قارئ البطاقات

تحتاج هذه المقالة إلى مصادر إضافية للتحقق . يُرجى المساعدة في تحسين هذه المقالة بإضافة مصادر موثوقة . قد يتم الطعن في المواد غير الموثقة وإزالتها. البحث عن المصادر:  "قارئ البطاقات" - الأخبار  · الصحف  · الكتب  · العلماء  · JSTOR ( أكتوبر 2010 ) ( تعرف على كيفية ووقت إزالة هذه الرسالة )

قارئ البطاقات هو جهاز إدخال بيانات يقرأ البيانات من وسيط تخزين على شكل بطاقة ويقدم البيانات إلى جهاز كمبيوتر. يمكن لقارئات البطاقات الحصول على البيانات من البطاقة عبر عدد من الطرق، بما في ذلك: المسح الضوئي للنص المطبوع أو الباركود أو الثقوب الموجودة على البطاقات المثقوبة ، أو الإشارات الكهربائية من الاتصالات التي يتم إجراؤها أو مقاطعتها بواسطة الثقوب المثقوبة في البطاقة أو الدوائر المضمنة، أو الأجهزة الإلكترونية التي يمكنها قراءة البطاقات البلاستيكية المضمنة إما بشريط مغناطيسي أو شريحة كمبيوتر أو شريحة RFID أو وسيط تخزين آخر.

تُستخدم أجهزة قراءة البطاقات في التطبيقات بما في ذلك التعريف والتحكم في الوصول والخدمات المصرفية وتخزين البيانات ومعالجتها .

تُعرف تقنية الشريط المغناطيسي، والتي تسمى عادةً الشريط المغناطيسي، بهذا الاسم بسبب الشريط المصنوع من أكسيد مغناطيسي والذي يتم تغليفه على البطاقة. يوجد ثلاثة مسارات للبيانات على الشريط المغناطيسي. عادةً ما تتبع البيانات الموجودة على كل مسار معيار ترميز محدد، ولكن من الممكن ترميز أي تنسيق على أي مسار. تعد بطاقة الشريط المغناطيسي رخيصة مقارنة بتقنيات البطاقات الأخرى ويسهل برمجتها. يحمل الشريط المغناطيسي بيانات أكثر مما يمكن أن يحمله الرمز الشريطي في نفس المساحة. في حين أن إنشاء الشريط المغناطيسي أكثر صعوبة من الرمز الشريطي، فإن تقنية قراءة وتشفير البيانات على الشريط المغناطيسي منتشرة وسهلة الاستحواذ. كما أن تقنية الشريط المغناطيسي عرضة للقراءة الخاطئة وتآكل البطاقة وتلف البيانات. كما أن هذه البطاقات عرضة لبعض أشكال التزوير حيث يتم وضع أجهزة خارجية فوق القارئ لاعتراض ^{البيانات المقروءة .}

تستخدم قارئات البطاقات الذكية تيارًا كهربائيًا لقراءة البيانات من الدوائر المضمنة أو الميزات المغناطيسية في البطاقة. يجب أن تلمس البطاقة الذكية التلامسية جهات اتصال على القارئ لتوصيل دائرة بينهما. تستخدم البطاقة الذكية غير التلامسية موجات الراديو أو المجال المغناطيسي لنقل المعلومات إلى القارئ عن بُعد (على الرغم من أن معظم القراء لديهم نطاق 20 بوصة (51 سم) أو أقل). ^{[ بحاجة لمصدر ]}

قارئ البطاقات الذكية هو جهاز إلكتروني يتصل فعليًا بدائرة متكاملة في بطاقة ذكية ، ويزود الدائرة في البطاقة بالكهرباء، ويستخدم بروتوكولات الاتصالات لقراءة البيانات من البطاقة. يمكن توصيل قارئي البطاقات الذكية المستخدمة في المعاملات المصرفية أو التعريف بلوحة مفاتيح للسماح بالتحقق باستخدام رقم التعريف الشخصي (PIN).

بروتوكولات الاتصال

اسم	وصف
ت=0	بروتوكول نقل مستوى البايت غير المتزامن بنصف مزدوج، كما هو محدد في ISO/IEC 7816-3
ت=1	بروتوكول نقل مستوى الكتلة نصف المزدوج غير المتزامن، المحدد في ISO/IEC 7816-3.
ت=2	محجوزة للاستخدام في المستقبل.
ت=3	محجوزة للاستخدام في المستقبل.
بدون تلامس	نقل APDU عبر واجهة غير تلامسية ISO/IEC 14443 .

