بطاقة رقمية

البطاقة الرقمية ^{[ 1 ]} هي إما عنصر مادي، مثل بطاقة الذاكرة في الكاميرا، ^{[ 2 ] [ 3 ]} أو، بشكل متزايد منذ عام 2017، محتوى رقمي مُستضاف كبطاقة افتراضية أو بطاقة سحابية ، كتمثيل رقمي افتراضي لبطاقة مادية. وتشترك جميعها في غرض واحد: إدارة الهوية ، وبطاقات الائتمان ، وبطاقات الخصم ، ورخص القيادة . ويمكن للبطاقة الرقمية غير المادية، على عكس بطاقة الشريط المغناطيسي ، محاكاة أي نوع من البطاقات. ^{[ 4 ] [ 1 ]}

يمكن للهواتف الذكية أو الساعات الذكية تخزين محتوى من جهة إصدار البطاقة؛ ويمكن إرسال عروض الخصم وتحديثات الأخبار لاسلكيًا عبر الإنترنت . تُستخدم هذه البطاقات الافتراضية على نطاق واسع جدًا في قطاع النقل العام، لتحل محل التذاكر الورقية وبطاقات الشريط المغناطيسي السابقة. ^{[ 5 ]}

اخترع فالديمار بولسن في الدنمارك حوالي عام 1900 التسجيل المغناطيسي على شريط فولاذي وسلك لتسجيل الصوت. ^{[ 6 ]} وفي خمسينيات القرن العشرين، تم اختراع التسجيل المغناطيسي لبيانات الحاسوب الرقمية على شريط بلاستيكي مطلي بأكسيد الحديد. وفي عام 1960، طورت شركة IBM فكرة الشريط المغناطيسي، وطورت طريقة موثوقة لتثبيت الشرائط المغناطيسية على البطاقات البلاستيكية ، ^{[ 7 ]} كجزء من عقد مع الحكومة الأمريكية لنظام أمني. وتحدد الآن مجموعة من معايير المنظمة الدولية للتوحيد القياسي ، ISO/IEC 7810 ، و ISO/IEC 7811 ، وISO/IEC 7812 ، و ISO/IEC 7813 ، و ISO 8583 ، و ISO/IEC 4909 ، الخصائص الفيزيائية لهذه البطاقات، بما في ذلك الحجم والمرونة وموقع الشريط المغناطيسي والخصائص المغناطيسية وتنسيقات البيانات. كما تحدد هذه المعايير خصائص البطاقات المالية، بما في ذلك تخصيص نطاقات أرقام البطاقات لمؤسسات إصدار البطاقات المختلفة.

مع ظهور التقدم التكنولوجي في شكل هواتف ذكية وأجهزة محمولة وساعات ذكية عالية القدرة ودائمة الحمل ، تم تقديم مصطلح "البطاقة الرقمية". ^{[ 1 ]}

في 26 مايو 2011، أطلقت جوجل نسختها الخاصة من محفظة جوجل السحابية ، والتي تتضمن بطاقات رقمية - بطاقات يمكن إنشاؤها عبر الإنترنت دون الحاجة إلى بطاقة بلاستيكية في البداية، مع العلم أن جميع التجار المتعاملين معها يصدرون حاليًا بطاقات بلاستيكية ورقمية. ^{[ 8 ]} وتوجد عدة شركات لإصدار البطاقات الافتراضية في مناطق جغرافية مختلفة، مثل Weel في أستراليا وPrivacy في الولايات المتحدة الأمريكية.

في عام 2021، أعلنت ماستركارد أنه "بحلول عام 2033، لن تحتوي أي من بطاقات الائتمان والخصم الخاصة بماستركارد على شرائط مغناطيسية". ^{[ 9 ]}

بطاقة الشريط المغناطيسي

بطاقة الشريط المغناطيسي هي نوع من البطاقات التي تخزن البيانات على مادة مغناطيسية مثبتة على بطاقة بلاستيكية. ويمكن لجهاز حاسوب تحديث محتوى البطاقة. يُقرأ الشريط المغناطيسي بتمريره أمام رأس قراءة مغناطيسي . تُستخدم بطاقات الشريط المغناطيسي عادةً في بطاقات الائتمان وبطاقات الهوية وتذاكر المواصلات. وقد تحتوي أيضًا على شريحة تعريف بترددات الراديو (RFID) ، وجهاز إرسال واستقبال ، و/أو شريحة إلكترونية دقيقة تُستخدم غالبًا للتحكم في الوصول أو الدفع الإلكتروني.

