Diese Arbeit wendet sich an Interessierte, die mehr über das Thema Attrappe, und im speziellen zur elektronischen Geldbörse, wissen möchten. Sie versucht dem Leser einen Überblick über die Grundlagen, die internationalen Normen, die laufenden Projekte und den aktuellen Stand der Technik zu geben.
Um einen schnelleren und einfacheren Einstieg in diese Thematik zu erhalten, sind in dieser Arbeit viele Bilder, Tabellen und Bezüge zu realen Anwendungen enthalten. Alle Erklärungen sind möglichst einfach gestaltet, damit auch nicht Fachkundigen einen Einblick in diese Materie gewährt wird.
Die Ursprünge und auch die Weiterentwicklung der Chipkartentechnik waren von Anfang an sehr international geprägt. Dies führte dazu, daß entsprechende Fachwörter sehr stark von der englischen Sprache beeinflußt wurden, was den Einstieg für den Neuling oft relativ schwierig macht. Ich habe deshalb soweit wie möglich die deutsche Übersetzung der entsprechenden Fachwörter benutzt. Die in der Fachliteratur häufig auftauchenden Abkürzungen habe ich übernommen und in den Fußnoten ausgeschrieben, bzw. im Text und im Glossar erklärt.
Der Aufbau dieser Arbeit ist so, daß sie ganz normal von vorne nach hinten gelesen werden kann. Unter Zuhilfenahme des Inhaltsverzeichnisses kann der Leser mehr über ein spezielles Gebiet erfahren. Das Glossar hilft dann bei der Erläuterung eventuell vorher eingeführter Fachwörter.
Kapitel 1 führt den Leser in die Thematik ein und stellt die historische Entwicklung dar. In Kapitel 2 werden Szenarien und Systeme für die Anwendung einer elektronischen Geldbörse erläutert.
Die folgenden vier Kapitel beschäftigen sich mit der technischen Analyse. Ein Leser, der nur an Anwendungen und Einsatzmöglichkeiten der elektronischen Geldbörse interessiert ist, kann im Kapitel 7 bzw. 10 weiterlesen.
Kapitel 3 gibt einen Überblick über einsetzbare Plastikkarten und deren Bestandteile, insbesondere den eingebauten Chip. Die, in den etlichen Normen behandelten physikalischen und elektronischen Eigenschaften, denen eine solche Karte genügen muß, sind in Kapitel 4 beschrieben. Während Kapitel 5 sich mit bestehenden Betriebssystemen beschäftigt, behandelt Kapitel 6 die Kommunikation zwischen Chipkarte und Terminal.
Kapitel 7 wendet sich wieder allgemeineren Themen, wie der Sicherheit bzw. Sicherheitstechniken zu.
Eine Auswahl der wichtigsten Chipkartenbefehle in Bezug auf die elektronische Geldbörse ist in Kapitel 8 erläutert. Das Gegenstück zu den Chipkarten sind die Terminals. Sie werden im Kapitel 9 behandelt.
Im finalen Kapitel 10 sind bedeutende Anwendungsbeispiele, sowie wünschenswerte und tatsächliche Merkmale von Wertkartensystemen dargestellt.
Der Ausblick zeichnet die Entwicklung der elektronischen Geldbörse in der Zukunft.
Da ein Teil der Literaturrecherche im Internet stattfand, sind im Anhang alle dort gefundenen Quellentexte in kopierter Form vorhanden.
Ein wichtiger Bestandteil dieser Arbeit war es, einen Überblick über die international existierenden Normen zu geben. Deshalb sind alle wichtigen Normen in den Anhang übernommen worden, um Interessierten eine Recherche zu erleichtern.
Der Begriff elektronische Geldbörse stammt vom realen Vorbild, der 'normalen' Börse mit Münz- und Papiergeld. Hierbei wird die Nachbildung des Portemonnaies auf das elektronische Medium Chipkarte versucht.
Eine elektronische Geldbörse enthält einen konkreten 'elektronischen' Geldbetrag. Dieser wird beim Kartenherausgeber, z.B. bei der Hausbank, vom Konto abgebucht und auf den Chip übertragen. Eine branchenübergreifende elektronische Geldbörse ermöglicht es dem Benutzer, mit seiner Karte bei einer Vielzahl von verschiedenen Geschäften zu bezahlen, im Gegensatz zur Telefonkarte, die nur an Fernsprechern der Telekom AG benutzt werden kann.
