DE10150194A1

DE10150194A1 - Chipkarte

Info

Publication number: DE10150194A1
Application number: DE2001150194
Authority: DE
Inventors: Enrico Hahn
Original assignee: Morpho Cards GmbH
Current assignee: Idemia Germany GmbH
Priority date: 2001-10-12
Filing date: 2001-10-12
Publication date: 2003-04-17
Anticipated expiration: 2021-10-13
Also published as: DE10150194B4; WO2003034332A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte, in deren Chipkartenkörper (1) eine Leiterbahn (2) integriert ist. Diese als Spule oder Antenne ausgebildete Leiterbahn (2) weist innerhalb des Chipkartenkörpers (1) zumindest abschnittsweise eine Lagecodierung (3) auf. DOLLAR A Unter einer erfindungsgemäßen Lagecodierung der Leiterbahn ist eine universelle, karteneigene Verlegung der Leiterbahn insgesamt oder zumindest in einem lokal begrenzten Abschnitt zu verstehen, die erfassbar ist und die Chipkarte zu einer Chipkarte mit verbesserter Fälschungssicherheit macht.

Description

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Chipkarten, die allgemein auch als Datenkarten oder häufig als Smart-Cards bezeichnet werden, sind für unterschiedlichste Anwendungsbereiche im Einsatz. Dabei sind passive Chipkarten, das heißt Chipkarten mit einem Lesespeicher (ROM, EPROM oder ähnliche Speicher), und auch aktive Chipkarten in Form einer Prozessorkarte, die beispielsweise kartenintern Daten verarbeitet, bekannt. Die Informationsübertragung erfolgt bei den bislang bekannten Chipkarten durch Berührungskontakt entsprechender Kontaktoberflächen auf der Chipkarte mit zugeordneten Lesegeräten oder durch berührungslose Datenübertragung. Häufig sind auch Kombinationen aus berührungslos und kontaktbehafteten Systemen innerhalb einer Chipkarte im Einsatz.
Aus der DE 196 01 391 A1 ist bereits eine Chipkarte bekannt, die einen Chipkartenkörper aufweist, in den wenigstens eine Leiterbahn integriert ist. Die Leiterbahn stellt dabei ein im wesentlichen flächenartiges Gebilde dar und bildet eine Spule oder Antenne. Bei den bekannten Chipkarten verläuft die Leiterbahn zumeist innerhalb einer Ebene. Durch einen mehrfachen Umlauf der Leiterbahn lassen sich Spulenwindungen innerhalb dieser Ebene erzeugen, sodass insgesamt ein spiralenartiges Spulenmuster entsteht. Dabei kann die Leiterbahnverlegung innerhalb des Chipkartenkörpers oder auf dem Chipkartenkörper in beliebiger Anordnung erfolgen. Die Verlegungsmöglichkeiten werden maßgeblich durch die auf der Chipkarte vorzusehenden Speicherchips beziehungsweise Anschlüsse, Schaltelemente oder Datenträger bestimmt.
Da sich Chipkarten mehr und mehr auch im bargeldlosen Zahlungsverkehr durchzusetzen beginnen, stellt der Verlust einer Chipkarte ein besonderes Risiko dar.
Um dem zu begegnen, ist es bekannt, einen PIN-Code vorzusehen, der vom Nutzer der Chipkarte an einem entsprechenden Chipkartenlesegerät eingegeben werden muss. Dieser PIN-Code bringt zwar eine erhebliche Erhöhung der Sicherheit, hat jedoch den Nachteil, dass er häufig vergessen wird. Darüber hinaus sind bislang bekannte Chipkarten nicht absolut fälschungssicher.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Fälschungssicherheit einer Chipkarte zu erhöhen.
Die Erfindung löst diese Aufgabenstellung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1.
Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Chipkarte, die aus einem Chipkartenkörper besteht, in den eine Leiterbahn integriert ist, wird zu einer fälschungssicheren Unikat-Chipkarte, in dem die Leiterbahnen innerhalb des Chipkartenkörpers zumindest abschnittsweise eine Lagekodierung aufweisen.
Unter einer Lagekodierung der Leiterbahn ist dabei eine universelle, karteneigene Verlegung der Leiterbahn insgesamt oder zumindest in einem lokal begrenzten Abschnitt zu verstehen.
Diese erfindungsgemäße Besonderheit erschwert es oder macht es gänzlich unmöglich, eine derartige Chipkarte zu fälschen. Damit wird eine Erhöhung der Chipkartensicherheit gewährleistet.
Diese alleinig oder als redundante Sicherheitsvorkehrung zu weiteren Systemen (bspw. PIN-Code) einsetzbare erfindungsgemäße Lösung ist einfach und kostengünstig herstellbar und erfordert bei einer erheblichen Erhöhung der Fälschungssicherheit der mit derartigen Sicherheitseinrichtungen ausgestatteten Chipkarten eine nur geringfügige Änderung der Fertigung.
