DE10037174C2

DE10037174C2 - Datenträger, insbesondere mit holographischem Speicher

Info

Publication number: DE10037174C2
Application number: DE2000137174
Authority: DE
Inventors: Frank C Bormann; Dirk Fischer; Michael Jahnich; Lohtar Fannasch
Original assignee: Orga Kartensysteme GmbH
Current assignee: Idemia Germany GmbH
Priority date: 2000-07-31
Filing date: 2000-07-31
Publication date: 2003-01-16
Anticipated expiration: 2020-08-01
Also published as: DE10037174A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Speicherung von verschlüsselten Daten auf einem Datenträger, einen Datenträger und eine Schreib- und/oder Lesevorrichtung, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens, nach dem Oberbegriff des betreffenden Patentanspruchs.

Eine herkömmliche Chipkarte weist ein in ihr implementiertes Chipmodul auf, wie z. B. ein Mikroprozessor-Chipmodul mit einem RAM-Speicher. Da heutige RAM-Speicher eines solchen Chipmoduls typischerweise lediglich eine Speicherkapazität von 64 KByte aufweisen, ist die Einsatzmöglichkeit einer Chipkarte sehr beschränkt.

Ferner ist eine Chipkarte mit einem in ihrer Vorderseite implementierten Chipmodul bekannt, die auf ihrer Rückseite einen optischen Datenspeicher nach Art einer CD-ROM aufweist. Auf einem solchen optischen Datenspeicher lassen sich nur relativ geringe Datenmengen von einigen MByte speichern. Da die Daten bitweise bzw. seriell gespeichert sind, können sie nur relativ langsam ausgelesen werden.

Die Datenträgerkarte weist einen Datenträgerkörper aus geeignetem Kunststoffmaterial, wie beispielsweise Polycarbonat (PC) Polyvinylchlorid (PVC), Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polyethylenterephtalat (PET) auf.

Aus der WO 99/57719 ist eine Datenträgerkarte mit einem holographischen Datenspeicher bekannt, der aus einem Polyesterfilm besteht und in Reflexion arbeitet.

Auf dem Datenträgerkörper ist einseitig eine Reflexionsfolie aufgebracht, die in Abhängigkeit von der Wellenlänge der auf sie auftreffenden Laserstrahlung entweder reflektierend oder durchlässig bzw. transparent für Laserstrahlung ist. Über dieser Reflexionsfolie ist ein holographischer Datenspeicher in Form einer polarisationsempfindlichen Polymerfolie angeordnet.

Von Nachteil ist, daß die im Polyesterfilm holographisch gespeicherten Daten bei Temperaturen von über 80°C verloren gehen.

Aus der EP 802 527 A1 ist ein Verfahren zur Speicherung von verschlüsselten Daten auf einem Datenträger bekannt, bei dem ein Schlüssel in einem optischen Speicher des Datenträgers gespeichert wird. Ein holographischer Speicher ist nicht vorgesehen.

Aus der WO/00/36566 A1 ist ein Verfahren zur Authentifikation mittels biometrischer Merkmale bekannt. Ein holographischer Speicher wird nicht eingesetzt.

Gemäß der DE 197 13 218 A1 wird ein Hologramm auf einen Datenträger aufgebracht, wobei das Hologramm ein biometrisches Merkmal, wie beispielsweise eine Unterschrift, aufweist. Eine Verschlüsselung des Merkmals und Durchführung eines Verschlüsselungsverfahrens mittels eines Chips ist nicht vorgesehen.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere in der Bereitstellung eines Verfahrens zur vertraulichen Speicherung großer Datenmengen auf einem Datenträger und in der Bereitstellung eines hierfür geeigneten Datenträgers sowie einer hierfür geeigneten Schreib- und/oder Lesevorrichtung.

Diese Aufgabe wird durch die in den betreffenden unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den zugeordneten unabhängigen Patentansprüchen angegeben.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, mit einem (Daten-) Schlüssel und einem zugehörigen kryptographischen Verfahren bzw. Algorithmus, wie z. B. einem bekannten RSA-, Public-Key oder DES-Verfahren Daten zu verschlüsseln und diese verschlüsselten Daten in einem optischen Datenspeicher des erfindungsgemäßen Datenträgers zu speichern. Bei dem Datenträger handelt es sich bevorzugt um eine Datenträgerkarte, wie insbesondere eine Chipkarte, die neben einem herkömmlichen Chipmodul einen optischen Datenspeicher aufweist.

Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der optische Datenspeicher durch einen holographischen Datenspeicher gebildet. Ein holographischer Datenspeicher besitzt ein hohes Speichervermögen bzw. eine hohe Speicherdichte und gestattet die Speicherung großer Datenmengen selbst auf einer herkömmlichen (kleinen) Datenträgerkarte, wie insbesondere eine Chipkarte. So lassen sich beispielsweise mehr als zwei Gigabyte an Daten in dem holographischen Datenspeicher einer erfindungsgemäßen Datenträgerkarte speichern.

Neben der hohen Speicherkapazität eines holographischen Datenspeichers hat ein solcher Datenspeicher den Vorteil, im Vergleich zu einer CD-ROM bei der die Daten seriell gespeichert werden, daß die Daten wesentlich schneller mittels einer geeigneten Laservorrichtung eingeschrieben und auch wieder ausgelesen werden können. Dies liegt an der paralellen, seitenweisen Speicherung des holographischen Datenspeichers.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in dem holographischen Datenspeicher, der vorzugsweise auf einem Kartenkörper angeordnet wird, Daten eines Patienten gespeichert. In dem holographischen Datenspeicher einer solchen Patientendatenkarte lassen sich beispielsweise Röntgenaufnahmen und die Krankengeschichte des Patienten, die einen Umfang von mehreren 100 MByte haben können, optisch speichern. Die Patientendatenkarte erleichtert dem behandelnden Arzt die Diagnose und Weiterbehandlung des Patienten, dem die betreffende Karte zugeordnet ist.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden in dem holographischen Datenspeicher, der vorzugsweise auf einem Kartenkörper vorgesehen wird, insbesondere Daten gespeichert, deren Speicherung ein Speichermedium mit einer hohen Speicherkapazität erfordert (Speicherkarte). Bei solchen Daten kann es sich beispielsweise um sogenannte MP3-Dateien, wie insbesondere MP3-Musik-Dateien oder MP3-Video-Dateien, die beispielsweise aus dem Internet heruntergeladen worden sind, handeln. Die Dateien einer solchen Speicherkarte können dann beispielsweise von einem entsprechenden, insbesondere portablen Abspielgerät abgespielt werden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine herkömmliche SIM-Karte für das Mobiltelefon, die ein SIM-Chipmodul aufweist, mit einem holographischen Datenspeicher versehen. Bei den in dem holographischen Datenspeicher einer solchen SIM-Karte gespeicherten Daten kann es sich beispielsweise um die Daten einer Datenbank und/oder eines geographischen Informationssystems und/oder um (Bild-) Daten des Karteninhabers, wie ein Paßbild des autorisierten Karteninhabers, handeln. Ein erfindungsgemäßer Datenträger, wie insbesondere eine Datenträgerkarte mit einem herkömmlichen SIM-Modul und einem erfindungsgemäßen optischen Datenspeicher, könnte beispielsweise die herkömmliche SIM-Karte eines Mobiltelefons ersetzen. Dem Benutzer kann dann bei Verwendung eines Mobiltelefons mit einer Ortserfassungseinrichtung, wie einem GPS-Modul, ein geographisches Informationssystem zur Orientierung zur Verfügung gestellt werden, wie bei einem Auto-Navigationssystem.

Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, den zur Verschlüsselung der Daten verwendeten Schlüssel auf dem Datenträger in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form zu speichern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der der Datenträger eine herkömmliche Datenträgerkarte mit einem in dieser implementierten Chipmodul ist, wird der Schlüssel in einem nichtflüchtigen Speicher des Chipmoduls gespeichert. Das herkömmliche Chipmodul weist einen ablaufgesteuerten Mikroprozessor auf, der den Zugriff auf den nichtflüchtigen Speicher des Chipmoduls und erfindungsgemäß auf den im nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Schlüssel kontrolliert.

Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, den Schlüssel in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form und/oder in maschinenlesbarer Form auf dem Datenträger bzw. dem optischen Datenspeicher zu speichern bzw. ein- oder aufzubringen.

Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, daß der erfindungsgemäße Datenträger den Schlüssel einer externen Schreib- und/oder Lesevorrichtung, wie insbesondere ein Terminal, nach einer herkömmlichen, positiv verlaufenen Prüfung der Authentizität bzw. einer Autorisierungsprüfung der Schreib- und/oder Lesevorrichtung dieser zur Verfügung stellt. Bei dem erfindungsgemäßen Datenträger handelt es sich wiederum bevorzugt um eine Chipkarte mit einem herkömmlichen Mikroprozessor-Chipmodul, das die Autorisierungsprüfung der Schreib- und/oder Lesevorrichtung steuert und der Schreib- und/oder Lesevorrichtung den Schlüssel ggf. zur Verfügung stellt bzw. übermittelt.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schlüssel erst nach einer Freigabe durch den Benutzer des erfindungsgemäßen Datenträgers an die Schreib- und/oder Lesevorrichtung übermittelt wird. Bei der Freigabe kann es sich beispielsweise um die korrekte Eingabe der persönlichen Identifizierungsnummer des Inhabers des Datenträgers bzw. des Karteninhabers, der sogenannten PIN, oder um die Bereitstellung eines biometrischen Merkmals seitens des autorisierten Inhabers handeln.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Schreib- und/oder Lesevorrichtung mittels des an sie übermittelten Schlüssels in die Lage versetzt, eine (vorzugsweise schnelle) Entschlüsselung der im optischen Datenspeicher des erfindungsgemäßen Datenträgers gespeicherten Daten vorzunehmen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Schlüssel mit dem die auf dem optischen Datenspeicher gespeicherten Daten verschlüsselt sind, von Datenträger zum Datenträger variiert. Bei dem Schlüssel kann es sich beispielsweise um einen persönlichen Schlüssel des autorisierten Inhabers des Datenträgers handeln, wie z. B. die persönliche Identifizierungsnummer (PIN) oder die digitale Signatur des autorisierten Inhabers.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der optische Speicher durch einen photorefrakiven Kristall, einen Flüssigkristall oder ein Photopolymer gebildet. Unter einem Photopolymer soll insbesondere ein für Laserstrahlung photoempfindliches Polymer, verstanden werden. Ein solches Polymer ist in der EP-A1-0704513 beschrieben. Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Polymer vorgesehen, das eine oder mehrere Eigenschaften des in der EP-A1-0704513 beschriebenen Polymers bzw. der beschriebenen Polymere aufweist.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein wiederbeschreibbares Polymer verwendet.

Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Polymer verwendet, das sich mit einer oder mehreren Polycarbonatfolien zu einem Folienverbund laminieren läßt. Ein solches Polymer ist insbesondere für Kartenanwendungen vorteilhaft.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Polymer verwendet, das einen hohen Beugungswirkungsgrad und/oder einen hohen Brechungsindex aufweist. In einem solchen Polymer lassen sich in besonders zuverlässiger Weise Daten holographisch speichern bzw. aus diesem auslesen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht ein Polymer vor, dessen Empfindlichkeit weitgehend auf eine bestimmte Wellenlänge, wie z. B. 532 nm, abgestimmt ist. Diese Abstimmung kann beispielsweise durch eine Dotierung des Polymers, wie insbesondere durch eine Dotierung mit einem Farbstoff erfolgen.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der optische Speicher des Datenträgers, wie insbesondere ein holographischer Speicher, durch eine mit einem Photopolymer beschichtete Kunststoffolie aus PC, PET, ABS oder PVC in Koextrusion gebildet. Eine weitere besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung verwendet eine extrudierte Photopolymerfolie. Die mit einem Photopolymer beschichtete Kunststoffolie oder die aus einem Photopolymer bestehende Folie wird bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in den Datenträger einlaminiert.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Datenspeicher, wie insbesondere ein holographischer Datenspeicher, durch eine oder mehrere Speicherzellen gebildet, die über die Fläche bzw. Kartenfläche des Datenträgers verteilt angeordnet sind.

Bei einer ersten Variante handelt es sich bei den Speicherzellen um "Inseln" in der einlaminierten Photopolymerfolie bzw. Kunststoffolie, z. B. Polycarbonat.

Die Speicherzellen zur vorzugsweise holographischen Speicherung von Daten sind insbesondere an einseitig oder beidseitig unbedruckten Stellen des Datenträgers bzw. der Datenträgerkarte vorgesehen, um eine Beeinflussung der Laserstrahlung beim Einschreiben oder Auslesen von Daten in die Speicherzellen weitgehend zu vermeiden.

Bei einer zweiten Variante wird der erfindungsgemäße Datenspeicher, wie insbesondere ein holographischer Datenspeicher, durch eine oder mehrere Speicherzellen gebildet, die Speichermodule sind. Die Speichermodule werden bevorzugt vorgefertigt und nach der Fertigstellung des Datenträgers bzw. der Datenträgerkarte, insbesondere eine vorgenannte Chipkarte, in eine oder mehrere Ausnehmungen des Datenträgers bzw. der Datenträgerkarte eingefügt.

