ESKÉ VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická BAKALÁ SKÁ PRÁCE. 2008 Petr Horák

ESKÉ VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická BAKALÁ SKÁ PRÁCE 2008 Petr Horák

ESKÉ VYSOKÉ U ENÍ TECHNICKÉ V PRAZE Fakulta elektrotechnická Katedra m ení Testování odolnosti magnetických karet Vedoucí práce Autor Doc. Ing. Petr Kašpar, CSc. Petr Horák Praha 2008

Prohlášení Prohlašuji, že jsem svou bakalá skou práci vypracoval samostatn a použil jsem pouze podklady (literaturu, projekty, SW atd.) uvedené v p iloženém seznamu. Nemám závažný d vod proti užití tohoto školního díla ve smyslu 60 Zákona.121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o zm n n kterých zákon (autorský zákon). V Praze dne 22.1. 2009...

Pod kování: Tímto bych cht l pod kovat panu Doc. Ing. Petru Kašparovi, CSc., vedoucímu bakalá ské práce, za jeho as a cenné rady. Dále pak všem, kte í mi pomohli k úsp šnému dokon ení práce.

Anotace Tato práce shrnuje poznatky o magnetických kartách, tj. jejich kódování, tení a hlavn o jejich odolnosti. Výstup práce zhodnocuje vlivy b žn používaných komer ních za ízení, které využívají permanentní magnety, na spolehlivost zápisu na kart. Za ízení, které nap íklad ke svému uzav ení používají permanentní magnet, je v našem okolí více než dost. V práci jsem se snažil otestovat n kolik t chto za ízení a vysledovat, ím se data na kartách poškodí, a jestli je možno kartu ochránit. Annotation This document summarizes information about magnetic cards, their encryption, reading and mainly their magnetic field immunity. Effects of casual commercial accessories using permanent magnets and the impact on the recording reliability of magnetic cards are evaluated. Accessories, using magnetic closing for example, are very common in our surroundings. I tried to run tests with number of various accessories to find the cause of the data damage and how to prevent it.

OBSAH: Úvod...1 1 Popis magnetických karet...2 1.1. Základní popis karet... 2 1.2. Kódování dat... 2 1.3. Formát dat... 5 1.4. Detekování chyb... 7 2 Magnetický záznam...8 2.1. Magnetické a elektrické vlastnosti hlav... 8 2.1.1 Záznamová hlava... 8 2.1.2 Snímací hlava...11 2.2. Použité te ky karet...12 3 Testování odolnosti...15 3.1. Stejnosm rné pole...16 3.2. Magnetický zámek kabelky...20 3.3. Reklamní magnet...24 3.4. Pouzdro na ipod...26 3.5. Reklamní diá...27 3.6. St ídavé pole...29 Literatura...31

Úvod Tato práce vznikla na kated e m ení a zabývá se odolností magnetických karet, které v našem b žném život zaujímají d ležité místo. A se jedná o platební karty, docházkové karty i vstupní karty na pracovišti. Troufám si tvrdit, že v tšina obyvatel vlastní alespo jednu kartu s magnetickým proužkem, a proto je d ležité se zabývat i jejich odolností. Je nespo et vliv, které mohou kartu nevratn zni it. Jedním z nich jsou magnetická pole v našem okolí. Tato práce si klade za cíl tyto vlivy zhodnotit. První kapitolu této práce tvo í teoretický popis samotných karet s magnetickým proužkem a zp sobu zápisu a tení t chto karet. Druhá kapitola se zaobírá samotnou teorií magnetického záznamu a tení magnetických médií. V t etí kapitole jsou popsány provád né testy a následuje zhodnocení výsledk test. 1

