Nghiên cứu và đề xuất giải pháp an toàn thông tin cho hệ thống rút tiền tự động ATM

Tính cấp thiết của luận văn Hiện nay, thanh toán tiền qua hệ thống ATM đã phổ biến trên toàn thế giới và ởViệt Nam dịch vụ này cũng đang bước đầu triển khai.. Với vấn đề đặt ra như trên,

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Kỹ thuật điện tử - viễn thông Kỹ thuật điện tử

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Vương Đạo Vy

Hà Nội - 2009

1

-MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT 3

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ 4

MỞ ĐẦU 6

Chương 1 MÁY ATM VÀ HỆ THỐNG THANH TOÁN ATM 8

1.1 TỔNG QUAN VỀ MÁY ATM 8

1.1.1 Giới thiệu máy ATM (Automatic Teller Machine) 8

1.1.2 Tình hình sử dụng hệ thống ATM 8

-1.1.3 Lợi ích và các dịch vụ trên máy ATM

-10-1.1.4 Một số vấn đề đối với hệ thống ATM

-11-1.2 CẤU TẠO MÁY ATM

1.2.1 Định nghĩa ATM

-13-1.2.2 Cấu tạo máy ATM

-15-1.2.3 Mạng lưới ATM

1.2.4 Giao thức kết nối hệ thống máy ATM

-21-1.2.5 Hệ thống Switch

-22-1.3 HỆ THỐNG THANH TOÁN BẰNG MÁY ATM CHO THẺ TỪ

1.3.1 Thẻ từ

-24-1.3.2 Cấu trúc của số thẻ

-31-1.3.3 Định dạng thông điệp (message) của máy ATM

-33-1.4 HỆ THỐNG THANH TOÁN BẰNG MÁY ATM CHO THẺ CHÍP

1.4.1 Thẻ chíp

1.4.2 Sự phát triển của thẻ chíp

-40-1.4.3 Phân loại thẻ chíp

-42-1.4.4 Các thành phần trong kiến trúc của thẻ chip

-43-1.4.5 Hệ điều hành cho thẻ chíp

1.4.6 So sánh giữa thẻ từ và thẻ chíp

-50-Chương 2 MỘT SỐ CÔNG CỤ ĐẢM BẢO AN TOÀN THÔNG TIN

2.1 TỔNG QUAN VỀ AN TOÀN THÔNG TIN

-51-2.2 CÔNG CỤ ĐẢM BẢO AN TOÀN THÔNG TIN

2.2.1 Mật mã

-52-2.2.2 Giấu tin (Steganogrsphy)

2.2.3 Tường lửa

-54-2.2.4 Mạng riêng ảo

-55-2.3 HỆ MÃ HÓA

2.3.1 Phân loại

-56-2.3.2 DES (Data Encryption Standard)

-58-2.3.3 Hệ mã hóa RSA

-65-2.3.4 Hàm băm (hàm Hash)

-66-Chương 3 CƠ CHẾ AN TOÀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG ATM

3.1 MÃ HÓA TRONG HỆ THỐNG ATM

-70-3.1.1 Thuật toán mã hóa

-71-3.1.2 Khóa bí mật trong hệ thống ATM

-73-3.1.3 Thiết bị mã hóa trong hệ thống ATM

-78-3.2 MÃ HÓA VÀ GIẢI MÃ SỐ PIN

3.2.1 Khái niệm số PIN (Personal Identification Number)

3.2.2 Mã hóa PIN tại ATM

-79-3.2.3 Xác thực PIN tại HSM

-83-3.3 CƠ CHẾ AN TOÀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG ATM

3.3.1 Kiểm tra tính đúng đắn số thẻ (Card number Check Digit)

-85-3.3.2 Xác thực tính hợp lệ của thẻ (Card Authentication values)

-88-3.3.3 Bảo đảm an toàn thông tin giao dịch

-90-3.3.4 Bảo đảm an toàn phần mềm ATM

3.3.5 Bảo đảm an toàn hệ điều hành

3.3.6 Bảo đảm an toàn chống tấn công vật lý

3.3.7 Bảo đảm an toàn từ phía ngân hàng

3.3.8 Bảo đảm an toàn từ phía người dùng

-91-Chương 4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP BẢO ĐẢM AN TOÀN THÔNG TIN TRONG HỆ THỐNG ATM

-93-4.1 MỘT SỐ ĐỀ XUẤT BẢO VỆ THÔNG TIN

-93-4.2 GỢI Ý CÁCH QUẢN LÝ SỐ PIN

-94-4.3 SỬ DỤNG HÀM HASH ĐỂ BẢO VỆ SỐ PIN

-95-4.3.1 Giới thiệu hàm Hash (hàm băm)

-95-4.3.2 Ứng dụng hàm Hash để bảo vệ số PIN

-95-4.4 NHẬP SỐ PIN KHÔNG DÙNG BÀN PHÍM

-96-4.5 BẢO ĐẢM TOÀN VẸN NGUỒN GỐC THÔNG TIN

-97-4.5.1 Khái niệm mã xác thực MAC (Message Authentication Code)

-97-4.5.2 Chế độ hoạt động CBC

-97-4.5.3 Xác thực thông điệp MAC giữa ATM và hệ thống Switch

-98-4.6 MÃ HÓA THÔNG ĐIỆP

-98-4.7 BẢO ĐẢM AN TOÀN TRÊN ĐƯỜNG TRUYỀN

-99-KẾT LUẬN

-100-TÀI LIỆU THAM KHẢO

101 3 101

-DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT

ISO : International Organization for StandardizationKME (MEK) : Message Encryption Keys