An der Verwendung von vorgefertigten Speichermodulen ist insbesondere vorteilhaft, daß diese nicht durch den Herstellungsprozeß des Datenträgers bzw. der Datenträgerkarte und insbesondere nicht durch dabei vorhandene hohe Temperaturen beschädigt werden. Indem die beiden Komponenten separat voneinander hergestellt werden, beispielsweise an verschiedenen Orten und von verschiedenen Personen, läßt sich die Sicherheit gegen Fälschungen von erfindungsgemäßen Datenträgern bzw. Datenträgerkarten verbessern.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die ein oder mehreren holographischen Speichermodule in eine Kavität des Datenträgers bzw. der Datenträgerkarte einzukleben, die in ihrer Form und/oder in ihren Abmessungen der bekannten Kavität zur Aufnahme eines bekannten Chipmoduls ähnelt oder sogar identisch hiermit ist.

Soll das holographische Speichermodul bzw. die holographischen Speichermodule in Reflexion betrieben werden, so ist nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in dem Datenträger bzw. in der Datenträgerkarte eine Sackloch-Kavität zur Aufnahme jeweils eines holographischen Speichermoduls vorgesehen. Soll das holographische Speichermoduls bzw. die holographischen Speichermodule in Transmission betrieben werden, so ist nach einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung in dem Datenträger bzw. in der Datenträgerkarte eine Durchgangsloch-Kavität zur Aufnahme jeweils eines holographischen Speichermoduls vorgesehen, die auf ihrer Oberseite und Unterseite jeweils von einer für Laserstrahlung transparenten Schicht verschlossen ist.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Kavität, eine Sackloch-Kavität oder Durchgangsloch- Kavität, eine schulterartige Auflagefläche für das holographische Speichermodul auf. Das holographische Speichermodul besteht seinerseits bevorzugt aus einer für die Laserstrahlung transparenten Trägerschicht unter der eine holographische Speicherschicht angebracht ist. Die Verbindung zwischen der Unterseite der Trägerschicht und der holographischen Speicherschicht kann beispielsweise über eine Vergußmasse oder Klebemasse erfolgen - in Analogie zu einem herkömmlichen Chipmodul. Ein solches erfindungsgemäßes holographisches Speichermodul wird bevorzugt derart in die Kavität eingebracht, daß die Randbereiche der Trägerschicht auf der schulterartigen Auflagefläche der Kavität aufliegen und mit ihr verklebt sind, wobei sich die holographische Speicherschicht, ggf. nebst Vergußmasse, vorzugsweise weitgehend berührungsfrei in bezug auf die Wände der Kavität, in der Kavität befindet.

Soll das holographische Speichermodul in Transmission betrieben werden, so ist darauf zu achten, daß unter dem Speichermodul lediglich für die Laserstrahlung transparente Schichten im Datenträger bzw. in der Datenträgerkarte vorgesehen werden. Soll das holographische Speichermodul hingegen in Reflexion betrieben werden, so ist darauf zu achten, daß unter dem Speichermodul eine die Laserstrahlung reflektierende Schicht im holographischen Speichermodul bzw. im Datenträger bzw. in der Datenträgerkarte vorgesehen wird.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die holographische Speicherschicht an ihren Seitenflächen und/oder an ihrer Unterseite mit einem Schutzrahmen zu umgeben. Der Schutzrahmen kann beispielsweise durch Kupfer oder eine Kupferfolie gebildet sein. Soll das holographische Speichermodul in Reflexion betrieben werden, so kann der Schutzrahmen auch gleichzeitig die reflektierende Schicht bilden.

Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, das holographische Speichermodul und/oder den optischen Speicher, wie insbesondere einen holographischen Speicher, mit einer weitgehend für Laserstrahlung transparenten, kratzfesten Folie abzudecken, wie insbesondere eine Folie aus PMMA.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen, nicht notwendigerweise maßstäblichen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Teile bezeichnen. Es zeigt:

Fig. 1 eine Datenträgerkarte mit einer holographischen Speicherschicht - in Draufsicht;

Fig. 2 die Datenträgerkarte der Fig. 1 im Querschnitt entlang der Linie A-A;

Fig. 3 eine Datenträgerkarte mit einer ersten Variante eines holographischen Speichermoduls - im Querschnitt; und

Fig. 4 eine Datenträgerkarte mit einer zweiten Variante eines holographischen Speichermoduls - im Querschnitt.

Die in Fig. 1 in einer Draufsicht dargestellte Datenträgerkarte 100 weist einen Kartenkörper 101, ein Chipmodul 102 und ein oder mehrere holographische Speicherzellen 103 auf, wovon in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber lediglich eine einzige Speicherzelle 103 dargestellt. Im Fall von mehreren holographischen Speicherzellen 103 können diese beispielsweise regelmäßig oder unregelmäßig über die Kartenfläche, vorzugsweise in unbedruckten Bereichen der Kartenoberfläche, vorgesehen sein.

