DE102004002410A1

DE102004002410A1 - Identification or authorization medium, e.g. for a chip card, has at least a two-dimensional extension and has a material with micro-phase separation and a dendritic structure that can be electronically scanned and evaluated

Info

Publication number: DE102004002410A1
Application number: DE102004002410A
Authority: DE
Inventors: Holger Sedlak; Günter Dr. Schmid; Astrid Dr. Elbe; Jean-Pierre Dr. Seifert
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2004-01-16
Filing date: 2004-01-16
Publication date: 2005-08-11
Anticipated expiration: 2024-01-17
Also published as: DE102004002410B4

Abstract

Identification or authorization medium, has at least a 2D extension. The material used has a micro-phase separation in which individual structures are given an appearance which has characteristic with randomly varying differences. The typical characteristic can be electronically measured and evaluated for identification or authorization purposes. Typical suitable materials are, in particular, block copolymers. A typical characteristic is a dendritic linear structure.

Description

Bei elektronisch auslesbaren Etiketten, wie z. B. RFID-Tags, oder bei Chipkarten sind zur Identifizierung eines Produktes oder eines Nutzers, zur Überprüfung einer Zugangs- oder Nutzungsberechtigung oder zur Autorisierung von Transaktionen elektronisch erfassbare und auswertbare Kennzeichnungen angebracht. Diese können in elektronischer Form abgespeichert sein oder auch einfach auf der Oberfläche, z. B. in Form eines Strichcodes, aufgebracht sein. Zur Erhöhung der Sicherheit werden ergänzende Echtheitsmerkmale gefordert, die, wie z. B. das Wasserzeichen von Banknoten, einen zusätzlichen Echtheitsnachweis, eine Identifizierung oder eine Authentifizierung ermöglichen. Ein Echtheitsmerkmal, das nicht in rein elektronischer Form vorhanden ist, hat den Vorteil, dass es nicht mit elektronischen Mitteln, z. B. einer integrierten Schaltung, nachgeahmt oder emuliert werden kann. Eine Fälschung eines betreffenden Produkts oder eine betrügerische Manipulation der vorhandenen Sicherheitsmerkmale ist daher bei einem nichtelektronischen Echtheitsmerkmal ausreichend komplexer Struktur besonders schwierig. Ein nichtelektronisches Echtheitsmerkmal sollte jedoch elektronisch auslesbar und auswertbar sein, da nur so eine effektive und kostengünstige Echtheitsüberprüfung möglich ist. In Halbleiterchips, die in Chipkarten eingesetzt werden, finden derzeit Schutzvorrichtungen Anwendung, die auf der Verschlüsselung der elektrischen Daten beruhen (Kryptographie). Eine im Prinzip mögliche elektronische Analyse der Kommunikation eines Terminals mit dem Chip wird durch eine elektronische Schaltung geschützt, die den eigentlichen Datentransfer tarnt. Das komplette Schutzsystem ist hierbei elektronisch.at electronically readable labels, such as. B. RFID tags, or at Smart cards are used to identify a product or user, to check a Access or use authorization or to authorize transactions electronically detectable and evaluable markings attached. these can be stored in electronic form or simply on the surface, z. B. in the form of a bar code applied. To increase the Security will be complementary Authenticity features required, such. B. the watermark of Banknotes, an additional one Proof of authenticity, identification or authentication enable. An authenticity feature that does not exist in purely electronic form has the advantage of not having it by electronic means, z. As an integrated circuit, imitated or emulated can. Forgery product or a fraudulent manipulation of the existing product Security features is therefore a non-electronic authenticity feature sufficiently complex structure particularly difficult. A non-electronic However, authenticity feature should be electronically readable and evaluable be, because only so an effective and inexpensive authenticity verification is possible. In semiconductor chips that are used in smart cards, find currently protections application based on encryption based on electrical data (cryptography). One in principle possible electronic analysis of the communication of a terminal with the Chip is protected by an electronic circuit that camouflages the actual data transfer. The complete protection system is electronic.

Bei einer Phasenseparation, z. B. bei einer Kristallisation, tritt das Phänomen auf, dass das entstehende Gebilde zwar eine einheitliche mikroskopische Struktur aufweist, aber gleichzeitig unterschiedlich ausgebildete Strukturen größerer Dimensionen auftreten. So kann z. B. ein Salz als kompakter Einkristall hergestellt werden oder auch als Agglomerat einer Vielzahl gleichartiger mikroskopischer Kristallzellen, die in bestimmter Weise gruppiert sind und insgesamt eine granulat- oder pulverartige Erscheinungsform besitzen. Die betreffende Erscheinungsform kann jeweils typische Ausprägungen besitzen, die z. B. durch die Korngröße oder eine makroskopisch regelmäßige Anordnung von Zellgruppen (Cluster) oder dergleichen charakterisiert ist, während die Erscheinungsform an sich durch den Prozess der Phasenseparation und durch die dabei vorherrschenden Bedingungen festgelegt ist.at a phase separation, z. As in a crystallization, that occurs phenomenon though, that the resulting entity may be a uniform microscopic Structure has, but at the same time differently formed Structures of larger dimensions occur. So z. B. a salt can be produced as a compact single crystal or as an agglomerate of a variety of similar microscopic Crystal cells that are grouped in a certain way and in total a granulate or have powdery appearance. The manifestation in question can each have typical characteristics own, the z. B. by the grain size or a macroscopic regular arrangement characterized by cell groups (clusters) or the like, while the manifestation itself through the process of phase separation and is determined by the prevailing conditions.