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ĐỒ THỊ

Hình 1.1 Sơ đồ tổng thể kết nối hệ thống mạng lưới ATM 12

Hình 1.2 Máy ATM nhìn từ phía trước 14

Hình 1.3 Một vài kiểu máy ATM 14

Hình 1.4 Luồng giao dịch của hệ thống máy ATM 15

Hình 1.5 Cấu tạo cơ bản của một máy ATM 16

Hình 1.6 Thiết bị trả tiền và các khay chứa tiền 17

Hình 1.7 Bàn phím chức năng 17

Hình 1.8 Bàn phím ký tự 18

Hình 1.9 Đầu đọc thẻ 18

Hình 1.10 Máy ghi nhật ký giao dịch 19

Hình 1.11 Máy in biên lai giao dịch 19

Hình 1.12 Máy tính (Core) điều khiển 20

Hình 1.13 Khay chứa tiền 21

Hình 1.14 Sơ đồ mạng lưới ATM 22

Hình 1.15 Các thành phần của hệ thống Switch 23

Hình 1.16 Các vị trí dập nổi trên thẻ (mặt trước) 25

Hình 1.17 Vị trí dải từ (Mặt sau thẻ) 26

Hình 1.18 Vị trí của các rãnh từ trong dải từ 27

Hình 1.19 Cấu trúc số PAN 32

Hình 1.20 Vị trí số BIN 33

Hình 1.21 Thẻ Vạn dặm của ngân hàng BIDV 33

Hình 1.22 Mô hình thẻ chip 41

Hình 1.23 Mối tương quan giữa giá, dung lượng và hiệu năng (tính năng) 43

Hình 1.24 Vị trí và các chiều của các điểm tiếp xúc 44

Hình 1.25 Tương quan giữa vị trí của con chíp và dải từ trên thẻ 44

Hình 1.26 Cấu trúc của bộ xử lý 45

Hình 1.27 Cấu trúc file 48

Hình 2.1 Sơ đồ thuật toán mã hóa DES 61

Hình 2.2 Quá trình tạo bản băm của MD5 70

5

-Hình 3.1 Sơ đồ tổng thể mạng lưới ATM của một Ngân hàng 71

Hình 3.2 Các bước thực hiện trong quá trình mã hóa và giải mã theo 3DES 73

Hình 3.3 Phân lớp các khóa sử dụng trong hệ thống ATM 76

Hình 3.4 Mô tả các vị trí khóa trong hệ thống ATM 76

Hình 3.5 Thiết lập khóa LMK cho HSM 77

Hình 3.6 Thiết lập khóa TMK cho EPP 77

Hình 3.7 Thiết lập khóa khác tại Switch 77

Hình 3.8 Các bước trao đổi khóa WK giữa ATM và Switch 78

Hình 3.9 Thiết bị mã hóa EPP 79

Hình 3.10 Thiết bị mã hóa HSM 79

Hình 3.11 Minh họa khuôn dạng của trường số PIN 82

Hình 3.12 Minh họa khuôn dạng của trường số PAN 82

Hình 3.13 Minh họa cách tính khối PIN Block 82

Hình 3.14 Các bước mã hoá và giải mã PIN Block 83

Hình 3.15 Quá trình xác thực số PIN giữa ATM và Switch 84

Hình 3.16 Cấu trúc của số PAN và vị trí số CD 86

Hình 3.17 Mặt trước của thẻ ATM và vị trí số CD 87

Hình 3.18 Quá trình xác thực số CVV/CVC giữa ATM và Switch 90

Hình 3.19 Quy trình mã hóa và xác thực PIN 91

Hình 4.1 Minh họa số PIN sau khi Hash 96

Hình 4.2 Minh họa số PIN sau khi Hash sẽ được hoán vị 97

Hình 4.3 Mô phỏng mã xác thực MAC được gắn vào cuối thông điệp 98

Hình 4.4 Mã hoá thông tin trên kênh truyền giữa hai thiết bị 100

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của luận văn

Hiện nay, thanh toán tiền qua hệ thống ATM đã phổ biến trên toàn thế giới và ởViệt Nam dịch vụ này cũng đang bước đầu triển khai Khái niệm máy rút tiền ATMcũng không còn xa lạ trong cuộc sống của người dân Việt Nam

Theo yêu cầu của Thủ tướng chính phủ, đến ngày 1 tháng 1 năm 2009 sẽ mởrộng việc trả lương qua tài khoản cho cán bộ công chức trên phạm vi cả nước Vì vậy,việc giao dịch qua hệ thống ATM sẽ gần với cuộc sống thường ngày

Những tiện ích mà các dịch vụ thẻ mang lại đã góp phần từng bước thay đổi thóiquen sử dụng tiền mặt của người dân, cũng như góp phần hữu ích vào việc tạo dựngnền móng cho sự hình thành một nền thương mại điện tử còn non trẻ của nước ta

Tuy nhiên, vấn đề bức xúc cũng được đặt ra là làm thế nào để đảm bảo an toàntuyệt đối cho hệ thống và cả người dùng, chống lại mọi sự gian lận, ăn cắp tài khoảnvv… của người dùng

Với vấn đề đặt ra như trên, tôi chọn đề tài “Nghiên cứu và đề xuất giải pháp an

toàn thông tin cho hệ thống rút tiền tự động ATM” nhằm mục đích nghiên cứu cơ chế

hoạt động, độ an toàn và tính bảo mật của hệ thống ATM, trên cơ sở đó phân tích vàđánh giá công nghệ hiện tại đang sử dụng, tìm hiểu ưu nhược điểm nhằm đề ra giảipháp tối ưu hơn giúp cho tính bảo mật và an toàn của hệ thống được nâng cao

