6 Spuraufbau einiger Magnetkarten
In diesem Kapitel werden der Inhalt und die Datenformate von Bank- und Kreditkarten
(Financial Transaction Cards) näher untersucht. Der Leser könnte jetzt annehmen, daß
Bankgeheimnisse preisgegeben werden - das ist nicht der Fall. So unglaublich das auch
klingen mag, der genaue Aufbau und der Inhalt der einzelnen Spuren ist international
genormt, und somit in den entsprechenden Normen nachzulesen. Die Benutzung der
Spuren 1 und 2 ist in der ISO 7813 geregelt. Auf diesen Spuren befinden sich Daten, die
nicht von den Magnetkartengeräten in Geldausgabeautomaten oder in
POS-Kassensystemen verändert werden. Auf Spur 3, deren Aufbau in der ISO 4909 festgelegt
ist, befinden sich Daten, die von Geldausgabeautomaten nach jeder Auszahlung aktualisiert
werden.
Die Informationen auf Spur I sind nach der ISO 7811-4 aufgebracht, d.h. die Schreibdichte
beträgt 210 bpi (8.3 Bit/mm) und die Zeichen sind mit o-Bit und einem
zusätzlichen Pantäts-Bit codiert (vgl. Abschnitt 4.5.2). Auf dieser Spur dürfen maximal 79
alphanumensche Zeichen, inklusive Start-, Stop- und LRC-Zeichen codiert sein.
Abb. 6-1:Aufbau und Inhalt der Spur 1
Der genaue Aufbau der Spur 1 ist in Abbildung 6-1 zu sehen und wird nachfolgend
näher erläutert.
Start Sentinel Der Datensatz auf Spur 1 beginnt mit dem Startzeichen (Start Sentinel)
'%' wie in ISO 7811-2 definiert.
Format Code Nach ISO 7813 sind zwei Datenformate für Spur I zulässig. Diese wer-
den mit einem ,,A" und einem i,B" gekennzeichnet. Das Format ,,A" ist für
Anwendungen des Kartenausgebers reserviert. Das Format ,,B" wird bei Kreditkarten verwendet.
Die folgenden Angaben beziehen sich auf dieses Format.
Primary Account Number Zur Identifizierung der Karte steht auf der
Magnetspur
die Kontonummer (Primary Account Number), die auch die Kartennummer ist. Diese
besteht aus numerischen Ziffern zwischen O und 9, und darf maximal 19 Stellen lang
sein. Dieses Feld wird mit einem Trennzeichen (Field Separator) abgeschlossen.
Name Der Name des Karteninhabers muß eine Länge von mindestens 2 Zeichen
haben, darf aber 26 Zeichen nicht überschreiten. Dieses Feld wird mit einem
Trennzeichen (Field Separator) abgeschlossen.
Expiration Date Das Gültigkeitsdatum (Expiration Date) steht im Format ,JJMM".
Das bedeutet, daß die Einer- und Zehnerstelle des Jahres sowie die laufende Nummer
des Monats codiert sind. Beispiel: Eine Karte ist bis zum 31. Dezember 1994 gültig,
dann steht für Expiration Date ,,9412".
Service Code Der Service Code ist dreistellig und gibt den
Freizügigkeitsschlüssel
oder die Einschränkung bei der Benutzung der Karte an. Die Bedeutung der drei Stellen
ist in ISO 7813 definiert.
Discretionary Data In diesem Feld stehen frei wählbare Daten des
Kartenausgebers.
End Sentinel Der Datensatz auf Spur 1 endet mit dem Stopzeichen (End Sentinel) '?'
wie in ISO 7811-2 definiert.
Longitudinal Redundancy Check Zur Überprüfung des gesamten Datensatzes der
Spur 1 wird ein Prüfieichen (LRC) angehängt. Die Berechnung des LRC-Zeichens
erfolgt wie in Abschnitt 4.5.4 beschneben.
Die Informationen auf Spur 2 sind nach der ISO 7811-4 aufgebracht, d.h. die Schreibdichte
beträgt 75 bpi (3 Bit/mm) und die Zeichen sind mit L~-Bit und einem zusätzlichen
Paritäts-Bit codiert (vgl. Abschnitt 4.5.1). Auf dieser Spur dürfen maximal 40
numensche Zeichen, inklusive Start-, Stop- und LRC-Zeichen codiert stehen.