التخزين المغناطيسي

كان التخزين المغناطيسي معروفًا منذ الحرب العالمية الثانية وتخزين بيانات الكمبيوتر في الخمسينيات من القرن العشرين. ^{[ 7 ]}

في عام ١٩٦٩، خطرت ببال فورست باري، مهندس شركة آي بي إم ، فكرة تثبيت شريط مغناطيسي، وهو وسيلة التخزين السائدة آنذاك، على قاعدة بطاقة بلاستيكية. جربها، لكن النتيجة لم تكن مرضية. فقد كانت شرائط الشريط تتشوه بسهولة، وتأثرت وظيفة الشريط سلبًا بالمواد اللاصقة التي استخدمها لتثبيته على البطاقة. بعد يومٍ مُحبط في المختبر وهو يحاول إيجاد مادة لاصقة تُثبّت الشريط بإحكام دون التأثير على وظيفته، عاد إلى المنزل ومعه عدة قطع من الشريط المغناطيسي وعدة بطاقات بلاستيكية. وبينما كان يدخل منزله، كانت زوجته دوروثيا باري تكوي الملابس. عندما شرح لها سبب إحباطه - عدم قدرته على جعل الشريط "يلتصق" بالبلاستيك بحيث لا ينفصل، ولكن دون المساس بوظيفته - اقترحت عليه استخدام المكواة لإذابة الشريط. جربها ونجحت. ^{[ ١٠ ] [ ١١ ]} كانت حرارة المكواة كافية تمامًا لربط الشريط بالبطاقة.

أتاحت التحسينات التدريجية التي أُدخلت بين عامي 1969 و1973 تطوير وبيع تطبيقات لما أصبح يُعرف باسم رمز المنتج العالمي (UPC). ^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]} وقد أسفر هذا الجهد الهندسي عن إنتاج شركة IBM لأولى بطاقات الائتمان والهوية البلاستيكية ذات الشريط المغناطيسي، والتي استخدمتها البنوك وشركات التأمين والمستشفيات وغيرها الكثير. ^{[ 12 ] [ 15 ]}

شمل العملاء الأوائل البنوك وشركات التأمين والمستشفيات، التي زودت شركة IBM ببطاقات بلاستيكية خام مطبوعة مسبقًا بشعاراتها، بالإضافة إلى قائمة بمعلومات الاتصال والبيانات التي كان من المقرر ترميزها ونقشها على البطاقات. ^{[ 15 ]} تضمنت عملية التصنيع لصق الشريط المغناطيسي على البطاقات البلاستيكية المطبوعة مسبقًا باستخدام عملية الختم الساخن التي طورتها شركة IBM. ^{[ 16 ] [ 17 ]}

مزيد من التطورات ومعايير التشفير

بدأت شركة IBM أعمال التطوير في عام 1969، لكنها كانت لا تزال بحاجة إلى مزيد من العمل. وشملت الخطوات المطلوبة لتحويل وسائط الشريط المغناطيسي إلى جهاز مقبول صناعيًا ما يلي:

1. وضع المعايير الدولية لمحتوى سجلات Stripe، بما في ذلك المعلومات التي يتم تضمينها، وبأي تنسيق، وباستخدام أي رموز تعريفية.
2. إجراء اختبارات ميدانية للجهاز المقترح ومعايير قبوله في السوق.
3. تطوير خطوات التصنيع اللازمة لإنتاج العدد الكبير من البطاقات المطلوبة بكميات كبيرة.
4. تعديل المعدات المتاحة لتمكينها من إصدار وقبول الشرائط والبيانات المرتبطة بها.

تمت إدارة هذه الخطوات في البداية بواسطة جيروم سفيغالز من قسم الأنظمة المتقدمة في شركة IBM، لوس غاتوس، كاليفورنيا ، من عام 1966 إلى عام 1975.

