Octubre 1998
Aplicacion de smartcards y lasercards en el ambito bibliotecario
Por Víctor Herrero Solana
Resumen: Este trabajo describe dos proyectos europeos que emplean smartcards para la identificación de usuarios en el ámbito bibliotecario (Exeter-Mondex y Tolimac). Posteriormente presenta un nuevo tipo de tarjeta basada en un soporte óptico denominada lasercard y analiza las aplicaciones potenciales en el medio bibliotecario.
Palabras clave: Gestión de usuarios, Soportes personales de almacenamiento de datos, Tarjetas inteligentes, Soportes ópticos, Proyecto Exeter-Mondex, Proyecto Tolimac.
Title: Intelligent cards as personal information media: the application of smartcards and lasercards in the library environment
Abstract: This paper describes two European projects that employ smartcards for user identification in a library context (Exeter-Mondex and Tolimac). Lasercards, a new type of card based on optical media, are also analysed regarding their potential use in the library and information environment.
Keyword: User management, Personal data storage, Smartcards, Optical storage, Exeter-Mondex Project, Tolimac Project.
Una Smartcard es una tarjeta plástica
similar a una tarjeta de crédito que permite el almacenamiento de información
a partir de un minúsculo chip de silicio contenido en su interior.
Hay dos grandes grupos:
1. Las llamadas chipcards, que incluyen un microprocesador (una CPU) que además de almacenar información permite el proceso de datos y "toma de decisiones" en base a un programa externo.
2. Las denominadas tarjetas de memoria (memory cards), que sólo almacenan información y que son utilizadas para "gastar" dinero (como es el caso, por ejemplo, de las tarjetas telefónicas).
Mientras que las primeras presentan la posibilidad de almacenar y borrar información, las segundas por lo general no permiten la grabación de datos.
Las chipcards presentan muchas ventajas sobre las del tipo tarjeta de crédito, también llamadas magnéticas (magnetic cards). Una de las más importantes es la imposibilidad de alterar la información de forma fraudulenta. La dificultad radica en que no se puede interceptar la información en proceso, ya que se procesa dentro de la propia tarjeta, y no fuera como en las magnéticas. Para acceder a los datos habría que desarmar físicamente la tarjeta, lo que la mayoría de las veces ocasiona la destrucción total del sistema.
Fueron inventadas por el francés Roland
Moreno a mediados de la década de los 70. En la figura 1 podemos apreciar
uno de los primeros modelos experimentales de estas tarjetas. Con el tiempo,
su aplicación se fue extendiendo entre los bancos franceses. El término smartcard
fue acuñado a principios de los 80 cuando, aprovechando la política francesa
de exportación de tecnología, el desarrollo de Moreno se extendió a
Gran Bretaña, EUA y Japón. El aumento en su utilización ha cobrado auge en
los últimos años. Se calcula que en la actualidad existe en el mundo un poco
menos de 1.000 millones, de tarjetas y que para el 2001 su número ascenderá
hasta 3.400 millones.
Este segmento del mercado tiene un crecimiento anual del 30%, y en la actualidad son ampliamente utilizadas en comercio electrónico, transferencia de fondos, servicios telefónicos, servicios de televisión por cable, etc. Incluso últimamente han aparecido algunos proveedores de acceso a redes que han comenzado a utilizar smartcards para la identificación de usuarios y el registro de su conexión a la web1. Su implantación se debe en gran medida en que se trata de un soporte seguro y relativamente barato, ya que una tarjeta puede costar entre 0,80 y 15 US $, dependiendo de sus prestaciones y complejidad.
Si bien las smartcards en particular, y todas las tarjetas en general, son utilizadas para infinidad de aplicaciones, a los fines del presente trabajo podemos establecer tres grandes funciones básicas de este tipo de soporte:

Si bien la tercera función es muy amplia y podía englobar a las dos anteriores, hacemos hincapié en ella debido a que la retomaremos más adelante. A continuación presentaremos un par de experiencias de implementación de uso de smartcards en entornos bibliotecarios.