1 Popis magnetických karet 1 Popis magnetických karet 1.1. Základní popis karet Základem magnetické karty je klasický magnetický pásek. Po zmagnetování se na jeho povrchu vytvo í spousta malých permanentních magnet. Pokud chceme na kartu zaznamenat n jaká data, pot ebujeme dosti silnou magnetickou indukci p sobící na jeden z permanentních magnet. Je d ležité p sobit p esn na jedno místo, jinak by se samotný proces záznamu ovliv oval a tím znehodnocoval data, která p epsat nechceme i která jsme práv p epsali. Magnetické proužky bychom mohli rozd lit na dva typy podle hustoty, s jakou jsou schopny informace zaznamenat. Na této informaci záleží, zda bude za ízení schopno s danou kartou pracovat i nikoliv. Karty tak d líme na LoCo (Low Coercivity) tedy karty s nízkou koercitivitou a HiCo (High Coercivity) karty s vysokou koercitivitou ( HiCo=2750-4000 OE, LoCo=300-650 OE, 1 oersted = 79.557 A/m). Existují dva standarty zabývající se magnetickými kartami, a to ISO 7810, který se zabývá fyzickými vlastnostmi, a ISO 7811, který se zabývá vlastnostmi magnetického pásku. Tato kapitola Vznikla nastudováním p edevším literatury [3] a [4]. 1.2. Kódování dat Údaj je kódován na magnetický proužek obdobn jako na páskových po íta ových discích. Karty v širším m ítku byly zavedeny hlavn díky tomu, že výrobní technologie byla díky po íta ovému pr myslu velmi rozvinutá. Specifikace pro všechny aspekty magnetického proužku m žeme najít v ISO7811 ást 1 až 6. Magnetický proužek na bankovních a kreditních kartách má typicky t i stopy informací. Stopa 1 je alfanumerická a obvykle zaznamenává jméno držitele karty v dopl ku s jejich íslem karty. Stopa 2 (st ední dráha) je jen numerická a kóduje íslo karty držitele a vypršení doby platnosti. Stopa 3 je typicky nepoužita nebo vyhrazená pro vlastní užití organizací, která kartu poskytuje lidem, a má mnoho r zných kódovacích norem. Ke tení každé dráhy se vyžaduje magnetická tecí 2

1 Popis magnetických karet hlava v p íslušné vzdálenosti od okraje karty. Pozice každé dráhy je p esn dána normou ISO a je vid t na Obr. 1. Obr. 1 - P evzatý z literatury [3] V tšina te ek karet má t i vodi e pro datový výstup plus samoz ejm dva vodi e pro napájení a uzemn ní. Typicky jsou napájeny z 5V DC zdroje s TTL kompatibilním výstupem signálu. Podstatou te ky je magnetická tecí hlava podobná hlav u kazetových p ehráva. te ka p em uje analogový signál z hlavy do asových a datových signál a signálu detekujícího, zda je karta platná. Typicky elektrické nap tí +5V p edstavuje logickou nulu a nízké nap tí 0V p edstavuje logickou jedni ku. Obr. 2 p edvádí znázorn ní signál generovaných do sníma e karet, když karta projde kolem tecí hlavy. První signál CLD jde do nuly a signalizuje, zda je karta ve sníma i, série puls na RCL signalizuje, že údaj na RDT vodi i je platný. Ukázané po adí je pro první znak na stop 2, kterým je start bit 1011. Nejd íve je kódován LSb (nejmén významný bit) a postupuje se až k paritnímu bitu. 3

1 Popis magnetických karet Obr. 2 P evzatý z literatury [3] Následující tabulky ukazují p esné kódování jednotlivých znak na každé stop. Tabulky jsou p evzaty z anglického manuálu ke te ce karet. Proto jsou znaky jako start bit, stop bit a odd lova v angli tin. V tabulce 1 vidíme kódování dat pro první stopu, které je složit jší díky použití alfanumerických znak. V tabulce 2 je vid t rozložení bit pro jednotlivá ísla a znaky spole n s paritním bitem. Ob tabulky jsem vzal z literatury [3]. Tabulka 1 Stopa 1 bez paritního bitu 4

1 Popis magnetických karet Tabulka 2 Stopa 2 a 3 s paritním bitem 1.3. Formát dat (a) Stopa 1 IATA Standart pro data na první stop byl vyvinut Mezinárodní asociací leteckých dopravc (IATA - International Air Transport Association) a obsahuje alfanumerické informace o letenkách nebo další databázové p ístupy. Na kreditních kartách tato stopa typicky obsahuje jméno vlastníka karty, stejn jako výstupek na p ední stran karty. Specifikace dovoluje 79 znak. Každý znak je 7 bit dlouhý, složený z 6 bitového znakového kódu a paritního bitu. Data jsou kódována s hustotou 210bpi. 5