Etwas Ähnliches tritt bei der Bildung von Eisblumen auf, bei denen die Eiskristalle untereinander dieselbe Struktur aufweisen, dabei aber, in größeren Längenabmessungen betrachtet, eine übergeordnete Erscheinungsform zeigen, die eine Vielzahl von typischen Ausprägungen aufweist, die von Exemplar zu Exemplar verschieden sind und so individuelle Strukturen erkennen lassen, anhand deren sich somit die einzelne Eisblume identifizieren lässt. Die Kristalle sind alle gleich; die Eisblumen sehen alle verschieden aus. Die grundlegende Erscheinungsform unterscheidet die Eisblumen von Eiszapfen oder Schnee; die typischen Ausprägungen sind die Abmessungen und Anordnungen der typischen geometrischen Formen, die in den Eisblumen zu erkennen sind. Die übergeordneten Erscheinungsformen können jeweils unterschiedliche Größenordnungen der Längenabmessungen aufweisen. Die typischen Ausprägungen der Erscheinungsform einer jeweiligen Größenordnung weisen in der Regel Wiederholungen auf, ohne dass die Struktureinheiten homogen oder streng periodisch angeordnet sind.Something similar occurs in the formation of frost flowers, in which the ice crystals have the same structure with each other, but in greater length dimensions considered a parent Show manifestation that has a variety of typical characteristics, which are different from copy to copy and so individual structures identify, thus identifying the individual Eisblume leaves. The crystals are all the same; the ice flowers all look different out. The basic appearance distinguishes the frost flowers of icicles or snow; the typical characteristics are the dimensions and arrangements of the typical geometric shapes used in the frosts can be seen. The parent Manifestations can each different magnitude of the length dimensions exhibit. The typical characteristics the manifestation of a particular order of magnitude usually exhibit Repeats on, without the structural units homogeneous or are arranged strictly periodically.

Das beschriebene Phänomen tritt insbesondere im Fall der Mikrophasenseparation bei Polymeren auf. Nach einer physikalischen Vermischung verschiedener, in der Regel unverträglicher Polymere entsteht als Folge einer anschließenden Entmischung der unverträglichen Polymere ein heterogenes Material, in dem größere Bereiche jeweils aus nur einem der Polymere bestehen. Wenn die Polymere als Blöcke in Form von Copolymeren chemisch miteinander verknüpft sind, kann die Entmischung und damit das Größenwachstum der sich trennenden Phasen nicht mehr beliebig weit voranschreiten. Mehrere gleichartige Blöcke lagern sich dann zu so genannten Domänen zusammen, die je nach dem Mengenverhältnis der Komponenten eine Kugel-, Zylinder- oder Lamellenform annehmen können. Diese Phasenseparation erfolgt im Bereich molekularer Abmessungen, so dass man dieses Phänomen als Mikrophasenseparation bezeichnet.The described phenomenon occurs especially in the case of microphase separation in polymers on. After a physical mixing different, in the Usually incompatible Polymers are formed as a consequence of a subsequent separation of the incompatible Polymers are a heterogeneous material, in which larger areas each only consist of one of the polymers. When the polymers are in the form of blocks of copolymers are chemically linked together, the segregation and so that the size growth the separating phases do not progress any further. Several similar blocks then accumulate into so-called domains, which, depending on the ratio of the Components can assume a spherical, cylindrical or lamella shape. This phase separation takes place in the range of molecular dimensions, so that this phenomenon is called Called microphase separation.

