Suicaなど10カードの場合は、乗車駅も経由駅も、更に言うとカード内残額すらも、カード内に記録されているものが使われます。
そうでないと、運賃計算&残高確認&運賃差し引きを今のように瞬時で実行することができません。
ですから暗号鍵が万一漏れたら不正カードが蔓延してシステムが崩壊するので、厳重に管理されています。交通系電子マネー導入の審査が厳しい理由ですね。
で、改札機はその結果などを後からサーバーに送ります。サーバー側で矛盾を確認した場合はネガティブデータとして記録し、システム全体に随時配信することで不正カードを排除する仕組みになっています。