Die Lagekodierung einer erfindungsgemäßen Chipkarte kann durch den Verlauf der Leiterbahn im Chipkartenkörper bestimmt sein. Dieser Verlauf weist dementsprechend eine Musterung auf, die mittels eines Lesegerätes erfassbar ist. Somit kann die Lagekodierung einer erfindungsgemäßen Chipkarte als zusätzliches Sicherheitssystem beispielsweise im bargeldlosen Zahlungsverkehr zum Einsatz kommen, wo neben der üblichen Codierung über einen PIN-Code das Lesegerät die spezielle Lagekodierung, also den Verlauf, der Leiterbahn im Chipkartenkörper erfasst und beispielsweise einen entsprechenden Vergleich mit vordefinierten Parametern durchführt.
Gemäß einem weiteren Vorschlag der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Leiterbahn der Chipkarte nicht nur innerhalb einer Ebene der Chipkarte anzuordnen. Vielmehr wird eine räumliche, also über mehrere Ebenen der Chipkarte, verlaufende Anordnung vorgesehen. Damit lässt sich die Variantenvielfalt für die Lagekodierung der erfindungsgemäßen Chipkarte in entscheidendem Maße erhöhen. Jede Änderung des Verlaufes der Leiterbahn im Chipkartenkörper wirkt individualisierend für die entsprechende Chipkarte. Dabei sind auch kleine Änderungen beziehungsweise Abweichungen von Chipkarte zu Chipkarte durch das Lesegerät in einfacher Weise, also auch aus technischer Sicht unproblematisch, zu erfassen und umzusetzen. Sie wirken sich jedoch hinsichtlich der damit erreichten Sicherheitsmöglichkeiten entscheidend aus.
Eine weitere Möglichkeit der erfindungsgemäßen Lösung kann ferner darin gesehen werden, dass die Lagecodierung in einem chipkarteneigenen Informationsträger gespeichert wird. Als Informationsträger können der Mikrochip, ein Magnetstreifen, ein Barcode, optische Speicher, wie beispielweise holografische Speicher oder ähnliche Speichermedien zum Einsatz kommen. Natürlich ist auch eine Kombination dieser Speicher möglich.
Von Vorteil ist es darüber hinaus, wenn die durch die Leiterbahn realisierte Lagekodierung mittels eines geeigneten Messwertsaufnehmers ermittelt wird. Dieser könnte Bestandteil eines Chipkartenlesegerätes sein.
Die Messwerterfassung und Speicherung im Informationsträger kann jedoch erfindungsgemäß ebenso schon während der Herstellung der Chipkarte erfolgen. Somit lässt sich die erfasste und zu speichernde verschlüsselte oder unverschlüsselte Information beispielsweise auch als eine Zusatzinformation auf der Chipkarte selbst ablegen und später in einem entsprechenden Chipkartenlesegerät ablesen.
Zu Unterscheiden sind hier absolute und relative Messwerte. Ein absoluter Messwert ist dabei ein Wert, der einmalig gemessen und gespeichert wird. Dies kann zum Beispiel die Lage oder Impedanz der Spule sein. Der gespeicherte Wert wird bei Verwendung der Chipkarte durch den Nutzer gemessen und mit dem gespeichertem Messwert verglichen.
Hingegen bezieht sich die Erfassung eines relativen Messwertes auf die Ermittlung zweier unterschiedlicher Werte eines oder zweier Sicherheitsfeatures, die zum Beispiel einerseits in der Lage der Antenne innerhalb der Chipkarte, jedoch an unterschiedlichen Stellen und/oder beispielsweise in der Lageerfassung der Spule oder eines Hologrammes bestehen können. Diese verschiedenen Werte ändern sich nicht oder in gleichem Umfang, sodass ihre Messung und die Abspeicherung des Verhältniswertes dieser Messwerte als relativer Wert auf der Chipkarte möglich ist. Die Meßwerte werden bei Einsatz der Chipkarte durch den Nutzer erneut gemessen, wobei ein Vergleich der abgespeicherten relativen Werte mit den aus den Meßwerten ermittelten relativen Werten erfolgt. Vorteilhaft ist hierbei, dass dieses Verfahren unabhängig von Alterungsprozessen ist und zudem eine erhöhte Sicherheit gegen Fälschungen besteht.
Als Messwertaufnehmer zur Erfassung der Lagekodierung der Leiterbahn kann ein induktiver Messwertaufnehmer eingesetzt werden oder es ist ebenfalls möglich, mittels einer Lichtquelle im Durchlichtverfahren die gesuchten Werte zu erfassen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist ferner darin zu sehen, dass die Chipkarte in Planquadrate aufgeteilt wird. Diese Planquadrate weisen jeweils eine Divergenz in der Lage und in der Anordnung der Leiterbahnen auf.
Auch durch eine derartige Umsetzung der erfindungsgemäßen Lösung ist es möglich, eine universelle Lagekodierung der Chipkarte zu bilden, sodass jede Chipkarte ein Unikat ist.
Ferner ist es im Sinne der Erfindung ebenso möglich, die Anordnung der Leiterbahnen im Chipkörper nach Art eines Bare-Codes vorzunehmen. Dieser ist leicht lesbar und erfordert nur eine geringfügige Veränderung der Wandstärke der Leiterbahnen in einer Ebene, was auch lokal begrenzt erfolgen kann.