In Blockcopolymeren findet eine selbstorganisierte Mikrophasenseparation statt. Blockcopolymere sind Blockpolymere mit mehr als einer Art von Monomer. Wie bei gewöhnlichen Blockpolymeren besteht das Molekül eines Blockcopolymers aus linear verknüpften Blöcken, worunter ein Abschnitt eines Polymermoleküls verstanden wird, der mehrere identische Repetiereinheiten umfasst und mindestens ein konstitutionelles oder konfiguratives Merkmal besitzt, das sich von denen der angrenzenden Abschnitte (Blöcke) unterscheidet. Die Blöcke sind direkt oder durch konstitutionelle Einheiten, die nicht Teil der Blöcke sind, miteinander verbunden. Ein Beispiel ist Pluronic^®, ein aus Ethylenoxid und Propylenoxid aufgebautes Blockcopolymer. Die bei der Mikrophasenseparation entstehenden Phasen bilden wohlgeordnete zweidimensionale und/oder dreidimensionale Mesostrukturen aus. Diese Strukturen können kubisch zentriert, schichtartig, in parallel zueinander angeordneten Zylindern oder in wurmartig gekrümmten Strukturen ausgebildet sein. Die Ausbildung der Phasen wird außer durch die Zusammensetzung des Blockcopolymers auch durch die formgebende Oberfläche des Materialbereiches beeinflusst. Die Länge der Mesostrukturen liegt typisch im Bereich von 1 μm bis 10 nm. Die Strukturgrößen können so gewählt werden, dass sie im Bereich des sichtbaren elektromagnetischen Spektrums oder im UV-Bereich oder Infrarotbereich liegen.In block copolymers, a self-organized microphase separation takes place. Block copolymers are block polymers with more than one type of monomer. As with ordinary block polymers, the molecule of a block copolymer consists of linearly linked blocks, which is understood to mean a portion of a polymer molecule comprising a plurality of identical recurring units and having at least one constitutional or configurational feature different from that of the adjacent segments (blocks). The blocks are connected directly or by constitutional units that are not part of the blocks. An example is Pluronic ^®, a built up of ethylene oxide and propylene block copolymer. The phases formed in the microphase separation form well ordered two-dimensional and / or three-dimensional mesostructures. These structures can be cubic centered, layered, be formed in parallel cylinders or in worm-like curved structures. The formation of the phases is influenced not only by the composition of the block copolymer but also by the shaping surface of the material region. The length of the mesostructures is typically in the range of 1 .mu.m to 10 nm. The feature sizes can be chosen to be in the range of the visible electromagnetic spectrum or in the UV or infrared range.

In Veröffentlichungen von Günter Reiter, Institut de Chimie des Surfaces et Interfaces, Mulhouse, sind Kristallisationsstrukturen von Blockcopolymeren beschrieben, die in verschiedenen Größenordnungen der Längenabmessungen unterschiedliche Erscheinungsformen von Strukturen zeigen. Je nach der Größenauflösung bei der Abbildung der Strukturen erhält man Bilder aus einzelnen Punkten, linienartigen Strukturen, verästelten Linien oder flächenartigen Mustern. Die mikroskopisch auftretenden Mesostrukturen bilden daher in unterschiedlichen Längenskalen unterschiedliche Erscheinungsformen, deren Entstehung von den Abscheidebedingungen beim Herstellungsprozess abhängt. Die Entstehung von Erscheinungsformen makroskopischer Strukturen mit zufällig auftretenden typischen Ausprägungen auf der Grundlage homogener mikroskopischer Strukturen ist mit den Bildern und Figuren der Eisblumen vergleichbar, die mikroskopisch in Wiederholungen derselben Eiskristallstruktur bestehen.In Publications from Günter Reiter, Institut de Chimie des Surfaces et Interfaces, Mulhouse Crystallization structures of block copolymers described in different sizes the length dimensions show different manifestations of structures. Depending on the Size resolution at getting the picture of the structures one images from individual points, line-like structures, ramified Lines or plane-like Inspect. The microscopically occurring mesostructures therefore form in different length scales different forms of appearance, the emergence of the deposition conditions in the Production process depends. The emergence of manifestations of macroscopic structures with random occurring typical characteristics on the basis of homogeneous microscopic structures is with the Images and figures of the ice flowers comparable, the microscopic in repetitions of the same ice crystal structure.

Die Kristallisation von Blockcopolymeren ist ein sich selbst organisierender Prozess. Dabei entstehen individuelle Strukturen, die über die verschiedenen Größenordnungen hinweg in unterschiedlichen Erscheinungsformen mit jeweils typischen Ausprägungen erscheinen. Wenn die Kristallisationsgeschwindigkeit und der Temperaturverlauf des Kristallisationsprozesses geändert werden, ändern sich auch die Erscheinungsformen und deren typische Ausprägungen auf Grund der Kristallisationsstrukturen. Ohne genaue Kenntnisse der bei der Herstellung maßgeblichen Prozessparameter sind die Erscheinungsformen und deren typische Ausprägungen, die zumindest oberflächlich ähnlich erscheinen, nicht reproduzierbar.The Crystallization of block copolymers is a self-organizing one Process. In doing so, individual structures emerge, which over the different orders of magnitude appear in different manifestations, each with typical characteristics. When the crystallization rate and the temperature history the crystallization process changed will change also the forms of appearance and their typical characteristics Reason of the crystallization structures. Without exact knowledge of relevant in the production Process parameters are the manifestations and their typical manifestations, that seem at least superficially similar, not reproducible.