Die Anwendungsmöglichkeiten der elektronischen Geldbörse sind äußerst vielseitig. Vorstellbare Verkaufsstellen zum Bezahlen mit der elektronischen Geldbörse sind:
Lebensmitteleinzelhandel, Kaufhäuser, Parkraumbewirtschaftung, Öffentlicher
Personennahverkehr (ÖPNV),
Personenverkehr (Taxi),
Tankstellen,
Hotel
und Gaststätten,
Kantinen und Mensen,
Getränke- und
Verpflegungsautomaten,
Straßenbenutzungsgebühr
(Maut),
Eintrittskartenverkauf,
Öffentliche
Telekommunikationsdienstleistungen,
Internet,
Online-Dienste,
Pay-TV,
uvm.
Jeder Zahlungsvorgang ist anonym. Es kann also nicht zurückverfolgt werden, welche Person zu welchem Zeitpunkt was und wo gekauft hat. Die Geldbörsenkarte wird einfach in den Schlitz eines Terminals gesteckt und der zu bezahlende Betrag wird subtrahiert. Kein mühsames Suchen mehr nach passenden Münzen. Der Benutzer kann mit der elektronischen Geldbörse bezahlen, bis der Betrag auf der Chipkarte aufgebraucht ist. Danach muß die Geldbörse wieder beim Kartenherausgeber aufgeladen werden.
Die elektronische Geldbörse fällt in die Klasse der Wertkarten oder auch vorausbezahlten Karten (pay before), zusammen mit Telefonkarten, Kopierkarten, Kantinenkarten oder ähnlichen Anwendungen.
An Wertkarteninhaber werden keine Bonitätsansprüche gestellt, Wertkarten sind somit für jedermann verfügbar. Das Einsatzgebiet liegt eher im Niedrigpreisbereich und zielt stark auf den Ersatz von Münzgeld ab, daher gelten sie als Träger realer Kaufkraft mit elektronischer Verrechnung.
Der Begriff Zahlungskarte ist der Oberbegriff für Plastikgeld. Jeder hat schon einmal solch eine Karte gesehen oder benutzt, sei es als Telefonkarte, ec-Karte oder Kreditkarte. Mit diesen drei Beispielen sind bereits alle Typen von Zahlungskarten genannt.
Abbildung 1: Einteilung der Zahlungskarten
Kreditkarten und ec-Karten sind immer einer bestimmten Person zugeordnet und führen zu einer nachträglichen Kontoabbuchung, weshalb sie auch Identifikations- oder Buchungskarten genannt werden. Der Kauf der Waren liegt bei ihnen immer vor der Bezahlung, wie aus der oben gezeigten Abbildung ersichtlich ist.
Hierbei unterscheidet man in Debitkarten (pay now), bei denen jede einzelne Transaktion unverzüglich abgebucht wird, z.B. ec-Karten, und Kreditkarten (pay later), bei denen alle Umsätze einer bestimmten Periode - meistens eines Monats - addiert und in einer Gesamtsumme am Ende eines bestimmten Zeitabschnitts abgebucht werden. Organisatorisch werden die Kreditkartenumsätze zunächst einem Zwischenkonto belastet, während Debitkartenumsätze direkt dem Girokonto des Karteninhabers belastet werden. Der Kunde benötigt eine angemessene Kreditwürdigkeit, um eine Kreditkarte oder ec-Karte zu erhalten, die gewährleistet, daß der Kartenherausgeber sein verauslagtes Geld zurückerhält.
Die Kreditkarte galt lange Zeit als exklusives Gut besserverdienender Personen. Sie wurde vor allem zum Bezahlen höherpreisiger Güter eingesetzt, z.B. in ausgewählten Restaurants oder in Juweliergeschäften. Das hat sich in den letzten Jahren geändert. Weite Bevölkerungsteile besitzen heute eine Zahlungskarte; VISA-Karten oder Eurocards erhält annähernd jeder, der auch eine ec-Karte besitzt. Und auch die ec-Karte ist nicht mehr nur reine Scheckgarantiekarte, sondern ebenfalls Zahlungskarte z.B. im electronic cash-System (Zahlen mit ec-Karte und Geheimzahl).
Anfang der 50er Jahre begann die Verbreitung von Plastik-Karten in den USA. Diese Karten aus PVC waren wesentlich robuster als die bis dahin üblichen aus Papier oder Pappe. Zu dieser Zeit war die Funktion dieser Kreditkarten darauf beschränkt, den Namen sowie die Kartennummer zu tragen.
Diners-Club gab 1950 die erste überregionale - dies bedeutet eine Gültigkeit in den gesamten USA - Kreditkarte heraus, die es dem Karteninhaber ermöglichte, statt mit Bargeld, mit seinem "guten Namen" zu bezahlen. Ein Werbeslogan, der auch heute noch seine Anwendung findet.Hinzu kamen die Kartenherausgeber VISA und Mastercard. Durch diese Konkurrenz verbreitete sich das Plastikgeld in Amerika sehr schnell. Einige Jahre später nahm diese Entwicklung auch in Europa und im Rest der Welt seinen Lauf.