1 Popis magnetických karet SS FC PAN FS CC Jméno FS Dopl ková data ES LRC Tabulka 3 Rozložení dat na první stop SS start bit FC formát kódu PAN primární íslo ú tu (max. 19 ísel) FS odd lova polí CC kód zem (max. 3 znaky) Jméno (max. 26 znak ) ES stop bit Dopl ková data: datum vypršení platnosti karty (4 znaky) servisní znak (2 znaky) další data b) Stopa 2 ABA Standart pro data na druhé stop byl vyvinut Spole ností amerických banké (American Bankers Association - ABA) a obsahuje pouze íselné údaje. Na kreditních kartách tato stopa typicky obsahuje íslo kreditní karty, která je op t i na p ední stran karty. Specifikace dovoluje 40 íslic. Každá íslice je 5 bit dlouhá zahrnující 4 bity íslic v BCD kódu a paritní bit. Data jsou kódována s hustotou 75bpi. SS PAN FS Dopl ková data ES LRC Tabulka 4 - Rozložení dat na druhé stop 6

1 Popis magnetických karet c) Stopa 3 THRIFT Standart pro data na t etí stop byl vyvinut spole ností Thrift Industry a obsahuje jen íselné informace, které mohou být p ehrány nebo aktualizovány, když je karta používána. Existuje mnoho rozdílných specifikací a použití pro t etí stopu. Stopa obsahuje 107 íslic. Po et bit a íslic je shodný se stopou 2. Hustota dat 210bpi. SS FC Data FS Data ES LRC Tabulka 5 - Rozložení dat na t etí stop 1.4. Detekování chyb Používají se dv techniky detekování chyb, a to paritní bity a LRC (Longitudinal redundancy check). LRC je znakový kód, který je po ítán p i zápisu na kartu a kontroluje se p i tení z karty. LRC obsahuje kombinaci bit, kterou tvo í celkový po et 1 kódovaných v odpovídající bitové lokaci všech znak (v etn start a stop bitu a samotného LRC) v datech na jedné stop. Ke kontrole LRC se provede XOR na všechny kódové znaky, p i tom ignorujeme paritu. Výsledek musí být nula. D vodem pro použití t chto dvou metod je ud lat detekci chyb více robustní. Nap íklad, když je znak p e ten se dv ma chybnými bity, tak parita vyjde naprosto v po ádku, ale LRC neprojde a vyjde nám chybový stav. 7

2 Magnetický záznam Táto ást je v novaná teorii magnetického záznamu a popisu použitých te ek magnetických karet. U magnetického záznamu bude popsána funkce záznamových a tecích hlav a n které jejich elektrické a magnetické vlastnosti. Celá kapitola vznikla nastudováním literatury [2] a [5]. 2.1. Magnetické a elektrické vlastnosti hlav Magnetické vlastnosti hlavy ur uje materiál, ze kterého je vyrobeno jádro hlavy. Vhodným materiálem bývá slitina železa a niklu nazývaná permaloy. Tento materiál se vyzna uje velkou permeabilitou, na druhou stranu je jeho nedostatkem malá mechanická pevnost. Z elektrických parametr je pot eba uvést stejnosm rný odpor a induk nost. Stejnosm rný odpor hlavy ur uje m rný odpor, pr ez a délka vodi vinutí. Používá se m d ný drát s emailovou izolací a minimálním možným pr m rem. U snímacích hlav klesá pr m r až na hodnotu 0,03 mm. Induk nost p edstavuje hlavní ást impedance hlavy. Tato impedance se bere v potaz p i návrhu zesilova (záznamový a snímací), a to z hlediska šumového p izp sobení (snímací hlava) nebo z hlediska vytvo ení konstantního magnetiza ního proudu(záznamová hlava). 2.1.1 Záznamová hlava Je to ást za ízení, kde se pomocí elektrického signálu zmagnetuje nosi informace, v našem p ípad magnetický pásek karty. Záznamový proud I te e p es vinutí hlavy a vyvolá magnetické pole H, které m žeme popsat vztahem: 8