Die aus den Prozessbedingungen resultierenden Erscheinungsformen zeigen in ihren typischen Ausprägungen noch zusätzlich Abwandlungen, die zufällig variiert erscheinen und wesentlich über die unvermeidlichen Abweichungen infolge von Herstellungstoleranzen hinausgehen. In einem typischen Beispiel sind die individuellen Strukturen der betreffenden Erscheinungsform durch verästelte Linien gebildet, wobei die Winkel zwischen den einzelnen Linien oder Abschnitten von Linien durch die Bedingungen bei der Kristallisation bestimmt sind und diese Erscheinungsform als solche festlegen. Eine typische Ausprägung ist hier zum Beispiel durch die Länge und die Abstände der einzelnen Linien gegeben. Es ist daher bei einer bestimmten Vergrößerung des Materials die betreffende Erscheinungsform erkennbar, die prinzipiell durch die Verästelung gerader Linien unter festgelegten Winkeln gegeben ist, während eine typische Ausprägung dieser Erscheinungsform durch die Länge und/oder die Abstände der Linien oder durch die Lage von Endpunkten der Linien bestimmt wird. Die typische Ausprägung ist im Gegensatz zu der prinzipiellen Erscheinungsform nicht festgelegt, sondern weist Schwankungen und Abwandlungen auf, die zufällig sind, so dass in diesem Beispiel die Längen und Abstände der Linien unterschiedlich sind und statistisch verteilt erscheinen.The show manifestations resulting from the process conditions in their typical forms Additionally Variations that happen to happen varies and significantly over the inevitable deviations due to manufacturing tolerances. In a typical Examples are the individual structures of the respective manifestation through ramified Lines are formed, with the angles between each line or sections of lines by the conditions of crystallization are determined and set this appearance as such. A typical one shaping is here for example by the length and the distances of the given single lines. It is therefore at a certain magnification of the Material the relevant manifestation recognizable, the principle through the branching straight lines are given at fixed angles while a typical expression this manifestation by the length and / or the distances of the Lines or by the location of endpoints of the lines is determined. The typical characteristic is not fixed in contrast to the basic manifestation, but has variations and variations that are random, so that in this example the lengths and distances the lines are different and appear statistically distributed.

Erfindungsgemäß werden für ein Identifizierungs- oder Authentifizierungsmedium Materialien eingesetzt, die durch Mikrophasenseparation individuelle Strukturen ausbilden, die eine Erscheinungsform aufweisen, die eine typische Ausprägung mit über Herstellungstoleranzen hinausgehenden Abwandlungen besitzt, die zufällig variiert erscheinen. Diese typische Ausprägung ist im Bereich von Größenabmessungen erkennbar, die über Abmessungen hinausgehen, die für die aus der Mikrophasenseparation resultierenden Mesostrukturen selbst charakteristisch sind. Damit ist bei prinzipiell festgelegter Grundstruktur die Realisation einer zufällig schwankenden typischen Ausprägung möglich, die elektronisch erfasst und zur Identifizierung oder zur Authentifizierung ausgewertet werden kann. Ein Etikett oder Schild oder eine Karte mit einem derartigen Material kann daher als Identifizierungsmedium oder Authentifizierungsmedium verwendet werden, wenn die individuellen Strukturen einer Erscheinungsform mit einer typischen Ausprägung bei geeigneter Wahl der Längenskala elektronisch detektiert werden und mit an sich bekannten Mitteln der Bilderfassung ausgewertet werden.According to the invention for a Identification or authentication medium materials used, that form individual structures through microphase separation, have a manifestation that is a typical expression with over manufacturing tolerances has additional modifications that appear randomly varied. These typical expression is in the range of size dimensions recognizable over Dimensions go out for the mesostructures resulting from the microphase separation themselves are characteristic. This is fundamentally fixed basic structure the realization of a random fluctuating typical expression possible, which is electronically recorded and used for identification or authentication can be evaluated. A label or sign or a card with such a material can therefore be used as the identification medium or authentication medium used when the individual Structures of a manifestation with a typical expression in suitable choice of length scale be detected electronically and with known means the image acquisition are evaluated.

In der beigefügten Figur ist eine Erscheinungsform eines Materials mit Mikrophasenseparation in einer bestimmten Größe der Bildauflösung dargestellt. Bei diesem speziellen Beispiel, das hier zur Erläuterung des Prinzips näher beschrieben wird, ist eine Vielzahl miteinander verästelter gerader Linien vorhanden. Diese Erscheinungsform entsteht aus einer Anlagerung der aus der Mikrophasenseparation resultierenden Mesostrukturen zu größeren Agglomeraten, die eben die in der Figur dargestellte Erscheinungsform zeigen. In diesem Beispiel ist für die Erscheinungsform charakteristisch, dass an größeren geradlinigen Abschnitten der Struktur jeweils kürzere Linien seitlich unter festem Winkel angesetzt sind.In the attached figure, a manifestation of a material with microphase separation in a certain size of the image resolution is shown. In this particular example, which will be further described here for explaining the principle, a plurality of ramified straight lines is present. This manifestation arises from an attachment of the resulting from the microphase separation mesostructures to larger agglomerates, which just show the appearance shown in the figure. In this example, it is characteristic of the appearance that, at larger rectilinear sections of the structure, shorter lines each are set laterally at a fixed angle are.

