LA MAQUINARIA INTERNA DEL SOL

EL PROBLEMA DE LA OBESIDAD

MAS VELOZ QUE LA LUZ

9 770210 136004

00241 ARENAS DEL MUNDO

OCTUBRE 1996800 PTAS.

Tarjetas versátilesCarol H. Fancher

A diferencia de las tarjetas ordinarias de banda magnética, estos ordenadores del tamaño de una tarjeta de crédito pueden servir de “billeteros electrónicos” para realizar compras, guardar el historial médico o incluso desviar llamadas telefónicas. Probada en Europa su utilidad, tal vez logren por fin más amplia aceptación en otras partes.

La dinamo estelarElizabeth Nesme-Ribes, Sallie L. Baliunas y Dmitry Sokoloff

Los fluidos que componen el Sol generan un campo magnético poderosísimo que emerge a través de la superficie y forma las manchas solares. Los ciclos de esta dinamo natural alteran la temperatura de la Tierra. Los autores exponen una nueva concepción del Sol, surgida a partir del estudio de las fluctuaciones del magnetismo y el brillo estelar.

Gradientes organizadores del desarrollo del embriónChristiane Nüsslein-Volhard

El huevo fecundado de la mosca del vinagre se divide y organiza para dar lugar a un organismo formado por billones de células. ¿De dónde proviene tamaña complejidad? Esta investigadora, laureada con el premio Nobel, explica cómo surgen, durante el desarrollo del embrión, gradientes químicos de sustancias llamadas morfógenos que le proporcionan su forma.

CIENCIA EN IMÁGENES

Arenas del mundoWalter N. Mack y Elizabeth A. Leistikow

“Un mundo en un grano de arena” no es mera fantasía poética. La arena, vista al microscopio, revela ser un material adorable de enorme diversidad, que refleja en sus contornos y en su composición millones de años de historia.

Superconductividad a altas temperaturasJohn R. Kirtley y Chang C. Tsuei

Se descubrió hace diez años que determinados materiales cerámicos podían transmitir la electricidad, sin oponer resistencia, a unas temperaturas bastante altas. Las teorías tradicionales de la superconductividad no pueden explicar este fenómeno. Las investigaciones en curso estrechan el cerco a las respuestas.

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Octubre de 1996 Número 241

Los secretos de la cerveza de alambiqueJacques De Keersmaecker

Entre las innumerables técnicas aplicadas en todo el mundo para elaborar cerveza, ninguna más insólita que la que produce esta rareza belga. Durante la fermentación, levaduras y bacterias actúan para crear la compleja química orgánica que confiere a la cerveza de alambique su rico aroma.

Velocidades superlumínicas y causalidadRolf Tarrach

La teoría einsteiniana de la relatividad prohíbe que las partículas y las ondas se propaguen con velocidad superior a la que porta la luz en el vacío. La mecánica cuántica admite, en cambio, que puede violarse ese principio. ¿Cómo explicar el fenómeno? ¿Qué implicaciones comporta para la noción de causalidad?

TENDENCIAS EN MEDICINA

La obesidadW. Wayt Gibbs

La obesidad se ha convertido en una plaga del mundo industrializado. No puede culparse a la pereza y glotonería. Los problemas relacionadas con el peso están a menudo enraizados en la genética y en la fisiología.

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Edición española de

S E C C I O N E S

BRUNO

ANGELA

FOCO DE LA ELIPSE

ANGELA

3 Hace...

28 Perfiles 84 Taller y laboratorio

30 Cienciay sociedad

87 Juegosmatemáticos

Un poco de oscuridad.

40 De cerca

78 Ciencia y empresa

90 Libros

96 Ideas aplicadas

Genética floral.

INVESTIGACION Y CIENCIA

DIRECTOR GENERAL Francisco Gracia GuillénEDICIONES José María Valderas, director

ADMINISTRACIÓN Pilar Bronchal, directora

PRODUCCIÓN M.a Cruz Iglesias Capón Bernat Peso Infante Carmen Lebrón PérezSECRETARÍA Purificación Mayoral MartínezEDITA Prensa Científica, S. A. Muntaner, 339 pral. 1.a – 08021 Barcelona (España) Teléfono (93) 414 33 44 Telefax (93) 414 54 13

SCIENTIFIC AMERICAN

EDITOR IN CHIEF John RennieBOARD OF EDITORS Michelle Press, Managing Editor; Marguerite Holloway, News Editor; Ricki L. Rusting y Timothy M. Beardsley, Associate Editors; John Horgan, Senior Writer; W. Wayt Gibbs; Kristin Leutwyler; Madhusree Mukerjee; Sasha Nemecek; Corey S. Powell; David A. Schneider; Gary Stix; Paul Wallich; Philip M. Yam; Glenn ZorpettePRODUCTION Richard SassoCHAIRMAN AND CHIEF EXECUTIVE OFFICER John J. HanleyPUBLISHER John J. Moeling, Jr.

