Come funzionano le Carte di Credito nel dettaglio

Risposta ad una domanda di un utente posta qui

https://it.answers.yahoo.com/question/index?qid=20161112234903AApmz0B


Le carte di credito o i bancomat hanno 2 sistemi di protezione: la prima attraverso la banda magnetica (vedi https://it.wikipedia.org/wiki/Banda_magnetica) mentre la seconda usa un sistema detto 'chip', altre soluzioni sono ancora 'PIN-CHIP'
Poi ci sono anche le cosidette 'smart cards'

1) banda magnetica: I dati vengono letti tramite la banda magnetica, mentre per imprimerli viene applicato un campo magnetico. La banda magnetica, molto simile al nastro di una cassetta audio, è composta da tantissime particelle magnetiche di resina, dove possono essere memorizzati dati
http://www.cartedipagamento.com/banda_magnetica_carta_di_credito.htm

Per capire come si 'scrive' guarda qui
http://it.emcelettronica.com/le-tessere-magnetiche-13

Per capire cosa succede 'mentre' tu passi la carta qui l'immagine http://www.hpmuseum.org/journals/65crd1.gif

Per capire come 'scrive' ho trovato qui

http://illumin.usc.edu/157/the-magnetic-stripe-technology/

In pratica, nel momento in cui tu inserisci nel lettore si applica una carica positiva o un segnale digitale 1 su un rivestimento di base metallica (inizialmente nello stato digitale '0') applicato su un substrato inerte"
. La scrittura dei dati sulla striscia magnetica richiede un componente elettrico detto solenoide, quello per avviare la batteria della macchina, per capirci, che è un materiale magnetico ad alta permeabilità (di solito è utilizzato un nucleo di ferro ) con un avvolgimento elettrico su un'estremità e una piccola apertura all'altra estremità (che è estremamente importante che il divario si trova vicino alla superficie della banda magnetica

Un' immagine http://m.eet.com/media/1202621/MagFig5.jpg

Per capire come viene 'codificata' una banda magnetica guarda qui
https://www.infordatadealers.com/centrosupporto/Qual_%C3%A8_la_differenza_tra_banda_magnetica_HiCo_o_LoCo_.html

e anche qui

http://www.evre.it/Come-leggere-una-carta-magnetica

Le tecnologie per codificare si chiamano 'codificatori magnetici' e possono essere o molto semplici, lettore carte + un programma sul pc tipo

http://mcoservice.it/shop/it/banda-magnetica/246-lettore-scrittore-di-banda-magnetica.html

https://www.amazon.ca/MSR606-Magnetic-Stripe-Reader-Encoder/dp/B006RE896K

http://www.ebay.com/bhp/magnetic-card-writer

oppure piccole 'stazioni' che ti permettono di avere fino a 2000-3000 carte in un'ora

http://www.cimitaly.it/prodotti/premium-series/premium-series.html

Domanda: Come codificare la banda magnetica di una carta plastificata?

Le stampanti Evolis dispongono di codificatori di bande magnetiche

Quindi è possibile avere anche badge personali, su misura

Le 'tecniche' di codifica sono di solito  F2F (Aiken BiPhase) vedi qui per un aspetto tecnico https://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/AN148.pdf

Questo tipo di codifiche si chiamano anche 'codifiche manchester' e non sono molto difficili
https://it.wikipedia.org/wiki/Codifica_Manchester
https://en.wikipedia.org/wiki/Differential_Manchester_encoding

Per decodificare un segnale aiken bifase che viene da un campo magnetico in dati grezzi (raw data) guarda questo brevetto

https://www.google.com/patents/US5023891

oppure anche qui

http://www.atmel.com/images/atmel-9164-manchester-coding-basics_application-note.pdf

oppure con una tecnica di modulazione, la MFM https://it.wikipedia.org/wiki/Modified_Frequency_Modulation

Dato che a me piace sapere di cosa si parla guarda anche il processo fisico delle bande magnetiche questo

http://pages.vassar.edu/ltt/?p=965

Nelle banche si usa un software, cmq puoi fare una cosa simile con un tuo lettore schede anche a casa, guarda qui http://www.makinterface.com/makstusbe.php3

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PIN, Chip, Smart

Prima di tutto devi sapere che queste nuove soluzioni tecnologiche non sono impenetrabili. Se l’ipotesi di Riemann (enigma dei numeri primi) venisse dimostrata ogni transizione bancaria diventerebbe una porta aperta.
Fa sorridere, ma è tutto basato su un semplice prodotto..