Bei dem Chipmodul 102 kann es sich insbesondere um ein herkömmliches Chipmodul handeln, das in einen Kartenkörper implementiert ist. Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Datenträgerkarte 100 ein herkömmliches Mikroprozessor- Chipmodul implementiert. Das Mikroprozessor-Chipmodul weist insbesondere einen ablaufgesteuerten Mikroprozessor und einen nichtflüchtigen Speicher auf, in dem der (Daten-) Schlüssel mit dem die in der holographischen Speicherzelle 103 verschlüsselt gespeicherten Daten verschlüsselt worden sind, gespeichert ist. Der Zugriff auf den Schlüssel erfolgt vorzugsweise unter der (alleinigen) Kontrolle des ablaufgesteuerten Mikroprozessors. Bevorzugterweise veranlaßt der Mikroprozessor die Übermittlung des Schlüssels an eine Schreib- und/oder Lesevorrichtung, nachdem diese von dem Mikroprozessor während eines Authentifizierungsvorgangs als echt bzw. als zur Entschlüsselung der in der holographischen Speicherzelle 103 verschlüsselten Daten autorisiert befunden worden ist. Bei der Schreib- und/oder Lesevorrichtung kann es sich beispielsweise um ein Terminal handeln. Ferner kann vorgesehen sein, daß der Mikroprozessor die Übermittlung des Schlüssels an die Schreib- und/oder Lesevorrichtung erst dann veranlaßt, wenn dem Mikroprozessor die korrekte persönliche Identifizierungsnummer (PIN) des autorisierten Karteninhabers oder dgl., z. B. nach einer Eingabe über die Schreib- und/oder Lesevorrichtung, übermittelt worden ist.

Fig. 2 zeigt die Datenträgerkarte 100 im Querschnitt entlang der Linie A-A. Die Datenträgerkarte 100 besteht zumindest entlang der Linie A-A aus einer transparenten, weitgehend kratzfesten Folie oder Beschichtung 104, vorzugsweise aus PMMA, einer darüber befindlichen ersten transparenten Folie aus Polycarbonat 105, einer darüber befindlichen zweiten transparenten Folie aus Polycarbonat 105, einer darüber befindlichen Kunststoffolie 106, die mit einem Photopolymer 107 beschichtet ist, und einer darüber befindlichen weiteren transparenten, weitgehend kratzfesten Folie oder Beschichtung 104, vorzugsweise wiederum aus PMMA.

Vorzugsweise weist die weitgehend kratzfeste Folie 104 eine Dicke von ca. 100 µm, die transparenten Folien aus Polycarbonat 105 jeweils eine Dicke von ca. 200 µm und die mit einem Photopolymer 107 beschichtete Kunststoffolie 106 eine Dicke von ca. 300 bis 500 µm auf. Es versteht sich, daß dies lediglich ein Beispiel für eine mögliche Gestaltung ist. Die Speicherung von Daten erfolgt mit Hilfe einer geeigneten Schreibvorrichtung, die mit Hilfe von Laserstrahlung Daten in das Photopolymer 107 einbringt. Die Schreibvorrichtung verwendet hierzu einen Laserstrahl, der in einen Signalstrahl 108 und in einen Referenzstrahl 109 aufgeteilt wird. Durch einen geeigneten Modulator (nicht dargestellt) werden dem Signalstrahl 108 die zu speichernden Daten in Form eines Musters aufgeprägt. Treffen der Referenzstrahl und der Signalstrahl auf die holographische Speicherschicht bzw. das Photopolymer 107 auf und werden dort zur Überlagerung gebracht, so erzeugen sie dort ein die zu speichernden Daten repräsentierendes Interferenzmuster (nicht dargestellt). Durch die Ausrichtung der molekularen Dipole in der Speicherschicht 107 ändert sich deren Brechungsindex und in der Speicherschicht entsteht ein optisches Gitter, das das Interferenzmuster und damit letztlich die zu speichernden Daten wiedergibt.

Wird ein solches optisches Gitter mit dem obengenannten Referenzstahl 108 bestrahlt, so kann das in dem optischen Gitter gespeicherte Bitmuster der zu speichernden Daten 110 und damit die gespeicherten Daten rekonstruiert und in elektronischer Form bereitgestellt werden.

Werden der Winkel und/oder die Phasenlage des Laser- Referenzstrahls variiert (Multiplexing), so lassen sich in verschiedenen Ebenen der optischen Speicherschicht 107 Daten speichern und über einen entsprechenden Laser-Referenzstrahl 109 aus ihr auslesen.

Fig. 3 zeigt eine Datenträgerkarte 300 bei der anstelle der holographischen Speicherzelle 103 der Datenträgerkarte 100 eine erste Variante eines holographischen Speichermoduls 305 vorgesehen ist - im Querschnitt im Bereich des holographischen Speichermoduls.

