Общая информация о магнитных картах метро Санкт-Петербурга

В этом разделе есть информация только о картах, имеющихся в коллекции. Метрополитен выпускал множество других магнитных карт, не упомянутых здесь (служебные, на одну поездку и другие) - информацию о них вы сможете найти в других источниках. Технические детали приведенные ниже, могут содержать ошибки или неточности, так что относиться к ним стоит как к набору догадок.

 На официальном сайте Петербургского метрополитена указано, что первая очередь системы прохода пассажиров в метрополитен по магнитным картам  (АСКОП-М) была внедрена в июне 1995 года. На сайте разработчика системы ЗАО "ЭЛСИ" указан год начала разработки системы - 1992. Бюджет был сформирован за счет субсидии банка "Национальный кредит", средств городского и федерального бюджетов, а также собственных средств Петербургского Метрополитена. Эта система была уникальна для России - ни в одном другом городе страны не использовались карты с магнитной полосой. 

Карты изготавливала компания Rosan Finance, сейчас являющаяся одним из лидеров в производстве пластиковых карт для финансовых, государственных и транспортных систем. 

Магнитная полоса, несмотря на ее нестандартное расположение, являлась вполне обычной 3-х трековой полосой. При этом, использовался только второй (центральный) трек. Данные были записаны в стандартном формате ISO (включая знаки начала и конца записи), если не считать незначительные отличия. Знаки начала и конца записи удобны для чтения в любом направлении, с их помощью считыватель может безошибочно определить начало и конец записи, а значит - карту можно вставлять в считыватель любым "концом".

Номера билетов указывались на надпечатке и кодировались на магнитной полосе. При этом номер на надпечатке мог быть указан в одном из двух форматов:

• 2.4.7 - напр. 00.0000.0000000 - Первые две цифры - код типа проездного документа (ПД), следующие четыре - серия, последние семь - номер. Тип некоторых ПД был жестко привязан к физическому носителю (например, Единый на квартал, Единый на месяц), но многие из них записывались на одинаковые физические носители (на магнитную карту Многоразовый можно было записать семь разных типов ПД, на магнитную карту Багажный - три). Вероятно поэтому от надпечатки типа постепенно отказались. АСКОП-М могла включать в себя 99 типов ПД, но фактически использовалось около 50. 
• 4.7 - напр. 0000.0000000 - Только серия и номер носителя. Этот формат стал основным для всех карт метрополитена. 

В электронном виде все носители имели номер в формате 2.4.7, в таблице ниже указаны типы ПД и соответствующие коды.

В 2021 году мне удалось раздобыть древний считыватель и множество карт с магнитной полосой в центре (в основном - бланки проездного билета "Транзитный", но были также бумажные карты Лондонского метро и даже "Единый на месяц"). Вот так это выглядело:

Считыватель.

Об устройстве я расскажу в отдельной статье, вернемся к основной теме.

Итак, любой проездной документ, подразумевавший автоматический контроль, представлял собой магнитную карту с HiCo-полосой в центре. При приобретении на центральный трек записывались тип билета, номер кассы, серия и номер билета, ресурс, срок годности и код соответствия системе.

Интернет в те времена был дорогим, медленным и нестабильным, поэтому система работала в полу-онлайн режиме: на кассе билеты выгружались в центральную базу данных практически сразу, а вот турникеты связывались с ней периодически, для загрузки и выгрузки черного и серого (!) списков. Да, в системе было два списка:

• Черный - Поддельные карты - система определила эти карты как клонированные (копия валидной) или модифицированные (неверный набор данных). Турникет, обнаружив карту из этого списка складировал ее в накопитель и сообщал оператору турникетной линейки. 
• Серый - Подозрительные карты - как правило (но необязательно) - льготные карты. Они считались подозрительными, так как владелец мог передать карту лицу без права на льготу. Система определяла такие карты и сообщала о их предъявлении оператору турникетной линейки. Попадание в этот список возможно автоматически , но также известно о ручной процедуре. Например, оператор увидел, что в 4 турникете был предъявлен льготный билет, но прошедший через него человек внешне не похож на льготника. Так как пассажир уже прошел турникет, оператор отправит его билет в серый список, и при следующем чтении пассажиру загорится запрещающий сигнал "Х", а билет будет складирован или потребует ручного контроля.

Помимо системы списков на пути злоумышленника стояли также следующие препятствия:

• Физический формат носителя. Карты с магнитной полосой в центре выпускались и выпускаются в основном по спецзаказам, в свободной продаже их нет. Можно было бы использовать валидные билеты с истекшим ресурсом, но это было экономически нецелесообразно: стоимость носителя была равна стоимости поездки, нескладируемые билеты требовали предъявления документов и/или покупки большого ресурса, а дешевые билеты на количество поездок складировались при последней поездке. При этом, подделанный билет неизбежно попадал в черный список и изымался при одном из предъявлений. В этой схеме было только одно слабое место - проездной билет "Транзитный", использовавшийся для проезда участка размыва между станциями "Лесная" и "Площадь Мужества". Дело в том, что билет стоил как одна поездка, но должен был быть предъявлен дважды (один раз - при посадке в метро, второй раз - на одной из станций размыва, чтобы продолжить поездку), после чего носитель складировался. Таким образом, чтобы получить бесплатный носитель требовалось лишь приобрести "Транзитный" билет вместо жетона и не предъявлять его второй раз.
• Высокая коэрцитивность магнитной полосы. Даже если злоумышленник получил несколько подходящих носителей, для модификации данных на них потребовалось бы дорогое и недоступное широкой публике оборудование для кодирования HiCo карт. Сейчас все еще можно найти на различных сайтах старые инструкции о копировании низкокоэрцитивных магнитных таксофонных карт с помощью пары магнитофонных головок закрепленных на раме, но такой способ здесь был бы бесполезен.
• Код соответствия системе. Даже если злоумышленник получил носители, способ их модифицировать и понял формат записи, он не смог бы создать корректный набор данных. Это самый главный технологический метод защиты информации, он до сих пор широко применяется в AFC по всему миру. 

Также не следует забывать об административных мерах: специальные сотрудники перед и за турникетной линейкой, видеонаблюдение и выборочная проверка билетов вкупе с технологическими методами защиты сделали подделку билетов не только технически-сложной, дорогой, но и крайне опасной затеей. В итоге, абсолютное большинство билетных нарушений было связано с передачей льготных билетов другому лицу, а реальных подделок было достаточно мало (ссылка {архив}) . 

Несмотря на относительно высокую защищенность и дешевизну носителей, использование магнитных карт все еще было сопряжено со значимыми тратами денег/человеческих ресурсов на обслуживание турникетов: любая трещина или сильный изгиб на карте мог привести к выходу из строя протяжного механизма турникета и застреванию поврежденной карты в нем; шероховатости и частицы грязи, появляющиеся на магнитной полосе, со временем приводили к истиранию читающих головок, а время транзакции по карте (вставить карту в крошечную щель → дождаться чтения карты → дождаться возврата карты) было сравнительно большим.

Турникет, принимающий магнитные карты и жетоны. Санкт-Петербург.

По ряду причин, указанных выше, в 2004 году начался переход на новую систему оплаты проезда на основе бесконтактных смарт-карт.