EP0155054A2 - Circuit for avoiding unauthorized access to a communication system which is secured by means of a user individual password - Google Patents

Circuit for avoiding unauthorized access to a communication system which is secured by means of a user individual password Download PDF

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EP0155054A2
EP0155054A2 EP85200324A EP85200324A EP0155054A2 EP 0155054 A2 EP0155054 A2 EP 0155054A2 EP 85200324 A EP85200324 A EP 85200324A EP 85200324 A EP85200324 A EP 85200324A EP 0155054 A2 EP0155054 A2 EP 0155054A2
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Koninklijke Philips NV
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Philips Kommunikations Industrie AG
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    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C9/00—Individual registration on entry or exit
    • G07C9/30—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass
    • G07C9/32—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check
    • G07C9/33—Individual registration on entry or exit not involving the use of a pass in combination with an identity check by means of a password

Definitions

  • the invention relates to a circuit arrangement for preventing unauthorized access to a communication system secured by subscriber-specific passwords.
  • passwords are assigned to the authorized users in addition to an open identification in order to legitimize an authorized user to a communication system protected against external access. These passwords may only be known to the person authorized to access and the location to be accessed. Before an access is released, the correspondence of this assignment is checked.
  • the assignments of the secret passwords of all authorized users are stored in a file of the location (s) that are responsible for access. After receiving an identification, the deciding body expects a password that matches the password queried from its file as assigned. If the passwords match, access is considered to be authorized and identified.
  • the blocking period after a mismatch is 1 x 10 8 multiplied by a storage (control) access time of 500 ns equal to 50s in the given example. With 65 536 possible attempts, this would result in a time of 65 536 times 50 s equal to 910 hours or 38 days for the determination of a single valid assignment. An average time requirement of 10 to 14 days should be assumed to be realistic for finding a valid assignment.
  • the figure shows the circuit arrangement according to the invention.
  • the secret passwords assigned to the open identifications (memory addresses) at input A are stored in memory 1.
  • the comparator 2 checks the correspondence of an external password present at input B with the secret password assigned from memory 1 after the open identification at input A. In the event of a match, the comparator 2 supplies the logic level low to the subsequent gate 5 and the negation 4. In the event of an error, the comparator 2 supplies the logic level high.
  • the functions have a preparatory influence on the monostable delay circuit 3 and, together with it, on the output link 6.
  • the monostable delay circuit 3 supplies the logic level high in the idle state at output E and preparatively at output link 6.
  • Output D carries the logic level low (negative statement). The arrangement is activated with the logic level high at input C.
  • the arrangement is in the "monostable delay circuit running" state, the comparator 2 detects mismatch.
  • a logic level high at input C has no effect on the negative statement low at output D and may reset the monostable delay circuit 3 to the beginning (retriggering).
  • the output E carries the logic level low (delayed access).
  • the arrangement according to the invention provides protection against the experimental determination of secret password assignments by making electrical access more difficult Extension of access time in the event of an error.
  • the entire arrangement is attached to a carrier 7 in a manner that is secure in terms of access and is surrounded by an insoluble covering. Mechanical manipulations require the arrangement to be destroyed.
  • the invention thus also provides protection against direct access to the memory 1.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Storage Device Security (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Bei einem durch teilnehmerindividuelle Passworte gesicherten Kommunikationssystem ist zur Abwehr des unberechtigten Zugangs häufig ein die möglichen Passworte enthaltender Speicher (1) und ein die jeweils empfangenen Passworte mit dem Speicherinhalt vergleichender Vergleicher (2) vorgesehen. Zur Erhöhung der Sicherheit ist erfindungsgemäss zusätzlich eine am Ausgang des Vergleichers (2) über ein Eingangsgatter (5) angeschaltete monostabile Verzögerungsschaltung (3) mit nachgeschalteter Ausgangsverknüpfung (6) vorgesehen. Diese werden in Abhängigkeit vom Vorhandensein eines an einem besonderen Eingang (C) stehenden Aktivierungssignals derart vorbereitet, dass bei Nichtübereinstimmung des empfangenen mit dem gespeicherten Passwort die monostabile Verzögerungsschaltung (3) startet und während ihres Ablaufs die Ausgangsverknüpfung (6) sperrt, während bei Übereinstimmung die Ausgangsverknüpfung (6) öffnet.In a communication system secured by subscriber-specific passwords, a memory (1) containing the possible passwords and a comparator (2) comparing the passwords received with the memory content is often provided to prevent unauthorized access. According to the invention, a monostable delay circuit (3) connected to the output of the comparator (2) via an input gate (5) with a subsequent output link (6) is provided to increase safety. Depending on the presence of an activation signal at a special input (C), these are prepared in such a way that if the received password does not match the stored password, the monostable delay circuit (3) starts and blocks the output linkage (6) while it is running, while if it matches, the Output link (6) opens.