إذا كانت البطاقة لا تستخدم أي بروتوكول نقل قياسي، ولكنها تستخدم بروتوكولًا مخصصًا/ ملكيًا ، فإنها تحمل تسمية بروتوكول الاتصال T=14. ^[1]

تحدد أحدث مواصفات CCID ^{الخاصة بـ} PC/SC ^إطار عمل جديد للبطاقات الذكية . يعمل هذا الإطار مع أجهزة USB ذات فئة الجهاز المحددة . لا تحتاج أجهزة القراءة التي تحمل هذه الفئة إلى برامج تشغيل الأجهزة عند استخدامها مع أنظمة التشغيل المتوافقة مع PC/SC، لأن نظام التشغيل يوفر برنامج التشغيل افتراضيًا. ^{[ بحاجة لمصدر ]}0x0B

PKCS#11 عبارة عن واجهة برمجة تطبيقات مصممة لتكون مستقلة عن المنصة ، حيث تحدد واجهة عامة للرموز المشفرة مثل البطاقات الذكية. وهذا يسمح للتطبيقات بالعمل دون معرفة تفاصيل القارئ.

لقد تم استهداف أجهزة قراءة البطاقات الذكية بنجاح من قبل المجرمين فيما يسمى بهجوم سلسلة التوريد ، حيث يتم العبث بأجهزة القراءة أثناء التصنيع أو في سلسلة التوريد قبل التسليم. تقوم الأجهزة المارقة بالتقاط تفاصيل بطاقات العملاء قبل إرسالها إلى المجرمين. ^[2]

تستخدم البطاقة الذكية غير التلامسية موجات راديو عالية التردد (13.56 ميجا هرتز بدلاً من 125 كيلو هرتز)، مما يسمح بنقل المزيد من البيانات والتواصل مع العديد من البطاقات في نفس الوقت. لا يتعين على البطاقة غير التلامسية أن تلمس القارئ أو حتى يتم إخراجها من المحفظة أو الحقيبة. معظم أنظمة التحكم في الوصول تقرأ فقط الأرقام التسلسلية للبطاقات الذكية غير التلامسية ولا تستخدم الذاكرة المتاحة. يمكن استخدام ذاكرة البطاقة لتخزين البيانات الحيوية (أي قالب بصمة الإصبع) للمستخدم. في هذه الحالة، يقرأ القارئ الحيوي القالب الموجود على البطاقة أولاً ثم يقارنه بالإصبع (اليد، العين، إلخ) الذي قدمه المستخدم. بهذه الطريقة، لا يتعين توزيع البيانات الحيوية للمستخدمين وتخزينها في ذاكرة وحدات التحكم أو القراء، مما يبسط النظام ويقلل من متطلبات الذاكرة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

التحكم في الوصول

قارئ القرب مع لوحة المفاتيح
الاستخدام	التحكم في الوصول

يشع القارئ مجالاً كهربائيًا يتراوح من 1 إلى 20 بوصة حول نفسه. تستخدم البطاقات دائرة LC بسيطة . عندما يتم تقديم بطاقة للقارئ، يثير المجال الكهربائي للقارئ ملفًا في البطاقة. يشحن الملف مكثفًا ويزود بدوره دائرة متكاملة بالطاقة. تقوم الدائرة المتكاملة بإخراج رقم البطاقة إلى الملف، الذي ينقله إلى القارئ.