Abb. 6-2:Aufbau und Inhalt der Spur 2
Der genaue Aufbau der Spur 2 ist in Abbildung 6-2 zu sehen und wird nachfolgend
näher erläutert.
Start Sentinel Der Datensatz auf Spur 2 beginnt mit dem Startzeichen
(Start Sentinel)';' wie in ISO 7811-2 definiert.
Primary Account Number Zur Identifizierung der Karte steht auf der Magnetspur
die Kontonummer (Primary Account Number), die auch die Kartennummer ist. Diese
besteht aus numenschen Zeichen zwischen O und 9, und darf maximal 19 Stellen lang
sein. Dieses Feld wird mit einem Trennzeichen (Field Separator) abgeschlossen.
Country Code Der Länderschlüssel (Country Code) wird benötigt, um zu
gewährleisten, daß im internationalen Zahlungsverkehr die Rechnungen zum richtigen Land
gelangen, damit sie dort weiterverarbeitet werden können. Der Länderschlüssel
besteht aus 3 Stellen, die in ISO 3166 definiert sind. Danach hat Deutschland den
Länderschlüssel ,,280".
Expiration Date Das Gültigkeitsdatum (Expiration Date) steht auf dieser Spur im
gleichen Format wie auf Spur 1 (vgl. Abschnitt 6.1).
Service Code Der Service Code ist dreistellig und gibt den Freizügigkeitsschlüssel
oder die Einschränkung bei der Benutzung der Karte an. Die Bedeutung der drei Stellen
ist in ISO 7813 definiert.
Discretionary Data In diesem Feld stehen frei wählbare Daten des Kartenausgebers.
End Sentinel Der Datensatz auf Spur 2 endet mit dem Stopzeichen (End Sentinel) '?'
wie in ISO 7811-2 definiert.
Longitudinal Redundancy Check Zur Überprüfung des gesamten Datensatzes der
Spur 2 wird ein Prüfieichen (LRC) angehängt. Die Berechnung des LRC-Zeichens
erfolgt wie in Abschnitt 4.5.4 beschneben.
Die Informationen auf Spur 3 sind nach der ISO 7811-4 aufgebracht, d.h. die
Schreibdichte beträgt 210 bpi (8.3 Bit/mm) und die Zeichen sind mit o-Bit und einem
zusätzlichen Pantäts-Bit codiert (vgl. Abschnitt 4.5.1). Auf dieser Spur dürfen maximal
107 numensche Zeichen, inklusive Start-, Stop- und LRC-Zeichen codiert sein.
Der genaue Aufbau der Spur 3 ist in Abbildung 6-3 zu sehen und wird nachfolgend
näher erläutert.
Start Sentinel Der Datensatz auf Spur 3 beginnt mit dem Startzeichen
(Start Sentinel)':' wie in ISO 7811-2 definiert.
Format Code Beim Format Code handelt es sich um eine zweistellige Kennziffer für
den Spuraufbau, die in ISO 4909 näher spezifiziert ist.
PAN Die erste Kontonummer (Pnmary Account Number) setzt sich auf Spur 3 aus
dem Kartenausgeberschlüssel, der Kundenkontonummer und einer Prüfiiffer
zusammen. Der Kartenausgeberschlüssel (Issuer Identification) besteht aus mindestens 3 und
maximal 11 Stellen, die in der ISO 7812 definiert sind. Im Anhang C dieser ISO
befinden sich auch Antragsformulare, um sich bei Bedarf einen entsprechenden Schlüssel
erteilen zu lassen. Die Berechnung der Priifiiffer erfolgt nach der Luhn-Formel (siehe
Abschnitt 6.3.1).
Abb. 6-3:Aufbau und Inhalt der Spur 3
Field Separator Die erste Kontonummer wird mit einem Feldseparator beendet.
Country Code siehe Abschnitt 6.2
Currency Code Im internationalen Zahlungsverkehr wird ein Währungsschlüssel
(Currency Code) benötigt, der angibt in welcher Währung abgerechnet wird. Dieser
Schlüssel ist dreistellig und in der ISO 4217 für alle Länder der Erde definiert. Der
Währungsschlüssel für Deutsche Mark ist ,,954".
Currency Exponent Zu jeder Währung wird ein Währungsexponet (Currency Expo-
net) zur Basis 10 angegeben. Dieser ist einstellig. So läßt sich z.B DM 100 als ,,100"
mit dem Währungsexponenten O angeben (100 x 100). Möglich ist auch die Darstellung
als 10 mit dem Exponenten 1 (10 x 10').