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Abwehr des unberechtigten Zugangs zu einem durch teilnehmerindividuelle Paßworte gesicherten Kommunikationssystem. Derartige Paßworte werden zur Legitimation eines Zugangsberechtigten zu einem gegen fremden Zugriff geschützten Kommunikationssystem den Zugangsberechtigten zusätzlich zu einer offenen Identifikation zugeordnet. Diese Paßworte dürfen nur dem jeweils Zugangsberechtigten und der über den Zugang zu befindenden Stelle bekannt sein. Vor der Freigabe eine Zuganges wird die Übereinstimmung dieser Zuordnung überprüft.The invention relates to a circuit arrangement for preventing unauthorized access to a communication system secured by subscriber-specific passwords. Such passwords are assigned to the authorized users in addition to an open identification in order to legitimize an authorized user to a communication system protected against external access. These passwords may only be known to the person authorized to access and the location to be accessed. Before an access is released, the correspondence of this assignment is checked.

In der Regel sind die Zuordnungen der geheimen Paßworte aller Zugangsberechtigten in einer Datei der über den Zugang zu entscheidenden Stelle (n) gespeichert. Nach Erhalt einer Identifikation erwartet die entscheidende Stelle ein Paßwort, das mit dem aus ihrer Datei als zugeordnet abgefragten Paßwort übereinstimmt. Im Falle der Übereinstimmung der Paßworte gilt der Zugang Begehrende als zugangsberechtigt und identifiziert.As a rule, the assignments of the secret passwords of all authorized users are stored in a file of the location (s) that are responsible for access. After receiving an identification, the deciding body expects a password that matches the password queried from its file as assigned. If the passwords match, access is considered to be authorized and identified.

Die Sicherheit eines solchen Systems hängt wesentlich davon ab, wie sicher der Inhalt des Paßwortspeichers gegen unbefugtes Auslesen oder Verändern geschützt werden kann. Die Gefahr des unbefugten Auslesens ist mit der sprunghaft angestiegenen Anwendung von Heimcomputern und einer entsprechenden Verbreitung des entsprechenden Computerwissens in einem nicht mehr übersehbaren Teilnehmerkreis erheblich gewachsen. Erfolgreiche Versuche, durch rechnergeschütztes systematisches oder auch zufallsbedingtes Ausprobieren an geheime Paßworte zu gelangen, häufen sich.The security of such a system essentially depends on how securely the contents of the password memory can be protected against unauthorized reading or modification. The risk of unauthorized reading has increased considerably with the rapid increase in the use of home computers and a corresponding spread of the corresponding computer knowledge in a group of participants that can no longer be overlooked. Successful attempts by calc Unprotected systematic or random attempts to get secret passwords are piling up.