Das holographische Speichermodul 305 weist eine transparente, weitgehend kratzfeste Folie oder Beschichtung 104 auf, die eine Trägerschicht für eine holographische Speicherschicht 107, wie insbesondere ein Photopolymer, bildet. Die Oberseite der holographischen Speicherschicht 107 ist auf der Unterseite der Trägerschicht mechanisch fixiert. Die holographische Speicherschicht 107 ist im Bereich der Trägerschicht von einer Verklebemasse 301 umschlossen, die für eine mechanische Fixierung der holographischen Speicherschicht 107 auf der Unterseite der Trägerschicht sorgt. Zudem fixiert die Verklebemasse 301 einen Schutzrahmen 302, vorzugsweise aus Kupfer, der die holographische Speicherschicht 107 an ihren Seitenflächen umschließt.

Das aus der transparenten, weitgehend kratzfesten Folie oder Beschichtung 104, der holographischen Speicherschicht 107, der Verklebemasse 301 und dem Schutzrahmen 302 gebildete holographische Speichermodul 305 ist in eine Sackloch-Kavität 303 der Datenträgerkarte 300 implementiert. Die Sackloch- Kavität 303 im Kartenkörper weist eine schulterartige Ausnehmung 304 am oberen Rand der Bohrung auf, die eine Auflagefläche zur Auflage der Trägerschicht 104 bzw. der unter der Trägerschicht 104 befindlichen Verklebemasse 301 bildet. Über die Verklebemasse 301 ist das holographische Speichermodul 305 in der Sackloch-Kavität 303 der Datenträgerkarte 300 mechanisch fixiert. Die Unterseite und die Oberseite der Datenträgerkarte 300 ist jeweils durch eine transparente, weitgehend kratzfeste Folie oder Beschichtung 104 gebildet, wobei die obere kratzfeste Folie 104 der Datenträgerkarte 300 weitgehend bündig zur kratzfesten Folie oder Beschichtung 104 des holographischen Speichermoduls 305 ist.

Die Abmessungen des holographischen Speichermoduls 305 und der zugehörigen Sackloch-Kavität 303 können beispielsweise weitgehend dieselben Abmessungen aufweisen, wie ein herkömmliches Chipmodul für eine bekannte Datenträgerkarte und dessen zugehörige Sackloch-Kavität. Hieran ist insbesondere von Vorteil, daß für die Herstellung der Sackloch-Kavität keine weiteren, besonderen Werkzeuge erforderlich sind und die Sackloch-Kavität für das Chipmodul und das erfindungsgemäße holographische Speichermodul 305 bzw. 401 (vgl. Fig. 4) beispielsweise während eines einzigen Arbeitsgangs hergestellt werden können.

Fig. 4 zeigt eine Datenträgerkarte 400 bei der anstelle der holographischen Speicherzelle 103 der Datenträgerkarte 100 eine zweite Variante eines holographischen Speichermoduls 401 vorgesehen ist - im Querschnitt im Bereich des holographischen Speichermoduls.

Das holographische Speichermoduls 401 unterscheidet sich von dem in Fig. 3 dargestellten holographischen Speichermodul 105 dahingehend, daß es lediglich aus einer transparenten, weitgehend kratzfesten Folie oder Beschichtung 104, vorzugsweise aus PMMA, die eine Trägerschicht bildet, und einer holographischen Speicherschicht 107 besteht, die vorzugsweise durch ein Photopolymer gebildet ist. Ein weiterer Unterschied besteht darin, daß die Trägerschicht 104 dicker als die in Fig. 3 dargestellte Trägerschicht 104 ist. Die holographische Speicherschicht 107 ist zwischen der Unterseite der Trägerschicht 104 und der Oberseite der weitgehend kratzfesten Folie oder Beschichtung 104 auf der Unterseite der Datenträgerkarte 400 mechanisch fixiert ist, nachdem das holographische Speichermodul 401 in die Sackloch-Kavität 303 des Kartenkörpers der Datenträgerkarte 400 eingefügt worden ist. Die Randbereiche der Unterseite der Trägerschicht 104 liegen auf der schulterartigen Ausnehmung 304 der Sackloch- Kavität 303 auf und sind dort mechanisch fixiert, z. B. verklebt.

Die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten holographischen Speicherschichten werden in Transmission betrieben. Es versteht sich, daß die in den Fig. 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung dahingehend abgewandelt werden können, daß unter der holographischen Speicherschicht eine reflektierende Schicht vorgesehen wird, wenn die dargestellten holographischen Speicherschichten in Reflexion betrieben werden sollen.