Ad esempio RSA chiamato algoritmo di crittografia asimmetrica si basa su un semplice prodotto di numeri primi https://it.wikipedia.org/wiki/RSA

Anche un piccolo articolo
http://www.wired.it/economia/finanza/2014/05/27/carte-di-credito-rischio/

Nel 2005 un gruppo di ricerca riuscì a scomporre un numero di 640 bit (193 decimali) in due numeri primi da 320 bit, impiegando per cinque mesi un cluster Opteron con 80 processori da 2,2 GHz, potenzialmente decifrando un messaggio codificato con RSA-640


Ma andiamo nel dettaglio del funzionamento

PIN-and-Chip. Funziona un po’ come le chiavette delle banche: ogni volta che si utilizza la carta, un apposito processore (inserito in un chip presente nella carta), genera un codice univoco, valido solo una volta

Il chip contiene un micro-processore detto EMV. Questa sigla è  il  nome  delle  specifiche  sviluppate  da  Europay  International,  MasterCard  International  e
Visa  International  per  assicurarsi  la  standardizzazione  in  ambito  finanziario  delle  funzionalità  delle  smart card
http://web.tiscali.it/infoconsult/pdf/emv.pdf

Per quanto riguarda 'come funziona' in grandi linee questo standard ti rimando a
https://en.wikipedia.org/wiki/EMV

Ci sono un paio di libri che spiegano le specifiche di questo standard

Trovi tutto sul sito http://www.emvco.com

Per una comprensione piu profonda è necessario un testo di questo tipo

https://goo.gl/NCSgss

Le tecniche di 'cloning' si basano principalmente su tecniche di Reverse Engineering oppure a un difetto legato al dialogo dei dispositivi di lettura oppure intercettando le comunicazioni tra un dispositivo di lettura della carta, e la carta stessa, si ottengono informazioni sufficienti a clonarla.

Per farti un'idea

http://www.cl.cam.ac.uk/research/security/banking/nopin/oakland10chipbroken.pdf

Il problema grosso delle carte che usano i CHIP non è la tecnologia in sè (ci vogliono una città di supercomputer per spezzare le chiavi), ma è il modo con cui si comunicano tutti questi dispositivi insieme. Piu elementi aggiungi e piu vulnerabilità trovi, questo vale in tutto, ed è il limite dell' era che si basa sull' informazione.

Cmq..i chip..sono costruiti con gli stessi componenti elettronici dei processori, quindi basta studiare un po di Teoria dei Segnali e alcuni di questi importanti componenti: Flip Flop (registri..), amplificatori e oscillatori e in particolare la natura del segnale di clock, in cosa consiste. Ricordo inoltre che la modulazione non è che nn esiste eh!

Tutta l'architettura di questi micro-processori è alla fine un sistema che processa un segnale costante, un'impulso, ma il segnal di per sè NON porta informazione, ma trasporta un flusso, ma cio che va veramente bene compreso è che cos'è veramente un' informazione, quindi non è indispensabile violare nulla, ma agire sulla funzione del segnale per generare l'informazione che desideri :) - è ancora meglio avere tutto digitale !
Forse sarai sconvolto di quello che ti dico, ma dai un'occhiata all'oscillatore armonico quantistico https://it.wikipedia.org/wiki/Oscillatore_armonico_quantistico.

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Spero di essere stato esauriente, sui chip non ho approfondito molto, in quanto si basano su cose simili a dei sistemi operativi, infatti anche i chip hanno un kernel e l'architettura hardware è un mix di schemi e specifiche già noti