2 Mục đích của luận văn

Mục đích của luận văn là nghiên cứu và đưa ra những giải pháp khoa học, đảmbảo an toàn cho các bài toán phát sinh trong quá trình thanh toán tiền trên hệ thốngATM Từ đó, đánh giá ưu nhược điểm và đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn trên hệthống ATM

3 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là các bài toán phát sinh khi dùng tiền điện tử

7

-5 Phương pháp nghiên cứu

Luận văn đi vào nghiên cứu và phân tích cấu trúc của hệ thống thanh toán ATM,nêu ra được giải pháp an toàn thông tin đang sử dụng hiện thời của hệ thống

Nghiên cứu một số vấn đề đảm bảo an toàn thông tin trong quá trình truyềnthông, trên cơ sở đó đề xuất xuất một vài giải pháp để đảm bảo an toàn hơn cho hệthống thanh toán ATM

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của luận văn

Luận văn nghiên cứu bài toán nảy sinh khi dùng tiền điện tử để thanh toán trên

hệ thống ATM Bài toán được nghiên cứu dựa trên cơ sở khoa học đảm bảo an toànthông tin

Trong quá trình nghiên cứu và phân tích, chúng tôi đề xuất một vài giải pháp đểđảm bảo an toàn hơn cho hệ thống thanh toán ATM Như vậy, luận văn đạt được tínhkhoa học và ý nghĩa thực tiễn của mình

7 Kết cấu luận văn

Ngoài các phần mở đầu, các tài liệu tham khảo, luận văn gồm có 4 chương vàphần kết luận Cụ thể:

Chương 1 Máy ATM và hệ thống thanh toán bằng máy ATM

Giới thiệu về sự hình thành và phát triển của máy ATM và về tình hình ứng dụngcủa máy ATM trên toàn thế giới và tại Việt Nam

Giới thiệu về cấu tạo máy ATM, hệ thống phần mềm Switch dùng để kết nốigiữa các máy ATM và cơ sở dữ liệu Corebank

Chương 2 Một số công cụ đảm bảo an toàn thông tin

Nêu vấn đề về đảm bảo an toàn thông tin trong quá trình truyền tin

Giới thiệu qua về một số công cụ đảm bảo an toàn thông tin, giới thiệu một số hệ

mã hóa, hàm băm

Chương 3 Cơ chế an toàn thông tin trong hệ thống ATM

Chúng tôi tập trung nghiên cứu cấu trúc và cơ chế hoạt động cũng như bảo mậtcủa hệ thống ATM, trên cơ sở đó lựa chọn đề xuất giải pháp đảm bảo an toàn/an ninhcho hệ thống ATM

Chương 4 Đề xuất giải pháp bảo đảm an toàn thông tin trong hệ thống ATM Phần Kết luận Tổng kết lại những vấn đề được nghiên cứu của đề tài.

Chương 1 MÁY ATM VÀ HỆ THỐNG THANH TOÁN

ATM 1.1 TỔNG QUAN VỀ MÁY ATM

1.1.1 Giới thiệu máy ATM (Automatic Teller Machine)

Máy rút tiền đầu tiên trên thế giới được thiết kế và hoàn thành bởi Luther GeorgeSimjian (người Thổ Nhĩ Kỳ), vào năm 1939, máy được thiết kế tại thành phố NewYorkcho Ngân hàng City Bank of NewYork, nhưng 6 tháng sau thì bị bỏ đi vì ít người dùng

Sau 25 năm, vào ngày 27/6/1967, máy rút tiền điện tử đầu tiên được hãng In De

la Rue thiết kế tại Enfield Town gần London (nước Anh) cho Ngân hàng BarclaysBank Người phát minh là John Shepherd-Barron mặc dù Luther George Simjian vàmột số người khác cũng đã đăng ký văn bằng phát minh cho loại máy này Tuy nhiên,nhiều người cho rằng loại máy ATM đầu tiên theo đúng nghĩa ATM mà thế giới ngàynay đang sử dụng chính là loại máy được ra mắt vào năm 1969 tại Ngân hàng ChemicalBank ở NewYork (nước Mỹ) Tác giả là Don Wetzel, phó giám đốc một công tychuyên về máy tự động xử lý hành lý

ATM ngày nay là thiết bị để Ngân hàng giao dịch tự động với chủ thẻ, thực hiệnthông qua các loại thẻ ATM như thẻ ghi nợ, thẻ ghi có (thẻ tín dụng), và các loại thẻkhác, giúp chủ thẻ kiểm tra tài khoản, rút tiền mặt, chuyển khoản thanh toán hàng hóa,dịch vụ [2]

1.1.2 Tình hình sử dụng hệ thống ATM

Thanh toán tiền qua hệ thống ATM đã phổ biến trên toàn thế giới và ở Việt Nam

hệ thống ATM cũng đang dần phổ biến

Năm 1993, thị trường thẻ Ngân hàng Việt Nam mới xuất hiện những sản phẩmthẻ đầu tiên do Vietcombank phát hành, đến năm 1996 thì thị trường thẻ bắt đầu thực

Bảng 1.1 Số liệu thông kê thị trường thẻ Việt Nam qua các năm

(Theo Hiệp hội Ngân hàng Việt Nam và hội thảo Banking Việt Nam 2008)

Tại hội thảo Banking Vietnam 2008 diễn ra tại Hà Nội, Ngân hàng Nhà nước đã

công bố số liệu thống kê về thị trường thẻ Việt Nam Trong đó, tính đến hết quý I/2008,toàn hệ thống ngân hàng Việt Nam có hơn 4.500 máy rút tiền tự động ATM, gần 15.000