PROCEDENCIADE LAS ILUSTRACIONES

Portada: Laurie Grace.Fotografía de Christopher Burke, Quesada/Burke Studios

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Fuente

Erik S. Lesser; Beth Phillips (arriba, derecha)Michael Goodman (arriba); Mondex (abajo)Lisa BurnettMichael GoodmanIBM Research y Observatorio Astrofísico Smithsoniano(arriba) Observatorio Solar Nacional/Sacramento Peak; Observatorio Nacional de Astronomía (inserto); (abajo) NOAA; Peter Samek, Slim Films (gráfica); Observatorio de ParísPeter Samek, Slim Films

Observatorio Monte Wilson HK Project; Peter Samek, Slim Films

Cortesía de Christiane Nüsslein-VolhardJeremy Burgess Science Photo

Library, Photo Researchers, Inc.; Christiane Nüsslein-Volhard (inserto)Christiane Nüsslein-Volhard (fotografías), Laurie Grace (dibujos)Andrew Paul Leonard APL

Microscopic; manipulación digital de Laurie Grace (foto del fondo); Walter N. MackWalter N. Mack; Dan Wagner (fotografías inferiores); Peter Yates SABA (foto del autor)Clifford A. Pickover, IBM ResearchIBM ResearchJohn R. KirtleyJared Schneidman Design (arriba); Clifford A. Pickover, IBM Research (abajo)Jared Schneidman DesignQuesada Burke StudiosBert Van Den Brouke; Jared Schneidman Design (gráfica)Rolf TarrachCortesía de Lucy D. Lustig-CurtisJana Brenning (arriba);John Annerino (abajo)Lunar CorporationLaboratorio JacksonBryan ChristieJohnny JohnsonJohnny JohnsonLiberty Belle Books (arriba); Tomo Narashima (izquierda); Laurie Grace (derecha)

COLABORADORES DE ESTE NUMERO

Asesoramiento y traducción:

Luis Bou: Tarjetas versátiles, Arenas del mundo, De cerca y Juegos matemáticos; Mónica Murphy: La dinamo estelar; Ernesto Sánchez-Herrero: Gradientes organizadores del desarrollo del embrión; Juan Pedro Campos: Superconductividad a altas temperaturas; Eugenio Portela: Los secretos de la cerveza de alambique; Esteban Santiago: La obesidad; J. Vilardell: Hace..., Taller y laboratorio e Ideas aplicadas; Angel Garcimartín: Perfiles

Ciencia y sociedad: Manuel Puigcerver

Copyright © 1996 Scientific American Inc., 415 Madison Av., New York N. Y. 10017.

Copyright © 1996 Prensa Científica S. A. Muntaner, 339 pral. 1.a 08021 Barcelona (España)

Reservados todos los derechos. Prohibida la reproducción en todo o en parte por ningún medio mecánico, fotográfico o electrónico, así como cualquier clase de copia, reproducción, registro o transmisión para uso público o privado, sin la previa autorización escrita del editor de la revista. El nombre y la marca comercial SCIENTIFIC AMERICAN, así como el logotipo correspondiente, son propiedad exclusiva de Scientific American, Inc., con cuya licencia se utilizan aquí.

ISSN 0210136X Dep. legal: B. 38.999 – 76

Filmación y fotocromos reproducidos por Scan V2, S.A., Avda. Carrilet, 237 – 08907 L'Hospitalet (Barcelona)Imprime Rotocayfo, S.A. Ctra. de Caldes, km 3 - Santa Perpètua de Mogoda (Barcelona)

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Difusióncontrolada

INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, octubre, 1996 3

...cincuenta años

SCIENTIFICAMERICAN: «En la gene-ración de electricidad, el precio delcombustible es una cifra tan baja encomparación con los gastos globalesque las centrales nucleares, segúnunaestimación reciente de Westinghouse,reducirían en muy poco las facturasde la electricidad doméstica. Las in-versiones que requieren las centralesgeneradoras y distribuidoras, y elmantenimiento de las instalaciones,son muchísimo más elevadas que lacuenta de combustible.»

«Para conseguir una medida rápiday exacta del modo en que los mate-riales se comportan al formar partede un sistema unitario, se están utili-zando algunos dispositivos insólitos.Lapuertadeunanevera,porejemplo,puede que tenga un aspecto agradableyfuncionarperfectamentevariasveces,pero ello no asegura que funcione sa-tisfactoriamente durante muchos años.Por tanto, en vez de esperar a que unama de casa esté abriendo y cerrandolaneverahastamorir,sehaconstruidounamáquinaqueejecutaesaoperaciónsinpararveinticuatrohorasaldíahastaqueseavería.Así,mercedaesterobotcierrapuertas,seconsiguereducira12días el equivalente a 15 años de lavida útil de una puerta.»

«“Profesor, no veo la pizarra”,era una queja habitual en el colegioBowditch, de Salem (Massachusetts),antes de que el aula n.o 4 pasaraa convertirse en objeto deun experimento sobre ilu-minación de aulas escola-res. Elementos clave paramejorar la visión son unaslámparas fluorescentestriangulares que producenunadistribuciónasimétricade la luz, con la máximailuminación dirigida haciala pizarra. Cuando las la-mas de las ventanas nobastan para controlar elresplandordelfirmamento,las lámpara fluorescentessonencendidasyapagadasporun“monitor”,quiennoessinounodelosalumnosque actúa según las indi-caciones de un luxímetromontado en su pupitre.»

...cien años

SCIENTIFICAMERICAN: «El ciclismo,hasta ayer afición de unos pocos, eshoyunpasatiempodelamayoría.Peroese progreso ha ido acompañado deincontablesvíctimas.Encuantoalcan-za la cresta de un monte, el ciclistaimprudenteparecesentirseimpulsadoalevantarlospiesdelospedalesydejarquelamáquinadesciendaladeraabajocon toda la rapidez que le permitala gravedad. Un buen freno instaladosobre la rueda trasera reduciría elnúmero de accidentes debidos a estacausa, pero existe la idea desafortu-nada de que un freno añade un pesoincómodo a la máquina.»

«Leydenia gemmipara Schaudinnes el nombre dado a un rizópodoameboideo parasitario que los sabiosberlineses acaban de descubrir en unfluido extraído a enfermos de cáncerde estómago y del que creen ser lacausa de la enfermedad.»

