Las diferentes carteras móviles funcionan de diferentes maneras. Este artículo de 2014 tiene una buena descripción general, de la que he tomado Las citas a continuación. Que yo sepa, nada importante ha cambiado desde entonces.
Google Wallet
[Google Wallet] emite al cliente una tarjeta virtual de Google Wallet. Esta tarjeta virtual es emitida por Bancorp Bank a través de Google y esencialmente actúa como un intermediario entre la tarjeta preferida del cliente y el comerciante.
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En lugar de que la información de su tarjeta Visa emitida por Chase se envíe desde la terminal del comerciante al comprador adquirente, la Tarjeta virtual de Google Wallet solicita los fondos de su tarjeta preferida, y la información de la Tarjeta virtual se envía al comerciante, quien posteriormente lo envía al procesador de pagos. A partir de ahí, esa información se procesa como lo haría la información de una tarjeta tradicional.
En otras palabras, cuando carga una tarjeta en Google Wallet, está eligiendo usarla como fuente de financiamiento para otra tarjeta (virtual) , que es lo que realmente se envía a la comerciante. No hay un enlace directo a su tarjeta, por lo que sus datos están seguros.
ApplePay
Cuando configura Apple Pay por primera vez, [envía los datos de la tarjeta a Apple]. Apple siguiente "envía los datos cifrados, junto con otra información sobre la actividad y el dispositivo de su cuenta de iTunes (como el nombre de su dispositivo, su ubicación actual o si tiene un largo historial de transacciones dentro de iTunes) a su banco. Con esta información, su banco determinará si aprueba agregar su tarjeta a Apple Pay ”. En cierto sentido, este proceso de configuración es como la autorización inicial en un pago con tarjeta de crédito tradicional. En una transacción simple con tarjeta de crédito, los detalles de la tarjeta se envían al banco para su autorización, y se devuelve una aprobación al comerciante que permite que se realice la transacción.
Sin embargo, la configuración de Apple Pay parece ser la primera y la única vez que Apple y un emisor transmiten la información real de su tarjeta de crédito. Una vez que la información llega a la red de la tarjeta, se descifra y la red de la tarjeta emite un token denominado Número de cuenta del dispositivo (DAN). El DAN es específico del dispositivo. La red de tarjetas envía este DAN a Apple junto con otra información "como la clave utilizada para generar códigos de seguridad dinámicos únicos para cada transacción", según la página de soporte de Apple.
En otras palabras, Apple trabaja directamente con su banco para generar un token especial que es único para su dispositivo, y luego lo usa como pago a través de cualquier comerciante porque el banco emisor lo aceptará como válido.
TL; DR
Apple trabaja con los bancos para generar un token que funciona como una tarjeta (en lugar de las específicas del comerciante mencionadas en la pregunta), y carga directamente a su cuenta. Pero si el banco no lo soporta, estás hosed.
Google Wallet le emite una nueva tarjeta virtual de su banco asociado, y luego ese banco carga su tarjeta real antes de autorizar cualquier transacción.