Amount Authorized per Cycle Period Hier wird das Limit des Geldbetrags pro
Zyklusdauer definiert. Die Zahl ist vierstellig und muß mit dem Währungsexponenten
multipliziert werden.
Amount Remaining this Cycle Hier wird der Restbetrag, der im Zyklus noch zur
Verfügung steht, angegeben. Diese Zahl ist ebenfalls vierstellig und mit dem
Währungsexponenten zu multiplizieren.
Cycle Begin In diesem Feld steht der Zyklusbeginn im Format ,,JTTT". D.h. es wird
die Einerstelle des Jahres und der fortlaufende Tag des Jahres eingetragen.
Cycle Length In diesem Feld wird die Zykluslänge angegeben. Man kann somit
bestimmen, in welchem Zeitraum das Limit zur Verfügung steht. Die Zykluslänge ist
zweistellig und in der ISO 4909 näher spezifiziert.
Retry Count Die Anzahl der Fehleingaben der persönlichen Geheimzahl werden in
einem einstelligen Fehlbedienungszähler (Retry Count) protokolliert.
PIN Control Parameters Dieses Feld besteht aus einem zweistelligen
Algonthmusschlüssel, der angibt, welche Methode zur Verschlüsselung der PIN angewendet worden
ist, und einem vierstelligen Prüfwert, der das Ergebnis der Verschlüsselung ist.
Die Bedeutung des Algorithmusschlüssels findet man in der ISO 4909.
Interchange Control In diesem Feld steht ein einstelliger Freizügigkeitsschlüssel.
PAN Service Restriction Dieses Feld gibt die Kontenart und etwaige
Einschränkungen für die Benutzung der ersten Kontonummer an. Die zwei Stellen dieses Feldes
sind in ISO 4909 spezifiziert.
SAN-1 Reservice Restriction Wie PAN Service Restriction, nur für die zusätzliche
Kontonummer SAN-I.
SAN-2 Reservice Restriction Wie PAN Service Restriction, nur für die zusätzliche
Kontonummer SAN-2.
Expiration Date Das Gültigkeitsdatum (Expiration Date) steht auf dieser Spur im
gleichen Format wie auf Spur 1 (vgl. Abschnitt 6.1).
Card Sequence Number Dieses Feld gibt eine einstellige Kartenfolgenummer an.
Damit lassen sich verschiedene Karten zur selben Kontonummer unterscheiden.
Card Security Number Eine neunstellige Zahl verknüpft die Daten der Spur mit den
Kartendaten nach dem in Abschnitt 6.4.1 beschnebenen MM-Schlüssel-System.
SAN-1 In diesem Feld kann eine zusätzliche Kontonummer stehen.
SAN-2 In diesem Feld kann eine weitere zusätzliche Kontonummer stehen. Ein
Feldseparator beendet anschließend dieses Feld.
Relay Marker Mit einer einstelligen Ziffer wird ein Nachrichtenbegrenzungshinweis
(Relay Marker) gesetzt. Je nach Ziffer, die in der ISO 4909 spezifiziert ist, wird darauf
hingewiesen, ob die nachfolgenden Daten übernommen werden sollen.
Crypto Check Digits Als eine weitere Sicherheitsmaßnahme werden in einer
sechsstelligen Zahl die Daten der Spur 3 mit Daten des Magnetstreifens als Gesamtsicherheit-
spriifung codiert.
Transaction Date Das Datum des letzten Vorgangs wird im Format ,~TTT" wie im
Feld Cycle Begin dargestellt.
Additional Verification Value In diesem Feld steht eine achtstellige Zahl, die nach
unterschiedlichen Verfahren oder mit unterschiedlichen Algorithmenschlüsseln zur
weiteren PIN-Prüfung dient.
Alternative Card Sequence Number Reicht die Card Sequence Number nicht mehr
aus, d.h. gibt es mehr als zehn Karten mit derselben Kontonummer, kann in diesem Feld
eine weitere dreistellige Folgenummer stehen.
Discretionary Data In diesem Feld können frei wählbare Daten des Kartenausgebers
stehen.
End Sentinel Der Datensatz auf Spur 3 endet mit dem Stopzeichen
(End Sentinel) '?',wie in ISO 7811-2 definiert.
