الطبية العائدة لمالك البطاقة فتوجد في ذاكرة متغيرة (وهي تدعى ذاكرة «القراءة فقط» والقابلة للمحي والبرمجة كهربائياElectrically erasable programmable read-only memory EEPROM  تتراوح ما بين واحد و166 كيلوبايت.

 

إن الحاجة إلى الأمن أثَّرت في تصميم البطاقة وطريقة عملها، وأيضا في داراتها الذاتية وبرمجياتها ، إذ صُمِّمت المعالجات المكروية المستعملة في البطاقات الذكية بشكل محدّد لحصر الوصول إلى المعلومات المخزَّنة ولمنع استعمال البطاقة من قبل جهات غير مسموح لها أصلا بذلك. وبصفة نموذجية، لن تعمل البطاقة إلا ضمن بيئة عمل محددة المواصفات.

 

وعلى سبيل المثال، يمكن أن يحاول لصوص إجبار البطاقة على العمل خارج ڤلطية معينة أو مجال تردد ميقات clock frequency معيَّن على أمل إبدائها ضعفا يمكن الاستفادة منه، ولكن البطاقة المصمّمة بشكل صحيح ستفشل فورا في الاستجابة ضمن مثل هذه الظروف. وفي بعض الحالات يمكن تصميم وصلات الدارات بحيث تفقد فعاليتها بعد برمجة البطاقة، وهكذا لن يمكن تغيير البيانات الحيوية لاحقا. ويستعمل صانعو البطاقات طرائق مختلفة لمقاومة العبث بهدف منع سرقة الدارات المكروية بشكل مباشر.

 

تتطلب معظم البطاقات الذكية تماسات كهربائية بين البطاقة ورؤوس (إبر) الجهاز القارئ للبطاقات، ولكن مجموعة متزايدة من التطبيقات تتطلب ما يدعى بالبطاقات العاملة من دون تماسات. تعمل البطاقات ذات المدى القصير عن طريق الاقتران (الترابط) coupling  الكهربائي التحريضي أو السعوي، حيث لا تزيد المسافة بين البطاقة والجهاز القارئ للبطاقات على مليمتر واحد. أما البطاقات ذات المدى الأطول فهي تتخاطب مع الجهاز القارئ للبطاقات بوساطة إشارات راديوية (تقوم الطاقة الراديوية التي يصدرها الجهاز القارئ أيضا بتزويد البطاقات بالطاقة، والتي يجب أن تكون مقتصدة جدا بالتيار.) عادة ما تستعمل البطاقات العاملة من دون تماسات في حالات ينبغي أن تعالج العمليات فيها بشكل سريع جدا، مثل بوابات عبور الأشخاص الآلية. وقد جُرِّب استعمال البطاقات العاملة من دون تماسات في منظومات عبور الأشخاص الموجودة في هونغ كونغ ومدينة واشنطن وفي مدينة مانشستر البريطانية، وفي مايزيد على عشر دول أخرى.

 

ويعمل المطوِّرون مع الشركات المسوِّقة لتطوير معايير راسخة للبطاقات العاملة من دون تماسات وتلك الطويلة المدى. كما تُبذل جهود حثيثة لوضع أسس معيارية للبطاقات الهجينة التي يمكنها الاتصال مباشرة أو عن طريق وصلات راديوية. وقد بدأت شركة الطيران الألماني Lufthansa، بإصدار بطاقة هجينة لكثيري السفر، حيث يخدم الجزء العامل منها من دون تماسات بمثابة بطاقة هوية لمنظومة إصدار بطاقات السفر (من دون ورق) العائدة للشركة، أما الجزء العامل بالتماسات فهو بطاقة ائتمان ذكية تعمل وفق المعايير الأوروبية.

 

إن البطاقة الذكية هي إنجاز تقني قائم بذاته، ولكنها مع ذلك أكثر الأجزاء وضوحًا من منظومة صفقات تجارية واسعة تحيط به. ويمكن أن يكون لملامح هذه البنية التحتية تأثير أكبر بكثير في تطور دور البطاقة في المجتمع مما تقوم به مواصفات البطاقة نفسها. لذا من المهم النظر إلى كيفية عمل البطاقة نفسها كجزء من منظومة أكبر بهدف فهم السبب المحتمل لجاذبيتها.