Hier setzt die Erfindung ein. Es ist die Aufgabe der Erfindung, einem potentiellen Manipulanten, der sich mit einer Serie von mutmaßlichen Paßworten den Zugang zu einer gesicherten Information, z.B. einer Datenbank, einem Mobilfunknetz, einem Rechnerverbund zu erschleichen sucht, durch entsprechende Schaltungsmaßnahmen abzuwehren.This is where the invention comes in. It is the object of the invention to provide a potential manipulator with a series of putative passwords to gain access to secure information, e.g. a database, a mobile radio network, a computer network seeks to sneak through appropriate circuit measures.

Diese Aufgabe wird durch die im Patentanspruch 1 angegebene Schaltungsanordnung gelöst.This object is achieved by the circuit arrangement specified in claim 1.

Da die gesamte Schaltungsanordnung durch die Fortschritte der modernen Halbleiterspeichertechnik in ihrem Raumbedarf kaum ins Gewicht fällt, wird in weiterer Ausbildung der Erfindung ihre vielfache Anwendung vor jeder Freiwahlstufe eines Vermittlungssystems oder jedem belegbaren Kanal eine Mobilfunksystems vorgesehen. Damit sind einer beabsichtigten Blockierung eines Systems enge Grenzen gesetzt.Since the progress of modern semiconductor memory technology means that the entire circuit arrangement is of little importance in terms of its space requirement, in a further development of the invention a multiple use of a mobile radio system is provided before each free choice stage of a switching system or every assignable channel. This limits the intended blocking of a system.

Zur Erhöhung der Sicherheit sind alle Elemente der Schaltungsanordnung zugriffsicher auf einem Träger aufgebracht und mit einer unlösbaren Umhüllung umgeben. Direkter gegenständlicher Zugriff zum Speicher setzt die Zerstörung der Speicheranordnung voraus. Elektrischer Zugriff verlängert im Falle der Nichtübereinstimmung einer Paßwortzuordnung die Zugriffszeit für die nächste Speicherabfrage um den Faktor 1 x 108. Ein 16-Bit-Paßwort kann theoretisch bis zu 216 gleich 65 536 Zuordnungsversuche mit verlängerter Zugriffszeit erfordern, um eine einzige Zuordnung zu ermitteln.In order to increase security, all elements of the circuit arrangement are attached to a carrier in a manner that is secure against access and surrounded with an insoluble covering. Direct physical access to the memory presupposes the destruction of the memory arrangement. In the event of a password assignment not matching, electrical access extends the access time for the next memory query by a factor of 1 x 10 8 . A 16-bit password can theoretically require up to 2 16 equal to 65 536 attempted assignments with extended access time to get a single pass to determine order.

Die Sperrfrist nach einer Nichtübereinstimmung betrage im vorgegebenen Beispiel 1 x 108 multipliziert mit einer Speicher-(regel-) zugriffszeit von 500 ns gleich 50s. Bei 65 536 möglichen Versuchen ergäbe dies eine Zeit von 65 536 mal 50 s gleich 910 Stunden oder 38 Tagen für die Ermittlung einer einzigen gültigen Zuordnung. Ein mittlerer Zeitbedarf von 10 bis 14 Tagen dürfte als realistisch für das Auffinden einer gültigen Zuordnung anzunehmen sein.The blocking period after a mismatch is 1 x 10 8 multiplied by a storage (control) access time of 500 ns equal to 50s in the given example. With 65 536 possible attempts, this would result in a time of 65 536 times 50 s equal to 910 hours or 38 days for the determination of a single valid assignment. An average time requirement of 10 to 14 days should be assumed to be realistic for finding a valid assignment.