Longitudinal Redundancy Check Zur Überpnifung des
gesamten Datensatzes der Spur 3 wird ein Prüfieichen (LRC) angehängt.
Die Berechnung des LRC-Zeichens erfolgt wie in Abschnitt 4.5.4 beschneben.
Die Prüfiiffer für die PAN auf Spur 3 wird mit der Luhn-Formel zur Berechnung des
Modulo-lO ,,double-add-double'' ermittelt. Diese Formel ist im Anhang B der ISO 7812
angegeben. Die Berechnung der Prüfiiffer erfolgt nach einem bestimmten Schema:
- Beginnend von rechts wird jede zweite Ziffer der PAN verdoppelt. Befindet sich
innerhalb der PAN ein Feldseparator ,,=", geht dieser mit dem Wert 0 in die Rechnung
ein.
- Alle Ziffern, die aus der Verdopplung hervorgehen, und die nicht verdoppelten
Originalziffern werden addiert. Sollte der Wert der Verdopplung größer als 9 sein, gehen
Einer- und Zehnerstelle getrennt in die Addition ein.
- Die Pnifiiffer ergibt sich aus der Subtraktion des Modulo-lO Restes des Ergebnisses,
das sich aus der Addition unter Punkt 2 ergibt, von der Zahl 10. Sollte die Einerstelle
des Ergebnisses der Addition aus Punkt 2 eine ,,0" sein, so ist dies die Prüfziffer.
Beispiel: Die PAN lautet "123654789". Daraus ergibt sich für die Prüfziffer:
1 2 3 6 5 4 7 8 9 PAN
x 2 x 2 x 2 x 2 x 2 1. Schritt
--------------------------------------------------
--> 2 + 2 + 6 + 6 + 1 + 0 + 4 + 1 + 4 + 8 + 1 + 8 = 43 2. Schritt
50 - 43 = 7 3. Schritt
Die Prüfziffer zu diesem Beispiel lautet "7".
Solange jeder Kunde sich nur am Geldausgabeautomaten seiner eigenen Hausbank Geld
auszahlen läßt, können die Daten der einzelnen Karten mit den Daten im Rechner der
Bank verglichen und autonsiert werden. Die rasch fortschreitende Vernetzung der
Systeme und die Möglichkeit institutsübergreifend oder gar im Ausland am GAA über
Geld zu verfügen, machten es notwendig, die Echtheit der Karte maschinell zu
überprüfen.
Das MM-Schlüssel-System wurde 1979 vom deutschen Kreditgewerbe eingeführt.
Es dient dazu, im institutsübergreifenden Geldausgabeautomaten-System
Kartenfälschungen oder Verfälschungen von Daten auf dem Magnetstreifen sicher maschinell zu
erkennen. Dafür bietet die Industrie die Möglichkeit an, eine Zahl
(der sog. MM-Schlüssel) in das Kartenmaterial einzudrucken, die nicht ohne
Spezialwissen wieder gelesen
werden kann. Die unveränderlichen Daten auf dem Magnetstreifen, wie Kontonummer
und Bankleitzahl werden mit diesem MM-Schlüssel über einen Algorithmus, der
wiederum einen Schlüssel benötigt, verrechnet und das Ergebnis, der MM-Code, wird auf
den Magnetstreifen geschneben. Die Abbildung 6-4 verdeutlicht diese Prozedur.
Abb. 6-4:Verschlüsselung der Daten auf dem Magnetstreifen mit dem
MM-Schlüssel der Karte
Möchte man eine Auszahlung am Geldausgabeautomaten vornehmen, so liest dieser
zum einen die Daten, die auf dem Magnetstreifen stehen, und zum anderen den
MM-Schlüssel der Karte. Anschließend wird der gleiche Verschlüsselungsalgonthmus, wie
bei der Personalisierung der Karte angewendet. Der errechnete MM-Code wird mit dem
des Magnetstreifens verglichen und nur wenn dieser Vergleich positiv ausfällt, nimmt
der Geldausgabeautomat die Auszahlung vor (Abbildung 6-5).
Abb. 6-5:Echtheitsüberprüfung der Magnetkarte im Geldausgabeautomaten
Werden Daten auf dem Magnetstreifen geändert, stimmt der errechnete MM-Code nicht
mehr mit dem des Magnetstreifens überein. Eine Vefiälschung der Daten wird somit
sicher erkannt. Duplikate werden ebenso sicher erkannt, da sie nicht über den
MM-Schlüssel im Kartenmatenal verfügen.