2 Magnetický záznam H = K I sin ωt 1 (1) kde H je intenzita magnetického pole I - záznamový proud - kruhová frekvence sinusového signálu t - as K 1 - konstanta úm rnosti Magnetická páska, která se pohybuje p ed št rbinou (vzduchovou mezerou) záznamové hlavy bude zmagnetována tak, že v každém bod nosi e bude informace smyslu a velikosti magnetizace. Vlivem ztrát p i záznamu se nebude remanentní tok magnetické pásky r rovnat toku vytvo eného hlavou : φ = K I sin ωt r 2 (2) kde r je remanentní magnetický tok I - záznamový proud - kruhová frekvence sinusového signálu t - as K2 - konstanta úm rnosti Magnetické a elektrické vlastnosti Záznamová hlava má vytvo it dostate n silné magnetiza ní pole v okolí št rbiny a hlavn v té ásti, p es kterou prochází magnetický nosi. Pr b h intenzity magnetického pole v prostoru št rbiny a nad ní ukazuje Obr. 3. Silo áry v každém míst ur ují sm r intenzity a jak je vid t podle Obr. 4, v prostoru p ed a za št rbinou p evládá p í ná složka, naproti tomu uprost ed št rbiny p evládá podélná složka pole vzhledem k pohybu nosi e (podélná je ve sm ru pohybu, p í ná kolmo na sm r). Záznamová zóna se nachází mezi silo árami 0,5 a 0,6. Intenzita magnetického pole, kterou znázor uje silo ára 0,5, má hodnotu 19.10 3 A/m a silo ára 0,6 odpovídá 24.10 3 A/m. 9

2 Magnetický záznam Obr. 3 P evzatý z literatury [2] Aby se úpln zmagnetovaly magnetické ástice celé aktivní vrstvy, musí mít silo ára 0,5 v tší, anebo stejnou hodnotu jako ur itá kritická hodnota p ibližn se rovnající koercitivní síle H c dané pásky. To znamená, že hodnota intenzity magnetického pole pro naše ú ely musí být vyšší. V této kapitole se vychází ze starší literatury [2], která byla dostupná. Ta se zabývala hlavn záznamem na magnetofonový pásek. Tudíž hodnoty nesedí na magnetické karty. Pro kartu s vysokou koercitivitou by se intenzita magnetického pole pohybovala v rozsahu od 218.10 3 A/m do 318.10 3 A/m. Induk nosti záznamové hlavy se pohybují v rozmezí od 0,2 do 20mH. 10

2 Magnetický záznam Obr. 4 - P evzatý z literatury [2] r 2.1.2 Snímací hlava Magnetický obvod snímací hlavy se budí p es její št rbinu remanentním tokem z pásky. Hlava p edstavuje zdroj indukovaného nap tí na základ Faradayova zákona: U dφr = n dt (3) kde U je indukované nap tí ve vinutí snímací hlavy n - po et závit vinutí hlavy d r /dt - asová zm na magnetického toku 11

2 Magnetický záznam Magnetické a elektrické vlastnosti Snímací hlava má dodávat co nejvyšší nap tí na vstup snímacího zesilova e. Z toho vyplývá, že je výhodné použít jádra s velkou po áte ní permeabilitou a malou koercitivní silou. Induk nosti bývají v rozmezí od 3 do 100mH. 2.2. Použité te ky karet (a) te ka Cipher 1023 Obr. 5 Na Obr. 5 je vid t první použitá te ka Cipher 1023. Po protažení karty se dekódovaná data zobrazují v otev eném textovém dokumentu. te ka m že komunikovat pomocí dvou kabel. Na stran te ky je konektor DB-15 female, kdežto p ipojení k po íta i se d je bu pomocí klávesnicového rozhraní PS/2, nebo pomocí RS-232(COM) sériové linky. Rozhraní lze nastavit pomocí devíti p epínacích DIP na spodní stran samotné te ky. DIPy jsou ozna ovány SW1 - SW9. 12

