Какая информация содержится на магнитной полосе

Этот плод любви авиационной и банковской отрасли пережил вот уже более полувека. Однако его конец близок.

В 1967 году авиакомпании пользовались самолетами Боинг 727 и Дуглас DC-8, авиаперелеты были ещё чем-то особенным, а авиаперевозчики зарабатывали на этом большие деньги. Однако на горизонте появилась проблема. Авиакомпании собирались закупить первые широкофюзеляжные самолеты Боинг 747 и Дуглас DC-10, которые значительно увеличили бы пассажиропоток, а, следовательно, и число пассажиров, приходящих одновременно к стойкам регистрации. Для того чтобы предотвратить тот бардак, который мог бы из-за этого возникнуть, авиакомпании были вынуждены искать способ, который позволил бы ускорить процесс продажи билетов и регистрации пассажиров.

Фото: Леви Браун; Стилист-реквизитор: Ариана Салвато

В свою очередь банки тоже столкнулись с затруднениями. Популярность банковских кредитных карт была на подъеме, и продавцы просто утопали в бумагах. Каждый раз, когда покупатель брал какой-либо товар в кредит, продавцу приходилось заполнять специальный формуляр для регистрации покупки, и звонить в банк для авторизации платежа. А наличие круглосуточных магазинов шаговой доступности и даже растущая популярность ночных телепередач, привели к тому, что людям стало недостаточно официальных часов работы банков, и они стали ожидать от них, чтобы их услуги были доступны и по вечерам и даже в выходные.

Единственным способом решения данной проблемы банков и авиакомпаний (кроме приема на работу толпы клерков) было устроить самообслуживание клиентов при помощи компьютеров. Для банков это означало использование банкоматов, а для авиакомпаний использование похожих автоматов, которые могли бы отслеживать информацию о забронированных билетах и выдавать посадочные талоны. Было несложно спроектировать такую машину, которая выдавала бы деньги или билеты. Но для того, чтобы люди доверяли таким автоматам, инженерам нужно было предложить способ, с помощью которого пользователи могли бы просто, быстро и безопасно себя идентифицировать.

Таким способом явились карты с магнитной полосой. Разработанные компанией IBM и массово производимые в семидесятых, завоевавшие мировую популярность в восьмидесятых, к девяностым они стали практически повсеместны. Однако за годы своего существования им пришлось преодолеть немало препятствий, особенно в Северной Америке, прежде чем они стали одной из самых успешных технологий прошлого полувека. Вдумайтесь в эти цифры: только за 2011 год 6 миллиардов банковских карт, а также проездные билеты и другие носители информации с магнитной полосой, по всему свету, прошли через считывающие устройства около 50 миллиардов раз.

Наибольшие трудности у карт с магнитной полосой возникли в середине восьмидесятых, когда появилась технология смарт-карт. Смарт-карты по своему внешнему виду весьма похожи на карты с магнитной полосой, у большинства из них такая полоса по-прежнему есть, для использования её там, где недоступны считывающие устройства для смарт-карт, но в пластик их корпуса встроен микропроцессорный чип. Этот чип следит за работой карты, а это означает, что для авторизации и совершения около 85 процентов транзакций достаточно лишь той информации, которая хранится непосредственно в самом чипе, и связи с сетью не требуется, а это является большим плюсом для тех мест, где связь нестабильна. Такая карта также может содержать скрытый персональный идентификационный номер (ПИН), и таким образом карта может проверить ПИН-код, введенный пользователем, без раскрытия этого кода перед считывающим оборудованием, что является серьезным улучшением безопасности. В Европе и в некоторых других регионах за пределами Северной Америки, смарт-карты на основе микрочипов практически полностью вытеснили карты с магнитной полосой, однако в США и Канаде последние все ещё весьма популярны.

Но конец карт с магнитной полосой уже не за горами. Появившиеся схемы совершения платежей с помощью смартфонов и технологии ближней бесконтактной связи (Near Field Communication) набирают популярность, и вероятно, в конце концов, совсем заменят достопочтимые кредитки, даже в Северной Америке. И поскольку мы стоим на пороге новой эры, эры высокотехнологичных транзакций, то самое время воспеть дифирамбы тем невоспетым инженерам, которые стояли за созданием той технологии, которая была столь потрясающе успешна.

Перенесемся назад, в 1967 год, в то время, когда банковская и авиационная отрасли бились над способом обслуживания клиентов, который позволил бы им обойтись без радикального увеличения числа сотрудников служб поддержки клиентов.

Тут на подмогу подоспел Голубой Гигант. Перед несколькими сотнями разработчиков из подразделения передовых систем компании IBM находящихся в Лос-Гатосе (Калифорния) и Армонке (штат Нью-Йорк) стояла задача создания новых компьютерных приложений, которые поспособствовали бы увеличению продаж компьютеров. Ими было предложено использовать карточки, по размеру напоминающие существовавшие тогда платежные перфокарты, с машинно-считываемой информацией на них. Исследователи решили, что следует использовать единую схему машинного чтения данных, как для нужд авиакомпаний, так и для нужд банков, поскольку в таком случае у клиентов отпала бы необходимость носить с собой несколько разных карт, а IBM не пришлось бы производить несколько типов оборудования изготавливающего такие карты.