في معظم بطاقات الشريط المغناطيسي، يُغلف الشريط المغناطيسي بغشاء بلاستيكي. يقع الشريط المغناطيسي على بُعد 5.7 مم (0.223 بوصة ) من حافة البطاقة، ويبلغ عرضه 9.5 مم (0.375 بوصة ) . يحتوي الشريط المغناطيسي على ثلاثة مسارات، عرض كل منها 2.8 مم (0.110 بوصة) . يُسجل المساران الأول والثالث عادةً بكثافة 8.27 بت لكل مم (210 بت لكل بوصة)، بينما تبلغ كثافة التسجيل في المسار الثاني 2.95 بت لكل مم (75 بت لكل بوصة). يمكن أن يحتوي كل مسار على أحرف أبجدية رقمية مكونة من 7 بتات، أو أحرف رقمية مكونة من 5 بتات. وُضعت معايير المسار الأول من قِبل قطاع الطيران (الاتحاد الدولي للنقل الجوي - IATA) ، ومعايير المسار الثاني من قِبل القطاع المصرفي (رابطة المصارف الأمريكية - ABA) ، ومعايير المسار الثالث من قِبل قطاع الادخار والادخار.   

يمكن قراءة الشرائط المغناطيسية التي تتبع هذه المواصفات عادةً بواسطة معظم أجهزة نقاط البيع ، وهي عبارة عن أجهزة كمبيوتر متعددة الأغراض مُبرمجة لأداء المهام المطلوبة. تشمل أمثلة البطاقات المتوافقة مع هذه المعايير بطاقات الصراف الآلي ، والبطاقات المصرفية (بطاقات الائتمان والخصم، بما في ذلك فيزا وماستركارد )، وبطاقات الهدايا ، وبطاقات الولاء ، ورخص القيادة ، وبطاقات الهاتف ، وبطاقات العضوية ، وبطاقات التحويل الإلكتروني للمنافع (مثل قسائم الطعام ) ، وأي تطبيق تقريبًا لا تُخزن فيه قيمة نقدية أو معلومات سرية على البطاقة نفسها. تستخدم العديد من مراكز ألعاب الفيديو والترفيه الآن أنظمة بطاقات الخصم القائمة على البطاقات ذات الشريط المغناطيسي.

يمكن كشف استنساخ الشريط المغناطيسي من خلال استخدام رؤوس قارئات البطاقات المغناطيسية وبرامج ثابتة قادرة على قراءة بصمة التشويش المغناطيسي المدمجة بشكل دائم في جميع الشرائط المغناطيسية أثناء عملية إنتاج البطاقة. ويمكن استخدام هذه البصمة مع أنظمة المصادقة الثنائية الشائعة في أجهزة الصراف الآلي، ونقاط البيع بالتجزئة، وتطبيقات البطاقات مسبقة الدفع.

تتجاهل بعض أنواع البطاقات عمداً معايير ISO المتعلقة بنوع البيانات المسجلة في كل مسار، وتستخدم تسلسلات البيانات الخاصة بها بدلاً من ذلك؛ وتشمل هذه بطاقات مفاتيح الفنادق، ومعظم بطاقات المترو والحافلات، وبعض بطاقات الاتصال المدفوعة مسبقاً الوطنية (مثل تلك الخاصة بدولة قبرص ) حيث يتم تخزين الرصيد وصيانته مباشرة على الشريط ولا يتم استرجاعه من قاعدة بيانات بعيدة.

البطاقات المالية

تحتوي البطاقات المغناطيسية على ما يصل إلى ثلاثة مسارات، تُعرف بالمسارات 1 و2 و3. المسار 3 غير مستخدم تقريبًا من قِبل الشبكات العالمية الرئيسية ، وغالبًا ما يكون غير موجود فعليًا على البطاقة نظرًا لضيق الشريط المغناطيسي فيه. تقرأ أجهزة قراءة البطاقات في نقاط البيع المسار 1 دائمًا تقريبًا، أو المسار 2، وأحيانًا كليهما، تحسبًا لعدم إمكانية قراءة أحدهما. تتوفر معلومات حساب حامل البطاقة الأساسية اللازمة لإتمام المعاملة على كلا المسارين. يتميز المسار 1 بكثافة بت أعلى (210 بت لكل بوصة مقابل 75)، وهو المسار الوحيد الذي قد يحتوي على نص أبجدي، وبالتالي فهو المسار الوحيد الذي يحتوي على اسم حامل البطاقة.