Proyecto Exeter-Mondex
La Universidad de Exeter (Reino Unido) ha sido la primera del mundo en usar una smartcard multipropósito para sus estudiantes. Su implementación comenzó en octubre de 1996, y ha sido llevada a cabo gracias al apoyo del National Westminster Bank a través de su servicio de pago electrónico denominado Mondex. Este sistema fue inventado como una alternativa electrónica al dinero en efectivo y no como una nueva tarjeta de crédito o débito2.
Las tarjetas Mondex son del tipo chipcard con un circuito integrado conforme con la norma ISO 7816. Este chip es un microprocesador de 8 bits con 16 Kbytes de memoria ROM, 512 bytes de RAM y 8 Kbytes de Eeprom (memoria de grabado y borrado eléctrico), y trabaja a una velocidad de 10 Mhz; todo un pequeño ordenador. La primera especificación de Mondex fue publicada en abril de 1994 y desde entonces cerca de 450 compañías en más de 40 países la utilizan para el desarrollo de sus propios productos.

El objetivo del proyecto es dotar a los alumnos de una tarjeta única para moverse en todo el campus y utilizarla para las siguientes actividades:
Si bien la implementación de cada uno de los servicios acarreó algunos problemas y no fue simultánea, la experiencia de Exeter es importante por ser la primera en utilizar un soporte único de identificación personal.
A pesar de ello, las implicaciones de la biblioteca en este esquema son mínimas ya que se reducen al simple cambio de la credencial tradicional por la tarjeta inteligente, y alguna que otra modificación del servicio de fotocopiado. En cambio, la experiencia siguiente es mucho más interesante ya que el papel de la biblioteca en la definición de un nuevo servicio integral de información, es mucho más destacado.

Cuadro 1 – Esquema comparativo de los tres tipos de tarjetas
| Atributo | LaserCards | ChipCards | MagneticCards |
| Capacidad | 6.6 Mbytes | 8 Kbytes | 200 bytes |
| Soporte | Optico | Circuito Integrado | Magnético |
| Método de lectura | Láser | Electrónico | Electro-magnético |
| Resistencia térmica | Excelente | Regular | Regular |
| Resistencia química | Excelente | Regular | Buena |
| Resistencia magnética | Excelente | Buena | Pobre |
| Resistencia electroestática | Excelente | Mala | Buena |
| Resistencia a radiofrecuencias | Excelente | Mala | Excelente |
| Durabilidad | Excelente | Regular | Excelente |
| Versatilidad | Excelente | Regular | Regular |
| Seguridad | Excelente | Buena | Pobre |
| Costo | Medio | Alto | Bajo |
Proyecto Tolimac
Acrónimo de Total library management concept, es un proyecto de investigación que tiene por objetivo principal desarrollar una herramienta de gestión de productos electrónicos de información y acceso a redes telemáticas. El sistema se basa en la utilización de una smartcard junto a una determinada tecnología de encriptación que permiten integrar las funciones de identificación, autenticación y pago electrónico3-5.
Este proyecto se viene desarrollando en la Université Libre de Bruxelles con fondos europeos del Cuarto Programa Marco de Investigación y Desarrollo Tecnológico (1994-1998), bajo el Programa de Aplicaciones Telemáticas - Sector Bibliotecas (DGXIII-E4). El proyecto comenzó en octubre de 1996 y tiene una duración de 27 meses, hasta enero de 1999. Se encuentra dividido en dos grandes fases. La primera de ellas duró 11 meses y permitió la definición del servicio a partir de tres puntos de referencia:
Los resultados de esta fase han sido evaluados por expertos.
La segunda fase comenzó en septiembre de
1997 y tiene por objetivo implementar el servicio mediante un sistema piloto.
Esta fase será también eventualmente evaluada por expertos a su finalización.
En las bibliotecas académicas actuales los servicios de pago son asumidos por la biblioteca mientras que los usuarios tienen un acceso gratuito a los mismos. Sin embargo, el costo de las licencias y suscripciones aumentan incesantemente, por lo que la biblioteca debe optar sólo por aquellos servicios que estén al alcance de su presupuesto. Aunque de todas maneras, cualquier incremento en el costo de los servicios repercutirá indirecta pero inexorablemente en el bolsillo del usuario.