تنسيق القرب الشائع هو Wiegand 26 بت. يستخدم هذا التنسيق رمز مرفق، يُطلق عليه أحيانًا أيضًا رمز الموقع. رمز المرفق هو رقم فريد مشترك بين جميع البطاقات في مجموعة معينة. الفكرة هي أن المنظمة سيكون لها رمز مرفق خاص بها ومجموعة من البطاقات المرقمة تتزايد من 1. منظمة أخرى لديها رمز مرفق مختلف ومجموعة بطاقاتها تتزايد أيضًا من 1. وبالتالي يمكن للمنظمات المختلفة أن يكون لديها مجموعات بطاقات بنفس أرقام البطاقات ولكن نظرًا لاختلاف رموز المرافق، فإن البطاقات تعمل فقط في منظمة واحدة. نجحت هذه الفكرة في وقت مبكر من التكنولوجيا، ولكن نظرًا لعدم وجود هيئة حاكمة تتحكم في أرقام البطاقات، يمكن لمصنعين مختلفين توريد بطاقات برموز مرفق متطابقة وأرقام بطاقات متطابقة لمنظمات مختلفة. وبالتالي قد تكون هناك بطاقات مكررة تسمح بالوصول إلى مرافق متعددة في منطقة واحدة. لمواجهة هذه المشكلة، أنشأ بعض المصنعين تنسيقات تتجاوز Wiegand 26 بت والتي يتحكمون فيها ويصدرونها للمنظمات.

في تنسيق Wiegand المكون من 26 بتًا، يكون البت 1 بتًا زوجيًا. البتات من 2 إلى 9 هي رمز مرفق. البتات من 10 إلى 25 هي رقم البطاقة. البت 26 هو بت فردي. 1/8/16/1. تحتوي التنسيقات الأخرى على بنية مماثلة لرمز مرفق رئيسي يتبعه رقم البطاقة ويتضمن بتات تكافؤ للتحقق من الأخطاء، مثل تنسيق 1/12/12/1 الذي تستخدمه بعض شركات التحكم في الوصول الأمريكية.

1/8/16/1 يعطي حد رمز المرفق 255 ورقم البطاقة 65535

1/12/12/1 يعطي حد رمز المنشأة 4095 ورقم البطاقة 4095.

كما تم تمديد Wiegand إلى 34 بت و 56 بت والعديد من البتات الأخرى.

تقنية بطاقات Wiegand هي تقنية حاصلة على براءة اختراع تستخدم أسلاكًا مغناطيسية مدمجة موضوعة بشكل استراتيجي لإنشاء نمط فريد يولد رقم التعريف. مثل تقنية الشريط المغناطيسي أو الباركود ، يجب تمرير هذه البطاقة عبر قارئ لقراءتها. على عكس التقنيات الأخرى، فإن وسائط التعريف مدمجة في البطاقة وليست عرضة للتآكل. اكتسبت هذه التقنية شعبية ذات يوم لأنه من الصعب تكرارها، مما يخلق تصورًا عاليًا للأمان. ومع ذلك، يتم استبدال هذه التقنية ببطاقات القرب، نظرًا لمصدر الإمداد المحدود ومقاومة العبث الأفضل نسبيًا لقارئات القرب، وراحة وظيفة عدم اللمس في قارئات القرب.

لا تزال أجهزة قراءة البطاقات القريبة تُعرف باسم "أجهزة قراءة مخرجات Wiegand"، ولكنها لم تعد تستخدم تأثير Wiegand. تحتفظ تقنية القرب ببيانات Wiegand الأصلية بحيث تكون أجهزة القراءة الجديدة متوافقة مع الأنظمة القديمة. ^{[ بحاجة لمصدر ]}

قارئ بطاقات الذاكرة هو جهاز للوصول إلى البيانات الموجودة على بطاقة ذاكرة مثل CompactFlash (CF) أو Secure Digital (SD) أو MultiMediaCard (MMC). توفر معظم قارئات البطاقات أيضًا إمكانية الكتابة، ويمكنها مع البطاقة أن تعمل كمحرك أقراص محمول . يمكن دمج قارئات بطاقات الذاكرة في أجهزة الكمبيوتر المحمولة أو الأجهزة الطرفية للكمبيوتر، أو استخدام واجهة USB لنقل البيانات من وإلى الكمبيوتر.

أقدم مثال على قارئ البطاقات المثقوبة، آلة جاكارد ، حيث كانت البطاقات المثقوبة مضغوطة فعليًا على صفوف من قضبان التحكم الميكانيكية لتحويل البيانات الموجودة على البطاقات إلى مواضع مادية لخطافات النول. كان وجود ثقب في البطاقة يسمح للقضيب بالمرور من خلالها والبقاء ثابتًا؛ وإذا لم يكن هناك ثقب، فسيتم دفع القضيب، مما يؤدي إلى تحريك خطافته خارج موضعها.