يُكتب المسار الأول باستخدام رمز يُعرف باسم DEC SIXBIT بالإضافة إلى التكافؤ الفردي . تُخزَّن المعلومات الموجودة على المسار الأول في البطاقات المالية بعدة صيغ: A ، وهي مخصصة للاستخدام الخاص بجهة إصدار البطاقة، و B ، الموضحة أدناه، و CM ، وهي مخصصة للاستخدام من قِبل اللجنة الفرعية X3B10 التابعة لمعايير ANSI، و NZ ، وهي متاحة للاستخدام من قِبل جهات إصدار البطاقات الفردية.

المسار 1

النموذج ب:

• ابدأ الحارس  - حرف واحد (عادةً '%)
• رمز التنسيق="B"  — حرف واحد (أبجدي فقط)
• رقم الحساب الأساسي (PAN)  - يصل إلى 19 حرفًا. عادةً، ولكن ليس دائمًا، يتطابق مع رقم بطاقة الائتمان المطبوع على وجه البطاقة.
• فاصل الحقول  - حرف واحد (عادةً '^')
• الاسم  — من 2 إلى 26 حرفًا، تُفصل ألقاب العائلة بمسافة إذا لزم الأمر، فاصل ألقاب العائلة: /
• فاصل الحقول  - حرف واحد (عادةً '^')
• تاريخ انتهاء الصلاحية  - أربعة أحرف بالصيغة YYMM.
• رمز الخدمة  — ثلاثة أحرف
• البيانات الاختيارية  - قد تشمل مؤشر مفتاح التحقق من الرقم السري (PVKI، حرف واحد)، وقيمة التحقق من الرقم السري (PVV، 4 أحرف)، وقيمة التحقق من البطاقة أو رمز التحقق من البطاقة (CVV أو CVC، 3 أحرف).
• حارس النهاية  - حرف واحد (عادةً ما يكون '؟')
• فحص التكرار الطولي ( LRC )  - وهو عبارة عن حرف واحد وحرف صلاحية يتم حسابه من بيانات أخرى على المسار.

المسار 2

طُوِّر هذا التنسيق من قِبَل القطاع المصرفي (ABA). يُكتب هذا المسار بنظام 5 بت (4 بتات للبيانات + 1 بت للتكافؤ)، مما يسمح بستة عشر حرفًا ممكنًا، وهي الأرقام من 0 إلى 9، بالإضافة إلى الأحرف الستة . (قد يبدو غريبًا اختيار رموز الترقيم هذه تحديدًا، ولكن باستخدامها تتطابق مجموعة الأحرف الستة عشر مع نطاق ASCII من 0x30 إلى 0x3f). تنسيق البيانات كما يلي: : ; < = > ? 

• بداية الحارس  - حرف واحد (عادةً ';')
• رقم الحساب الأساسي (PAN)  - يصل إلى 19 حرفًا. عادةً، ولكن ليس دائمًا، يتطابق مع رقم بطاقة الائتمان المطبوع على وجه البطاقة.
• الفاصل  - حرف واحد (عادةً '=')
• تاريخ انتهاء الصلاحية  - أربعة أحرف بالصيغة YYMM.
• رمز الخدمة  - ثلاثة أرقام. يحدد الرقم الأول قواعد التبادل، ويحدد الرقم الثاني معالجة التفويض، ويحدد الرقم الثالث نطاق الخدمات.
• البيانات الاختيارية  - كما في المسار الأول
• حارس النهاية  - حرف واحد (عادةً ما يكون '؟')
• فحص التكرار الطولي ( LRC )  - وهو عبارة عن حرف واحد وحرف صلاحية يُحسب من بيانات أخرى على المسار. لا تعرض معظم أجهزة القراءة فحص التكرار الطولي، بل تستخدمه للتحقق من صحة المدخلات داخليًا.

