Opa, vamo lá:
Sobre o cartão de crédito possuir sistema operacional, basicamente smart cards em geral possuem um sistema operacional, nos casos que eu trabalhei eram 2, ou Java ou Multos, só diferenciava a maneira na qual a aplicação era instalada no cartão, mas o funcionamento na rua é o mesmo, é como se a comunicação entre a maquininha e o cartão fosse via API, para a maquininha tanto faz qual linguagem está rodando no cartão, desde que ele siga o padrão. Não consigo dar tantos detalhes sobre essa parte, porque eu trabalhava na instalação de aplicações e não na parte do sistema operacional, mas basicamente a gente recebia uma documentação de como funcionava a instalação de uma aplicação e seguia.
Sobre evolução do setor é um pouco difícil porque 5 anos nesse meio é muito pouco, pra ter uma ideia, a maioria dos cartões emitidos possuem validade de 5 anos, então é como se eu tivesse trabalhado apenas por uma "geração" de cartões. Mas vou tentar falar um pouco.
Sobre evolução de funcionalidade para o usuário do cartão no fim das contas não tem muita coisa, até porque tudo que se quiser fazer precisa de muita avaliação de segurança, e o pessoal está seguindo mais por uma linha de não precisar mais do cartão, do que de melhorar o cartão em si, mas tem algumas coisas legais que eu vi:
- O início dos cartões com NFC (inclusive é um dos motivos de terem parado de gravar o número em alto relevo, pois isso podia furar a antena)
- O início da escrita com tinta (como o número do cartão era uma coisa extremamente importante, não podiam correr o risco do número ser apagado, por isso usavam o alto relevo, mas agora o número não é tão importante, pois a maioria dos bancos possuem cartão virtual, e a tecnologia avançou muito então difícilmente a tinta sai)
- Voice card (Basicamente um cartão com bluetooth, que conecta no seu celular e te fala o que ta acontecendo no terminal, foi criado para auxiliar cegos a não tomarem golpe, já vi alguns de exemplo funcionando na minha frente, mas nunca um em produção)
- Wearables: Basicamente alguns clientes criaram maneiras diferentes de se ter pagamento por NFC, sem ser no formato de um cartão, mas o funcionamento era exatamente o mesmo, nunca vi ninguém usando, acho que não queriam sair fazendo propaganda do banco no pulso
- Features de segurança:
- Cartões capazes de realizar cálculos criptográficos que auxiliam na segurança e dificuldade de clonagem
- Substituição de PIN Offline por PIN Online (basicamente antigamente muitos cartões guardavam internamente o PIN e um contador de tentativas e verificavam offline se a senha estava correta, por isso era necessário ir no ATM alterar a senha, pois o ATM enviava comandos para o cartão trocar a senha, mas isso tinha muitos vetores diferentes de ataque, então agora o cartão nem liga para o PIN, ele só obriga o terminal a pedir, mas toda a validação é feita pelo banco no backend)