Die Funktion der Karten war zunächt recht einfach. Sie beschränkte sich auf Zeichen, die in Hochprägung auf die Karte aufgebracht wurden. Mit einem einfachen und preiswerten Gerät können diese durch Abdruck auf Papier übertragen werden.
Jedoch erforderte der steigende Kostendruck und die daraus resultierende Rationalisierung im Handel und bei den Banken eine maschinenlesbare Karte. Es wurde ein Magnetstreifen auf die Karte aufgebracht, der zusätzlich noch die Betrugs- und Manipulationssicherheit erhöhte. Allerdings ist der Speicherplatz dieser 'braunen Schicht' nur auf etwa 150 Zeichen beschränkt und die auf der Magnetpiste gespeicherten Daten können von jedem, der sich eine Schreib-/Lesevorrichtung für Magnetkarten verschafft, gelesen, gelöscht und geschrieben werden.
Als Sicherheit gegen Diebstahl und Mißbrauch dient die zusätzliche Geheimzahl, die jeder Besitzer memorieren muß. Zur Prüfung dieser sogenannten PIN wird eine Online-Verbindung zum Hostrechner des Systems hergestellt. Jedoch verursacht die erforderliche Datenübertragung hohe Kosten. Es mußte eine Lösung gefunden werden, die Kartentransaktion offline durchzuführen, ohne die Sicherheit des Systems zu gefährden. Die Idee, einen integrierten Schaltkreis in eine Identifikationskarte einzubauen, wurde 1968 von zwei Deutschen, Jürgen Dethloff und Helmut Grötrupp, zum Patent angemeldet. Die Chipkarte war geboren!
Im Jahre 1970 folgte eine vergleichbare Anmeldung in Japan. Erst 1974 wurden integrierte Schaltkreise zu vertretbaren Preisen hergestellt, als Roland Moreno in Frankreich seine Chipkartenpatente anmeldete. Der große Durchbruch der Chipkarten wurde 1983/84 in einem Feldversuch der französischen Telefongesellschaft PTT mit Telefonkarten erzielt. Der Hersteller dieser ersten Chipkarte war Thomson Semiconducteurs (heute SGS-Thomson) in Frankreich. Die Verbreitung der Telefonkarten ging mit atemberaubender Geschwindigkeit vor sich. Bereits 1986 waren z.B. in Frankreich mehrere Millionen Telefonkarten in Umlauf. Waren es 1990 schon fast 60 Millionen, so stieg die Zahl 1994 auf ungefähr 150 Millionen.
Der deutsche Telefonkartenboom hinkte dieser Entwicklung um ca. 3 Jahre hinterher. 1984/85 fand ein Pilotversuch mit Telefonkarten verschiedener Technologien der Telekom statt. Es kamen Magnetstreifenkarten, Karten mit optischer Speicherung (Hologrammkarten) und Chipkarten zum Einsatz. Durch ihre hohe Manipulationssicherheit, Zuverlässigkeit und Flexibilität in der Anwendung ging die Chipkarte als Sieger hervor.
Im Bankenbereich ging die Entwicklung der Chipkarte wesentlich langsamer voran. Das lag vor allem daran, daß die Entwicklung der Kryptographie von entscheidender Bedeutung war. Nach einem Pilotversuch mit 60.000 Karten 1982/83 entschieden sich französische Banken diese neue Technologie einzusetzen. Es dauerte noch zehn Jahre, bis alle französischen Bankkarten mit einem Chip ausgestattet waren.
In Deutschland wurde die Anwendung der Chipkarte als elektronische Geldbörse 1985 von Förster ausführlich dargestellt. Bestrebungen zur Normierung sind seit 1983 bei der International Organisation for Standardisation (ISO) in Arbeit. Die erste Norm für Chipkarten wurde im Jahr 1987 veröffentlicht. Auch eine Arbeitsgruppe der europäischen Normungsorganisation CEN beschäftigt sich seit 1991 mit der Erarbeitung einheitlicher technischer Anforderungen an eine branchenübergreifende elektronische Geldbörse.
Weitere Projekte mit Chipkarten seit 1991 finden auch in Frankreich, Großbritannien, Dänemark, Österreich, Belgien, Spanien, Italien, Portugal, Irland, Norwegen, in der Schweiz, sowie in Übersee in Japan, Südafrika, Indonesien, Singapur, Mexiko und in den USA statt.
Nach mehreren Pilotprojekten in Deutschland seit 1991 wird die Bankkarte mit Chip flächendeckend Ende 1996 eingeführt.
Durch die Verbreitung der Krankenversichertenkarte mit Chip in Deutschland seit 1993 wurde dafür gesorgt, daß über 70 Millionen Karten (fast jeder Deutsche) an die Versicherten ausgegeben wurden.