In der Figur ist als Beispiel eine gerade Linie als Hauptader 1 eingezeichnet, von der gerade Linien als Nebenadern 2 unter einem bestimmten Winkel, der hier als Beispiel zu 80° gewählt wurde, abgehen. Von den Nebenadern 2 wiederum gehen kürzere gerade Linien als Ansätze 3 ab, ebenfalls unter einem Winkel von 80° in Richtung von der Hauptader 1 weg. Bei den besonders herausgestellten längeren Nebenadern 4 besitzen die seitlichen Ansätze 5 ihrerseits Verästelungen 6. Die Linien bilden auf diese Weise eine Mehrzahl von Hierarchiestufen in der Verästelung. Die Winkel 7 der Verästelung sind jeweils von der Hauptader 1 nach außen hin gesehen gleich und stellen ein Merkmal dar, das die Erscheinungsform dieses Beispiels bestimmt. Die typische Ausprägung dieser Erscheinungsform ist dagegen in der jeweiligen Länge der Äste und Zweige sowie in deren unterschiedlichen Abständen zu sehen.In the figure, as an example, a straight line is the main line 1 drawn from the straight lines as secondary lines 2 at a certain angle, which was chosen here as an example to 80 °, depart. From the secondary wires 2 again, shorter straight lines are used as approaches 3 also at an angle of 80 ° in the direction of the main artery 1 path. In the particularly exposed longer secondary lines 4 own the lateral approaches 5 in turn ramifications 6 , The lines thus form a plurality of hierarchical levels in the branching. The angles 7 the branching are each from the main artery 1 seen from the outside and represent a feature that determines the appearance of this example. The typical expression of this manifestation, however, can be seen in the respective length of the branches and branches as well as in their different distances.

Während die Erscheinungsform als solche durch die Kristallisationsbedingungen bei der Herstellung der individuellen Strukturen im Prinzip festgelegt ist und sich bei entsprechender Größenordnung der Abbildung als Verästelung von geraden Linien unter festem Winkel darbietet, sind die typischen Ausprägungen von Exemplar zu Exemplar zufällig variiert mit über die üblichen Herstellungstoleranzen deutlich hinausgehenden Abwandlungen. Diese Abwandlungen können als individuelle Merkmale erfasst werden, die in dieser bestimmten Form nur bei einem bestimmten Exemplar des Identifizierungs- oder Authentifizierungsmediums vorliegen.While the Manifestation as such by the crystallization conditions in the production of individual structures in principle set is and with appropriate magnitude of the figure as ramification of straight lines at a fixed angle, the typical expressions of Copy of copy randomly varies with more than the usual Manufacturing tolerances significantly beyond modifications. These Modifications can are recorded as individual characteristics that are specific in that particular Form only with a specific copy of the identification or Authentication medium available.

Die Methode zur Auswertung der zur Identifizierung oder Authentifizierung gewählten typischen Ausprägung ist grundsätzlich im Rahmen der geforderten Bildauflösung frei wählbar. Die Methode ist von der Bildauflösung oder Vergrößerung bei der Bilderfassung bedingt. Die Auflösung muss einerseits ausreichend gut sein, um die typische Ausprägung bei einem individuellen Exemplar erfassen zu können, andererseits treten die Abwandlungen einer typischen Ausprägung nur in einem den Abmessungen der Mesostrukturen übergeordneten Größenbereich auf. Bei einem typischen Raster von 320 × 200 in einem Rechteck angeordneten Bildpunkten (Pixeln) kann man mit einer optischen Fokussierung auf eine Entfernung von etwa 5 cm Strukturmerkmale einer Größenordnung von etwa 50 μm auflösen. Die individuellen typischen Ausprägungen können in einer vorgegebenen Weise, insbesondere Reihenfolge, erfasst und nach Bedarf abgespeichert werden oder auch auf mathematischem Wege analysiert werden.The Method of evaluation for identification or authentication selected typical expression is basically freely selectable within the required image resolution. The method is from the image resolution or magnification at the Image capture conditional. The resolution On the one hand, it must be sufficiently good to be as typical as possible to capture an individual copy, on the other hand, the Modifications of a typical expression only in one of the dimensions of the Mesostructures parent Size range. In a typical grid of 320 × 200 arranged in a rectangle Pixels (pixels) can be viewed with an optical focus a distance of about 5 cm structural features of an order of magnitude of about 50 μm dissolve. The individual typical characteristics can be given in a given Way, in particular order, recorded and stored as needed be analyzed or mathematically analyzed.

Bei der Erscheinungsform, die in der Figur als Beispiel gezeigt ist, bilden die von der Hauptachse des Kristalls in einem bestimmten Winkel 7 abgehenden Seitenäste durch ihre unterschiedlichen Längen eine typische Ausprägung mit deutlichen Abwandlungen, da die Längen der Linien nicht etwa nur bei einem bestimmten Exemplar des Mediums untereinander verschieden sind, sondern von Exemplar zu Exemplar zufällige und deutlich erkennbare Abweichungen auftreten. Die Anzahl, Position und Länge der Linien sind erwartungsgemäß bei jedem Exemplar des Mediums soweit verschieden, dass eine Identifizierung einander entsprechender Linien in der Regel gar nicht möglich sein wird. Die zur Identifizierung oder Authentifizierung herangezogene Erscheinungsform ist einerseits durch ihre Merkmale charakterisiert und von anderen Erscheinungsformen unterscheidbar, aber andererseits in den Abwandlungen der miteinander vergleichbaren typischen Ausprägungen individualisierbar.In the appearance shown in the figure as an example, those of the main axis of the crystal form at a certain angle 7 Outgoing side branches by their different lengths a typical expression with significant modifications, since the lengths of the lines are not different from each other only in a particular specimen of the medium, but occur randomly and clearly recognizable deviations from copy to copy. The number, position and length of the lines are expected to be so different for each copy of the medium that an identification of corresponding lines will not be possible in the rule. The manifestation used for identification or authentication is characterized on the one hand by its features and distinguishable from other manifestations, but on the other hand can be individualized in the modifications of the typical characteristics comparable to one another.