Por otra parte, internet ha facilitado la aparición y difusión de gran cantidad de servicios de información de pago (pay as you use) para usuarios finales. Esta fragmentación de la oferta acarrea, no obstante, varios problemas al usuario: cada servicio presenta distintos interfaces, información en otros idiomas, diferentes procedimientos y técnicas de búsqueda y recuperación, las transferencias comerciales con tarjetas de crédito todavía no son del todo seguras, dificultades (al no haber intermediario) para controlar los costos de los servicios, entre otros.
El proyecto propone la utilización de la biblioteca como intermediario entre el usuario y el mercado de información. La biblioteca negocia con las diferentes empresas las licencias y suscripciones de sus productos y los pone a disposición del usuario a través de su propia red. De esta forma la biblioteca puede ampliar la gama de servicios a sus lectores, sin necesidad de asumir una erogación presupuestaria de antemano.
En este contexto la identificación y facturación de cada usuario es una tarea crítica. Para ello se ha apelado a la utilización de una smartcard única que permita a su propietario acceder a todos los servicios desde cualquier ordenador de la institución que posea lector de tarjetas. Esta tarjeta es del tipo chipcard, con un procesador y una memoria interna donde se almacena tanto la información de autenticación del usuario como el crédito que éste posee.
Este servicio permite a la biblioteca tener un control real sobre el acceso a la información que le hace posible delinear un claro perfil de cada usuario, al mismo tiempo que garantiza una transferencia de datos segura. El sistema incluye un mecanismo de pago automático por los productos consumidos. Este mecanismo es completamente seguro frente al pago con tarjetas de crédito a través de la web. Además, podrán también pagarse servicios extras fuera de línea como las fotocopias, cuota de la biblioteca, multas, e incluso cafetería, expendedores automáticos, etc. En la figura 2 se puede observar un esquema de todo el sistema.
En la totalidad del proyecto trabaja un verdadero consorcio de instituciones que asumen, cada una de ellas, una problemática en especial. La biblioteca de la Université Libre de Bruxelles (ULB) y la De Montfort University (Reino Unido) se han encargado de la definición de los requerimientos del usuario y del ámbito bibliotecario. El Institut de l'Information Scientifique et Technique francés ha definido los requerimientos y perfiles de los proveedores de servicios de información. El Departamento de Criptografía y Seguridad Informática de la ULB provee las sofisticadas técnicas de encriptado y la seguridad en general del sistema. La empresa Absec (Irlanda del Norte) se encarga de todo lo relacionado con las tarjetas inteligentes y el software de aplicación para su funcionamiento. Por último, la empresa Xafax (Bélgica) aporta el punto de vista del marketing del proyecto, con miras a su futura comercialización.

Todas las técnicas desarrolladas, en especial las criptográficas, se ciñen a lo establecido en la legislación de los países participantes (Bélgica, Francia y Reino Unido).
Para las especificaciones técnicas se ha trabajado con normas y estándares hasta donde ha sido posible: el algoritmo de encriptación elegido para la smartcard ha sido el DES (Data encryption standard); la comunicación entre la biblioteca y el proveedor de información soportará la autentificción RSA (Rivest, Shamir and Adleman public key algorithm), estándar de facto en internet; la conexión entre cada ordenador y el administrador de la red se realizará también bajo estrictas normas de seguridad, etc. La transferencia de datos entre la biblioteca y el proveedor se optimizará mediante diferentes estándares y formatos:
Por último, cabe aclarar que el entorno de trabajo en todos los casos estará basado en herramientas y navegadores web.
Como ya hemos dicho el proyecto aún no ha finalizado, por lo que habrá que esperar hasta mediados del año 1999 para ver sus resultados.
La solución óptica
Si bien los proyectos anteriores han marcado un cambio importante en la concepción de un soporte informativo personal integral, sus objetivos y alcance solamente conciernen a las dos primeras funciones establecidas en la introducción del trabajo:
Sin embargo, la tercera función
-almacenamiento de información- no se ha explotado al máximo. Fuera
de la identificación y el estado de cuenta, las tarjetas no llevan mucha más
información. Esto se debe, entre otras cuestiones, a la baja capacidad de
almacenamiento de las smartcards. Por ello, es importante echar una
mirada a un soporte con características bien diferenciadas y con prestaciones
mejores: la tarjeta óptica o lasercard (ver figura 3).