2 Magnetický záznam SW1 - ozna uje, zda je te ka p ipojena pomocí klávesnicového rozhraní, nebo pomocí RS -232, pokud je v pozici Vypnuto (pozice dole) je nastaveno klávesnicové rozhraní a naopak. Klávesnicové rozhraní: SW2 hlavní blokova SW3-SW8 klávesnicový nebo terminálový typ SW9 nastavení prodlevy mezi znaky (0m sec/25m sec) Sériové rozhraní: SW2 - nastavení po tu datových bit Vyp. 7 / Zap. 8) SW3,4 - nastavení parity (Zap. Zap. Bez parity / Vyp. Zap Sudá / Zap. Vyp. Lichá) SW5,6 - nastavení rychlosti p enosu (38400, 19200, 9600, 2400bps) SW7-9 - nastavení p enášecího módu Další nastavení te ky lze provést setup programem, který má firma Cipher voln ke stažení na svých stránkách. te ka musí být ovšem p ipojena do COM portu, pak jdou nastavit tyto parametry: hlasitost pípnutí p i tení, nastavení prodlevy mezi znaky, p enášení start a stop znak, opa né p enášení dat (první se p enese Stopa 3), zpráva NO READ (pokud se nep e te celá stopa, tak se vypíše tato hláška), možnost dekódovat pouze n kterou stopu, možnost nastavení speciálních znak mezi stopami, na za átku a na konci stopy a nakonec edita ní mód. V edita ním módu jdou nastavit parametry p enosu jako délka p enesených dat nebo úsek p enesených dat. te ka byla nastavena tak, že p enáší pouze íslo karty ze stopy 2. Kabel s RS-232 koncovkou jsme nem li k dispozici, takže jsme výše uvedené parametry nemohli nastavovat, ovšem pro naše ú ely nebylo nutné te ku p enastavovat. Po zni ení karty te ky stejn ne etly nic, takže nám sta ilo tení ísla karty z druhé stopy. 13

2 Magnetický záznam b) te ka MSR 2000 Obr. 6 Na Obr. 6 je vid t druhá použitá te ka MSR -2000. te ka komunikuje pomocí klávesnicového rozhraní. Stejn jako p edchozí te ka, po protažení karty nahrává již dekódovaná data do textových editor (Notepad, WORD ). U této te ky lze pomocí softwaru nastavit pouze, jakou bude íst stopu ( te všechny 3 stopy), v jakém po adí te stopy, zda se zobrazí start a stop znak a možnost nastavení speciálních znak mezi stopami, na za átku a na konci stopy pro p ehledn jší odd lení vypsaných dat. 14

3 Testování odolnosti Ve firm IMA (Institut mikroelektronických aplikací), která se zabývá rozvojem a nabídkou systém využívajících identifika ní a biometrické technologie, jsme po ídili magneticky m kké i tvrdé karty. Firma nám též vyšla vst íc a všechny karty nám na svém kodéru nechala zapsat. Pro p ehlednost byla zapsána na všech kartách stejná data. Na první stop, která umož uje zápis alfanumerických znak byl zapsán následující et zec: 1234567890123456781PETRHORAK. Na druhou stopu lze zapsat pouze íselné údaje, proto byl et zec zkrácen o jméno. Data na druhé stop byla tedy následující: 1234567890123456781. Ve všech provedených testech byly testovány jak magneticky tvrdé tak i m kké karty. Všechny testy byly pro srovnání provád ny na obou te kách. te ky od r zných výrobc se mohou lišit v citlivosti, to znamená že p i p sobení stejnosm rného pole bude jedna te ka karty ješt íst, a koli druhá te ka už nebude schopna data z karty reprodukovat. Používaný zobrazova magnetického pole (literatura [6] a [7]) je za ízení na testování rozložení magnetického pole. Je vyroben ze speciálního materiálu, který je nanesen uvnit pr hledné fólie. Zelený film p edstavuje miliony magnetických ástic v oleji. Po p iložení na magnet nebo magnetické za ízení jsou ástice p itahovány k pól m magnetu. Na pólech zobrazova ztmavne, zatímco v místech mezi severním a jižním pólem se objeví sv tlá barva. 15