Bezugszeichenliste

100

Datenträgerkarte mit einer holographischen Speicherschicht

101

Kartenkörper

102

Chipmodul

103

holographische Speicherzelle

104

transparente, weitgehend kratzfeste Folie oder Beschichtung

105

transparente Folie aus Kunststoff, z. B. PC, PET, PVC oder ABS

106

mit einem Photopolymer

107

beschichtete Kunststoffolie

107

holographische Speicherschicht bzw. Photopolymer

108

Signalstrahl

109

Referenzstrahl

110

rekonstruierte gespeicherte Daten

300

Datenträgerkarte mit einem holographischen Speichermodul

301

Vergußmasse bzw. Verklebemasse

302

Schutzrahmen, insbesondere aus Kupfer

303

Sackloch-Kavität

304

schulterartige Ausnehmung, Auflagefläche

305

holographisches Speichermodul

400

Datenträgerkarte mit einem holographischen Speichermodul

401

holographisches Speichermodul

Claims

1. Verfahren zur Speicherung von verschlüsselten Daten auf einem Datenträger (100; 300; 400), bei dem
in einem ersten Schritt mittels mindestens einem (Daten-) Schlüssel und einem kryptographischen Verfahren bzw. Algorithmus, wie z. B. ein RSA-Verfahren, Public-Key- Verfahren oder DES-Verfahren, verschlüsselte Daten in einem optischen Datenspeicher (107) des Datenträgers gespeichert werden,
der optische Datenspeicher ein holographischer Datenspeicher (107) ist,
der mindestens eine Schlüssel in einem zweiten Schritt in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form auf dem Datenträger gespeichert wird,
der Datenträger hierzu zusätzlich zu dem mindestens einen optischen Speicher (107) mit einem Speicherelement (102) mindestens zur Speicherung des Schlüssels versehen ist, und
das Speicherelement durch ein im Datenträger implementiertes Chipmodul gebildet ist, das einen ablaufgesteuerten Mikroprozessor aufweist, der den Zugriff auf den im Speicherelement (102) gespeicherten Schlüssel kontrolliert.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in einem dritten Schritt ein Datenaustausch zwischen einer externen Schreib- und/oder Lesevorrichtung, wie insbesondere ein Terminal, und dem Datenträger (100; 300; 400) erfolgt, während dem der Datenträger die Authentizität bzw. Echtheit der Schreib- und/oder Lesevorrichtung und/oder die Schreib- und/oder Lesevorrichtung die Authentizität bzw. Echtheit des Datenträgers überprüft, und
in einem vierten Schritt der mindestens eine Schlüssel in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form nach einer positiv verlaufenen Überprüfung der Authentizität bzw. Echtheit der Schreib- und/oder Lesevorrichtung an die Schreib- und/oder Lesevorrichtung übermittelt wird, wobei die Übermittlung vorzugsweise erst nach der korrekten Eingabe einer persönlichen Identifizierungsnummer, wie der sogenannten PIN, des autorisierten Inhabers des Datenträgers oder dgl., wie beispielsweise ein biometrisches Merkmal, erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schreib- und/oder Lesevorrichtung die in dem optischen Datenspeicher (107) in verschlüsselter Form gespeicherten Daten in einem fünften Schritt ganz oder teilweise ausliest, und
die Schreib- und/oder Lesevorrichtung die ausgelesenen Daten in einem sechsten Schritt unter Verwendung des mindestens einen Schlüssels und eines kryptographischen Verfahrens bzw. Algorithmus entschlüsselt.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verschlüsselten Daten von einem in dem Datenträger vorgesehenen ablaufgesteuerten Mikroprozessor unter Verwendung des mindestens einen Schlüssels entschlüsselt werden, wobei die Entschlüsselung und/oder Ausgabe der entschlüsselten Daten vorzugsweise erst nach der korrekten Eingabe einer persönlichen Identifizierungsnummer, wie der sogenannten PIN, des autorisierten Inhabers des Datenträgers oder dgl., wie beispielsweise ein biometrisches Merkmal, erfolgt.

5. Datenträger, vorzugsweise eine Datenträgerkarte, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel weitgehend von Datenträger zu Datenträger variiert und/oder daß der Schlüssel ein persönlicher Schlüssel des autorisierten Inhabers des Datenträgers ist, wie z. B. eine digitale Signatur des autorisierten Inhabers des Datenträgers.

6. Datenträger nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenträger (100; 300; 400) eine ablaufgesteuerte Mikroprozessor-Chipkarte ist, wobei der Mikroprozessor die Übermittlung des Schlüssels in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form an die Schreib- und/oder Lesevorrichtung erst nach einer positiven Überprüfung der Authentizität bzw. Echtheit der Schreib- und/oder Lesevorrichtung veranlaßt und/oder daß der Mikroprozessor die verschlüsselten Daten unter Verwendung des Schlüssels entschlüsselt.