قيم رموز الخدمة الشائعة في البطاقات المالية:

الرقم الأول

1: تقاطع دولي موافق

2: التبادل الدولي، استخدم الدوائر المتكاملة (الرقائق) حيثما أمكن

5: التبادل الوطني فقط باستثناء ما يتم بموجب اتفاقية ثنائية

6: التبادل الوطني فقط باستثناء ما يتم بموجب اتفاقية ثنائية، استخدم الدوائر المتكاملة (الشريحة) حيثما كان ذلك ممكناً

7: لا يوجد تبادل إلا بموجب اتفاقية ثنائية (حلقة مغلقة)

9: اختبار

الرقم الثاني

0: عادي

2: الاتصال بالجهة المصدرة عبر الإنترنت

4- الاتصال بالجهة المصدرة عبر الإنترنت باستثناء ما يتم بموجب اتفاقية ثنائية

الرقم الثالث

0: لا توجد قيود، يلزم إدخال رقم التعريف الشخصي (PIN)

1: لا توجد قيود

2: السلع والخدمات فقط (لا نقبل الدفع النقدي)

3: جهاز صراف آلي فقط، يلزم إدخال الرقم السري

4: نقداً فقط

5: السلع والخدمات فقط (لا نقبل الدفع النقدي)، يلزم إدخال رقم التعريف الشخصي (PIN).

6: لا توجد قيود، استخدم رمز PIN حيثما أمكن

7: السلع والخدمات فقط (لا نقبل الدفع النقدي)، استخدم الرقم السري كلما أمكن ذلك

تُحدد الجمعية الأمريكية لإدارات المركبات الآلية البيانات المخزنة على الشرائط المغناطيسية في رخص القيادة الأمريكية والكندية . ولا تستخدم جميع الولايات والمقاطعات الشريط المغناطيسي في رخص القيادة. للاطلاع على قائمة الولايات والمقاطعات التي تستخدمه، يُرجى مراجعة قائمة الجمعية الأمريكية لإدارات المركبات الآلية. ^{[ 18 ] [ 19 ]}

البيانات التالية مخزنة على المسار 1: ^{[ 20 ]}

يتم تخزين البيانات التالية على المسار 2:

• رقم تعريف جهة الإصدار ISO (IIN) - 6 أرقام ^{[ 21 ]}
• رقم رخصة القيادة / رقم الهوية - 13 رقمًا
• فاصل الحقول  - عادةً ما يكون '='
• تاريخ الانتهاء (سنة/شهر) - 4 أرقام
• تاريخ الميلاد (YYYYMMDD) - 8 أرقام
• تجاوز رقم رخصة القيادة/الهوية - 5 أرقام (إذا لم تكن هناك معلومات لإدخالها في هذا الحقل، فسيتم استخدام فاصل الحقول بدلاً من ذلك.)
• نهاية الحارس - حرف واحد ('؟')

يتم تخزين البيانات التالية على المسار 3:

ملاحظة: تختلف الولايات في أنواع المعلومات التي تقوم بتشفيرها، وليست جميعها متشابهة. ملاحظة: بعض الولايات، مثل تكساس ^{[ 22 ]،} لديها قوانين تقيّد الوصول إلى المعلومات المقروءة إلكترونيًا والمشفّرة على رخص القيادة أو بطاقات الهوية واستخدامها في ظروف معينة.

البطاقات الذكية هي جيل جديد من البطاقات يحتوي على دائرة متكاملة . بعض البطاقات الذكية مزودة بموصلات معدنية لتوصيل البطاقة بالقارئ كهربائياً ؛ وهناك أيضاً بطاقات لا تلامسية تستخدم مجالاً مغناطيسياً أو ترددات راديوية ( RFID ) للقراءة عن قرب.

تتضمن البطاقات الذكية الهجينة شريطًا مغناطيسيًا بالإضافة إلى الشريحة - وهذا المزيج هو الأكثر شيوعًا في بطاقات الدفع ، لجعلها قابلة للاستخدام في محطات الدفع التي لا تحتوي على قارئ بطاقات ذكية.

أصبحت البطاقات المادية التي تحتوي على الميزات الثلاث (الشريط المغناطيسي، وشريحة البطاقة الذكية، وشريحة RFID) أقل شيوعًا. يُعد الشريط المغناطيسي الخيار الأقل أمانًا للدفع، خاصةً بالمقارنة مع الدفع عبر التشفير. بدأ الشريط المغناطيسي بالاختفاء من بطاقات ماستركارد في أوروبا عام 2024، وستتوقف البنوك الأمريكية عن إصداره بدءًا من عام 2027. ^{[ 23 ]}

نظرة عامة على أنواع بطاقات الدفع الرقمية/الافتراضية

يمكن تصنيف بطاقات الدفع إلى ثلاثة أنواع مختلفة: البطاقات الرقمية، والبطاقات الافتراضية، والبطاقات الرقمية بالكامل. ولكل نوع منها وظائف محددة تلبي احتياجات المستهلكين والشركات.