3 Testování odolnosti 3.1. Stejnosm rné pole Prvním d ležitým testem bylo testování obou druh karet ve stejnosm rném poli. Postupn se nastavovala velikost magnetické indukce, p i prvních testech zhruba po 10mT, pozd ji na kritických hodnotách jemn ji. Karty jsem postupn protahoval magnetickým polem, viz Obr. 7. Po každém protažení jsem kontroloval na obou te kách, zda jsou data na kart ješt itelná. Hodnota indukce, p i které došlo k poškození dat (B dest ), se pro r zné karty lišila. te ka Cipher 1023 p estávala íst karty již p i nižší hodnot indukce, což je zp sobeno nižší citlivostí této te ky. Obr. 7 Hodnoty pro jednotlivá m ení jsou uvedeny v tabulce 6. Jak je vid t pro námi zapsané karty, se hodnota B dest p íliš neliší pro HiCo ani LoCo karty. Na LoCo kartách, kde byla zapsaná i první stopa, jsme sledovali rychlejší poškození dat na této stop. První stopa p estávala být itelná zpravidla p i hodnot magnetické 16

3 Testování odolnosti indukce o 10 mt menší, než byla B dest. Komer ní karty VISA dosáhly více než šestinásobn v tší odolnosti. P edpoklad je takový, že je to zp sobeno jinou volbou magneticky tvrdého materiálu pro sou asné kreditní karty. V minulosti byly používány materiály s horšími parametry, a proto se data na kart spolehliv porušila t eba magnetickým zámkem u kabelky a dalšími za ízeními, které obsahují permanentní magnet. To bude vid t z dalších test. Poslední dv karty VISA jsou karty, které jsme zni ili a zkusili znovu zapsat na používaném kodéru, což vylou ilo možnost, že námi zapsané karty mají nižší odolnost práv kv li kvalit kodéru. Karty B dest (mt) Cipher 1023 MSR 2000 1. LoCo 92 110 2. LoCo 89 100 3. LoCo 95 110 4. LoCo 85 91 5. LoCo 96 104 6. LoCo 85 96 7. LoCo 80 90 1. HiCo 100 130 2. HiCo 90 100 3. HiCo 85 110 4. HiCo 85 102 5. HiCo 85 93 6. HiCo 70 85 7. HiCo 80 100 VISA HiCo 590 630 VISA HiCo 620 650 VISA HiCo 580 590 VISA HiCo 595 650 Tabulka 6 M ení bylo provád no ve vzduchové meze e mezi distan ními vložkami, jak je vid t na Obr. 7., aby se zaru ila homogenita pole. Pokud by se distan ní vložky nepoužily, m ení by nebylo pr kazné. Z modelu jha vytvo eném v programu GEMINI jsem ode etl (Obr. 9), že rozdíl mezi hodnotou magnetické indukce ve vzduchové meze e a na povrchu nástavc je zna ný. P i proudu 1A bylo na povrchu 93mT, kdežto ve vzduchové meze e jen 65mT. P i proudu 3A byl rozdíl už markantní. Na povrchu nástavc 287mT, zatímco ve vzduchové meze e pouze 186mT. Z toho je vid t, že pokud by se nepoužily distan ní vložky a karta se 17

3 Testování odolnosti Obr. 8 dotkla povrchu nástavce, tak by na ní p sobila jiná indukce než kterou m íme ve vzduchové meze e. M ení by tedy nem lo žádnou cenu. Model je pouze orienta ní, od reálného jha se bude lišit. Z velikosti jha a p edpokladu použitého drátu na vinutí s pr m rem 3mm, jsem vypo ítal po et závit. Vyšlo 533 závit, tato hodnota m že být v reálu jiná, nap íklad díky použití jiného pr m ru drátu na vinutí. Na Obr. 8 jsou vid t silo áry magnetického toku. 18