Фото: Маркус Линдстрем /iStockphoto

В IBM проделали всю работу, не требуя за нее дополнительных денег. Они даже не запатентовали придуманную ими карточку с машинно-считываемой информацией. Наоборот, они разрешили бесплатно использовать данную технологию всем желающим, в расчете на то, что чем больше операций будет производиться с помощью машинно-считываемых носителей информации, тем больше компьютеров будет продано для работы с ними. Стратегия сработала лучше любых ожиданий: К 1990 году на каждый доллар, потраченный IBM на разработку карт с магнитной полосой, приходилось полторы тысячи долларов вырученных с продажи компьютеров.

Инженеры в IBM знали, что на карточке будет совсем мало места, куда можно было бы записать информацию. Размер платежных карточек всего 5.4 на 8.6 сантиметров. На лицевой стороне карточки находился банковский логотип, и это не подлежало изменению. Поэтому машинно-считываемой области пришлось делить место на оборотной стороне карточки, вместе с информацией о банке, компании эмитенте, и строкой для подписи. Инженеры заключили, что они могут рассчитывать на полосу вдоль карточки, шириной около сантиметра. Таким образом определить размер машинно-считываемой области было несложно: 1 на 8.6 сантиметра. Но как на этой полоске закодировать информацию?

В IBM рассмотрели и отбросили идею использования штрих-кодов, и перфорированных бумажных лент (идею, которую позже применит Citibank для своей, недолго просуществовавшей «magic middle» карты). В итоге в IBM остановились на магнитных носителях, используемых со времен Второй Мировой для хранения аудиозаписей, а позднее нашедших применение в компьютерной индустрии, в качестве дисковых накопителей. Только использование такой технологии могло дать инженерам плотность записи данных, достаточную для того, чтобы они могли втиснуть всю необходимую информацию в ту полоску, которая была в их распоряжении. Информация содержала как буквенные данные, такие как имя и адрес, необходимые авиакомпаниям для того, чтобы они могли идентифицировать клиентов по своим базам данных, так и числовые данные, такие как номер счета и номер банка, которые были необходимы банкам.

IBM доказали правильность выбранной ими концепции, создав первую в мире кредитную карту с магнитным носителем. Это был кусок картона с магнитной полосой, приклеенной к нему буквально с помощью клейкой ленты (см. фото «Карта с магнитной полосой версия 1.0»). Затем появилась реальная проблема: как создать карточку достаточно прочную для того, чтобы она могла выдерживать ежедневное небрежное обращение, и которую можно было бы производить быстро и недорого.

Для того, чтобы приклеить магнитный носитель, кусок оксида железа, к обратной стороне карточки, разработчикам было необходимо связующее вещество, которое расплавилось бы при нагревании и связало этот кусок оксида железа с пластиком карты. К счастью связующее вещество, используемое для прикрепления строки подписи, подошло также и для оксида железа. Тем не менее, прошло более двух лет, прежде чем была создана машина, которая могла штамповать магнитные полосы с высокой скоростью и достаточным уровнем надежности. Однако цена выпуска одной карты составляла два доллара, что примерно равно одиннадцати сегодняшним. Эта цена была слишком высока, и на ее снижение до приемлемых пяти центов за карту ушло целое десятилетие, до 1980 года. Сегодня выпуск одной карты обходится в два-три цента.

Кроме того, с магнитными носителями была и другая проблема. В случае проведения карты через скиммер, злоумышленники могли сделать с карты магнитную копию, а затем перенести полученную информацию на чистую карту. Так что разработчикам было необходимо найти способ обеспечить безопасность карт, несмотря на данную уязвимость.
Некоторые исследователи полагали, что данная проблема трудноразрешима, и твердили, что следует оставить саму идею использования магнитных карт. Однако другие утверждали, что большие базы данных, чье широкое использование тогда только начиналось, обладают достаточными возможностями для того, чтобы отслеживать и анализировать проводимые операции, и могут компенсировать уязвимость самих карт. Тот факт, что в IBM видели продажу систем баз данных в качестве одного из основных своих направлений коммерческой деятельности нисколько не помешал.

Вот как это работает. Когда вы или кассир проводите карту через считывающее устройство, то оно считывает закодированную на магнитной полосе информацию, с помощью которой вас можно идентифицировать. Затем данный терминал, используя либо выделенную линию, либо в случае небольших магазинов, диал-ап, пересылает информацию о вас, и о том какую сумму вы желает потратить, в банк, который собирает данные о ваших платежах по карте. Затем банк пересылает эту информацию эмитенту, выпустившему карточку, с помощью сети эмитента, например с помощью Visa. Если эмитент установил, что вы не превысили свой кредитный лимит, то он высылает подтверждающее сообщение в банк, который в свою очередь переправляет его в магазин. Обычно эта операция занимает всего пару секунд. Однако эмитент кредитной карты ещё не закончил с вашей

На кассе: Считыватели магнитных карт появились в магазинах в начале 70-х. Эта посетительница обувного магазина использует свою карточку с магнитной полосой для совершения покупки в 1971 году. Фото: IBM Corp.