البطاقات الرقمية

البطاقات الرقمية هي نسخة افتراضية من بطاقة الدفع الفعلية، تحمل نفس بيانات البطاقة، بما في ذلك رقم البطاقة وتاريخ انتهاء صلاحيتها ورمز التحقق (CVV). بمعنى آخر، تعكس البطاقة الرقمية البطاقة الفعلية التي يحملها صاحبها، مما يسهل استخدامها في البيئات المادية والرقمية على حد سواء. على سبيل المثال، يمكن إضافة البطاقة الرقمية إلى محفظة الهاتف المحمول (مثل Apple Pay أو Google Pay) لإجراء عمليات الدفع اللاتلامسية، بينما تظل البطاقة الفعلية قابلة للاستخدام في المعاملات المباشرة، مثل خدمة تأجير السيارات.

البطاقات الافتراضية

البطاقات الافتراضية موجودة فقط بصيغة رقمية، ويمكن الوصول إليها عبر المنصات الإلكترونية أو تخزينها على الأجهزة المحمولة. لا توجد لهذه البطاقات نسخة مادية، ويحصل حاملوها على بياناتها - رقم البطاقة وتاريخ انتهاء صلاحيتها ورمز التحقق (CVV) - عبر واجهات رقمية، مثل تطبيقات الهاتف المحمول أو بوابات الويب. تُستخدم البطاقات الافتراضية غالبًا لإجراء معاملات سريعة وآمنة عبر الإنترنت، لأنها تقلل من مخاطر سرقة البطاقات المادية، ويمكن إنشاؤها أو تعطيلها بسهولة. وهي شائعة الاستخدام بشكل خاص للمعاملات لمرة واحدة أو ذات الاستخدام المحدود في التجارة الإلكترونية وخدمات الاشتراك.

بطاقات رقمية في المقام الأول

تُصمَّم البطاقات الرقمية في البداية بصيغة رقمية، مثل البطاقات الافتراضية، ولكن مع إمكانية ربطها ببطاقة فعلية. وعلى عكس البطاقات الفعلية التقليدية، تفتقر هذه البطاقات الفعلية عادةً إلى تفاصيل البطاقة المطبوعة أو المنقوشة، مثل رقم البطاقة أو اسم حاملها، وذلك لتعزيز الأمان ولأغراض جمالية. هذا التصميم يجعل البطاقات الرقمية مثالية للتسويق وبناء العلامة التجارية، حيث يمكن للجهات المُصدرة تخصيص مظهر البطاقة دون المساس بوظائفها. وتُستخدم البطاقات الافتراضية بشكل متزايد من قِبل شركات التكنولوجيا المالية والشركات التي تسعى إلى الجمع بين سهولة التعامل الرقمي والتواجد الفعلي. ^{[ 24 ]}

يتم التحقق من الهوية باستخدام البطاقة الرقمية عادةً بعدة طرق:

1. يتم عرض رمز الاستجابة السريعة (QR code) على هاتف العميل الذكي للموظف المسؤول عن التعريف ( أمين الصندوق مثلاً). يضمن رمز الاستجابة السريعة الفريد خصوصية كل عميل.
2. تفعيل اتصال بروتوكول NFC عن طريق وضع الهاتف الذكي بالقرب من قارئ NFC (باستخدام طريقة محاكاة البطاقة المضيفة ).
3. باستخدام IoB (التعرف عبر البلوتوث، وهي طريقة قديمة نادراً ما تستخدم) أو PoB (الدفع عبر البلوتوث).

• تنسيقات الشريط المغناطيسي مؤرشفة بتاريخ 28 سبتمبر 2014 في أرشيف الإنترنت (Wayback Machine) .
• مقارنة موجزة بين تقنية الشريط المغناطيسي وتقنية تحديد الهوية بموجات الراديو (2012)
• نبذة تاريخية عن تقنية البطاقات القابلة لإعادة البرمجة (2012)
• معايير المطور المغناطيسي والترميز المغناطيسي