điểm chấp nhận thẻ (POS) và phát hành hơn 10 triệu thẻ thanh toán

Với đà phát triển trên 300% mỗi năm như thời gian vừa qua, Cục Công nghệ Tin

học Ngân hàng (Ngân hàng Nhà nước) dự báo đến cuối năm 2008, toàn hệ thống ngân

hàng Việt Nam sẽ có khoảng 6.880 máy ATM, hơn 29.000 điểm chấp nhận thẻ POS và

gần 14 triệu thẻ thanh toán

Những tiện ích mà các dịch vụ thẻ mang lại đã góp phần từng bước thay đổi thói

quen ưa sử dụng tiền mặt của người dân, giảm chi phí xã hội, nâng cao khả năng quản

lý tiền tệ của NN cũng như góp phần hữu ích vào việc tạo dựng nền móng cho sự hình

thành một nền thương mại điện tử còn non trẻ của nước ta

Việc còn quá ít máy ATM được một số ít các ngân hàng triển khai cũng không

quá khó lý giải Với mức chi phí đầu tư cho một máy ATM từ 20.000 USD đến 30.000USD, không phải ngân hàng nào, nhất là các ngân hàng thương mại cổ phần cũng có

thể đầu tư, nếu họ không “trường vốn” và không có chiến lược phát triển ATM

1.1.3 Lợi ích và các dịch vụ trên máy ATM

1.1.3.1 Lợi ích đối với ngân hàng

ATM được biết đến như là một kênh tự phục vụ của ngân hàng, là một bộ phậnchiến lược trong kênh phân phối của ngân hàng, giúp cho chủ thẻ truy cập một cáchthuận tiện các dịch vụ một cách nhanh chóng, dịch vụ 24/7 ở bất cứ nơi đâu và vào thờigian nào

ATM là một trong các kênh phân phối dịch vụ bán lẻ của ngân hàng như:

- POS (Point of Service) : Điểm thanh toán thẻ

- Telephone Banking : Dịch vụ ngân hàng qua điện thoại

- Mobile Banking : Dịch vụ ngân hàng qua điện thoại Bên cạnh đó, máy ATM còn có một số ưu điểm sau:

- Các địa điểm đặt máy thuận lợi, thời gian phục vụ 24/24 giúp dễ tiếp cận với các dịch vụ ngân hàng, nên thu hút nhiều chủ thẻ hơn

- Đối với mỗi ATM có thể coi là một "chi nhánh" của Ngân hàng, do đó sẽ giảm thiểuchi phí vận hành chi nhánh Ngân hàng

Nhờ vậy, mà các ngân hàng có thể giữ được khách hàng cũ và thu hút được nhiều người mới sử dụng các dịch vụ của ngân hàng

1.1.3.2 Lợi ích đối với khách hàng

- Thuận tiện trong tiếp cận ngân hàng (địa điểm, 24x7 giờ)

- Nhanh hơn so với ở quầy giao dịch

1.1.3.3 Các dịch vụ trên máy ATM

1/ Các dịch vụ cơ bản:

- Rút tiền mặt (Cash Withdrawal)

- Chuyển khoản (Fund Transfer)

- Sao kê ngắn (Mini Statement)

- Vấn tin số dư tài khoản (Balance Inquiry)

-11-1.1.4 Một số vấn đề đối với hệ thống ATM

Khi các mạng lưới ATM được mở rộng thì việc đảm bảo an toàn cho hệ thốngATM trở nên cấp thiết Khi khách hàng chấp nhận thanh toán tiền qua hệ thống ATMthì có nghĩa là họ đã tin tưởng vào sự an toàn và tiện lợi mà hệ thống ATM mang lại,

do đó việc đảm bảo an toàn thông tin trên hệ thống ATM rất quan trọng

Hình 1.1 Sơ đồ tổng thể kết nối hệ thống mạng lưới ATMHiện nay, trên thế giới và cũng như ở Việt Nam, thẻ từ vẫn chiếm một số lượnglớn so với thẻ chíp (thẻ thông minh) Do chi phí phát hành thẻ từ rất rẻ so với thẻ chípnên hiện tại thẻ từ vẫn chiếm lĩnh thị trường thẻ

Đối với thẻ chíp, hiện nay (8/2008) đã có một số ngân hàng phát hành như VIB,

VP, VCB nhưng với số lượng rất ít và chủ yếu dùng cho thẻ tín dụng

Tuy nhiên, những vấn đề rủi ro và gian lận thẻ đang đặt cho Ngân hàng mộtthách thức lớn, thẻ từ bộc lộ nhiều hạn chế về khả năng an toàn, lưu trữ thông tin cũngnhư tích hợp các ứng dụng, dịch vụ trên thẻ

Thẻ từ rất dễ bị sao chép, chỉ với một bảng mạch điện tử 2 đầu đọc băng từ hoặcvới công nghệ “hộp đen” phân tích tín hiệu từ đầu vào và đầu ra, tội phạm có thể làm ranhững chiếc thẻ tương tự Ngoài việc bị lấy cắp trực tiếp từ việc đọc trên băng từ, dữliệu còn có thể bị đánh cắp từ trên đường truyền bưu điện mà Ngân hàng thuê

Cũng không loại trừ trường hợp người của các Ngân hàng thông đồng với tộiphạm để cài đặt các thiết bị lấy cắp dữ liệu vào máy ATM, từ đó lấy cắp dữ liệu thẻ củakhách hàng Không những vậy, bọn trộm còn gắn những camera bé xíu cho phép quaycận cảnh bàn phím trên ATM để ăn cắp số PIN (mật mã) truy cập tài khoản của chủ thẻ.