«Una nueva variedad de vidrio deventana, invento de Richard Szig-mondy, de Viena, posee la peculiarvirtud de que no conduce los rayostérmicos. Una hoja de este vidriode 6,5 mm de grueso absorbe el87 por ciento del calor que incideen él, en contraste con el vidriocilindrado común que absorbe sóloalrededor del cinco por ciento. Siel vidrio de Szgmondy es opaco alos rayos térmicos, será capaz demantener fresca una casa durante el

veranoytenderáahacerlamáscálidaen el invierno.»

...ciento cincuenta años

SCIENTIFIC AMERICAN: «El magne-tismo con sus pretendidas ventajasde insensibilizar a las personas frenteal dolor es probable que sea sustitui-do por un descubrimiento del doctorWilliam T. G. Morton, de Boston.Se trata sencillamente de un gas ovapor, que inhalado en una pequeñacantidad, torna inconscienteenelactoal paciente, haciendoa éste insensibleal dolor, brindando así oportunidadparaejecutar sin incomodidad lasmásdifíciles y por demás dolorosas ope-raciones quirúrgicas.»

«Jean Baptiste Fourier establecióque hay tres estados en que existenloscuerposmaterialesydemostróquecuandounsólidoounlíquido(comoelhierrofundido)seponeincandescente,la luz que emite está polarizada, yque la luzde losgases incandescentesnoestápolarizada.AhoraM.FrançoisArago, con sagacidad, ha establecidoque la luz solar no está polarizada,con la inevitable conclusión de que lasuperficie del astro se halla cubiertade una atmósfera de llamas.» [N. dela R.: El plasma, cuarto estado de lamateria, no se descubrió hasta 1952.Desde luego que la superficie solardesprende luz no polarizada pero enrealidad está compuesta de plasma.]

«Nuestro grabado representa un in-ventoreciente,elEscudocon-tra el Fuego, cuyo objeto esproteger a los bomberos delexcesivo calor de las llamasmientrasactúanensuvalienteprofesión. La cabeza es mássensible al calor que cual-quier otra parte del cuerpo,muchasvecesobligandoalosbomberosamantenerseapar-tados,cuando,sipudieranpro-tegerse los rostros, podríanacercarse mucho más a lasllamasconelposibleresulta-do de salvar bienes valiosos.A tal fin se ha construidouna máscara de piel dura,provista de piezas de micatraslúcidaamododegafasyun pequeño tubo contiguo ala boca para respirar.»

Hace...

Escudo contra el Fuego

4 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, octubre, 1996

Tanto ha avanzado la revolución de los semiconductoresque la potencia de cómputo que en

tiemposocupabaunasalaenterapuedeahora quedar perdida en el fondodel bolsillo, entre la calderilla, lasllaves de la casa o los envoltoriosde caramelos. Desde hace más de 10años se vienen utilizando en Europatarjetasdecréditoversátiles(llamadas“inteligentes”porabusodellenguaje),dotadas de microcircuitos diminutos.Un juego de contactos normalizados,implantados en el anverso de la tar-

Tarjetas versátilesAl aumentar el número de sus posibles

aplicaciones, estos ordenadores de billetero

se están abriendo paso sin llamar la atención

Carol H. Fancher

1. EN ATLANTA tuvo lugar el ensayo a gran escala de tar-jetas versátiles. Se vendieron más de un millón durante los

Juegos Olímpicos. Las tarjetas se utilizaron para accedera las instalaciones olímpicas y los restaurantes y tiendas de

INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, octubre, 1996 5

jeta, suplementao reemplaza labandamagnética codificada habitual en elreverso. No han faltado quienes opi-nasen que las tarjetas versátiles sonuna técnica en interminable búsquedade aplicaciones de interés, pero lasexperienciasdevariospaíses,distintasydivergentes,hacenverque lascosasrevisten mayor complejidad.

Resulta curioso que la políticade telecomunicaciones haya venidosiendo uno de los elementos deci-sivos en la difusión de las tarjetasversátiles. En los Estados Unidos,

donde las llamadas telefónicas sonbaratas y la conexión a la red deequipos lectores de banda magnéticaessencilla,lacapacidaddelastarjetasversátiles para evitar defraudacionesno compensa necesariamente su máselevadocosto.Loscomerciantes,paraverificar lavalidezdeuna tarjetaan-tesdecerraruna transacción,puedenconsultartelefónicamenteunabasededatoscentralizada.EnEuropa,dondelas llamadasson,por logeneral,máscaras y la conexión a la línea telefó-nicadeequiposdotadosdemódemesmás difícil, la seguridad que aportanlas tarjetas versátiles ha supuestouna importante fuerza motriz, queha impulsado su introducción.

Gracias a las tarjetas versátileslos comerciantes no tienen ne-cesidad de consultar “en línea”bases de datos centralizadas.Pueden confiar en números deidentificaciónpersonal(PIN)paraverificar la titularidaddeuna tarjeta:basta confrontar el número tecleadopor el cliente con el registrado enla propia tarjeta. Los microcircuitos,por otra parte, son menos suscepti-bles de manipulación que las bandasmagnéticas, cuya lectura y regraba-ción puede realizarse con equiposdisponibles fácilmente.

Entre los motivos para introdu-cir las tarjetas versátiles se cuentala posibilidad de dar a una mismatarjeta una multitud de usos. Enteoría, bastaría un solo rectángulode plástico provisto de un micro-circuito de silicio para proporcionarun documento de identidad personal,servir de tarjeta de crédito, de pasede acceso, ser portador de datosmédicosesencialesyparareemplazaral dinero en efectivo en transaccio-nes de poco importe. Otras posiblesaplicaciones de las tarjetas versátilesdependen de la imaginación de losproveedoresydelaaceptacióndelosconsumidores.Al mismo tiempo queuna misma tarjeta vaya incorporandomás elementos de la vida de unapersona se hará preciso encarar losproblemas de seguridad y de respetoa la intimidad.

