DE10100188A1 - System zum Verschlüsseln eines PIN-Codes - Google Patents

Abstract

Der PIN-Code für eine zugangsgesicherte Einrichtung wird mit einem biometrischen Signal verschlüsselt und abgespeichert; der verschlüsselte PIN-Code kann mit dem gleichen biometrischen Signal aus dem Speicher (6) wieder ausgelesen und entschlüsselt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein System zum Verschlüsseln von PIN- Codes für zugangsgesicherte Einrichtungen.

Heutzutage sind viele Einrichtungen durch persönliche Identifikationsnummern (PINs) zugangsgesichert. PINs werden insbesondere für Chipkarten, Geldkarten, Ausweiskarten aber auch für zugangsgeschützte Software oder Geräte wie Mobiltelefone (Handys) vergeben. Erst nach Eingabe des jeweiligen PIN-Codes ist der Zugang zu der Einrichtung möglich. Diese PINs muß sich der PIN-Inhaber merken, damit nur er davon Kenntnis hat. Die ständig steigende Anzahl der sich zu merkenden PINs stellt ein Problem dar, da die menschliche Merkfähigkeit begrenzt ist und die PINs zumeist nicht frei wählbar und daher nur schwierig zu merken sind.

Es ist bekannt, die geheimen PIN-Codes eines Benutzers in einem nicht von außen auslesbaren Speicher einzuspeichern und einen für den PIN-Code-Inhaber leichter merkbaren persönlichen Code, der frei wählbar ist, in einem Sekundärspeicher einzuspeichern (EP-A-0 742 532). Wenn der PIN-Code-Inhaber den geheimen PIN-Code vergessen hat, gibt er den persönlichen Code in die Vorrichtung ein und wenn ein in einem Mikroprozessor durchgeführter Vergleich mit dem im Sekundärspeicher abgespeicherten persönlichen Code übereinstimmt, wird auf einem Display für eine vorgegebene Zeitspanne der im Primärspeicher abgespeicherte geheime PIN- Code angezeigt. Es können auch mehrere geheime PIN-Codes in dem Primärspeicher abgespeichert werden, die mittels dem selben persönlichen Code nacheinander auf dem Display angezeigt werden (EP-0 637 004). Schließlich ist auch schon vorgeschlagen worden zusätzlich zu jedem abgespeicherten PIN-Code ein eindeutiges Merkmal der jeweils zugangsgesicherten Einrichtung, beispielsweise die Seriennummer eines Geräts oder einer Chipkarte, abzuspeichern. Zum Wiederauffinden eines individuellen PIN- Codes werden in diesem Fall zwei Angaben gemacht. Erstens wird ein zuvor freigewählter Zugriffscode angegeben, der für jeden Wiederauffindungsvorgang der selbe und daher leicht merkbar ist. Zweitens wird das eindeutige Merkmal der zugangsgesicherten Einrichtung mit angegeben. Diese bekannten Verfahren sind zwar zum Wiederauffinden von vergessenen PIN-Codes geeignet, der PIN-Inhaber kann sich auf diese Weise wieder die Kenntnis seiner vergessenen PINs verschaffen, er muß sich dazu jedoch zumindest den Zugriffscode und gegebenenfalls auch die eindeutigen Merkmale der zugangsgesicherten Einrichtung (beispielsweise Seriennummer) merken und entsprechend auswerten.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein System aufzuzeigen, mit dem die PIN-Codes von zugangsgesicherten Einrichtungen automatisch durch den berechtigten Benutzer eingegeben werden.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein System laut Hauptanspruch. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Gemäß der Erfindung wird der geheime PIN-Code, der zur Aktivierung einer zugangsgesicherten Einrichtung vom Benutzer bisher von Hand eingegeben werden muß, mit einem nur für den Benutzer charakteristischen biometrischen Signal verschlüsselt und abgespeichert und kann daher mit dem gleichen biometrischen Signal wieder aus dem Speicher ausgelesen, entschlüsselt und zur Freigabe der Einrichtung benutzt werden. Dieses erfindungsgemäße System ermöglicht es, daß der geheime unverschlüsselte PIN-Code nur einmal von Hand eingegeben werden muß, im späteren Gebrauch der Einrichtung dagegen nur das biometrische Signal des Benutzers genügt, um den damit verschlüsselten PIN-Code wiederauszulesen und zu entschlüsseln und damit der Einrichtung die Berechtigung des Benutzers anzuzeigen. Der Benutzer muß sich also keine geheime PIN-Nummer merken und muß diese für die Inbetriebnahme der Einrichtung auch nicht wiederholt in die Einrichtung eingeben, es genügt, daß er sein für ihn charakteristisches biometrisches Signal für die Entschlüsselung in die Einrichtung eingibt.