3 Testování odolnosti Obr. 9 19

3 Testování odolnosti 3.2. Magnetický zámek kabelky P i dalších pokusech jsem karty pokládal na permanentní magnety, které obsahují b žn dostupné produkty, ke kterým by se karta mohla za ur itých okolností p iblížit. Prvním takovým pokusem bylo p iložení karty k magnetickému zámku kabelky, jak je vid t z Obr. 10. Na Obr. 14 je pomocí zobrazova e magnetického pole vid t, že i p es kartu je pole zámku dob e pozorovatelné. Tento test dopadl pro karty nep ízniv. Jak magneticky m kká tak magneticky tvrdá karta po p iložení k zámku byla již ne itelná. Nepomohlo ani vložení karty do ochranného obalu, který se b žn p ikládá ke kartám. I p es n j byla karta zni ena. Obr. 10 P i m ení sondou na povrchu dosahovala hodnota indukce velikosti B = 88,34mT. V programu GEMINI umož ujícím modelovat elektromagnetická za ízení jsem vytvo il model zámku kabelky. Z n ho se dají ur it silo áry magnetického toku a 20

3 Testování odolnosti amplituda magnetické indukce, jak je vid t na Obr. 11, respektive Obr. 12. Jako materiál permanentního magnetu jsem použil NdFeB. Magnet je umíst n na podložce z magneticky m kkého železa. Skute ný zámek kabelky je ješt zakrytován, proto reálné hodnoty magnetické indukce na povrchu zámku budou menší než na modelu. O kolik menší záleží na tlouš ce krytu, protože velikost indukce se vzdáleností klesá. To je vid t na Obr. 13 na kterém je graf normálové složky magnetické indukce v závislosti na vzdálenosti od povrchu. Maximální hodnotu na povrchu modelu jsem ode etl v pravém horním rohu a inila 606mT. Z tohoto bodu vychází i graf Bn, kontura podle které se graf vykresluje je umíst na na Obr. 12. Obr. 11 21

3 Testování odolnosti Obr. 12 22

3 Testování odolnosti Obr. 13 23

3 Testování odolnosti Obr. 14 3.3. Reklamní magnet Další test se týkal reklamního magnetu, který slouží jako dekorace i jako v našem p ípad upoutávka na n jakou událost. Pokud se magnet p iložil p ímo na kartu, a už magneticky m kkou, nebo magneticky tvrdou, karta již nebyla itelná. Zde ovšem karty spolehliv ochránil obal, jak je vid t na Obr. 15 i p es p ímý kontakt s obalem, byla karta posléze itelná naprosto bez žádných problém. Na Obr. 16 je názorn vid t magnetické pole, kde p i m ení sondou dosahovala na povrchu hodnota indukce nejvyšší velikosti B = 19,38mT. 24

3 Testování odolnosti Obr. 15 M ení sondou na povrchu p edm tu není dob e definované, protože neznáme p esn vzdálenost aktivní ásti Hallovy sondy od povrchu pouzdra sondy. I tak je ale z ejmé, že i daleko menší hodnota indukce než v testu 3.1 dokáže data na kart poškodit. Je to zp sobeno tím, že v tomto testu (3.1) na magnetický proužek p sobilo pole pouze v kolmém sm ru. V podélném sm ru nebylo možno m it, protože magnety nešly roztáhnout do takové míry, aby se mezi n vešla celá karta. 25

3 Testování odolnosti Obr. 16 3.4. Pouzdro na ipod U dalšího testu bylo testováno pouzdro na ipod. Na Obr. 17 je vid t magnet, který pouzdro obsahuje na obou stranách. Magnety se ovšem mírn liší. P i m ení sondou se na jedné stran objevilo pole o velikosti 112mT, kdežto na stran druhé až 147,5mT. Po p iložení karty na povrch pouzdra byla karta zni ena. Jelikož z testovaných produkt byly tyto magnety nejsiln jší, karty neochránil ani obal. Uvnit pouzdra již pole nedosahuje takové velikosti, aby bylo možné kartu zni it. Zatím u žádného testu nebylo zmín no, jak reagovaly komer ní karty VISA. To proto, že sou asné kreditní karty spolehliv vydržely všechna pole magnet, kterými bylo na karty p sobeno. To znamená, že ani nejsiln jší magnet u tohoto pouzdra na ipod data na kart nepoškodil. 26