Zum Lesen des MM-Schlüssels sind sogenannte MM-Boxen in Geldausgabeautomaten
implementiert. Diese bestehen aus einem Sensorkopf, der den MM-Schlüssel vom
Kartenmaterial wieder runterlesen kann und aus einer Recheneinheit, die den MM-Code
errechnet. Zu diesem Zweck ist der Schlüssel, der vom Verschlüsselungsalgorithmus
benötigt wird, in einem nichtnüchtigen Speicher untergebracht. Ein Auslesen dieses
Speichers ist nicht möglich. Ferner würden Manipulationsversuche eine Zerstörung des
Speichers verursachen. Als Maßnahme gegen den Diebstahl der MM-Box wird diese im
Safe-Bereich des Geldausgabeautomaten untergebracht.
Das angelsächsische Wort ,,Watermark" bedeutet ,,Wasserzeichen" und deutet die
Funktionsweise des Sicherungsverfahrens an. Der Magnetstreifen besteht aus zwei
übereinanderliegenden Magnetbändern. Auf beiden Magnetbändern können sich die gleichen
Daten befinden. Das untere ist ein HiCo-Magnetband auf dem sich nicht veränderliche
Daten, wie z.B Kontonummer und Bankleitzahl, befinden. Das obere ist ein Standard
LoCo-Magnetband. Beim Einführen einer solchen Karte in einen
Geldausgabeautomaten wird zunächst eine Löschung des oberen Magnetbandes vorgenommen.
Da dies mit
einem Standardlöschkopf passiert, werden die Daten auf dem unteren HiCo-Band nicht
beeinnußt. Sollte also eine Verfälschung der Daten auf dem Magnetstreifen
vorgenommen worden sein, beeinflußt das nicht die weitere Verarbeitung im
Geldausgabeautomaten, da dieser die Daten des unteren Magnetbandes gelesen hat.
Hat man ein Duplikat
einer Karte hergestellt, werden sämtliche Daten gelöscht, und der Automat gibt die
Karte als fehlerhaft wieder aus. Diese Hürde besteht natürlich nur, solange
Magnetkartencodierer, die das untere Band beschreiben können, nicht frei erhältlich sind.
Auf fast jeder Bank- und Kreditkarte befindet sich heutzutage ein Prägehologramm.
Unter einem Hologramm versteht man ein Interferenzbild, das durch die Überlagerung
von zwei monochromatischen und kohärenten Wellen erzeugt wird. Dabei ist eine Welle
die Objektwelle, z.B das renektierte Licht aes Beethoven-Kopfes, und die zweite Welle
ist der Referenzstrahl, der ausgekoppeltet wird, bevor das Objekt beleuchtet wird. Die
entstehenden Interferenzstreifen können auf einer fotografischen Platte aufgenommen
werden. Beleuchtet man anschließend die Platte mit parallelem Licht, erscheint dann das
Objekt wieder. Anders als bei einer normalen Fotografie, sind in einem Hologramm
auch räumliche Information gespeichert, so daß man das Objekt dreidimensional
betrachten kann. Der Begnff Prägehologramm stammt daher, daß nicht jedes Hologramm
auf diese aufwendige Weise aufgenommen wird. Oftmals wird ein Stempel des
Interferenzbildes hergestellt mit dem man dann sehr einfach und kostengünstig Hologramme
prägen kann.
Das Prägehologramm wird nicht maschinell von Geldausgabeautomaten oder
POS-Kassensystemen abgetastet. Es dient lediglich dazu, eine visuelle Echtheitsprüfung der
Karte vornehmen zu können.
Eine andere Methode der visuellen Echtheitsprüfung ist die Einbnngung von Merkmalen mit
speziellen Farbstoffen, die nur unter ganz bestimmtem Licht sichtbar sind. So
werden bei Magnetkarten die gleichen Farbstoffe wie bei Geldscheinen verwendet. Die
eingebrachten Merkmale werden dann unter UV-Licht wieder sichtbar. Solche
Farbstoffe sind nicht frei zugänglich, so daß eine Fälschung dieser Merkmale nicht möglich ist.
Bei der Herstellung von Bank- und Kreditkarten gelten die gleichen strengen
Sicherheitsbestimmungen wie beim Wertpapierdruck.