Das biometrische Signal kann von beliebiger bekannter Art sein, es kann beispielsweise über einen üblichen Fingerprint-Sensor erzeugt werden, der das charakteristische Fingermuster des Benutzers auswertet und in einen entsprechenden digitalen Code umwandelt, mit dem dann der PIN-Code verschlüsselt wird. Das biometrische Signal kann z. B. auch über einen Augenpupillen-Sensor erzeugt werden, der die unterschiedlichen menschlichen Augencharakteristiken auswertet.

Das erfindungsgemäße System ist insbesondere für zugangsgesicherte Einrichtungen von Vorteil, die jeweils nur für die persönliche Nutzung durch einen zugangsberechtigten Benutzer vorgesehen sind, der dazu seine persönliche PIN eingibt. Bei Anwendung der Erfindung integriert in einem Mobiltelefon genügt es also beispielsweise, daß der Benutzer das Mobiltelefon in die Hand nimmt und über seinen Fingerprint das für ihn charakteristische biometrische Signal eingibt, mit dem dann die in einem Speicher des Mobiltelefons abgespeicherte verschlüsselte PIN des Benutzer entschlüsselt wird. Die so automatisch rückgewonnene unverschlüsselte PIN des Benutzers wird im Mobiltelefon als Zugangsberechtigung erkannt und das Mobiltelefon zur Benutzung freigegeben. Die erfindungsgemäße Art der Verschlüsselung könnte jedoch auch bei einem der eingangserwähnten bekannten Verfahren zum Wiederauffinden von abgespeicherten PIN-Codes benutzt werden. In diesem Fall wird als Zugriffscode das biometrische Signal des biometrischen Sensors benutzt und der Benutzer muß sich für die Wiederauffindung der PIN-Codes keinen freiwählbaren Zugriffscodes merken. Wenn auf diese Weise beliebig viele PIN-Codes mit einem oder ggf. auch mit beliebig vielen verschiedenen biometrischen Signalen verschlüsselt werden sollen so hat es sich gemäß einer Weiterbildung als vorteilhaft erwiesen, die unterschiedlichen verschlüsselten PIN-Codes jeweils zusammen mit einem Speicherindex zu speichern, der dann beim Wiederauslesen und Entschlüsseln zusätzlich als Entscheidungskriterium mit ausgewertet wird.

Auf diese Weise ist eine eindeutige Zuordnung eines bestimmten Benutzers mit einem bestimmten biometrischen Signal zu einem nur diesem zugehörigen PIN-Code gewährleistet.

Die Erfindung wird dem Folgenden anhand schematischer Zeichnungen an aus Ausführungsbeispielen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einem zugangsgesicherten Mobiltelefon, das über die Eingabe einer nur dem Benutzer mitgeteilten geheimen PIN-Nummer in Betrieb genommen werden kann. An einer ergometrisch günstigen Stelle des Mobiltelefons ist ein Fingerprint-Sensor 1 angebracht. Der Sensor 1 ist beispielsweise an einer Stelle angebracht, die sowieso beim Gebrauch berührt werden muß, beispielsweise an einer Taste oder am Gehäuse des Mobiltelefons. Wird der Sensor 1 mit dem Finger 2 eines Benutzers berührt so erzeugt er ein charakteristisches biometrisches Signal, das in Form eines charakteristischen Schlüsselcodes aus einer Codiervorrichtung 3 einer Verschlüsselungs/Entschlüsselungs- Einrichtung 4 zugeführt wird. Bei der ersten Inbetriebnahme des Mobiltelefons gibt der Benutzer über die Tastatur 5 des Handys seine nur ihm mitgeteilte unverschlüsselte PIN-Nummer ein, die dann in der Verschlüsselungseinrichtung 4 mit dem biometrischen Signal seines Fingers verschlüsselt wird. Die so verschlüsselte PIN-Nummer wird dann in einem Speicher 6 des Mobiltelefons abgespeichert. Die nur einmal eingegebene unverschlüsselte PIN-Nummer wird anschließend wieder gelöscht.