транзакцией. Даже после того, как сделка была авторизована, и вы ушли из магазина вместе с покупкой, программное обеспечение эмитента, обеспечивающее проверку мошенничества, проверяет вашу транзакцию и смотрит, соответствует ли она вашему обычному стилю покупок, и в случае несоответствия отмечает транзакцию.

После того, как разработчики остановили свой выбор на использовании технологии магнитной полосы, им было необходимо определить, как именно будет размещаться информация на каждой карте. Сначала они собирались разместить всю информацию – цифровые коды для банкоматов и буквенно-цифровые для авиакомпаний, в едином наборе данных, и позволить считывающему устройству самому выбирать из всех данных нужные. Но затем им в голову пришла идея получше, а именно использовать многодорожечную запись, относительно новую технологию, которая позволила бы им закодировать на единой магнитной полосе два разных набора данных. Использование такой схемы позволило IBM дать дорогу другим тоже, каждая отрасль теперь могла, в случае необходимости, создавать для своих дорожек собственные стандарты. Более того, на ленте даже осталось место для третьей дорожки, и с её помощью ссудо-сберегательные компании смогли записывать информацию о транзакциях непосредственно на самой карте.

Каждая из трех дорожек имеет ширину 0.28см. и отделена от других небольшим пространством. Первая дорожка выделена для авиационной индустрии, и среди прочих данных включает номер счета (19 цифр), имя (26 буквенно-цифровых символов) и другие данные (до 12 цифр). Вторая дорожка – выделенная для банков, содержит номер основного счета (до 19 цифр) и разную другую информацию (до 12 цифр). Ровно такой же формат и используется до сих пор.

В январе 1970 года компания American Express выпустила 250 тысяч карт с магнитной полосой для своих чикагских клиентов и установила на стойке авиакомпании American Airlines в чикагском международном аэропорту О’Хара киоски самообслуживания для покупки билетов. Владелец карточки мог выбрать взять ли свои билеты и посадочные талоны в киоске или у служащего-человека. Владельцы карт ломились в киоски. В действительности даже клиенты авиакомпании United Airlines шли к стойкам American Airlines расположенным на расстоянии в четверть мили, на другом конце терминала, чтобы воспользоваться киосками.

Технология карточек с магнитной полосой вскоре стала повсеместно используемым механизмом для совершения транзакций. Прочная позиция таких карточек в Северной Америке явилась результатом, как счастливого случая, так и хорошего проектирования. В середине восьмидесятых крупнейшие компании эмитенты кредитных карт потратили десятки миллионов на модернизацию своих сетевых инфраструктур. Вскоре после этого стала доступна технология смарт-карт, однако переход к использованию этой технологии привел бы к тому, что большая часть данных вложений стала бы бесполезной.

Карта с магнитной полосой версия 1.0: Скотч, полоска магнитной ленты, и кусок картона стали первой в мире картой с магнитной полосой (см.выше). Её автор Джером Свигалс и сейчас носит этот прототип в своем бумажнике. Фото Джером Свигалс

Однако на текущий момент эти затраты большей частью уже окупились, а проблемы, связанные с безопасностью, растут. Поэтому работающие в данной сфере компании уже не так привержены идее использования карт с магнитной полосой, и смарт-карты мало-помалу просачиваются в североамериканские бумажники. Однако смарт-картам недолго царствовать в Северной Америке, поскольку вскоре их вытеснят мобильные телефоны и транзакции, совершаемые с их помощью.
Сегодня все новые устройства для обработки транзакций, устанавливаемые в точках продаж, умеют также обмениваться данными со смартфонами, при помощи набора стандартов беспроводной связи, который называется стандартом ближней бесконтактной связи (Near Field Communication). В Северной Америке и Азии этой возможностью пока что пользуются не так уж часто, однако она все более и более доступна. Тем временем некоторые авиакомпании уже установили устройства считывания, которые избавляют пассажиров от необходимости использовать киоски самообслуживания. Теперь им достаточно просто предъявить электронный посадочный талон, отображаемый на экране смартфона.

По иронии судьбы одна из недавних технических разработок, небольшая пластиковая насадка, называемая Square, которая превращает смартфоны в устройства считывания карт и позволяет любому человеку принимать платежи, совершаемые при помощи кредитных карточек, может, как это ни странно, замедлить темп с которым карты с магнитной полосой сдают свои позиции в пользу технологии совершения транзакций с помощью смартфонов. Square делает так что людям становится проще продолжить использование карт с магнитной полосой, чем переходить к работе с новыми системами.

В течении нескольких следующих лет карты с магнитной полосой окончательно сойдут со сцены. Однако их наследие продолжает существовать. Первоначальные информационные стандарты, то как данные физически располагались на магнитной полосе, пережили все смены носителей данных, миграцию от карт с магнитной полосой к смарт-картам, а от них к смартфонам. И точно так же как многие из нас напрочь забыли происхождение раскладки QWERTY на клавиатуре, по которой мы ежедневно стучим так много часов, что когда вскоре мы станем фотографировать чеки для того чтобы