3 Testování odolnosti Obr. 17 3.5. Reklamní diá Dalším objektem testování byl reklamní diá eské spo itelny, jehož magnetické pole názorn vidíme na Obr. 18. Uvnit diá e nebylo pole natolik silné, aby zni ilo kartu, která ani nebyla chrán ná pouzdrem. Ovšem p i dotyku magnetického proužku s okrajem diá e Obr. 19, kde se p ímo dotýkal jeho magnetické ásti, již k poškození došlo a karta p estala být itelná, a to jak HiCo tak i LoCo karta. P ed tímto p edm tem kartu spolehliv ochránilo pouzdro. Na povrchu bylo sondou nam eno nejv tší pole 24,98 mt. 27

3 Testování odolnosti Obr. 18 28

3 Testování odolnosti Obr. 19 3.6. St ídavé pole K dispozici jsme m li st ídavé pole, jehož špi ková hodnota dosahovala velikosti 15.81mT. P i této hodnot st ídavého pole se ani magneticky m kké ani magneticky tvrdé kart nic nestalo a nadále byly pln itelné. S vyšší st ídavým polem se v b žném život nesetkáme, proto nebylo t eba provád t podrobn jší testy. 29

3 Testování odolnosti Záv r Spln ní této bakalá ské práce bylo dosaženo nastudováním materiál k magnetickému záznamu a magnetických m ení ([1] a [2]). Pokud zhodnotíme vlivy magnetického pole na funk nost karet, tak z výsledk vyplývá, že sou asné kreditní karty mají takovou odolnost, že je žádný z použitých p edm t nijak neporušil. I zámek kabelky a pouzdro ipodu, kde byly obsaženy nejsiln jší magnety, nem ly na data na kreditních kartách vliv. Z m ení ve stejnosm rném poli 3.1 je vid t, že tyto karty mají až šestinásobn v tší odolnost oproti b žným kartám. Konkrétn nejv tší magnetická indukce, kterou data na kart p ešla bez úhony, je 645mT oproti 125mT na oby ejné kart. Tyto b žn dostupné magnetické karty, které se prodávají na našem trhu a hlavn s nimi pracují firmy, které d lají docházkové systémy, dopadly v našich testech špatn. P ed ur itými vlivy je ochránilo pouzdro, ale ve v tšin p ípad ani pouzdro nezabránilo zni ení dat. Jak je vid t z m ení ve stejnosm rném poli v kapitole 3.1, není dokonce rozdíl ani mezi magneticky m kkou a tvrdou kartou. P edpokládal jsem, že magneticky tvrdá karta bude mít daleko v tší odolnost, ale testy ukázaly v n kolika p ípadech dokonce pravý opak. Je možné, že firmou deklarované magneticky tvrdé a m kké karty byly pouze jednoho druhu. Oproti d ív jším dobám se odolnost kreditních karet zlepšila. Již není t eba mít na pam ti, že nesmíme kartu p iblížit t eba k magnetickému zámku kabelky. Výrobci za ali z ejm používat nové magnetické materiály, na kterých se data hned tak neporuší. Ovšem je stále t eba dbát opatrnosti p i manipulaci s magnetickými kartami, které se v dnešní dob využívají hlavn pro vstupy do budov. Tyto karty jsou zna n náchylné na poškození jejich dat. 30

3 Testování odolnosti Literatura [1] Draxler, K., Kašpar, P., Ripka, P.: Magnetické prvky a m ení. VUT, Praha 2004 [2] Fortuna,J.: Magnetický záznam. ALFA, Bratislava 1981 [3] ERRINGTON, Andrew M.. Credit Card Reader Using PIC12C509 [online]. 10/28/99 [cit. 2008-12-18]. Dostupný z WWW: <http://ww1.microchip.com/downloads/en/appnotes/00727a.pdf> [4] Beeblebrox Industries Research & Development [online]. 09-Jan-2005 [cit. 2009-01-15]. Dostupný z WWW: <http://www.area51.org.il/magcard/magcard/> [5] CipherLab [online]. c2007 [cit. 2008-04-23]. Dostupný z WWW: <http://www.cipherlab.com/catalog.asp> [6] Emovendo [online]. c2003-2009 [cit. 2009-01-15]. Dostupný z WWW: <http://www.emovendo.net/magnet/12-x-12-magnetic-field-viewer-film.html> [7] ChenYang - Sensors and Measurements [online]. [cit. 2009-01-15]. Dostupný z WWW: <http://www.cy-sensors.com/poleviewer.pdf> 31