Beim späteren Gebrauch des Mobiltelefons gibt der Benutzer über seinen Finger 2 wieder das nur für ihn charakteristische biometrische Signal in die Entschlüsselungseinrichtung 4 ein und löst damit gleichzeitig auch das Auslesen der im Speicher 6 abgespeicherten verschlüsselten PIN-Nummer aus. Wenn der richtige Schlüsselcode der Entschlüsselungseinrichtung 4 zugeführt wird, wird wieder die richtige ursprüngliche unverschlüsselte PIN-Nummer zurückgewonnen, die dann in der Identifizierungseinrichtung 7 des Mobiltelefons als richtig erkannt wird und das Mobiltelefon zur Benutzung freigibt.

Das erfindungsgemäße System erfordert keinen Eingriff und keine Änderung des bestehenden PIN-Systems des Mobiltelefons, der Zugriff auf das Mobiltelefon erfolgt immer noch über die PIN, diese muß jedoch nicht vom Benutzer von Hand eingegeben werden sondern wird automatisch über seinen Fingerprint erzeugt.

Das erfindungsgemäße System ermöglicht auch die Einräumung von Nutzungsmöglichkeiten für ausgewählte andere Personen, die ihre Identifizierung wiederum über den Fingerprint- Sensor 1 mit entsprechenden biometrischen Signalen eingeben. Auf diese Weise kann beispielsweise entweder von Anfang an die unverschlüsselte PIN, die vom eigentlichen Benutzer eingegeben wird, mit zwei verschiedenen biometrischen Signalen verschlüsselt werden und es werden zwei verschlüsselte PINs im Speicher 6 abgespeichert. Damit können beide berechtigten Personen über ihren charakteristischen biometrischen Schlüsselcode die verschlüsselte PIN auslesen, entschlüsseln und somit beide das Mobiltelefon benutzen. Eine andere Möglichkeit besteht darin, daß der Benutzer erst später einem untergeordneten Benutzer die Benutzung des Mobiltelefons einräumt. Dazu genügt es, nur den biometrischen Schlüsselcode des zusätzlichen Benutzers einzugeben und damit den im Mobiltelefon bereits vorhandenen unverschlüsselten PIN mit diesem zusätzlichen biometrischen Signal des zweiten Benutzers zu verschlüsseln, so daß wieder zwei verschlüsselte PINs im Speicher zur Verfügung stehen. Auf diese Weise kann auch mehreren Benutzern beispielsweise hierarchisch geordnet der Zugang zu ein und demselben Mobiltelefon eingeräumt werden, ohne daß die geheime PIN- Nummer diesen weiteren Personen mitgeteilt werden muß, da diese nur über ihren Fingerabdruck autorisiert sind.

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, wie bei der Hin- Entschlüsselung jeweils der richtige PIN-Code des Benutzers ermittelt werden kann. Die unterschiedlichen verschlüsselten PINs PIN 1 bis PIN 6 sind wieder in einem Speicher 6 (z. B. ROM, Baterie gepuffertes RAM, FLASH oder dergleichen) mit einem biometrischen Signal verschlüsselt dauerhaft gespeichert. Beim abspeichern der PINs im Speicher 6 wird diesen ein entsprechender Speicherindex zugeordnet und mitverschlüsselt abgespeichert. Als Index dient beispielsweise der jeweilige Speicherplatz. Zur Entschlüsselung wird über den Sensor 1 wieder das vom Benutzer erzeugte biometrische Signal der Entschlüsselungseinrichtung 4 zugeführt, über die nacheinander alle abgespeicherten PINs aus dem Speicher ausgelesen und entschlüsselt werden. Die ausgelesenen PINs mit dem zugehörigen Index werden in einem Indexvergleicher 8 mit dem tatsächlichen Speicherindex 9 (tatsächlichen Speicherplatz) verglichen. Nur wenn der ausgelesene Speicherindex mit dem tatsächlichen Speicherindex übereinstimmt wird die unverschlüsselte PIN der Anzeigeeinrichtung 10 zugeführt und dem Benutzer angezeigt. Kann keine verschlüsselte PIN gefunden werden, deren Speicherindex dem tatsächlichen Speicherindex 9 entspricht, kann aus Sicherheitsgründen eine über einen Zufallsgenerator 11 erzeugte willkürliche PIN ausgegeben und angezeigt werden, um so einen unbefugten Benutzer irre zu führen. Auf diese Weise ist es möglich, ein biometrisches Signal einer verschlüsselten PIN zuzuordnen, ohne daß dieses Wissen entweder vom Anwender oder von der Einrichtung selbst aufgebracht werden muß. Dies ermöglicht die Verschlüsselung einer PIN mit beliebig vielen biometrischen Signalen, also beliebig vielen verschiedenen zugangsberechtigten Personen. Für den Fall, daß einem biometrischen Signal mehrere PINs des selben Benutzers zugeordnet sind, beispielsweise die PIN Nummer eines Mobiltelefons und einer EC-Karte, werden zum biometrischen Signal vorzugsweise noch entsprechend charakteristische Werte dieser PINs zugeordnet, beispielsweise die sog. ATR einer EC-Karte, die in den Entschlüsselungsprozeß mit einbezogen werden. Dieser charakteristische Wert wird über eine geeignete Einrichtung 12, z. B. einen Chipkartenleser, ermittelt und als Bestandteil der PIN-Information mit dieser und dem Speicherindex gemäß Fig. 2 verschlüsselt abgelegt.