 

الصورة الكبيرة

على سبيل المثال، لندرس البطاقة ذات القيمة المخزّنة التي تشكل حاليًا التطبيق الأكثر شيوعًا لتقانة البطاقة ذات الشيپّة. تكمن جاذبية هذه البطاقات في التكاليف العالية نسبيا للبدائل منها، مثل بطاقات الائتمان والأوراق النقدية. وحتى في الولايات المتحدة الأمريكية تكون تكاليف التحقق من صلاحية البطاقة عالية جدًا بشكل لا تسمح فيه بإحراز ربح من الصفقات الاعتيادية إذا قلّت قيمتها عن عدة دولارات. تقلل البطاقة ذات القيمة المُخزّنة من تكاليف الصفقات وذلك بحمل القيمة المالية مباشرة بدلاً من عملها كمؤشر إلى رصيد مصرفي فحسب. وهي تحوّل المعادل الرقمي للنقود الورقية والمعدنية إلى صندوق «تسجيل المبالغ» cash register الرقمي للبائع، ومن ثمّ يمكن إيداعها في المصرف. وهكذا يمكن للأطفال وللسياح ولكلّ من لا يملك حسابًا مصرفيا استعمال هذه البطاقات التي يمكن بيعها بوساطة أجهزة البيع الآلية.

 

بعض تطبيقات البطاقات الذكية

 

وتكون أمثال هذه البطاقات جذابة بشكل خاص للاستعمال في كوى payالهواتف وحصالات مواقف السيارات وأجهزة تصوير الوثائق (النسخ الضوئي) وفي أجهزة البيع. ومن خلال إلغاء حصالات النقود تُبعد البطاقات هدفا مغريا عن اللصوص والمخربين. وعلى الرغم من أنّه تجب حماية أدراج tills النقود الرقمية من كل من السحب غير المرخص وإيداع نقد إلكتروني مزيف، فإنه من الأسهل معالجة هذه المشكلات بتلك الناتجة من النقود التقليدية.

 

من الممكن أن يؤدي تجنب التعامل بالنقود الورقية أو المعدنية إلى ادخار لا يستهان به. ويقدّر الاقتصاديون أنّ عدّ المبالغ النقدية ونقلها وخزنها وحراستها يكلف نحو أربعة في المئة من قيمة الصفقات. كما أنّ ضياع الفائدة من جراء الاحتفاظ بالنقد لدى الأفراد بدلاً من إيداعه لدى المصرف يظلُّ أمرا مهما، وهكذا يحتفظ المصرف الملكي الكندي الذي يشارك في تجارب النقد الرقمي في أونتاريو بنحو بليون دولار بشكل دائم.

 

تنحو التكاليف الناجمة عن كل صفقة تتم بوساطة البطاقات ذات القيمة المخزّنة إلى أن تكون أقل من تكاليف بطاقات الائتمان والمبالغ النقدية، وإن كانت تكاليف رأس المال الأولي أعلى، فالبطاقات نفسها تكلف أكثر ويجب على الجهة التي تمهد الطريق لاستخدامها تحمُّل نفقات إقامة البنية التحتية للأجهزة القارئة للبطاقات. إضافة إلى ذلك، يجب تعديل البرمجيات المصممة لمعالجة صفقات ببطاقة الائتمان، بحيث تتعامل مع الشكل الجديد الذي يشبه إلى حدّ بعيد شيكا سياحيا رقميا. تبلغ تكلفة الجهاز القارئ للبطاقات الذكية نحو مئة دولار، وهذه تكافئ تقريبا تكلفة الجهاز القارئ لبطاقة الشريط المغنطيسي وتكلفة الاتصال بشركة بطاقات الائتمان بهدف التأكد من الصفقة. ويتوافر حاليا في الولايات المتحدة الأمريكية ما يزيد على 13 ألف جهاز قارئ للبطاقات الذكية مقابل ما يزيد على خمسة ملايين جهاز قادر على التعامل مع بطاقات الائتمان التقليدية.