بدءًا من آلة الجدولة في عام 1890، تم قراءة البيانات من البطاقات المثقوبة عن طريق اكتشاف ما إذا كان ثقب في البطاقة يسمح بتوصيل دائرة كهربائية أو قسم غير مثقوب من البطاقة يقاطع تلك الدائرة.

استخدمت أقدم أجهزة قراءة البطاقات المثقوبة دبابيس تغوص في أكواب صغيرة من الزئبق عند مرورها عبر ثقب مثقوب، لإكمال الدائرة الكهربائية؛ في أواخر عشرينيات القرن العشرين، طورت شركة IBM أجهزة قراءة بطاقات تستخدم فرشًا معدنية لإجراء اتصال كهربائي مع بكرة أينما مرت فتحة بينهما. ^[3]

بحلول عام 1965، أصبحت البطاقات المثقوبة تُقرأ باستخدام أجهزة استشعار ضوئية كهربائية . يُعد جهاز IBM 2501 مثالاً على قارئ البطاقات المثقوبة الضوئية المبكر.

تم إصدار براءة اختراع لقارئ البطاقات المثقبة الضوئية في عام 1971. ^[4]

قارئ بطاقات العمل هو جهاز ماسح ضوئي محمول أو تطبيق جوال يستخدم التعرف الضوئي على الحروف للكشف عن حقول بيانات معينة على بطاقة العمل وتخزين تلك البيانات في قاعدة بيانات جهات الاتصال أو " رولودكس إلكتروني ". ^[5]

يمكن تشفير البيانات البسيطة، مثل رقم الهوية أو الاسم أو العنوان، على بطاقة باستخدام رمز شريطي وقراءتها من البطاقة باستخدام قارئ رمز شريطي بصري .

غالبًا ما يتم استخدام قارئات البطاقات لقراءة بطاقات الهوية لأغراض التحكم في الوصول المادي أو الإلكتروني أو لقراءة البيانات من بطاقة الهوية .

تُستخدم قارئات بطاقات التحكم في الوصول في أنظمة الأمان المادية لقراءة بيانات الاعتماد التي تسمح بالوصول المادي من خلال نقاط التحكم في الوصول، وعادةً ما تكون بابًا مقفلاً. ويمكن استخدامها أيضًا في أنظمة أمان المعلومات للتحكم في الوصول إلى البيانات. يمكن أن يكون قارئ التحكم في الوصول عبارة عن قارئ شريط مغناطيسي أو قارئ رمز شريطي أو قارئ تقارب أو قارئ بطاقات ذكية .

التحكم في الوصول إلى IP

قارئ بصمات الأصابع IP
نوع الوسائط	بروتوكول الانترنت
سعة	10000 قالب
الاستخدام	التعرف على بصمات الأصابع والتحكم في الوصول

يمكن للقراء مقارنة البيانات التي تم جمعها من البطاقة، أو البيانات المخزنة في القارئ، بالتعرف على الهوية البيومترية : بصمة الإصبع ، وهندسة اليد ، وقزحية العين ، والتعرف على الصوت، والتعرف على الوجه . ^{[ بحاجة لمصدر ]}

يقوم قارئ البطاقات المزود بنظام مقاييس حيوية بمقارنة القالب المخزن في الذاكرة بالمسح الضوئي الذي تم الحصول عليه أثناء عملية التعريف. إذا كانت هناك درجة عالية من الاحتمال بأن القالب الموجود في الذاكرة متوافق مع المسح الضوئي المباشر (المسح الضوئي ينتمي إلى الشخص المصرح له)، يتم إرسال رقم هوية هذا الشخص إلى لوحة التحكم . ثم تتحقق لوحة التحكم من مستوى إذن المستخدم وتحدد ما إذا كان يجب السماح بالوصول أم لا. عادة ما يتم نقل الاتصال بين القارئ ولوحة التحكم باستخدام واجهة Wiegand القياسية في الصناعة . الاستثناء الوحيد هو قارئ المقاييس الحيوية الذكي، والذي لا يتطلب أي لوحات ويتحكم بشكل مباشر في جميع أجهزة الباب .