Die Leiterbahn einer erfindungsgemäßen Chipkarte kann aus diversen elektrisch leitfähigen Werkstoffen, z. B. aus Polymeren, aus metallischen Werkstoffen, z. B. Kupfer, Aluminium, aus elektrisch leitfähigen Pasten oder aus einer Kombination verschiedener Werkstoffe bestehen.
Zur Verlegung der Leiterbahn und damit zur Herstellung der Spule oder Antenne sind Siebdruckverfahren, Wicklungen, Heißprägeverfahren, Ätz- oder andere Verfahren einsetzbar. Die eine Spule oder Antenne bildende Leiterbahn ist vorzugsweise auf eine elektrisch isolierende Schichtebene aufgebracht, welche beispielsweise eine Kunststofffolie sein kann. Bekannt sind weiterhin isolierende Schichten, die als Pasten aufgebracht werden können oder aufdruckbar sind.
Durch eine erfindungsgemäße Chipkarte wird insgesamt eine fälschungssichere Lösung zur Verfügung gestellt, die einzeln oder als redundantes System zu weiteren Sicherheitsvorkehrungen von Chipkarten oder Smart-Cards eingesetzt werden kann und die darüber hinaus kostengünstig und einfach umzusetzen ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Chipkarte wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die dazugehörige Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine erste Ausführung einer Chipkarte,
Fig. 2 einen Schnitt durch eine weitere erfindungsgemäße Chipkarte und
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine dritte Ausführung einer Chipkarte.
Die in den Figuren dargestellten, insgesamt mit 5 bezeichneten Chipkarten weisen einen Informationsträger 4 auf, der vorliegend ein Chipmodul mit einem integrierten Mikrochip ist. In elektrisch leitender Verbindung mit dem Informationsträger 4 steht eine Leiterbahn 2, die in der Fig. 1 in einer Ebene der Chipkarte 5 vollständig umlaufend und als Leiterschleife ausgestaltet ist. Die Leiterbahn 2 in der Fig. 1 ist vereinfacht vierbahnig dargestellt worden. Sie ist in einer Ebene in den Chipkartenkörper 1 integriert.
Die Integration der Leiterbahn 2 in den Chipkartenkörper 1 erfolgt in an sich bekannter Weise durch Einlaminieren oder Einkleben des Trägerkunststoffes in den Chipkartenkörper 1 bzw. durch Einbringen der Antenne/Spule in einen Spritzgußkartenkörper. Im oberen Bildbereich der Fig. 1 weist die Leiterbahn 2 eine Lagekodierung 3 auf. Diese besteht vorliegend aus einem Muster, welches durch den Verlauf der Leiterbahn 2 gebildet wird. Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 1 handelt es sich um Ausformungen der Leiterbahn in Form einer digitalen Sinuskurve, die durch mehrere aufeinander folgende, geradlinige Ausbuchtungen gekennzeichnet sind. Dabei sind die Leiterbahnen im gleichen Abstand zueinander angeordnet.
Die in der Fig. 2 gezeigte Schnittdarstellung einer weiteren erfindungsgemäßen Chipkarte 5 besteht aus insgesamt drei übereinander angeordneten Einzellagen 1.1, 1.2 und 1.3, die unlösbar miteinander verbunden sind, was beispielsweise durch eine entsprechende Lamination der Einzellagen erfolgen kann. Die oberste Lage 1.1 der in Fig. 2 gezeigten Chipkarte weist eine Kavität 6 auf, in welche ein Chipmodul 4 als Informationsträger eingesetzt ist. Der Informationsträger 4 weist eine elektrisch leitende Verbindung zu der Leiterbahn 2 auf. Die Leiterbahn 2 ist in der dargestellten Chipkarte 5 über mehrere Ebenen 1.1, 1.2 und 1.3 verlaufend angeordnet. Sie durchquert diese Ebenen in einer speziellen, nur für die gezeigte Chipkarte charakteristischen Anordnung. Zudem ist eine Lagekodierung 3 im Bereich der untersten Ebene 1.3 vorgesehen. Diese Lagekodierung 3 besteht bei der gezeigten Ausführungsform in einer wellenförmigen Kontur der Leiterbahn 2. Die in die einzelnen Ebenen 1.1-1.3 einlaminierten Leiterbahnen können an einem Punkt oder an mehreren Punkten mittels einer starken Lichtquelle im Durchlichtverfahren (z. B. weißes Punktlicht) sichtbar gemacht werden. Dieser Umstand ist nutzbar, um einen Wert für die Anordnung der Leiterbahn innerhalb des Chipkartenkörpers 1 zu ermitteln beziehungsweise zu generieren, der nach seiner Ermittlung dauerhaft verschlüsselt oder unverschlüsselt im Informationsträger 4 der Chipkarte gespeichert wird und somit von jedem geeigneten Chipkartenleser überprüft werden kann. Die Chipkarte ist damit universell und fälschungssicher.
Anwendbar sind die erfindungsgemäßen Lösungen für sämtliche Arten von Chipkarten mit Antennen/Spulen, so beispielsweise für kontaktlose Chipkarten im ID-Bereich, für Dual- Interface-Chipkarten, für Labels jeder Art oder für Kombi- und Hybridchipkarten usw.