 

ويعمل ما يزيد على 22 شركة على تطوير الأجهزة القارئة للبطاقات الذكية، لذا سيتناقص سعرها من دون شك مع ازدياد حجم الإنتاج. وعلى الرغم من ذلك، لا تجب الاستهانة بعدد الأجهزة التي يجب وضعها قيد الخدمة. ففي خارج الولايات المتحدة يزداد عدد البطاقات ذات القيمة المخزّنة باطراد، فهناك برامج وطنية رئيسية موضوعة قيد الخدمة أو التخطيط في كلّ من أستراليا وكندا وتشيلي وكولومبيا والدنمارك وإيطاليا والبرتغال وسنغافورا وإسبانيا وتايوان والمملكة المتحدة وفي أمكنة أخرى من العالم. وتختلف درجات قبول المستهلك لهذه البطاقات من بلد إلى آخر، ولكن البطاقات تؤمِّن وفورات معتبرة لكل من المصارف والباعة، على الرغم من أنّ تحويل هذه المنافع إلى حوافز لمستعملي البطاقات قد لا يكون أمرا سهلا، كما أنّ سلطات المصارف المحلية لاتزال، وعلى نحو يمكن فهمه، حذرة من هذه الطريقة الجديدة لطبع الأموال والتي لا يوجد فيها قواعد محدّدة لمعرفة السلطة التي تكفل قيمتها.

 

إنّ معظم البطاقات ذات القيمة المخزّنة المتوافرة حاليا هي بطاقات تُرمى بعد استعمالها. ومن الممكن أن تعمل أدوات يمكن إعادة تعبئتها بالرصيد بالطريقة نفسها التي تعمل فيها عند إجراء عمليات الشراء، ولكن يتعين أن تحتوي على برمجيات إضافية تمكّن المستهلك من تحويل النقود إلى بطاقة مُسْتنفدة (حيث يحتمل أن تساعد التعمية أو طرائق الأمن الأخرى على التأكد من إمكان إعادة شحن البطاقة فقط في صفقة قانونية.) وتجمّع الشركات Citibank وChaseManhattan وVisa وMaster-Card  مشروعا رائدا لاستعمال البطاقات ذات القيمة المخزّنة في مدينة نيويورك. حيث ستُصدر هذه الشركات بطاقات ذكية قابلة لإعادة الشحن لنحو خمسين ألف مستهلك، كما ستحوي هذه البطاقات شرائط مغنطيسية من أجل الصفقات التقليدية. وسيقتني أكثر من خمسمئة مخزن ومطعم ومتجر أجهزة قارئة قادرة على قبول صفقات النقد الإلكترونية. لقد تم إصدار أكثر من مليون بطاقة من ذات القيمة المخزّنة إبان الألعاب الأولمبية لعام 1996 التي جرت في مدينة أتلانتا الأمريكية، حيث أمكن استعمالها في المرافق الأولمبية وفي المخازن المجاورة لها.

 

ويدعم عدد من المجموعات المالية فرص التنافس في مشاريع البطاقات الذكية ذات القيمة المخزّنة، حيث تستعمل جميعها المكونات المادية نفسها ولكنها تختلف في البرمجيات. لذا يطوّر صانعو المنظومات القارئة للبطاقات أجهزة قابلة للتعامل مع بروتوكولات متعددة. وليست المنظومة التي سيفضلها المستهلكون واضحة حاليا، فلكل منها مزايا وعيوب. إن البروتوكولات المستعملة في البطاقات ذات القيمة المخزنة في المشروعين الرائدين لمدينتي نيويورك وأتلانتا هي بسيطة نسبيًا ولكنها محدودة الإمكانات، فمثلاً، لا تتوافر إجراءات لإعادة إصدار أو استبدال قيمة البطاقة في حالة ضياعها أو سرقتها. فمنظومةDigiCash ـ التي ترتكز على بروتوكولات تعموية cryptographic protocols معقدة ـ هي أمينة ولا يمكن اقتفاؤها، ولكنها تتطلب المزيد من القدرة على معالجة البيانات، وبالتالي فإن سعرها أعلى. وفي غضون ذلك، من المرتقب أن توفر منظومة British Monodex بديلاً أمينا للأموال النقدية، إذ يمكن أن تنتقل النقود الإلكترونية من مستعمل إلى آخر بشكل مستمر من دون إيداعها في المصرف. وتُجرى حاليا تجربة رائدة على هذه البطاقات في مدينة سويندون بالجنوب الغربي من إنگلترا، كما تبدأ تجربة أخرى في مدينة گولف بولاية أونتاريو الكندية التي ستَقبل فيها، حتى حصالات مواقف السيارات، تداول العملة الإلكترونية.