يمكن تخزين القوالب البيومترية في ذاكرة القارئ، مما يحد من عدد المستخدمين بحجم ذاكرة القارئ (هناك نماذج قارئ تم تصنيعها بسعة تخزين تصل إلى 50000 قالب). يمكن أيضًا تخزين قوالب المستخدم في ذاكرة البطاقة الذكية، وبالتالي إزالة جميع القيود على عدد مستخدمي النظام (لا يمكن التعرف على الهوية بالإصبع فقط باستخدام هذه التقنية)، أو يمكن لجهاز كمبيوتر خادم مركزي أن يعمل كمضيف للقالب. بالنسبة للأنظمة التي يتم فيها استخدام خادم مركزي، والمعروف باسم " التحقق القائم على الخادم "، يقرأ القراء أولاً البيانات البيومترية للمستخدم ثم يرسلونها إلى الكمبيوتر الرئيسي للمعالجة . تدعم الأنظمة القائمة على الخادم عددًا كبيرًا من المستخدمين ولكنها تعتمد على موثوقية الخادم المركزي، بالإضافة إلى خطوط الاتصال .

1 إلى 1 و1 إلى العديد هما الوضعان المحتملان لتشغيل قارئ البيانات الحيوية:

• في وضع 1 إلى 1، يجب على المستخدم أولاً إما تقديم بطاقة هوية أو إدخال رقم تعريف شخصي. ثم يبحث القارئ عن قالب المستخدم المقابل في قاعدة البيانات ويقارنه بالمسح المباشر. تعتبر طريقة 1 إلى 1 أكثر أمانًا وأسرع عمومًا حيث يحتاج القارئ إلى إجراء مقارنة واحدة فقط. معظم أجهزة قراءة البيانات الحيوية 1 إلى 1 هي أجهزة قراءة "مزدوجة التكنولوجيا": فهي إما تحتوي على قارئ مدمج للقرب أو البطاقة الذكية أو لوحة المفاتيح، أو تحتوي على مدخل لتوصيل قارئ بطاقات خارجي.
• في وضع 1 إلى كثير، يعرض المستخدم بيانات بيومترية مثل بصمة الإصبع أو مسح شبكية العين ثم يقارن القارئ المسح المباشر بجميع القوالب المخزنة في الذاكرة. هذه الطريقة مفضلة لدى معظم المستخدمين النهائيين، لأنها تلغي الحاجة إلى حمل بطاقات الهوية أو استخدام أرقام التعريف الشخصية. من ناحية أخرى، هذه الطريقة أبطأ، لأن القارئ قد يضطر إلى إجراء آلاف عمليات المقارنة حتى يجد المطابقة. من الخصائص الفنية المهمة لقارئ 1 إلى كثير هو عدد المقارنات التي يمكن إجراؤها في ثانية واحدة، والتي تعتبر الحد الأقصى للوقت الذي يمكن للمستخدمين الانتظار فيه عند الباب دون ملاحظة أي تأخير. حاليًا، معظم قراء 1 إلى كثير قادرون على إجراء 2000-3000 عملية مطابقة في الثانية.

قامت بعض البنوك بإصدار أجهزة قراءة البطاقات الذكية المحمولة لعملائها لدعم تطبيقات الدفع الإلكتروني المختلفة:

• يستخدم برنامج مصادقة الشريحة (CAP) بطاقات EMV المصرفية للمصادقة على المعاملات عبر الإنترنت كإجراء مضاد للتصيد الاحتيالي .
• Geldkarte هو نظام محفظة إلكترونية ألماني حيث يتم استخدام قارئي البطاقات للسماح لحامل البطاقة بالتحقق من مبلغ المال المخزن على البطاقة وتفاصيل المعاملات القليلة الأخيرة.

طوال القرن العشرين، استُخدمت أجهزة قراءة البطاقات المثقوبة لتجميع ومعالجة البيانات بما في ذلك بيانات التعداد السكاني والبيانات المالية والعقود الحكومية. ^{[6] استُخدم} التصويت بالبطاقات المثقوبة على نطاق واسع في الولايات المتحدة منذ عام 1965 حتى تم حظره فعليًا بموجب قانون مساعدة أمريكا على التصويت لعام 2002.

• التحكم في الوصول
• الاعتماد
• التعرف على القزحية
• ماكينة جاكار
• مسرد مصطلحات الأجهزة الحاسوبية
• بطاقة الذاكرة
• الأمن المادي
• بطاقة مثقبة
• إدخال/إخراج البطاقة المثقوبة
• آلة جدولة
• معدات تسجيل الوحدة