Claims (9)

1. System zum Verschlüsseln eines PIN-Codes für zugangsgesicherte Einrichtungen, dadurch gekennzeichnet, daß der PIN-Code mit einem biometrischen Signal verschlüsselt und abgespeichert wird und der verschlüsselte PIN-Code nur mit dem gleichen biometrischen Signal aus dem Speicher wieder ausgelesen und entschlüsselt werden kann.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher für den verschlüsselten PIN-Code in der zugangsgesicherten Einrichtung integriert ist.

3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das biometrische Signal durch einen Fingerprint-Sensor erzeugt wird.

4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor (1) zum Erzeugen des biometrischen Signals an der zugangsgesicherten Einrichtung angebracht ist, der vom berechtigten Benutzer in die Einrichtung eingegebene unverschlüsselte PIN-Code in einer Verschlüsselungseinrichtung (4) mit dem vom berechtigten Benutzer über den Sensor (1) erzeugten biometrischen Signal verschlüsselt und als verschlüsselter PIN-Code in einem in der Einrichtung vorgesehenen Speicher (6) abgespeichert wird, und der verschlüsselte PIN-Code durch das biometrische Signal des berechtigten Benutzers mittels einer Entschlüsselungseinrichtung (4) aus dem Speicher (6) wieder auslesbar und entschlüsselbar ist, das dann unmittelbar zum Nachweis der Zugangsberechtigung des Benutzers in der Einrichtung ausgewertet wird.

5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere unverschlüsselte PIN-Codes mit mehreren unterschiedlichen biometrischen Signalen verschlüsselt und als unterschiedliche verschlüsselte PIN-Codes abgespeichert werden und diese unterschiedlichen PIN-Codes jeweils nur mit dem gleichen biometrischen Signal wieder ausgelesen und entschlüsselt werden können.

6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem gleichen biometrischen Signal mehrere unterschiedliche PIN-Codes verschlüsselt und als unterschiedliche verschlüsselte PIN-Codes im Speicher abgespeichert werden und zur Wiederauffindung eines bestimmten abgespeicherten verschlüsselten PIN-Codes mit dem gleichen biometrischen Signal entschlüsselt und als unverschlüsselte PIN-Codes ausgegeben werden.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die entschlüsselten PIN-Codes dem Benutzer angezeigt werden.

8. System nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die verschlüsselten PIN-Codes zusammen mit einem eindeutigen Merkmal der zugangsgesicherten Einrichtung abgespeichert werden und der wiederaufzufindende abgespeicherte PIN-Code nur dann ausgegeben wird, wenn sowohl das gleiche biometrische Signal und das zugehörige eindeutige Merkmal der Einrichtung eingegeben werden.

9. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlich verschlüsselten PIN-Codes jeweils zusammen mit einem Speicherindex im Speicher (6) abgespeichert werden und dieser Speicherindex der mit dem biometrischen Signal wieder ausgelesenen und entschlüsselten PIN-Codes in einem Indexvergleicher (8) mit dem tatsächlichen Speicherindex (9) des Speichers verglichen wird und nur bei Indexübereinstimmung die zugehörigen unverschlüsselten PIN-Codes ausgegeben werden.