 

حماية الصحة

وكعلامة على تعدّد جوانب استعمالات التقانة، يمكن أن تحمل البطاقات الذكية معلومات طبية ضرورية أيضا. فبدلاً من إشارة البطاقة إلى أنَّ حاملها مشترك في الضمان الصحي مثلاً، يمكنها تخزين تفصيلات عن هذا الضمان. وبوسع البطاقة إعطاء معلومات طبية أساسية أيضا، مثل قائمة بالأدوية المسببة للحساسية والمعالجات الطبية الجارية واسم ورقم هاتف الطبيب المعالج والمعلومات الأخرى الضرورية في حالة الطوارئ. كما يمكن أن تفيد البطاقة الذكية، الحاملة للمعلومات المتعلقة بالمعالجة الطبية الجارية، حتى وإن كانت تؤدي إلى تجاهل موضوع الخصوصية «الشائك» وحماية الفرد الذي سيواجهنا إذا ما حاول المسؤولون عن الرعاية الصحية وضع السجل الصحي الكامل على شيپة ابتغاء سهولة نقله من مكان إلى آخر.

 

لا يمكن استعمال الهواتف الخلوية المعتمدة على معيار المنظومة العالمية للاتصالات النقالة GSM من دون بطاقات ذكية. تحتوي البطاقة على رقم هاتف المشترك وعلى معلومات رصيده الأخرى، ويمكنها أيضا إجراء المعالجة الرقمية للإشارة لتعمية المكالمة وإحباط التنصتات التي تزعج مستعملي الهواتف الخلوية التقليدية.

 

وكعلامة على تعدّد جوانب استعمالات التقانة، يمكن أن تحمل البطاقات الذكية معلومات طبية ضرورية أيضا. فبدلاً من إشارة البطاقة إلى أنَّ حاملها مشترك في الضمان الصحي مثلاً، يمكنها تخزين تفصيلات عن هذا الضمان. وبوسع البطاقة إعطاء معلومات طبية أساسية أيضا، مثل قائمة بالأدوية المسببة للحساسية والمعالجات الطبية الجارية واسم ورقم هاتف الطبيب المعالج والمعلومات الأخرى الضرورية في حالة الطوارئ. كما يمكن أن تفيد البطاقة الذكية، الحاملة للمعلومات المتعلقة بالمعالجة الطبية الجارية، حتى وإن كانت تؤدي إلى تجاهل موضوع الخصوصية «الشائك» وحماية الفرد الذي سيواجهنا إذا ما حاول المسؤولون عن الرعاية الصحية وضع السجل الصحي الكامل على شيپة ابتغاء سهولة نقله من مكان إلى آخر.

 

في الواقع، إنّ مجرد أتمتة automating عملية إدخال اسم شخص ورقم حسابه المصرفي في الاستمارات الطبية يمكن أن يجعل إنجاز معاملات التأمين الصحي أكثر فعالية. وهكذا بدأت ألمانيا مؤخرا بإصدار بطاقات ذكية ستحمل معلومات التأمين الصحي الأساسية، كما أنّ فرنسا تبحث في إمكانية إنشاء برنامج مماثل. وهكذا قررت كلتا الدولتين عدم تخزين بيانات أكثر خصوصية ضمن الشيپّات إلى حين سنّ تشريعات قانونية وأخلاقية وأمنية مناسبة.

