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La smart card a microprocessore, grazie alla potenza di calcolo fornita da un microprocessore incluso nel microchip, può essere paragonata ad un piccolo computer portatile altamente affidabile e inattaccabile in grado di elaborare e memorizzare informazioni salvaguardandone la riservatezza. Nella memoria del microchip è installato un sistema operativo che implementa la logica operativa della smart card. In particolare il sistema operativo si occupa della gestione interna della memoria e fornisce varie funzioni tra le quali lettura e scrittura in memoria, funzioni di programmazione dei permessi di accesso, funzioni crittografiche, ecc. La programmabilità del microchip conseguente alla presenza di un sistema operativo, consente di ottimizzare e personalizzare la smart card per una particolare applicazione o di integrare sullo stesso dispositivo più applicazioni (eventualmente interagenti tra loro). L'unico limite a tale flessibilità è rappresentato dalla disponibilità di risorse di memoria. Il set di comandi di una smart card a microprocessore è molto più vasto di quello di una smart card a sola memoria. Oltre ai comandi di lettura e scrittura, le smart card a microprocessore forniscono comandi di gestione dell'accesso alla memoria (es. comandi di verifica del PIN) e comandi di gestione del file system interno. Il singolo comando viene chiamato APDU (Application Protocol Data Unit). Grazie alla capacità di memorizzare informazioni in maniera estremamente sicura e inviolabile e alla possibilità di elaborare dati al suo interno, la smart card a microprocessore si propone in primo luogo come strumento informatico di identificazione sicura e certificata degli individui; in secondo luogo come dispositivo di elaborazione a supporto della crittografia in grado di memorizzare e proteggere le chiavi crittografiche private e di eseguire i principali algoritmi crittografici.
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