Nhiều chủ thẻ không thấy được tầm quan trọng của việc bảo mật những thông tin cánhân của thẻ (như mã PIN) nên đã bị kẻ gian “nhìn trộm” mật mã, sau đó ăn cắp thẻ đểthực hiện hành vi rút tiền/thanh toán bất hợp pháp Không ít trường hợp, khách hàng bịmất thẻ ATM, giấy tờ tuỳ thân (CMT, Hộ chiếu ) và bị kẻ gian tóm được từ đó rút hết tiền

do chủ thẻ đã đặt mã PIN là những con số dễ nhớ như ngày sinh, số CMT

Ngoài ra phát sinh các vấn đề mới, những thông tin dữ liệu nằm ở CSDL hayđang truyền trên đường truyền có thể bị trộm cắp, làm sai lệch và có thể bị giả mạo.Điều đó ảnh hưởng đến các công ty, các tổ chức hay cả một quốc gia Những bí mậtkinh doanh, tài chính là mục tiêu của các đối thủ cạnh tranh

Những thông tin trên ATM liên quan đến kinh tế và đó là thông tin rất nhạy cảmcủa NH do vậy việc đảm bảo an toàn/an ninh thông tin trên hệ thống ATM đóng mộtvai trò đặt biệt quan trọng

Để giải quyết vấn đề trên, thì An toàn thông tin cho hệ thống ATM được đặt ra

-13-1.2 CẤU TẠO MÁY ATM

1.2.1 Định nghĩa ATM

1.2.1.1 Định nghĩa (ATM – Automatic Teller Machine)

ATM được gọi là hệ thống giao dịch Ngân hàng tự động, không đơn thuần làmáy rút tiền mà còn nhiều dịch vụ khác như chuyển khoản, thanh toán hóa đơn, mua

vé, các dịch vụ thương mại điện tử…

Hình 1.2 Máy ATM nhìn từ phía trước

- Máy chỉ có chức năng trả tiền

- Máy có các chức năng cao cấp

Hình 1.3 Một vài kiểu máy ATM

1.2.1.3 Luồng xử lý giao dịch trong hệ thống ATM

1/ Các bước xử lý giao dịch

- Chủ thẻ thực hiện giao dịch

- ATM nhận thông tin giao dịch và gửi lệnh yêu cầu tới Switch

- Switch nhận yêu cầu, xử lý và phản hồi lại lệnh cho ATM

- ATM nhận lệnh phản hồi từ Switch và thực hiện lệnh

- ATM nếu không thực hiện được lệnh phản hồi sẽ gửi hủy lệnh đã yêu cầu

- Switch sẽ chấp nhận lệnh hủy yêu cầu

Hình 1.4 Luồng giao dịch của hệ thống máy ATM

2/ Luồng giao dịch của hệ thống máy ATM

- Màn hình đợi (màn hình hiển thị quảng cáo của ngân hàng)

- Cho thẻ vào ATM và nhập số PIN

- Kiểm tra số thẻ: Kiểm tra số Check Digit, kiểm tra số CVV/CVC

- Kiểm tra PIN: Kiểm tra số PIN được nhập vào với PIN được lưu trong CSDL Core Bank của ngân hàng Nếu đúng, sẽ hiển thị các loại giao dịch để chủ thẻ lựa chọn

- Thực hiện giao dịch: Khi thực hiện thành công, thì tùy theo từng loại giao dịch mà ATM nhả thẻ hoặc không (Thường rút tiền xong thì ATM sẽ nhả thẻ ra)

- Trở về màn hình đợi: Khi không thực hiện các giao dịch nữa (khi nhả thẻ hoặc nuốt thẻ) màn hình ATM trở về trạng thái ban đầu

-15-1.2.2 Cấu tạo máy ATM

ATM là một thiết bị chuyên biệt đƣợc sử dụng trong lĩnh vực ngân hàng, đƣợcgọi là kênh phục vụ tự động của ngân hàng Do đó, nó cần có một cấu tạo đặc biệt để cóthể thực hiện các chức năng đƣợc yêu cầu

Cấu tạo của máy ATM gồm 2 phần là Phần cứng và Phần mềm:

Hình 1.5 Cấu tạo cơ bản của một máy ATM

1/ Phần cứng

Bao gồm máy vi tính chuyên biệt, thiết bị đếm tiền, thiết bị trả tiền, thiết bị innhật ký, thiết bị in biên lai, phím nhập mật mã, thiết bị đọc thẻ, hộp đựng tiền và két sắtchứa hộp đựng tiền…

2/ Phần mềm

Máy ATM đều có hệ điều hành (OS-operate system), phần mềm điều khiển thiết

bị của máy ATM, phần mềm tiện ích kèm theo

Hiện nay, hệ điều hành là Window NT, Window XP

1.2.2.1 Màn hình

Có thể là màn hình CRT, màn hình LCD Ví dụ:

- Màn hình của Deibold 10.4” Color LCD (XGA)

- Màn hình của NCR 9” LCD text only or 9.5” VGA flat panel LCD

1.2.2.2 Bộ phận trả tiền

Đây là bộ phận hết sức quan trọng của mỗi máy ATM, giúp máy phân loại, đếm

và cung cấp tiền cho chủ thẻ Bao gồm máy đếm tiền, băng truyền tải và khe trả tiềnđƣợc đặt trên các hộp đựng tiền

Khi thực hiện rút tiền, phầm mềm điều khiển ATM sẽ tính toán số tiền đƣợc trảtheo nhiều mệnh giá tiền khác nhau, đƣợc cấu hình theo yêu cầu của ngân hàng

Máy đếm tiền chủ yếu sử dụng kỹ thuật đếm chân không (kéo tiền lên bằng lựchút), ngoài ra còn dùng kỹ thuật ma sát để lấy tiền trong các hộp đựng tiền Máy có thểtrả đƣợc 40 đến 50 tờ tiền và 1 đến 4 loại tiền trong một lần trả