 

في فرنسا واليابان يمكن أن يحمل المصابون بالقصور الكلوي بطاقات تحمل سجلات تنقية الدم ووصفات المعالجة. غالبا ما يحتاج مرضى القصور الكلوي إلى تنقية دمهم مرتين أو ثلاث مرات في الأسبوع، حيث تتضمن كل جلسة للتنقية ـ إضافة إلى استعمال آلة تنقية الدم ـ اعتماد مجموعة خاصة من مُعاملات آلة التنقية وتركيب شخصي للعقاقير. وقبل اعتماد البطاقات الذكية لم يكن بوسع المرضى الذهاب إلا إلى المركز المحلي لتنقية الدم الذي يحتفظ بسجلاتهم، أما الآن فقد صار بإمكانهم (في فرنسا أو اليابان) الانتقال بحرية تماثل حرية الأصحاء. وتعمل الضوابط الأمنية (الروائز) checks المبيتة في البطاقة على المساعدة على التأكد من أنَّه ليس بوسع أحد سوى الأطباء والأشخاص المخولين بذلك قراءة معلومات المعالجة أو تعديلها.

 

الاتصالات الشخصية

إذا كانت تكاليف الاتصالات اللازمة للتأكد من الصفقات المجراة بوساطة بطاقات الائتمان قد أدت دورا حاسما في تاريخ البطاقات الذكية، فربما كان من الملائم أن يكون أحد أكثر الاستعمالات المبتكرة للبطاقة الذكية هو في لب الجيل الجديد من الاتصالات النقّالة. إنّ المنظومة العالمية للاتصالات النقّالة GlobalSystem of Mobile Communications (أو GSM) هي توصيف تقني للهاتف الخلوي الرقمي، حيث يملك نحو عشرة ملايين شخص أجهزة هاتف نقّال، كما توجد خدمات للهواتف النقّالة أو أنها قيد الإنشاء في خمسة وثمانين بلدا. يصمّم كل جهاز من هذه الأجهزة بحيث يقبل بطاقة ذكية تحمل معلومات عن رقم هاتف صاحب البطاقة وعن مجموعة الخدمات التي يمكنه الاستفادة منها. وهكذا يمكن لموظف سويسري مسافر إلى بلجيكا مثلاً أن ينتزع بطاقته الذكية من جهازه (السويسري) ويضعها في جهاز مستَأْجَر أو مستعار أثناء وجوده في بلجيكا. وعندما يتصل شخص بهذا الرقم ستعيّن منظومة المقسم الهاتفي آليا موضع الجهاز ببطاقته الذكية في أيّ موضع من العالم وستصل المكالمة إليه. إضافة إلى ذلك، تستطيع البطاقة الذكية تعمية الإرسال بحيث تمنع التنصُّت العَرَضي على المكالمة والمحتمل مع الأشكال الأخرى للهواتف الخلوية.

 

وكما هي الحال في تطبيقات البطاقات الذكية الأخرى، مازالت الولايات المتحدة متخلّفة عن العديد من الأمم الأخرى في خدمات المنظومة العالمية للاتصالات النقالة. وثمة برامج رائدة في هذا المجال. وتعمل المنظومات GSMالتي تركَّب في الولايات المتحدة عند التردد 1.9 گيگاهرتز بدلاً من التردد  1.8 گيگاهرتز المستعمل في أنحاء أخرى من العالم، كما أنّها تستخدم تقانتين متنافستين وغير متوافقتين. وبالنتيجة لن يكون بالإمكان استعمال هذه الأجهزة خارج نطاقها المحلي، أما البطاقات الذكية العاملة فيها فتبقى صالحة في أيّ مكان من العالم.

 

البطاقات التي تعرفك

إذا كان بوسع البطاقات الذكية تقديم الهوية الشخصية لجهاز إلكتروني فلِمَ لا يمكنها أن تكون أداة مضمونة ومعتمدة للتعريف بين الأشخاص أيضا؟ يمكن أن تحمل البطاقات الذكية معلومات أكبر من المعلومات التي يحملها المستطيل الورقي أو البلاستيكي المستعمل في تراخيص قيادة السيارات أو بطاقات التأمين أو الأنواع الأخرى للتعريف بالهوية، وربما كان بإمكان البطاقات الذكية حمل هذه المعلومات بصورة آمنة أكثر.