Die Figur zeigt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung. Im Speicher 1 sind die den offenen Identifikationen (Speicheradressen) am Eingang A zugeordneten geheimen Paßworte abgespeichert. Der Vergleicher 2 prüft die Übereinstimmung eines am Eingang B anstehenden äußeren Paßwortes mit dem aus dem Speicher 1 nach der offenen Identifikation am Eingang A zugeordneten geheimen Paßwort. Im Falle der Übereinstimmung liefert der Vergleicher 2 den Logikpegel low an das nachfolgende Gatter 5 und die Negation 4. Im Fehlerfalle liefert der Vergleicher 2 den Logikpegel high. Die Funktionen haben vorbereitenden Einfluß auf die monostabile Verzögerungsschaltung 3 und gemeinsam mit dieser auf die Ausgangsverknüpfung 6. Die monostabile Verzögerungsschaltung 3 liefert im Ruhezustand am Ausgang E und vorbereitend an der Ausgangsverknüpfung 6 den Logikpegel high. Der Ausgang D führt den Logikpegel low (Negativaussage). Mit dem Logikpegel high am Eingang C wird die Anordnung aktiviert.The figure shows the circuit arrangement according to the invention. The secret passwords assigned to the open identifications (memory addresses) at input A are stored in memory 1. The comparator 2 checks the correspondence of an external password present at input B with the secret password assigned from memory 1 after the open identification at input A. In the event of a match, the comparator 2 supplies the logic level low to the subsequent gate 5 and the negation 4. In the event of an error, the comparator 2 supplies the logic level high. The functions have a preparatory influence on the monostable delay circuit 3 and, together with it, on the output link 6. The monostable delay circuit 3 supplies the logic level high in the idle state at output E and preparatively at output link 6. Output D carries the logic level low (negative statement). The arrangement is activated with the logic level high at input C.

Es sind folgende Fälle möglich:

  • Die Anordnung befindet sich im Ruhezustand und der Vergleicher 2 erkennt Übereinstimmung. Während des Logikpegels high am Eingang C führt der Ausgang D den Logikpegel high (Positivaussage). Die monostabile Verzögerungsschaltung 3 bleibt im Ruhezustand, damit führt deren Ausgang E den Logikpegel high (normaler Zugriff).
The following cases are possible:
  • The arrangement is in the idle state and the comparator 2 recognizes agreement. During the logic level high at input C, output D carries the logic level high (positive statement). The monostable delay circuit 3 remains in the idle state, so that its output E leads to the logic level high (normal access).

Die Anordnung befindet sich im Ruhezustand und der Vergleicher 2 erkennt Nichtübereinstimmung (Fehler). Mit dem Logikpegel high am Eingang C wird über das Gatter 5 die monostabile Verzögerungsschaltung 3 aktiviert. Der Ausgang E nimmt den Logikpegel low an und hält diesen bis zum Ablauf der Verzögerungsschaltung 3 (verzögerter Zugriff). Der Ausgang D bleibt während des Logikpegels high am Eingang C in Ruhelage, d.h. auf dem Logikpegel low (Negativaussage).The arrangement is in the idle state and the comparator 2 detects mismatch (error). With the logic level high at input C, the monostable delay circuit 3 is activated via the gate 5. The output E assumes the logic level low and holds it until the delay circuit 3 expires (delayed access). Output D remains at rest at input C during the logic level high, i.e. at the logic level low (negative statement).

Die Anordnung befindet sich im Zustand "monostabile Verzögerungsschaltung läuft", der Vergleicher 2 erkennt Übereinstimmung. Ein Logikpegel high am Eingang C bleibt ohne Wirkung auf die Negativaussage low am Ausgang D. Der Ausgang E führt den Logikpegel low (verzögerter Zugriff).The arrangement is in the "monostable delay circuit running" state, the comparator 2 recognizes agreement. A logic level high at input C has no effect on the negative statement low at output D. Output E carries the logic level low (delayed access).

Die Anordnung befindet sich im Zustand "monostabile Verzögerungsschaltung läuft", der Vergleicher 2 erkennt Nichtübereinstimmung. Ein Logikpegel high am Eingang C bleibt ohne Wirkung auf die Negativaussage low am Ausgang D und setzt ggf. die monostabile Verzögerungsschaltung 3 an den Anfang zurück (Nachtriggerung). Der Ausgang E führt den Logikpegel low (verzögerter Zugriff).The arrangement is in the "monostable delay circuit running" state, the comparator 2 detects mismatch. A logic level high at input C has no effect on the negative statement low at output D and may reset the monostable delay circuit 3 to the beginning (retriggering). The output E carries the logic level low (delayed access).