El atractivo de las tarjetas versáti- les aumenta parejamente a

la reducción de los precios delas capacidades de proceso y dealmacenamiento de los microcircui-tos. Las tarjetas versátiles tienen dosventajas sobre las de banda magné-tica.Enprimerlugar,puedencontenerde 10 a 100 veces más informacióny conservarla mejor. En segundo, lastarjetas versátiles pueden, en con-junción con un terminal, ejecutar

toda la ciudad. También los accesos alsuburbano aceptaban las tarjetas.

2 . L A STARJETASVERSATILESestándotadasde memoria y de un microprocesadoralojado bajo los contactos dorados. Laposición de los contactos está normali-zada, a fin de que tarjetas y equiposdelecturademuydiversasprocedenciaspuedan operar conjuntamente.

tareas complejas. Pueden, por ejem-plo, entablar con el terminal unaserie de preguntas y respuestas queverifiquen la validez de la informa-ción contenida en la tarjeta y quecertifiquen además la identidad delterminal de lectura. Una tarjeta queutilizase un algoritmo de este tipopodría convencer a un terminal localde que el titular dispone de fondossuficientes para abonar el importede una transacción sin revelar niel saldo ni el número de su cuentabancaria. Según la importancia dela información de que se trate, laseguridad podría basarse en un sim-plenúmerodeidentificaciónpersonal(PIN) como el utilizado por los ca-jeros automáticos, en un sistema deencriptación de nivel medio, comoel DES (sigla de “Data EncryptionStandard”, estándar de encriptaciónde datos) o en un sistema cripto-gráfico de alta seguridad, como losllamados de clave pública.

IntroducidasenEuropaafinalesdelos años setenta, se han producidoya más de 250 millones de tarjetasversátiles.Lainmensamayoríadelosmicrocircuitos fabricados han ido aparar a tarjetas telefónicas de ante-pago, desechables, pero aun así, la

6 INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, octubre, 1996

experienciaadquiridahareducidoloscostos de manufactura, ha mejoradosu fiabilidad y ha demostrado laviabilidad de las tarjetas. Está muyavanzada la elaboración de normasnacionales e internacionales que ga-ranticenquelastarjetas(consuspro-gramas para las muchas aplicacionesdiferentesquepuedanresidirenellas)y los terminales funcionen conjunta,segura e impecablemente. Así, porejemplo, las normas establecidas porlaOrganizaciónInternacionaldeNor-malización, ISO, regulan la disposi-ción de los contactos del anverso delastarjetasversátiles,alobjetodequecualquier tarjeta y cualquier equipolector puedan establecer conexión.

Seestándesarrollandonormasespe-cíficas para la utilización de tarjetasversátiles en telefonía celular digital,televisión por satélite o por cable y,obviamente,enlasoperacionesfinan-cieras. Visa, Mastercard y Europayhan acordado normas comunes paralastarjetasversátiles,quedefinenlosprotocolos básicos de comunicaciónentre las tarjetas y los equipos delectura(similaresalasnormasRS-232que regulan la comunicación entreordenadores personales y módem).Las normas son de la generalidadsuficiente como para que los equi-pos y los programas que se atengana ellas puedan intercambiarse casicualquier tipo de información. Enconsecuencia, fruto de este acuerdopodríaserquebastaseunasolatarjetapara hacer compras, retirar dinerode los cajeros automáticos, efectuarlas bonificaciones a los pasajerosfrecuentes de las líneas aéreas oacceder a Internet.

Aunquelasnormasdictanlaformade las tarjetasy loscontactoseléctri-cos,latécnicaquealbergasuinteriorha experimentado una evolución im-portante. Las tarjetas “con memoria”mássencillascontienensólomemoriano volátil y un reducido número decircuitos lógicos destinados a segu-ridad y control. Su aplicación mástípica son las tarjetas telefónicas depago por anticipado. Un terminalsituado en el teléfono público vainscribiendo un saldo decreciente en

la memoria de la tarjeta conformese va acumulando el importe de lasllamadas.Agotadoel saldo, la tarjetase desecha.

Las tarjetasversátilessonmásela- boradas; están provistas de un

microcircuito dotado de unidad cen-tral de proceso, así como diversasclases de células de memoria decorta o de larga duración. Ciertosprototiposincorporantambiénuncir-cuito coprocesador especializado enoperaciones criptográficas, sea paraacelerar las tareas de codificacióny descodificación de mensajes, seapara la generación de firmas digi-tales que certifiquen la informacióntransferida.Lasnormassobretarjetasversátiles no establecen límites a lacapacidad de procesamiento de latarjeta en tanto los microcircuitosnecesariospuedanquedaralojadosenel espacio reservado bajo las pistasde contacto.

El costo de las tarjetas versátilesactuales, producidas por Giesecke &Devrient, Gemplus, Schlumberger,Solaic u otras empresas del sector,va desde unas 100 pesetas a unas3000. [Losmicrocircuitosde su inte-rior los fabrican Motorola, Siemens,SGS-Thompson y otras compañías.]Unatarjetadebandamagnéticapuedecostar entre 10 y 50 pesetas, depen-

diendo de que la tarjeta lleve o nouna fotografía o grabación holográ-fica, así como del número de lasproducidas en cada tirada.