7. Datenträger nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Speicher (103; 107) durch einen photorefrakiven Kristall, einen Flüssigkristall, oder ein Photopolymer bzw. ein für Laserstrahlung photoempfindliches Polymer, gebildet ist.

8. Datenträger nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Speicher (103) eine mit einem Photopolymer (107) mittels Koextrusion beschichtete Kunsstoffolie (106) und/oder eine aus einem Photopolymer (107) extrudierte Folie, vorzugsweise im Folienverbund, aufweist.

9. Datenträger nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die mit einem Photopolymer (107) beschichtete Kunststoffolie (106) und/oder die mit einem Photopolymer (107) versehene Folie in den Datenträger, wie insbesondere eine Datenträgerkarte und/oder Chipkarte, einlaminiert ist und sich über die gesamte Fläche oder einen Teil seiner Fläche, wie insbesondere die Kartenfläche, erstreckt.

10. Datenträger nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Datenspeicher, wie insbesondere ein holographischer Datenspeicher (107), durch eine oder mehrere Speicherzellen (103) gebildet ist, die über die Fläche bzw. Kartenfläche des Datenträgers verteilt angeordnet sind.

11. Datenträger nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der optische Datenspeicher (103) oder die ein oder mehreren Speicherzellen (103), wie insbesondere ein holographischer Datenspeicher bzw. eine holographische Speicherzelle, durch ein oder mehrere holographische Speichermodule (305; 401) gebildet sind.

12. Datenträger nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die ein oder mehreren holographischen Speichermodule in eine im Datenträger (300; 400) bzw. in der Datenträgerkarte vorgesehene Ausnehmung (303) eingesetzt sind.

13. Datenträger nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die im Datenträger (300; 400) bzw. in der Datenträgerkarte vorgesehene Ausnehmung eine Sackloch- Kavität oder Durchgangsloch-Kavität mit einer im seitlichen Randbereich angeordneten schulterartigen Auflagefläche (304) für das holographische Speichermodul (305; 401) aufweist, wobei das Speichermodul vorzugsweise weitgehend berührungsfrei in der Sackloch-Kavität bzw. Durchgangsloch-Kavität hängt.

14. Datenträger nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Sackloch-Kavität oder Durchgangsloch-Kavität mit der im seitlichen Randbereich angeordneten Auflagefläche in ihren Abmessungen im wesentlichen einer Sackloch-Kavität zur Aufnahme eines herkömmlichen Chipmoduls (102) entspricht und/oder das holographische Speichermodul (305; 401) im wesentlichen die Abmessungen eines herkömmlichen Chipmoduls aufweist.

15. Datenträger nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das holographische Speichermodul (305; 401) eine Trägerschicht (104), insbesondere zur Auflage auf die Auflagefläche (304) der Sackloch-Kavität oder Durchgangsloch-Kavität (303), eine holographische Speicherschicht (107) und eine Vergußmasse bzw. Klebemasse (301) aufweist, die die Speicherschicht (107) an der Unterseite der Trägerschicht (104) fixiert.

16. Datenträger nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die holographische Speicherschicht (107) von einem Schutzrahmen (302), beispielsweise aus Kupfer, an ihren Seitenflächen und/oder an ihrer Unterfläche umgeben ist.

17. Datenträger nach einem der Ansprüche 5 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das holographische Speichermodul (305; 401) eine für Laserstrahlung transparente Trägerschicht (104) und/oder eine solche Verklebemasse bzw. Vergußmasse (301) aufweist.

18. Datenträger nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem holographischen Speichermodul (305; 401) und/oder dem optischen Speicher (107) eine für Laserstrahlung weitgehend transparente Schicht (104) im Datenträger vorgesehen ist, so daß das Speichermodul bzw. der optische Speicher in Transmission betrieben werden kann.

19. Datenträger nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß unter dem holographischen Speichermodul und/oder dem optischen Speicher eine für Laserstrahlung weitgehend reflektierende Schicht vorgesehen ist, so daß das Speichermodul bzw. der optische Speicher in Reflexion betrieben werden kann.

20. Datenträger nach einem der Ansprüche 5 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das holographische Speichermodul (305; 401) und/oder der optische Speicher (107) von einer weitgehend für Laserstrahlung transparenten, kratzfesten Folie (104) abgedeckt ist, wie insbesondere eine Folie aus PMMA.

21. Schreib- und/oder Lesevorrichtung, insbesondere ein Terminal, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4.