Eine Möglichkeit der Auswertung unter einer Vielzahl anderer und an sich bekannter Verfahren zur Bildauswertung besteht in dem beschriebenen Beispiel darin, die Endpunkte der Seitenäste oder Nebenadern als Koordinatenpaare in Bezug auf ein an der Achse des Hauptkristalls oder der Hauptader ausgerichtetes Koordinatensystem zu erfassen. Es kann dann, z. B. mit dem aus der Algebra bekannten Newtonschen Verfahren zur Approximation einer Funktion, ein Polynom niedrigsten Grades in einer Variablen gefunden werden, das einen Funktionsgraphen liefert, auf dem alle Koordinatenpaare der erfassten Bildpunkte liegen. Man erhält so eine Wellenlinie durch die besagten Endpunkte der Nebenadern. Eine auf diese Funktion angewendete Fourier-Transformation liefert eine harmonische Analyse in digital verarbeitbare diskrete Amplitudenwerte. Auf diese Weise erhält man aus der Längenverteilung der Nebenadern ein für die Kryptographie geeignetes Bitmuster. Entsprechende Auswertungen sind auch im Falle der anderen möglichen Erscheinungsformen der Materialien mit Mikrophasenseparation möglich. Die geeigneten Auswerteverfahren werden durch eine Anpassung an die betreffenden Strukturmerkmale im Prinzip ohne zusätzliche erfinderische Tätigkeit im Rahmen des fachmännischen Handelns aufgefunden.A possibility the evaluation among a variety of other and known per se Method for image evaluation consists in the example described in it, the endpoints of the side branches or sub-cores as coordinate pairs with respect to one at the axis of the main crystal or the main artery aligned coordinate system capture. It can then, for. B. with the known from algebra Newtonian Method for approximating a function, a polynomial lowest Grades are found in a variable containing a function graph returns on which all coordinate pairs of the captured pixels lie. You get such a wavy line through said endpoints of the secondary wires. A A Fourier transform applied to this function yields a harmonic analysis into digitally processable discrete amplitude values. In this way receives one from the length distribution the secondary lines one for the cryptography suitable bit pattern. Corresponding evaluations are also possible in the case of the others Forms of materials with microphase separation possible. The Appropriate evaluation procedures will be carried out by adapting to the structural features concerned, in principle, without additional inventive activity within the framework of the expert Found action.

Ein für das Identifizierungs- oder Authentifizierungsmedium geeignetes Material mit Mikrophasenseparation ist z. B. Polystyren-b-ethylenoxid (PB_b-PEO). Über die Einstellung der Prozessparameter, insbesondere die Wahl des Temperaturverlaufes und der Kristallisationsgeschwindigkeit, können die zufällig entstehenden Strukturmuster bei der Herstellung beeinflusst werden. Auf der Grundlage der entstehenden Mesostrukturen resultieren in unterschiedlichen Größenbereichen unterschiedliche makroskopische Strukturen, die insbesondere im Bereich von Längenabmessungen oberhalb von 1 μm, vorzugsweise von mehr als 10 μm erfasst werden können. Die sich nach chaotischen Gesetzen, jedoch grundsätzlich festgelegtem Entstehungsprozess bildende Erscheinungsform der individuellen Strukturen im makroskopischen Bereich beinhaltet eine zufällige Komponente individueller Abwandlungen. Damit ist eine nichtelektronische, aber elektronisch erfassbare und auswertbare Charakterisierung möglich, die als ergänzendes Sicherheitsmerkmal oder Echtheitsmerkmal eines Produktes eingesetzt werden kann. Dazu werden im Weiteren eine Reihe von Ausführungsbeispielen angegeben.A suitable for the identification or authentication medium material with microphase separation is z. Polystyrene-b-ethylene oxide (PB _b -PEO). By adjusting the process parameters, in particular the choice of the temperature profile and the crystallization rate, the randomly occurring structural patterns can be influenced during production. On the basis of the resulting mesostructures, different macroscopic structures result in different size ranges, which can be detected in particular in the range of length dimensions above 1 μm, preferably of more than 10 μm. The chaotic laws, but basically established formation process bil The manifestation of individual structures in the macroscopic range involves a random component of individual modifications. For a non-electronic, but electronically detectable and evaluable characterization is possible, which can be used as a supplementary security feature or authenticity feature of a product. For this purpose, a number of embodiments are given below.