Dado que las tarjetas dependen deuna fuente de alimentación externa,proporcionada por la interfase delequipo de lectura, toda la infor-mación almacenada en memoria deacceso aleatorio (RAM) se perderíaal retirar la tarjeta del lector. Porello, los microprocesadores para tar-jetas versátiles utilizan sólo algunoscentenares de octetos de memoriavolátil, que sirven de bloc de notasdonde trabajar en las transacciones.En cambio, los programas que con-trolan las operaciones de la tarjetahan de sobrevivir de una utilizacióna otra, por lo que ocupan entre 3 y20 kiloctetos de memoria de sólolectura, no volátil (ROM). El con-tenido de esta memoria permanentequeda establecido en la fabricacióndel microcircuito. Los datos perso-nales, económicos o médicos residenen una memoria alterable pero novolátil (EEPROM, memoria borrableyprogramableeléctricamente,sólodelectura) cuya capacidad puede variardesde 1 a 16 kiloctetos.

El imperativo de seguridad pesaen el diseño y manejo de la tarjeta,en los circuitos de que va dotada yen los programas incorporados en

EL LECTOR TRASLADALA INFORMACION

A UN BANCO; EL BANCOACREDITA LA CUENTA

DEL COMERCIANTE

LECTOR DE TARJETAS

EMISION DE LA TARJETA EL USUARIO REALIZA UNA COMPRA

TARJETA VERSATIL

EXPENDEDORDE TARJETAS

PROCESOS EN EL EQUIPO DE LECTURA

1 INSERCION DE LA TARJETA

2 APLICACION DE ENERGIAELECTRICA A LA TARJETA

3 RECONOCIMIENTO YMUTUA AUTENTIFICACION

DE LA TARJETA Y EL LECTOR

4 CONFIRMACION DEL IMPORTEPOR EL COMPRADOR

5 TRANSFERENCIA DEL MONTO DESDE LA TARJETA AL LECTOR

6 EL LECTOR ORDENA LA INSCRIPCION ENLA TARJETA DEL NUEVO SALDO;

LA TARJETA REDUCE SU VALOR POREL IMPORTE DE LA COMPRA

7 CONCLUSION Y EXPULSIONDE LA TARJETA

BANCO

3. LAS TARJETAS DE EFECTIVO son equivalentes electrónicos del cheque deviaje. Pueden servir para abonar el importe de una comida rápida o el estacio-namiento. Los consumidores adquieren en un expendedor tarjetas cargadas conun contravalor monetario, que utilizan después para transacciones al contado de

CAROL H. FANCHER lleva cuatroaños en Motorola trabajando en ladefinición y desarrollo del mercadode tarjetasversátiles.Anteshabíades-empeñado funciones relacionadas conlaingenieríaeléctrica,suespecialidad,en Tracor, Ford Microelectronics yel Instituto Fraunhofer de CicuitosIntegrados de Erlangen.

INVESTIGACIÓN Y CIENCIA, octubre, 1996 7

ella. Los procesadores están especí-ficamente diseñados para restringirel acceso a la información que lastarjetascontienenypara impedirqueéstas sean utilizadas por personas noautorizadas.

Los delincuentes, por ejemplo,podrían tratar de forzar la tarjeta,haciéndola funcionar con tensioneseléctricas o frecuencias de reloj dis-tintas de las previstas, con la espe-

ranza de descubrir en ella puntosvulnerables de los que sacar partido.Un dispositivo bien diseñado habríaautomáticamente de dejar de respon-der en situaciones así. En ciertoscasos, cabe diseñar los enlaces entrecircuitos de modo que aquéllos que-den inoperables tras la programaciónde la tarjeta, haciendo imposible lamodificacióndedatosesenciales.Losfabricantes pueden también utilizartécnicas especiales de resistencia amanipulaciones que impidan a losladrones lograr un acceso directo alos microcircuitos.

Aunque la mayoría de las tarjetasversátiles requieren contacto físicoentre la tarjeta y las escobillas dellector, existe un número creciente de

aplicaciones basadas en las llamadastarjetas sin contacto. Las de cortoalcanceoperanporacoplamientocapa-citivoo inductivoentreeldispositivolector y la tarjeta, con separacionesdel orden de un milímetro; las degran alcance se comunican medianteseñales de radio. (La energía deradiofrecuencia emitida por el lec-tor ha de alimentar la tarjeta, cuyoconsumo eléctrico tiene que ser, portanto,deunaparquedadextrema.)Lastarjetasversátiles sin contacto suelenutilizarse en situaciones que exigenun procesamiento muy rápido, comoes el caso de los controles de ac-ceso a lugares muy concurridos. LosoperadoresdesistemasdetránsitodeHong Kong, de Washington capital,de Manchester y de una docena másde otras ciudades han ensayado lastarjetas sin contacto; Hong Kongemitirá alrededor de tres millonesde tarjetas en 1997.

Los industriales y los usuarios es-tán colaborando al objeto de ponera punto estándares duraderos paratarjetas de largo alcance sin con-tacto.Tambiénseestánesforzandoennormalizar tarjetas híbridas capacesde comunicarse tanto directamentecomo por radioenlaces. La compa-ñía aérea Lufthansa ha comenzadoya a entregar una tarjeta híbrida asus clientes habituales; la parte sincontacto sirve de tarjeta de identi-dad para su sistema de pasajes sinbillete ni tarjeta de embarque y loscontactos laconviertenenuna tarjetade crédito inteligente acorde con lasnormas europeas. A finales de esteañohabráencirculaciónunas350.000tarjetas de este tipo.

La tarjeta versátil es, por derecho propio, un gran logro técnico;

constituye,sinembargo, lapartemásidentificable de un vasto sistema detransacciones que la rodea. Las pe-culiaridades de esta infraestructurapueden tener mucha más influenciaenlaevolucióndelpapeldelatarjetaen la sociedad que las característicasde la tarjeta propiamente dicha.