 

غالباً ما تحمل بطاقات الهوية الشخصية (المدنية) صورة وتوقيعا بحيث يمكن للجهات المسؤولة التأكد من أنَّ حامل البطاقة هو صاحبها فعلاً. يمكن للبطاقات الذكية خزن أرقام التعرف الشخصية لزيادة الأمن، كما يمكنها إضافة سجل للتطابقات الحيوية الذاتية الأخرى، مثل نبرة (طابع) الصوت والبصمات ومسح لشبكية العين وقزحيتها، أو أنماط من التوقيع. وعند تقديم بطاقة تحمل نمطا مرجعيا من هذا القبيل يمكن للحواسيب أن تحدد بدقة فائقة درجة تطابق حاملها مع ذلك النمط. وقد اختبرت إدارة الجمارك الهولندية منظومة لتسريع تدقيق الجوازات في المطار لكثيري السفر: إذ يضع الشخص إصبعه على صفيحة زجاجية بحيث تلتقط آلة تصوير ڤيديوية صورة بصماته، ثمّ يقارن حاسوب الصورة الڤيديوية بصورة هذه البصمات المخزّنة في البطاقة الذكية. ومع وجود مُعيّرة (طبعة) template من البصمة في البطاقة الذكية لا تكون هناك  حاجة إلى الاتصال بقاعدة بيانات مركزية للتأكد من هوية الشخص.

 

ولكن تقنيات المطابقة هذه مازالت غير دقيقة، فعلى الرغم من عمل البطاقات الذكية على نحو جيد فإن الخوارزميات اللازمة لاشتقاق ومقارنة الأنماط الحيوية الذاتية لاتزال غير دقيقة. إضافة إلى ذلك يجب أن يقرّر المصممون فيما إذا كانوا مهتمين أكثر بنبذ (رفض) المحتالين أم بالتأكد من كون حاملي البطاقات الشرعيين سيُقبلون دائمًا، فليس من المحتمل أن تلقى البطاقة قبولاً واسعا من العامة إذا عرّضت حاملها إلى ملابسة في تعيين هويته ولو لمرة واحدة في السنة.

 

هذه الاعتبارات وأخرى غيرها، تُظهر لنا أنّ البطاقات الذكية بلغت طورا أوليا من النضج التقاني، فلم تعد سعتها هي العامل الذي يحدُّ من استعمالها في مختلف المنظومات، بل إنّ مستقبل هذه البطاقات أصبح معتمدا على تصميم البرمجيات وعلى المسائل الاقتصادية والقانونية والخصوصية الفردية، وأيضا على قبول المستهلك وعلى مجموعة اعتبارات شخصية

 

 المؤلفة

Carol H. Fancher

خلال السنوات الأربع الماضية عَمِلت في الشركة Motorola على تحديد وتطوير سوق البطاقات الذكية في الولايات المتحدة الأمريكية. وقبل التحاقها بهذه الشركة عملت مهندسًة في الشركتين Tracor و Ford microelectronics وفي معهد فراونهوفر للدارات المتكاملة بإرلانگن (ألمانيا). وفي عام 1979 حازت البكالوريوس في الهندسة الكهربائية من جامعة تكساس في أوستين (الولايات المتحدة).

 

مراجع للاستزادة 

GET SET! SMARTCARDS ARE COMING TO AMERICA. Patrick Gauthier in Portable Design, Vol. 1, No. 6, pages 31-34; May 1996.

A CHIP OFF THE OLD SECURITY BLOCK. Andrea McKenna Findlay in Card Technology (Faulkner & Gray), Vol. l, No. ages 52-60; May/June 1996.

CRYPTOGRAPHIC SMART CARDS. David Naccache and David M’Raihi in IEEE Micro, Vol. 16, No. 3, page 14 -24; June 1996.

PUBLIC-KEY SECURITY SYSTEMS. Mahdi Abdelguerfi, Burton S. Kaliski, Jr., and Wayne Patterson in IEEE  Micro, Vol. 16, No. 3, pages 10-13; June 1996.

 

(1)Smart Cards