Die erfindungsgemäße Anordnung gewährt Schutz gegen das experimentelle Ermitteln geheimer Paßwortzuordnungen durch das Erschweren des elektrischen Zugriffs über die Verlängerung der Zugriffszeit im Fehlerfalle.The arrangement according to the invention provides protection against the experimental determination of secret password assignments by making electrical access more difficult Extension of access time in the event of an error.

Die gesamte Anordnung ist gegenständlich zugriffssicher auf einem Träger 7 aufgebracht und mit einer unlösbaren Umhüllung umgeben. Mechanische Manipulantionen setzen die Zerstörung der Anordnung voraus. Damit gewährt die Erfindung auch Schutz gegen direkten Zugriff zum Speicher 1.The entire arrangement is attached to a carrier 7 in a manner that is secure in terms of access and is surrounded by an insoluble covering. Mechanical manipulations require the arrangement to be destroyed. The invention thus also provides protection against direct access to the memory 1.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zur Abwehr des unberechtigten Zugangs zu einem durch teilnehmerindividuelle Paßworte gesicherten Kommunikationssystem, bestehend aus einem die möglichen Paßworte enthaltenden Speicher (1) und einem die jeweils empfangenen Paßworte mit dem Speicherinhalt vergleichenden Vergleicher (2), welcher im Falle der Übereinstimmung von empfangenen und gespeicherten Paßwort dem rufenden Teilnehmer den Zugang freigibt, gekennzeichnet durch eine am Ausgang des Vergleichers (2) über ein Eingangsgatter (5) angeschaltete monostabile Verzögerungsschaltung (3) mit nachgeschalteter Ausgangsverknüpfung (6), welche in Abhängigkeit vom Vorhandensein eines an einem besonderen Eingang (C) anstehenden Aktivierungssignals derart vorbereitet werden, daß bei Nichtübereinstimmung des empfangenen mit dem gespeicherten Paßwort die monostabile Verzögerungsschaltung (3) startet und während ihres Ablaufs die Ausgangsverknüpfung (6) sperrt, während bei Übereinstimmung die Ausgangsverknüpfung (6) öffnet.1.Circuit arrangement for preventing unauthorized access to a communication system secured by subscriber-specific passwords, consisting of a memory (1) containing the possible passwords and a comparator (2) comparing the passwords received with the memory content, which, if the received and stored password enables access to the calling subscriber, characterized by a monostable delay circuit (3) connected to the output of the comparator (2) via an input gate (5) with a downstream output link (6) which, depending on the presence of a special input (C ) pending activation signal be prepared such that if the received password does not match the stored password, the monostable delay circuit (3) starts and blocks the output link (6) during its execution, while if the output link (6) matches, it opens opens. 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betriebszustand "monostabile Verzögerungsschaltung läuft" an einem besonderen Ausgang (E) erkennbar ist.2. Circuit arrangement according to claim 1, characterized in that the operating state "monostable delay circuit is running" is recognizable at a special output (E). 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß alle Elemente der Schaltungsanordnung zugriffsicher auf einem Träger (7) aufgebracht und mit einer unlösbaren Umhüllung umgeben sind.3. A circuit arrangement according to claim 1 and 2, characterized in that all elements of the circuit arrangement are applied in a manner that is secure against access on a carrier (7) and are surrounded by an insoluble covering. 4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ihre vielfache Anwendung vor jeder Freiwahlstufe eines Vermittlungssystems oder jedem belegbaren Kanal eine Mobilfunksystems.4. A circuit arrangement according to claim 1, characterized by its multiple use a mobile radio system before each free choice level of a switching system or every assignable channel.
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