Ein Material mit Mikrophasenseparation, z. B. ein Blockcopolymer, wird in einer kleinen Fläche von z. B. typisch 2 × 2 cm², die also in etwa der Fläche eines Etiketts oder dergleichen entspricht, in ein Gewebe eingeschmolzen. Das kann auch ein Kleidungsstück sein, z. B. eine Jeanshose aus Baumwolle. Eine große Anzahl von in dieser Weise zu behandelnden Gewebestücken wird bei einer Temperatur von z. B. typisch 300°C in einer Inertgasatmosphäre einem vorgegebenen Temperaturverlauf zur allmählichen Abkühlung des Materials ausgesetzt. Nach diesem Abkühlprozess hat sich die typische Kristallstruktur des Blockcopolymers mit Mesostrukturen ausgebildet, wobei mindestens eine Erscheinungsform mit zufällig variierender typischer Ausprägung in einer geeigneten Größenskala entstanden ist. Wenn die Glasübergangstemperatur des verwendeten Materials oberhalb von z. B. typisch 250°C liegt, bleibt die einmal ausgebildete individuelle Struktur des Materials bestehen und wird insbesondere beim Bügeln oder Waschen nicht mehr verändert. Zur Anwendung in einem Gewebe ist es anstelle des Einschmelzens auch möglich, das Material mit Mikrophasenseparation in flüssiger oder gelöster Form in eine entsprechende Fläche des Gewebes einzubringen, d. h. das Gewebe mit dieser Lösung zu tränken, und anschließend das Mate rial durch Eintrocknen dauerhaft in dem Gewebe zu fixieren. Auch dabei kristallisiert das Material in typischer Form aus.A material with microphase separation, e.g. As a block copolymer, is in a small area of z. B. typically 2 × 2 cm ² , which corresponds approximately to the surface of a label or the like, melted into a tissue. This can also be a garment, z. B. a jeans trousers made of cotton. A large number of pieces of tissue to be treated in this manner is heated at a temperature of e.g. B. typically 300 ° C in an inert gas atmosphere exposed to a predetermined temperature profile for gradual cooling of the material. After this cooling process, the typical crystal structure of the block copolymer has formed with mesostructures to give at least one randomly varying appearance on a suitable size scale. If the glass transition temperature of the material used above z. B. typically 250 ° C, the once formed individual structure of the material remains and is not changed in particular when ironing or washing. For application in a tissue, it is also possible, instead of melting down, to introduce the material with microphase separation in liquid or dissolved form into a corresponding area of the tissue, ie to impregnate the tissue with this solution, and then to dry the material permanently by drying in the tissue to fix. Again, the material crystallizes out in typical form.

Die individuellen Strukturen werden dann z. B. im Bereich einer Längenabmessung von typisch etwa 20 μm erfasst. Das kann unter anderem mit einer Mobiltelefonkamera, gegebenenfalls ausgestattet mit einer optischen Vorsatzlinse, geschehen, womit auch gleich eine telefonische Übermittlung der erfassten Daten zur Auswertung in einer Zentrale oder ein Abruf zentral gespeicherter Vergleichsdaten möglich ist. Zum Beispiel wird so die Längenverteilung der in der Figur dargestellten Verästelung erfasst. Daraus kann dann insbesondere ein Bitmuster ermittelt werden, anhand dessen die Echtheit des Kleidungsstücks oder Gewebes überprüft wird oder eine Zuordnung zu einem Eigentümer oder dergleichen erfolgt. Bei einem erstmaligen Erfassen der zufällig entstehenden typischen Ausprägung kann das so ermittelte Bitmuster zum Vergleich in einer Datenbank abgespeichert werden. Die mit dem Identifizierungs- oder Authentifizierungsmedium vorgenommene individuelle Kennzeichnung des betreffenden Kleidungsstücks kann auf diese Weise in einem elektronisch verarbeitbaren Format erfasst und abgespeichert werden. Bei einem erneuten Auslesen der typischen Ausprägung kann so das betreffende Kleidungsstück später wieder identifiziert werden.The individual structures are then z. B. in the range of a length dimension typically about 20 microns detected. This can, inter alia, with a mobile phone camera, if necessary equipped with an optical conversion lens, done with what also a telephone transmission the collected data for evaluation in a central office or a retrieval centrally stored comparison data is possible. For example, will so the length distribution of Branching shown in the figure detected. From this, in particular a bit pattern can be determined, by means of which the authenticity of the garment or fabric is checked or an assignment to an owner or the like takes place. Upon first detection of the randomly arising typical shaping For example, the bit pattern determined in this way can be stored in a database for comparison become. The made with the identification or authentication medium individual identification of the garment in question may recorded in this way in an electronically processable format and saved. In a new readout of the typical expression can so the garment again later be identified.