Bezugszeichenliste

1. 1 Chipkartenkörper
2. 2 Schichtebene
3. 3 Schichtebene
4. 4 Schichtebene
5. 5 Leiterbahn
6. 6 Lagecodierung
7. 7 Informationsträger
8. 8 Chipkarte
9. 9 Kavität

Claims

1. Chipkarte mit einem Chipkartenkörper (1), in den eine Leiterbahn (2) integriert ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (2) innerhalb des Chipkartenkörpers (1) zumindest abschnittsweise eine Lagecodierung (3) aufweist.

2. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagecodierung (3) durch den Verlauf der Leiterbahn (2) im Chipkartenkörper (1) selbst bestimmt ist, der eine Musterung aufweist, die mittels eines Lesegerätes erfassbar ist.

3. Chipkarte nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn (2) innerhalb des Chipkartenkörpers (1) in einer oder über mehrere Ebenen verlaufend angeordnet ist.

4. Chipkarte nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagecodierung (3) verschlüsselt oder unverschlüsselt in einem Informationsträger (4) der Chipkarte (5) gespeichert ist.

5. Chipkarte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationsträger (4) ein Chip, ein Magnetstreifen in oder auf der Chipkarte, ein Barecode oder ein optischer Speicher, wie beispielweise ein holografischer Speicher, ist.

6. Chipkarte nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagecodierung (3) der Leiterbahn (2) mittels eines Messwertaufnehmers ermittelbar ist.

7. Chipkarte nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagecodierung (3) der Leiterbahn (2) mittels eines induktiven Messwertaufnehmers ermittelbar ist.

8. Chipkarte nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lagecodierung (3) der Leiterbahn (2) mittels einer Lichtquelle im Durchlichtverfahren ermittelbar ist.

9. Chipkarte nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Chipkarte in Planquadrate aufgeteilt ist, in denen die Lage und Anordnung der Leiterbahn (2) divergiert und somit eine universelle Lagecodierung (3) der Chipkarte gebildet ist.

10. Chipkarte nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung der Leiterbahn (2) im Chipkartenkörper (1) nach Art eines Barecodes erfolgt.

11. Chipkarte nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterbahn aus Kupfer, Aluminium, leitfähigen Kunststoffen, wie beispielsweise Polymeren, oder aus einer elektrisch leitfähigen Paste besteht.

12. Chipkarte nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittels eines Siebdruckverfahrens, durch Wicklung, im Heißprägeverfahren oder mittels eines Ätzverfahrens erzeugte Leiterbahn (2) eine Spule oder Antenne bildet.

13. Chipkarte nach einem der vorstehend genannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Spule oder Antenne bildende Leiterbahn (2) auf eine elektrisch isolierende Schichtebene (13) aufgebracht ist.

14. Chipkarte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schichtebene (13) eine Kunststofffolie ist.