Es un producto patentado por la Drexler Technology Corporation (DTC). Se trata de un soporte de almacenamiento óptico de datos que puede llegar a tener una capacidad superior a los 4 Mbytes. Este tipo de soporte se utiliza para el control de historias clínicas de pacientes, control de inventario, transacciones bancarias, identificación y controles de acceso, etc.6. Entre sus principales características, se encuentran:
La lasercard es un soporte de tecnología Worm (Write Once Read Many). Esto significa que la información que se graba no se puede borrar ni cambiar, pudiendo ser leída muchas veces. Por otra parte, a diferencia del cd-rom, no necesariamente tiene que ser grabada en su totalidad en la misma sesión, sino que la información se va agregando ("quemando") a medida que se necesita. Esto en un principio puede resultar un inconveniente, sobre todo si lo comparamos con la memoria de la smartcard que, a pesar de ser pequeña, puede regrabarse muchas veces.
Sin embargo, la gran capacidad de almacenamiento de la lasercard hace innecesaria esta característica, mientras que por otro lado la naturaleza de grabación de este soporte facilita que sea aceptados como prueba legal ante los tribunales en la mayoría de los países del mundo.
El formato de datos y demás especificaciones de las lasercards fue establecido por DTC como un estándar de facto en 1989, aunque en septiembre de 1995 la ISO le dio categoría de norma internacional bajo los códigos ISO/IEC 11693 y 116947. La aparición de esta norma ha dado aún más impulso al uso masivo de las lasercards como soportes de almacenamiento de datos a nivel personal.
Como podemos apreciar, las lasercards son soportes mucho más potentes que las smartcards. En el cuadro 1 se presenta un esquema comparativo entre los tres tipos básicos de tarjetas: smartcards, lasercards y magnetic-cards; y sin lugar a dudas las cualidades de las segundas están claramente por encima de las otras dos. Basta decir que la capacidad de almacenamiento de una lasercard equivale a la de 350 smartcards. No obstante además de estas ventajas, las lasercards pueden a su vez ser "mejoradas" durante el proceso de fabricación e incluir en su interior alguno de los siguientes dispositivos:
Con las primeras dos opciones, literalmente se inserta una chipcard o una magnetic-card dentro de la lasercard. Esto permite que la tarjeta acepte información volátil e incluso posea un programa interno para el procesamiento de los datos. La opción del código de barras es muy útil en el caso de aplicar este tipo de tarjeta en algún sistema ya existente basado en este tipo de identificación.
Las ventajas de este dispositivo radican en el material de grabación óptica inventado por Drexel y denominado Drexon. Sobre él está grabada la información en forma de unos y ceros, con un espesor máximo de 2,25 micrones (1 micrón o micra = 10-6 metros; la distancia mínima que distingue el ser humano es de 20 micrones). Este material es encapsulado en un soporte transparente de policarbonato que le brinda una muy buena rigidez (1.000 veces superior al PVC con que están construidas las tarjetas de crédito corrientes) y lo protege del polvo y otros agentes externos. En realidad el sustrato de la tarjeta está compuesto por varias capas, como podemos ver en la figura 4, donde la capa de encapsulado (encapsulation layer) ocupa las zonas más anchas del corte, mientras que el material óptico donde incide el haz de láser (under-layer) es muy delgado (3-6 micrones).
La lectura y grabación de una lasercard puede realizarse desde cualquier ordenador personal que cuente con el periférico apropiado. En la figura 5 podemos observar un lecto-grabador típico. Una de las principales ventajas de estas tarjetas radica en que pueden ser grabadas con un láser de baja potencia, como el de los equipos musicales, por lo que el coste del lecto-grabador no es necesariamente alto. Este periférico se conecta a un puerto Scsi estándar y puede ser accedido a través de una red Novell, Unix o Windows NT. El tiempo de acceso es de 3 milisegundos e incluye un algoritmo de corrección de errores que permite mantener una tasa de un dato erróneo por cada billón. No obstante, la utilización del control completo de corrección restringe el área útil de la tarjeta de 4,1 Mbytes a 2,56 Mbytes.