Tomemos, por ejemplo, la tarjetadepositariadeefectivo,queconstituyeen el presente la aplicación más ex-tendida de la combinación de tarjetacon microcircuito. Nace su atractivode los elevados gastos generales deotras opciones, como las tarjetas decrédito o el dinero en billetes omonedas. Mientras el importe de latransacción sea bajo, los costos deverificaciónresultaránexcesivosparaconsentir ganancia alguna si el pagose efectúa con tarjetas ordinarias.La tarjeta de efectivo minimiza el

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A UN BANCO; EL BANCOACREDITA LA CUENTA

DEL COMERCIANTE

LECTOR DE TARJETAS

EMISION DE LA TARJETA EL USUARIO REALIZA UNA COMPRA

TARJETA VERSATIL

EXPENDEDORDE TARJETAS

PROCESOS EN EL EQUIPO DE LECTURA

1 INSERCION DE LA TARJETA

2 APLICACION DE ENERGIAELECTRICA A LA TARJETA

3 RECONOCIMIENTO YMUTUA AUTENTIFICACION

DE LA TARJETA Y EL LECTOR

4 CONFIRMACION DEL IMPORTEPOR EL COMPRADOR

5 TRANSFERENCIA DEL MONTO DESDE LA TARJETA AL LECTOR

6 EL LECTOR ORDENA LA INSCRIPCION ENLA TARJETA DEL NUEVO SALDO;

LA TARJETA REDUCE SU VALOR POREL IMPORTE DE LA COMPRA

7 CONCLUSION Y EXPULSIONDE LA TARJETA

BANCO

pequeño importe. Los lectores de tarjetas transfieren periódicamente informacióna los bancos, acreditando las cantidades en la cuenta del vendedor, bien directa-mente o a través de una caja de compensación. Las tarjetas más evolucionadasson recargables; las más sencillas, agotado el saldo, se desechan sin más.

4. EN SWINDON, una ciudad inglesa,se está ensayando el Mondex, un sis-tema de “monedero electrónico” en elque tarjetas versátiles intercambian di-nero digital.A diferencia de la mayoríade otros sistemas de valor depositado,Mondex permite que el dinero electró-nico circule indefinidamente de manoen mano sin pasar por un depósitobancario. Alrededor de la cuarta partede los habitantes de Swindon utilizanestas tarjetas en tiendas, restaurantes,lavanderías y quioscos de prensa. Esteotoño empezará otro ensayo en Guelph,Ontario,dondeinclusolosparquímetrosadmitirán tarjetas.

coste de la transacción, pues estácargada con valor dinerario en lugarde actuar como mera indicatriz deuna cuenta bancaria: transfiere elequivalente digital de las monedas obilletes a la “caja registradora” delcomerciante,cuyoarqueopuede,mástarde, ingresarse en un banco. Losniños, los turistas y otras personasque no dispongan de cuenta banca-ria en la localidad pueden servirsede estas tarjetas, cuya venta puedeefectuarse incluso en máquinas ex-pendedoras.

Las tarjetas de este tipo resultan particularmente atractivas para

teléfonos públicos, pago de estaciona-miento,fotocopiadorasymáquinasex-pendedoras, las cuales, eliminado eldepósito para monedas, dejan de serun objetivo tentador para ladrones ygamberros. Aunque sus “monederosdigitales”todavíahandeserprotegidoscontra exacciones no autorizadas ycontraeldineroelectrónicofalsificado,estosproblemasparecenmássencillosde resolver que sus equivalentes conelementos materiales.

Laeliminacióndeldinerotangible,sea en billetes o en moneda pico,podría evitar gastos nada desprecia-bles.Loseconomistasestimanqueelrecuento, traslado, almacenaje y pro-teccióndeldineroenefectivosuponealrededor del 4 por ciento del valorde todas las transacciones. Tambiénhandeconsiderarse los interesesquese pierden al guardar el dinero enefectivo en lugar de ingresarlo enunbanco.ElRoyalBankdeCanadá,que participa en ensayos con dinerodigital en Ontario, mantiene en todoinstantealrededordemilmillonesdedólares al alcance de la mano.

En las tarjetas cargadas con efec-tivo, los costos por transacción tien-den a ser inferiores a los de lastarjetasdecréditoodeldineroordina-rio, pero exigen una inversión inicialmáselevada.Lastarjetaspropiamentedichas son más caras y los primerosen propugnar su empleo tendrán queafrontar el costo de instalación deuna infraestructura de equipos lecto-res. Además, será preciso modificarlosprogramasinformáticosdiseñadosparaprocesartransaccionescontarje-

tas de crédito o débito, capacitándo-los para operar con las nuevas, másparecidos a una versión digital delos cheques de viaje. Un lector detarjetasversátilestípicopodríacostarlo que valen los lectores de tarjetasmagnéticas capaces de llamar a unacompañía de tarjetas de crédito parala comprobación de transacciones.

Los precios de los lectores detarjetas versátiles bajarán al aumen-tar el volumen de producción. Sinembargo, el coste de los equiposqueespreciso instalares importante.El número de tarjetas para pagos alcontadoestácreciendosincesar;exis-ten ya grandes programas en marchao en proyecto en Estados Unidos,Australia, Canadá, Colombia, Chile,Dinamarca, España, Italia, Portugal,Reino Unido, Taiwan y otros países.El nivel de aceptación entre los con-sumidores no es el mismo en todosellos.Las tarjetasofrecenclaraseco-nomías a bancos y a comerciantes,pero la traducción de tales ventajasen incentivos a los consumidorespuede resultar difícil. Y los bancosnacionales de cada país se muestrancomprensiblemente precavidos antelo que de hecho supone un nuevométodo de imprimir dinero, métodosin reglas fijas que determinen quéautoridad garantiza su valor.