Hình 1.6 Thiết bị trả tiền và các khay chứa tiền

1.2.2.3 Bàn phím

1/ Bàn phím chức năng

Hình 1.7 Bàn phím chức năng

-17-Là loại bàn phím dùng để thực hiện các giao dịch

Chủ thẻ sử dụng bàn phím này để nhập mã PIN, số tiền giao dịch, số tài khoản Nếu chủ thẻ nhập số PIN sai 3 lần liên tiếp, máy ATM sẽ tự động nuốt thẻ (tùythuộc chính sách NH), nhằm đảm bảo an toàn trong trường hợp thẻ bị đánh cắp và cốtình dò số PIN

Bàn phím của máy ATM cũng chính là một thiết bị mã hóa theo thuật toán DEShay TripleDES bằng thiết bị phần cứng

1.2.2.5 Máy ghi nhật ký giao dịch

Ghi lại thông tin toàn bộ các giao dịch được thực hiện tại máy ATM

Các thông tin này sẽ được sử dụng để kiểm soát và đối chiếu khi kiểm quỹ vàyêu cầu tra soát của chủ thẻ

Hình 1.10 Máy ghi nhật ký giao dịch

1.2.2.6 Máy in biên lai giao dịch

Thông thường sau mỗi giao dịch máy sẽ tự động in biên lai, giúp người sử dụngATM dễ dàng nắm bắt được thông tin của lần giao dịch đó

Thông tin trên biên lai giao dịch tùy thuộc ngân hàng và tùy theo từng loại giaodịch Thông thường bao gồm: tên ngân hàng, ngày tháng giao dịch, mã máy ATM, khốilượng giao dịch,…

Hình 1.11 Máy in biên lai giao dịch

-19-1.2.2.7 Máy PC (Core) điều khiển

Là máy tính PC chuyên dụng, được dùng cho máy ATM

Máy PC này thông thường chạy hệ điều hành Windows XP hoặc Windows NT.(Hiện thời Microsoft ngừng hỗ trợ hệ điều hành Windows NT nên các dòng máy mớidùng hệ điều hành Windows XP)

Trên mỗi PC sẽ cài đặt phần mềm để kiểm soát các các hoạt động của ATM

Hình 1.12 Máy tính (Core) điều khiển

Ví dụ cấu hình máy PC của Diebold và NCR: (tính đến năm 2007)

- Pentium 4 3Ghz (sk 775) (Codename - PIII 700 Mhz, or a PIII 850Mhz

- Intel Mainboard with 915 chipset - OS Windows NT or XP

family for Diebold only

Bảng 2.1 So sánh cấu hình giữa hai máy PC của Diebold và NCR

1.2.2.8 Khay chứa tiền

Mỗi máy ATM thường có 4 đến 5 khay đựng tiền, tùy theo nhà sản xuất (NCR

có 4, Deboil có 5) mỗi khay đựng tiền sẽ được cấu hình theo từng mệnh giá tiền khácnhau Ngoài ra máy còn có các hộp để đựng tiền xu

Mỗi khay đựng tiền thường chứa khoảng 3000 đến 4000 tờ tiền

Hình 1.13 Khay chứa tiền

-21-1.2.3 Mạng lưới ATM

Mạng lưới ATM là hệ thống mạng gồm có các thành phần trung tâm nhưSwitch, CoreBank và các hệ thống mạng viễn thông dùng để kết nối các thiết bị thanhtoán nhằm giúp cho khách hàng truy cập thuận tiện các dịch vụ một cách nhanh chóng,dịch vụ 24x7 ở bất cứ nơi đâu và vào thời gian nào Ngoài ra, có thể kết nối đến hệthống mạng của NH khác

Card Management System

Hình 1.14 Sơ đồ mạng lưới ATM

Hình trên mô tả một mạng lưới ATM của một Ngân hàng, bao gồm hệ thống

Switch, CSDL thẻ, hệ thống giám sát, hệ thống mạng kết nối, thiết bị đầu cuối,

1.2.4 Giao thức kết nối hệ thống máy ATM

Mỗi ATM được coi như là một máy PC, do đó mỗi ATM có một địa chỉ IP xác

định để có thể tham gia vào mạng, có thể đặt địa chỉ IP tĩnh hoặc IP động

Hiện nay, máy ATM hỗ trợ các giao thức kết nối như là TCP/IP, X.25, …

Ở Việt Nam, máy ATM sử dụng giao thức TCP/IP để kết nối Các giao thức này được hỗ trợ bởi các đường truyền thông như đường Lease-line, mega wan, Dial-up,

1.2.5 Hệ thống Switch

Switch rất quan trọng trong hệ thống ATM, cũng như các giao dịch tài chínhkhác Switch là trung tâm của toàn bộ hệ thống, là một thành phần trung gian giữaATM và cơ sở dữ liệu của ngân hàng Mọi giao dịch từ ATM đều thông qua Switch

Hình 1.15 Các thành phần của hệ thống Switch

Switch: Là hệ thống định tuyến các giao dịch tài chính bắt nguồn từ các kênh

phân phối dịch vụ như: máy ATM, POS, Telephone Banking, Internet Banking, v.v

Hệ thống gồm phần mềm và phần cứng (thường gọi là hệ thống chuyển mạch)được kết nối trực tiếp với Core bank và các thiết bị đầu cuối ATM, POS

Hệ thống này gồm một số chức năng sau:

- Quản lý thẻ (Card Management): cho phép kết nối đến hệ thống quản lý các thiết bị sản xuất thẻ, giám sát và quản lý các thẻ được phát hành

- Kết nối các thiết bị đầu cuối như ATM, POS,

- Giám sát và điều khiển toàn hệ thống

- Ghi nhật ký và lưu vết giao dịch

- Hệ thống cung cấp các giao tiếp với thiết bị mã hóa cứng HSM, đảm bảo mã hóa và giải mã số PIN và xác thực các thông điệp