La escritura en algunas aplicaciones ha sido mejorada con la introducción de un software denominado LaserCard File System
(Lcfs). Utilizando Lcfs la información grabada en una determinada plataforma puede ser leída en cualquiera de las otras, debido a que la codificación de los datos, en este caso, no está sujeta al formato establecido por el sistema operativo en cuestión. Las tarjetas escritas con Lcfs para un determinado proyecto pueden ser utilizadas en proyectos posteriores para las que no estaban originalmente pensadas.
Esto se puede realizar gracias al particionamiento dinámico del espacio de memoria, de forma tal que cada proyecto asuma el control de su partición sin necesidad de saber nada sobre las particiones de los otros proyectos.
Donde realmente se aprecian todas estas ventajas es en el apartado de la seguridad del soporte. Las lasercards son dispositivos altamente seguros ya que presentan, entre otras, las siguientes medidas:
La principal ventaja radica en la grabación no-volátil e irremovible de los datos, que no puede ser afectada por ningún tipo de campo magnético o electroestático. El sustrato de policarbonato incluso la hace resistente a los fuertes impactos y altas temperaturas.
Los hologramas incrustados son imágenes apreciables a simple vista, grabadas por el láser sobre el mismo medio óptico. Estas imágenes se encuentran libres del desgaste por el uso y el manoseo. De esta forma se puede estampar fotografías, firmas, sellos, logos, etc. En la figura 6 tenemos una tarjeta de extranjero residente en los EUA donde se hace un uso extendido de esta característica. En ella encontramos:
En la figura 7 podemos observar una tarjeta tradicional de residente junto al nuevo modelo basado en una lasercard. En el detalle superior se puede ver con claridad el holograma fotográfico incrustado. Como ya hemos dicho, la escritura del holograma utiliza la técnica worm, con lo cual es imposible su alteración sin destruir completamente la tarjeta. La validación de la persona y su tarjeta en este caso es doble, electrónica y visualmente.
Estas medidas de seguridad pueden parecer más que suficientes. Sin embargo, se puede utilizar las tarjetas para un nivel superior de control: la validación biométrica. Esta técnica supera el ya clásico número de identificación personal (PIN) utilizado en casi todas las tarjetas personales. Mediante periféricos especiales, es posible tomar una muestra de la huella digital, el patrón de voz, patrón de firma, geometría de la mano, etc., del usuario en cuestión para luego almacenar esa información en la propia tarjeta.
Con posterioridad cabe someter al portador de la tarjeta a la misma prueba y comparar los resultados con los ya almacenados. La posibilidad de cometer fraude en este caso es nula y cuando la aplicación lo justifica es la solución óptima.
Reflexiones finales
Ahora bien, ¿cómo se puede aprovechar la capacidad del soporte? En un primer momento es difícil determinar claramente un perfil de aplicación debido a que aún no hay experiencias del tipo Exeter o Tolimac. El principal campo de aplicación ha sido como documentos médicos o historias clínicas portátiles para su utilización en clínicas y hospitales. Estas tarjetas resultan el medio ideal para el almacenamiento de información personal, historiales de pacientes, notas sobre tratamientos, medicamentos, etc. Los pacientes las llevan consigo y las presentan en cada consulta, tras la cual se actualizan, quedando una copia de la información en la base de datos del centro de salud8.
En vista de las experiencias en el campo de salud, podemos proyectar esta misma función del documento personal al campus universitario. La lasercard podría cumplir cómodamente con las exigencias impuestas al soporte en los proyectos Exeter y Tolimac, además de brindar una serie de ventajas adicionales. La principal consistiría en que este documento personal permitiría el almacenamiento de gran cantidad de información:
Para poder gestionar de forma versátil estas funciones, las lasercards cuentan con una capacidad interesante: el formateo con compartimentos estancos seguros. Esto significa que cuando se formatea la tarjeta es posible asignar zonas de la misma para diferentes centros de la universidad (biblioteca, administración, facultades, servicio de salud, etc.). Cada centro hará uso de su zona de la tarjeta, sin poder acceder a las otras zonas y sin que otros centros accedan a la propia. Gracias a esto, es posible una mayor seguridad e integridad de los datos, además de que la técnica de grabación (worm) permite que la tarjeta sea considerada como documento probatorio. Esto posibilitaría, por ejemplo, que el registro de alumnos dé de alta al alumno en una serie de cursos y que la clasificación final sólo la pueda grabar el responsable del curso, identificado y autentificado mediante su propia lasercard de profesor.