La mayoría de las tarjetas de-positarias de efectivo que están enserviciosontarjetasdesechables.Losdispositivos recargables funcionaríande igual manera a la hora de hacerlascompras,perohabríandecontenerprogramación adicional para permitirque el usuario transfiriera fondosa la tarjeta agotada. (La encripta-ción y otras técnicas de seguridadcontribuirían a garantizar que lastarjetas fueran recargadas tan sólomediante transacciones legítimas.)Citibank, Chase Manhattan, Visa yMasterCardestánponiendoapuntounprograma experimental para tarjetasde efectivo en la ciudad de NuevaYork. Estas compañías van a propor-cionar tarjetas versátiles recargablesa unos 50.000 clientes; las tarjetasdispondrán también de bandas mag-néticas ordinarias para las transac-ciones habituales. Alrededor de 500tiendas, restaurantes y comercios dediversotiporecibiránlectorescapacesde aceptar transacciones con dineroelectrónico.Para losrecientesJuegosOlímpicos de Atlanta se emitió másde un millón de tarjetas versátiles,utilizables en los recintos olímpicosy en tiendas de las cercanías.

Cierto número de grupos estánrespaldando sistemas rivales paradepositar valor dinerario en tarje-

APLICACION Y LUGAR

MasterCard Cash. Tarjeta deefectivo, Canberra

VisaCash. Tarjeta de efec-tivo. Atlanta

Proton. Tarjeta de efectivo.Bélgica, Holanda, Brasil,Australia

Tarjeta de identidad de laSeguridad Social. España

Documento de identidad.Corea del Sur

Tarjeta del Seguro deEnfermedad. Alemania

Tarjeta de información sani-taria. Unión Europea

Tarjeta de transporte, sincontactos. Hong Kong

Tarjeta de valor depositadoy de identidad. UniversidadWashington en San Luis

NUMERODETARJETAS

Emitidas 10.000

Más de 1 millón

Emitidas 90.000

Ya emitidas 500.000.Previstas 7 millones en1997, 40 millones en elaño 2001

Ya emitidas 1500

Emitidas 80 millones

Serán emitidas 200.000.Inicio en 1996

Ya emitidas 20.000;3 millones en 1997

Emitidas 12.500

Algunas aplicaciones de las tarjetas versátilesESTADO

Comenzada en marzo de 1996. Lastarjetas se admiten en 250 tiendas

Utilizables en recintos olímpicos, entransportes públicos y en tiendas

En proceso de introducción a plenaescala

En proceso de introducción a plenaescala. La tarjeta facilita el acceso alSeguro de Enfermedad. Comprobaciónpor huella dactilar almacenada

Proyecto experimental. La tarjeta con-tiene la identificación personal, per-miso de conducción, serviciosmédicos y de jubilación

Programa iniciado en 1994. Sólo paraidentificación del beneficiario

Proyectos experimentales de tarjetasque sólo contengan datos esencialespara tratamientos médicos

Iniciado con carácter experimental ennoviembre de 1995. En proceso deintroducción

Sistema en servicio. Las tarjetas ope-ran en máquinas expendedoras, lavan-derías y otros servicios de pequeñoimporte. También sirven de documentode identidad para el acceso a las ins-talaciones de la universidad

FUENTE: CardTech/SecurTech ’96 Conference Proceedings, Atlanta

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tas versátiles. Todos usan práctica-mente los mismos equipos, pero suprogramación no es la misma. Losfabricantes de lectores de tarjetasestán, en consecuencia, poniendo apunto equipos capaces de manejarmúltiplesprotocolos.Todavíanoestáclaro qué sistema será el preferidopor los clientes; cada uno presentaventajas peculiares y puntos flacos.Losprotocolosparadepositarefectivoutilizados en los programas experi-mentalesdeNuevaYorkyAtlanta,seaporcaso,sonrelativamentesencillos,pero limitados. Así, no está previstoque se pueda rescindir o reemplazarel valor de una tarjeta robada operdida.ElsistemaDigiCash,basadoen complejos protocolos criptográfi-cos, es seguro y no deja rastro desus operaciones, pero exige mayorcapacidad de cómputo y, por ende,sustarjetassonmáscaras.ElsistemaBritish Mondex, entretanto, aspira aserunsistemaseguroyagranescalapara reemplazar monedas y billetes:el dinero electrónico puede circularindefinidamente de un usuario a otrosin pasar por un depósito bancario.EstáencursounensayoenSwindon,en el sur de Inglaterra, y está dandocomienzootroenGuelph,enOntario;con él se prevéquehasta los parquí-metros aceptarán dinero digital.

Signo característico de la versati- lidaddeesta técnica, las tarjetas

puedenportarinformaciónmédicadeimportancia. La tarjeta puede alma-cenar datos sobre la cobertura delseguro. Puede facilitar también in-formación clínicabásica, como listasde sensibilidades a medicamentos, elnombre y el teléfono del médico deltitularuotras informacionesesencia-les en caso de urgencia. Una tarjetaversátilquecontuvieralainformaciónde mayor relevancia sobre el trata-mientoqueestásiguiendoelpacientepuede facilitar mucho la atenciónmédica,sinrevelardetallesdelicadosde carácter reservado o de titulari-dad, suponiendo que las autoridadessanitarias tratasen de ubicar el his-torial médico completo del pacienteen un microcircuito para facilitar suportabilidad.

De hecho, bastaría automatizar elproceso de inscripción del nombredel paciente y de los datos de suseguro o de su cuenta en los for-mularios médicos para hacer muchomás eficiente el procesamiento de suseguro. En Alemania han empezadoa proveer a todos los ciudadanos deuna tarjeta electrónica que contendrála información básica relativa a suseguro de enfermedad; en Francia

se está investigando un programasimilar.