- Kết nối đến các ngân hàng hay các tổ chức phát hành thẻ khác như VISA, Master Card, Euro Pay…

-23-Core Bank

Là hệ thống Ngân hàng cốt lõi, là nơi tập trung CSDL thông tin về ngân hàng vàthông tin về tài khoản, kiểu tài khoản, số dư tài khoản, số hạn mức tài khoản của chủthẻ tham gia vào hệ thống ngân hàng

ATM (Automatic Teller Machine)

Là một kênh tự phục vụ thông qua thẻ của ngân hàng, như cho phép rút tiền tựđộng, chuyển khoản, thanh toán hóa đơn, mua vé, các dịch vụ thương mại điện tử…

POS (Point of Service)

Là điểm thanh toán mua hàng bằng thẻ thanh toán

(Tham khảo tài liệu [5], [8])

1.3 HỆ THỐNG THANH TOÁN BẰNG MÁY ATM CHO THẺ TỪ

1.3.1 Thẻ từ

Là loại thẻ nhựa cứng, các thông tin về thẻ được lưu trên băng từ Thẻ có thểthực hiện được các giao dịch tự động như kiểm tra số dư, rút tiền, chuyển khoản v.v từmáy rút tiền tự động ATM

+ ID-1: Dài 85.60 mm Rộng 53.98 mm Dầy 0.76 mm

Thẻ ATM là loại thẻ ID-1

Dầy 0.76 mmDầy 0.76 mm

1.3.1.2.Thông tin dập nổi trên thẻ

Các thông tin dập nổi trên thẻ tuân theo chuẩn ISO 7811-1

Hình 1.16 Các vị trí dập nổi trên thẻ (mặt trước)

Bảng 2.2 Bảng định nghĩa kích thước vị trí dập nổi, đơn vị milimet (Inches)

Trên thẻ có 2 khu vực dập nổi:

- Khu vực 1: số định dạng thẻ PAN, được dập nổi trên một dòng đơn, tối đa là 19 ký tự

- Khu vực 2: tên, ngày phát hành, ngày hết hạn và các thông tin liên quan đến chủ thẻ,được dập nổi trên 2 dòng với tối đa là 27 ký tự

1.3.1.3 Thông tin lưu trên vạch từ của thẻ

Các thông tin lưu trên vạch từ và cấu trúc các trường thông tin của thẻ tuân theochuẩn ISO 7811-2,ISO 7811-6 và ISO 7813

Đơn vị milimet (inches)

Hình 1.17 Vị trí dải từ (Mặt sau thẻ)

a = 11,89 (0.468): Khi sử dụng cho các tracks 1 và 2

a = 15,95 (0.628): Khi sử dụng cho các tracks 1, 2, và 3

Đơn vị milimet (inches)

Hình 1.18 Vị trí của các rãnh từ trong dải từ

9,09 (0.358) maximum 12,65 (0.498) maximum

c 744 ± 1,00 (0.293 ± 0.039) 7,44 ± 0,50 (0.293 ± 0.020) 7,44 ± 1,00 (0.293 ± 0.039)

Bảng 2.3 Bảng định nghĩa kích thước vị trí rãnh từ, đơn vị milimet (Inches)Các chuẩn này qui định trên thẻ gồm có 3 tracks, nhưng thường chỉ sử dụng thông tin trên track 1 và 2

- Track 1 là track tuân theo chuẩn IATA (International Air Bansport Associantion) Đây

là Track chỉ đọc, được ghi với mật độ cao và có thể chứa cả số lẫn ký tự chữ cái

- Track 2 là track tuân theo chuẩn ABA (America Banker Association) Đây là Track

chỉ đọc với mật độ ghi thấp và chỉ chứa ký tự số

- Track 3 là track tuân theo chuẩn TTS (Thift Third) với mật độ ghi cao, chỉ chứa ký

tự số nhưng có khả năng ghi đè (rewrite) lên thành phần dữ liệu đã có

Track 3 ghi đè bits/inch (09)

ký tự (4 dữ liệu + 1 kiểm tra

chẵn lẻ)Bảng 2.4 Bảng mô tả định nghĩa các Track

Ví dụ: Mô tả nội dung Track 1:

5 Tên chủ thẻ - Card Holder 26 Chứa thông tin về tên chủ thẻ

6 Mã phân tách trường – FS 1 ^ Dùng để phân tách các trường thông tin

7 Ngày hết hạn của thẻ - 4 Cấu trúc đối với trường này là YYMMExpiration Date (year, month)

8 Mã dịch vụ của thẻ - 3 xxx Định nghĩa các loại hình dịch vụ

Service Code

9 Giá trị xác thực số PIN - 1 “1” Trường này có thể có giá trị hoặc không

Số Offset hoặc PIN “0” có giá trị Ký tự đầu tiên trong trườngVerification Value (PVV) này qui định điều đó

10 Dữ liệu khác – 10 ***** Chứa thông tin riêng, do các ngân hàngDiscretionary Data ***** phát hành thẻ qui định

11 Ký tự đánh dấu kết thúc - 1 ? Ký tự được đánh dấu để nhận biết kếtEnd Sentinel (ES) thúc Track 1

12 Số kiểm tra thẻ - 1 * Ký tự được sinh ra nhằm mục đích kiểmLongituBM #Redundancy tra dữ liệu được lưu trên Track 1.

Check Disk (LRC)

Ví dụ: Mô tả nội dung Track 2:

dài

1 Khởi tạo – 1 ; Chứa ký tự khởi đầu của Track 2

Start Sentinel (SS)

