Платежный шлюз для интернет магазина, верно ли я понимаю?

Посмотрите решение checkout от cloudpayments.ru

Какую выбрать платежную систему для работы с клиентами из США?

Вот гляньте https://github.com/undr/cloud_payments

Какие технологии использовать, чтобы максимально защитить приложение под Android для оплаты пластиковыми картами?

Используйте специальное SDK для приема платежей в мобилках
cloudpayments.ru/Docs/MobileSDK