En Francia y en Japón, los en-fermos renales pueden disponer deuna tarjeta versátil donde se recogesu historial de dialización y los tra-tamientos prescritos. Estos enfermossuelen necesitar dos o tres sesio-nes semanales de diálisis; ademásde la máquina, en cada sesión serequieren un determinado conjuntode parámetros y una combinaciónespecífica de fármacos. Antes de laintroduccióndelastarjetasversátiles,los enfermos estaban obligados aacudir al centro de diálisis donde seguardaba y actualizaba su historial,pero ahora pueden gozar de libertadde desplazamiento. Los controles deseguridad incorporados en la tarjetacontribuyen a garantizar que nadie,excepto losmédicosyotraspersonasautorizadas,puedaleeroactualizarlainformación relativa al tratamiento.

Acausadeloscostosdetelecomu-nicación que entraña la verificaciónde las transacciones mediante tarjetade crédito, tal vez resulte apropiadoque una de las aplicaciones más in-novadorasdeldispositivoseencuentreen el corazón de una nueva gene-ración de comunicaciones móviles.El sistema global de comunicaciónmóvil(GSM)estableceunanormativatécnica para los teléfonos celularesdigitales; alrededor de 10 millonesde personas disponen de teléfonosGSM, siendo más de 85 los paísesdonde ya está disponible el servicioo donde se está instalando. Cadateléfono GSM está diseñado paraaceptar una tarjeta versátil que con-tiene información relativa al númerode teléfono del titular de la tarjetay del conjunto de servicios a losque puede acceder. A una ejecutivaque viaje a Bélgica le basta extraeren su casa la tarjeta versátil de suunidad GSM e insertarla en otraprestada o alquilada en el lugar dedestino. Cuando alguien marca sunúmero, el sistema de seguimientolocalizaráautomáticamenteelaparatoque esté provisto de su tarjeta versá-til, se encuentre donde se encuentre,y le pasará la llamada. La tarjetaversátil puede, además, encriptar latransmisión, impidiendo las escuchasaccidentales posibles con teléfonoscelulares de otros tipos.

Aligualqueconotrasaplicacionesde las tarjetas versátiles, los EstadosUnidos van rezagados en serviciosGSM con respecto a muchos países.Existen ya unos cuantos programasexperimentales, pero no se espera undespliegue generalizado hasta 1997.Los sistemas GSM que están siendo

construidosallíoperanalafrecuenciade 1,9 gigahertz, en lugar de los 1,8habituales en otros países; utilizanademásdostécnicasrivaleseincompa-tibles. En consecuencia, los aparatospueden resultar inservibles fuera desuámbito.Las tarjetasversátilesquelos animan tendrían, empero, quefuncionar en todo el mundo.

Si las tarjetas versátiles puedendotar de identidad a un dispositivoelectrónico, ¿podrán servir tambiénde credenciales infalsificables paralas personas? Las tarjetas versáti-les pueden portar muchísima másinformación que los rectángulos decartulina o de plástico utilizados endocumentos de identidad, permisosde conducción, tarjetas de seguros yotras.Yesprobablequepuedanpor-tarla de modo mucho más seguro.

Las tarjetas de identidad suelenllevarunafotografíayunafirma,paraquelasautoridadespuedancomprobarque el portador y el titular son unamismapersona.Lastarjetasversátilespueden, para mejorar la seguridad,contenerunnúmerode identificaciónpersonal, pero también añadir un ca-tálogo de identificadores biométricosdeotrostipos:espectrosdevoz,hue-llas dactilares, barridos de la retinao del iris, pautas dinámicas de la

5.LOSTELEFONOSCELULARESba-sadosen lanormaGSMcarecendevidafaltos de una tarjeta versátil que se lainfunda. La tarjeta contiene el númerodel abonado e información contable.Puederealizartambiénunprocesamientodigital de la señal para codificar laconversación,frustrandoasílasescuchasquemartirizanalosusuariosdeteléfonoscelulares analógicos.

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firma.Alserlepresentadaunatarjetaprovista de un patrón de referencia,un ordenador puede determinar enqué medida concuerda su portadorcon ese patrón. En Holanda, lasautoridades aduaneras han ensayadoya un sistema para acelerar en losaeropuertos las comprobaciones deidentidad de los viajeros habituales.Lapersonaapoyaundedo sobreunalámina de cristal y una cámara devídeo capta su huella dactilar. Des-pués, un ordenador coteja la imagendevídeoconunahuelladereferenciaalmacenada en la tarjeta versátil.Estando la referencia en una tarjetaversátil,noesnecesarioconectarconuna base de datos centralizada parala confirmación de identidad.

Estastécnicasdecotejosonimper-fectastodavía.Lastarjetasversátilesfuncionan bien, pero los algoritmosde extraccióny comparacióndepa-tronesbiométricos todavíasondefi-cientes.Hayquedecidir,además,siimportamásrechazaralosimposto-resquegarantizarque siempre seanaceptados los legítimos titulares: esimprobable que una tarjeta que unavez al año someta a su portador ala embarazosa experiencia de unerror de identificación consiga unaaceptación generalizada.

Estayotrasconsideracioneshacenpensar que las tarjetas versátileshan alcanzado un primer estadio demadurez técnica: el factor limitanteen los sistemas que las utilizanno es ya su capacidad. Su futurodepende, en cambio, del diseño desuprogramacióninformática,deas-pectoseconómicos,deproblemasderesponsabilidad legalyde respetoalaintimidad,delaaceptacióndelosconsumidores y de una multitud deotros problemas de índole políticao personal.

BIBLIOGRAFIA COMPLEMENTARIA

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