2 Số thẻ - Card Number 16 Trường biểu diễn số thẻ của chủ thẻ

3 Mã phân tách trường - 1 = Dùng để phân tách các trường thông tin.Field Separator (FS)

4 Ngày hết hạn của thẻ - 4 Trường có cấu trúc YYMM (year, month).Expiration Date

5 Mã dịch vụ của thẻ - 3 xxx Định nghĩa các loại hình dịch vụ

Service Code

6 Giá trị xác thực số 5 “1”+xxxx Nếu là giá trị bằng 1 thì sẽ có giá tri

PIN - Số Offset hoặc ”0”+0000 PVV, nếu ký tự đầu tiên bằng 0 thì

PIN Verification không có PVV, mà thay bằng số 0

Value (PVV)

7 Giá trị xác thực thẻ - 5 xxxxx Biểu diễn giá trị mật mã được sinh ra từCard Verification số thẻ, ngày hết hiệu lực của thẻ và mãValue (CVV) dịch vụ

8 Dữ liệu khác – 5 ***** Chứa thông tin riêng, do các ngân hàngDiscretionary Data phát hành thẻ qui định

9 Kết thúc - End 1 ? Chứa ký tự đánh dấu kết thúc Track 2

Sentinel (ES)

10 Số kiểm tra thẻ - 1 * Chứa ký tự được sinh ra để kiểm tra dữLongituBM liệu được lưu trên Track 2

#Redundancy CheckDisk (LRC)

Ví dụ mẫu về thẻ từ:

 Thông tin dập nổi trên thẻ

Card holder: TRAN TRI MANH

Card number: 1234 5678 90123456

Expiration : 11/06

 Thông tin được lưu trên Track 1

 Thông tin được lưu trên Track 2

-31-1.3.2 Cấu trúc của số thẻ

Đối với mỗi thẻ khi được lưu hành đều có một dãy số xác định đó là số PAN –

Primarry Account Number Số PAN còn có thể được gọi với các tên khác như số thẻ

hoặc số tài khoản chính

1.3.2.1 Số PAN (Primary Account Number)

Số PAN là số định danh duy nhất đối với từng thẻ Tuân theo chuẩn ISO 7812

ISSUER IDENTIFICATION

CHECK INDIVIDUAL ACCOUNT

NUMBER (IIN)

DIGIT IDENTIFICATION (IAI)

(fixed length 6 digits)

(variable length, max.

12 digits, see ISO 7811-3) PRIMARY ACCOUNT NUMBER

( PAN )

Hình 1.19 Cấu trúc số PAN

Số PAN có thể lên tới 19 số, hiện tại hầu hết thẻ từ của các Ngân hàng Việt Nam

đều có 16 chữ số Số PAN gồm 3 thành phần như sau:

1/ IIN - Issuer Identification Number: số định danh đối với nhà phát hành thẻ,

IIN cũng được gọi là số BIN –Bank Identification Number

2/ IAI - Individual Account Identification: Số nhận dạng tài khoản chủ thẻ Các

ngân hàng có thể qui định cấu trúc trong trường thông tin này

3/ CD - Check Digit: Số với ý nghĩa mang tính chất kiểm tra số thẻ này có hợp

lệ hay không Số này được tạo ra từ việc sử dụng giải thuật Luhn

1.3.2.2 Số IIN ( số BIN )

IIN (Issuer Identification Number) là số nhận dạng đối với nhà phát hành thẻ hayBIN –Bank Identification Number là số dùng để nhận dạng ngân hàng Số BIN có độdài là 6 chữ số, là một thành phần trong số PAN

ISSUER IDENTIFICATION NUMBER

INDIVIDUAL ACCOUNT (IIN)

IDENTIFICATION (IAI) (fixed length 6 digits)

(variable length, max.

12 digits, see ISO 7811-3)

PRIMARY ACCOUNT NUMBER

(PAN)

Số BIN là số dùng đểnhận dạng ngân hàng

CHECK DIGIT

Hình 1.20 Vị trí số BIN

Số BIN

Hình 1.21 Thẻ Vạn dặm của ngân hàng BIDV

Minh họa cách đánh số BIN của một số ngân hàng của Việt Nam

621060000000000-621060999999999

Bảng 2.5 Bảng số BIN của một số ngân hàng

1.3.3 Định dạng thông điệp (message) của máy ATM

Định dạng thông điệp là cấu trúc thông điệp để ATM có thể trao đổi thông tin

với Switch

Thông điệp trong giao dịch tài chính được sử dụng trong máy ATM thường

gồm các loại sau: 91x, NDx và ISOx Do hiện nay có hai hãng chính về sản xuất máy

ATM lớn trên thế giới là Diebold và NCR nên chuẩn 91x, NDx là hai loại định dạng

Cấu trúc chung của thông điệp như sau:

Trong đó:

STX- Start of text

HeaderBodyETX-End of text

: Trường khởi đầu của thông điệp

: Phần đầu của thông điệp

: Phần thân của thông điệp

: Trường kết thúc của thông điệp

1.3.3.1 Thông điệp từ ATM đến Switch

Giới thiệu một số định dạng thông điệp từ ATM đến Switch

(1) Xác thực PIN - PIN Verification (PNV)

(2) Rút tiền - Cash Withdrawal (CWD)

(3) Đổi PIN - PIN Change (PIN)

(4) Vấn tin và in sao kê - Balance Inquiry and Mini Statement (INQ)

(5) Chuyển khoản - Funds Transfer (TFR)

(6) Yêu cầu đổi khóa - Request Transmission Key (RQK)

-34-1/ Đầu mục thông điệp -Message header

Đầu mục này sẽ xuất hiện trong tất cả các thông điệp đƣợc gửi từ ATM đến Switch

Độ

dài

1 - Missing

2 - Inoperative