Las opciones son infinitas, por lo que no nos extenderemos más en este aspecto. Solo cabría destacar que la capacidad de almacenamiento permite tener sistemas de seguridad más sofisticados ya que en primer lugar es posible almacenar la foto del alumno a color y con alta definición, y en segundo lugar también lo es grabar archivos biométricos de identificación. Esta última función permitiría, por ejemplo, disponer de la información sobre la huella digital del portador para cotejarla cuando sea necesario mediante un periférico especial. De esta forma las posibilidades de fraude y adulteración se reducen aún más.
Como se habrá apreciado, las capacidades de estos nuevos soportes personales de información son realmente grandes. Sin embargo, su verdadera potencia se consigue cuando están implementados de manera inteligente. El proyecto Exeter, y en mayor medida el Tolimac, apuntan claramente hacia ese objetivo. Es de esperar que pronto nos encontremos con algún proyecto de similares características pero que incluya a las lasercards como soportes. Las ventajas sugeridas en este texto justifican su consideración. En todo caso e independientemente de la tecnología elegida, es importante que las acciones futuras tiendan por una parte a dar más autonomía a los usuarios para la interacción con los servicios de información, y por otra a simplificar la gestión de diferente tipo de tareas a través de un único soporte personal de información que a la vez contenga una completa base de datos del portador.
Direcciones web de interés
University of Exeter
http://www.ex.ac.uk
Mondex Service
http://www.mondex.com
Université Libre de Bruxelles – Bibliothèques
http://www.bib.ulb.ac.be
Université Libre de Bruxelles - Service de Cryptographie et Sécurité Informatique
http://www.ulb.ac.be/di/scsi/defscsi.html
The Montfort University
http://www.dmu.ac.uk/In/library
Institut de l'Information Scientifique et Technique (Inist)
http://www.inist.fr
Absec
http://www.pandora.co.uk/absec/index.htm
Smart Card News Ltd.
http://www.smartcard.co.uk
LaserCard Systems Corporation
http://www.lasercard.com
Smart Cards Museum
http://www.cardshow.com/museum/exhibition.html
The Smart Card Resource Center
http://www.smart-card.com
Notas
1. Gorman, Trisha. "Smart cards come to the web: are you ready?". En: NetscapeWorld, March, 1997. Accesible en:
http://www.netscapeworld.com/netscapeworld/nw-03-1997
2. Myhill, Martin. "Smartcards in libraries: a brave new world". En: Electronic Library, 1998, vol. 16, n. 1, pp. 17-22.
3. Vandooren, Françoise. Tolimac: first annual edited report. Bruselas: Université Libre de Bruxelles, 1997.
4. Vandooren, Françoise. "Tolimac introduit la carte à puce dans les bibliothèques: accès contrôlé et facilités de paiement des services électroniques". En: Cahiers de la Documentation, 1997.
5. Vandooren, Françoise. "Une puce pour accéder aux services d'information électroniques" En: Bulletin des Bibliothèques de France, 1997, n. 5.
6. Lieberman, Paula. "Taking measure of magnetic, optical, and magneto-optical media and drives". En: Cd-rom Professional. 1995, vol. 8, n. 7, pp. 62-73.
7. Feuerstein, Bonnie. "Laser industry report: November 1995". En: Laser Focus World, 1995, vol. 31.
8. Espinosa, Blanca [et al.]. Tecnologías documentales: memorias ópticas. Madrid: Tecnidoc, 1994.
Las imágenes que ilustran este trabajo han sido obtenidas en la Red de los siguientes sitios:
Smart Cards Museum
http://www.cardshow.com/museum/exhibition.html
Université Libre de Bruxelles
http://www.bib.ulb.ac.be
LaserCard Systems Corporation
http://www.lasercard.com
Víctor Herrero Solana. Departamento de Documentación, Facultad de Humanidades, Universidad de Mar del Plata. Argentina.
victorhs@platon.ugr.es
Enlace del artículo:
http://www.elprofesionaldelainformacion.com/contenidos/1998/octubre/aplicacion_de_smartcards_y_lasercards_en_el_ambito_bibliotecario.html