Eine weitere bevorzugte Anwendung liegt auf dem Gebiet der Chipkarten. Der Kartenkörper einer Chipkarte kann z. B. vollständig aus einem Material mit Mikrophasenseparation hergestellt werden. Statt dessen ist es auch möglich, nur einen Träger eines mit einem Halbleiterchip versehenen und zum Einsatz in einem Kartenkörper vorgesehenen Chipmoduls aus einem solchen Material herzustellen. Die individuellen Strukturen der zufällig variierten typischen Ausprägung können z. B. von einem Terminal erfasst werden, in das die Chipkarte eingeführt wurde. Zu diesem Zweck kann in dem Terminal zusätzlich zu den Vorrichtungen zur elektronischen Kommunikation mit dem Chip ein Lese- oder Bilderfassungsgerät integriert sein, das die individuellen Strukturen des erfindungsgemäß eingesetzten Materials erfasst. In dem Terminal kann gegebenenfalls auch ein zugehöriges Bitmuster zur Verschlüsselung oder zum Vergleich mit abgespeicherten Daten erzeugt werden. Eine solche Karte oder ein Schild mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Material kann oberseitig zusätzlich mit einem magnetischen Material beschichtet werden, das zumindest teilweise die individuellen Strukturen reproduziert. Beim Auslesen oder Scannen des Musters der individuellen Strukturen kann in diesem Fall ein Magnetlesekopf eingesetzt werden, der diesen Strukturen entsprechend ein Profil unterschiedlicher Intensitäten erfasst, das als Abbildung der Strukturen ausgewertet werden kann. Die magnetische Beschichtung kann zusätzlich plangeschliffen sein, so dass das magnetische Material aufgrund der durch die individuellen Strukturen gebildeten Oberflächenunebenheiten bereichsweise entfernt und nur noch bereichsweise vorhanden ist. Beim Auslesen wird so ein deutlich ausgeprägtes und leicht auswertbares magnetisches Muster erzeugt.A Another preferred application is in the field of smart cards. The card body a chip card can z. B. completely made of a material with Microphase separation can be produced. Instead, it is possible, only one carrier one provided with a semiconductor chip and for use in one card body provided chip module of such a material. The individual structures of the randomly varied typical expression can, for. B. be detected by a terminal into which the smart card has been introduced. For this purpose, in the terminal in addition to the devices for electronic communication with the chip a reading or image capture device integrated be that the individual structures of the invention used Material recorded. In the terminal may also be a associated Bit pattern for encryption or be generated for comparison with stored data. Such Card or a shield with the material used according to the invention can on the upper side additionally be coated with a magnetic material, at least partially reproduced the individual structures. When reading or Scanning the pattern of individual structures can be done in this Case a magnetic read head can be inserted, these structures detects a profile of different intensities accordingly, which can be evaluated as a mapping of the structures. The magnetic Coating can also be ground flat so that the magnetic material is due to the individual Structures formed surface irregularities partially removed and only partially exists. At the Reading out will be such a clear and easily interpretable generated magnetic pattern.

Die Anwendung des Identifizierungs- oder Authentifizierungsmediums bei einer Chipkarte oder einem RFID-Tag ist auch geeignet im Zusammenhang mit kryptographischen Verfahren zur Verschlüsselung. Aus den individuellen Strukturen kann eine Codenummer oder dergleichen zur individuellen Identifizierung oder Überprüfung einer Zugangsberechtigung erzeugt werden. Eine Verschlüsselung kann so unabhängig von einer direkten Zuweisung einer Codenummer oder PIN nur aufgrund des Herstellungsprozesses, der zufällig variierende typische Ausprägungen liefert, erfolgen.The Use of the identification or authentication medium a smart card or an RFID tag is also suitable in connection with cryptographic encryption methods. From the individual Structures may have a code number or the like for individual identification or review one Access authorization can be generated. Encryption can be so independent of a direct assignment of a code number or PIN only due the manufacturing process that provides randomly varying typical characteristics, respectively.

Die Prozessparameter bei der Herstellung werden nicht bekannt gegeben, und das zufällige Entstehen der individuellen Strukturen ist nicht direkt beeinflussbar. Daraus resultiert ein hohes Maß an Sicherheit durch die Anwendung dieses Identifizierungs- oder Authentifizierungsmediums.The process parameters in the production are not disclosed, and the random emergence of individual structures is not directly influenced. This results in a high level of Si security through the use of this identification or authentication medium.

11: HauptaderMother lode
22: NebenaderIn addition to wire
33: Ansatzapproach
44: längere Nebenaderlonger side branch
55: Ansatzapproach
66: Verästelungramification
77: Winkelangle

Claims

Identification or authentication medium having at least one areal extent as label, sign or card and comprising a material in which individual structures are formed, which can be electronically detected and evaluated to make an identification or authentication, characterized in that the individual Structures have a manifestation that has a typical character with variations beyond manufacturing tolerances that appear randomly varied, and that the individual structures are formed in a material that has mesostructures due to microphase separation that are in a range of dimensional dimensions that exceed dimensions; which are characteristic of the mesostructures themselves, which show randomly varied expression.

Identification or authentication medium Claim 1, wherein the individual structures in a block copolymer are formed.

Identification or authentication medium Claim 1 or 2, in which the mesostructures characteristic Dimensions less than 0.1 μm have and the manifestation of individual structures one typical expression having dimensions in the range of more than 1 micron.

Identification or authentication medium one of the claims 1 to 3, in which the material is melted as a label into a fabric or from a liquid introduced into the tissue and dried.

Identification or authentication medium one of the claims 1 to 3, wherein the material is a card body of a smart card or a carrier a chip module forms.

Identification or authentication medium one of the claims 1 to 5, wherein an upper side of the label, the shield or the Card is coated with a magnetic material in which the individual structures are at least partially reproduced.

Identification or authentication medium Claim 6, wherein the coating of the magnetic material is planarized on the upper side, so that the coating accordingly the individual structures is only partially available.