DE102007006461A1

DE102007006461A1 - Energieverteilungsvorrichtung, insbesondere Niederspannungs-Energieverteilungsvorrichtung, und Verfahren zum Authentifizieren einer Energieverteilungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102007006461A1
Application number: DE102007006461A
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Ing. Krauss; Aron-Ernst Dipl.-Ing. Musiol; Bernhard-Wilhelm Dipl.-Ing. Niessing
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2007-02-05
Filing date: 2007-02-05
Publication date: 2008-08-21
Also published as: WO2008095894A1

Abstract

Die erfindungsgemäße Energieverteilungsvorrichtung umfasst eine Authentifizierungsvorrichtung zur Bestimmung der Identität eines Herstellers der Energieverteilungsvorrichtung. Die Authentifizierungsvorrichtung umfasst einen nicht flüchtigen Speicher zum Speichern eines Authentifizierungscodes. Der Speicher ist mittels eines externen Lesegerätes auslesbar.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Energieverteilungsvorrichtung, insbesondere eine Niederspannungs-Energieverteilungsvorrichtung (Low Voltage Power Distribution Product). Als Energieverteilungsvorrichtungen fungieren insbesondere Leistungsschutzschalter (Circuit breaker) oder Lasttrennschalter (Load Breaker Switch).
Herkömmlicherweise werden Komponenten von Energieverteilungsvorrichtungen wie beispielsweise elektronische Überstromauslöser oder gar komplette Leistungsschalter als Zubehörteile von verschiedenen Herstellern nachgebaut. Mitunter sind diese Nachbauten so gut, dass sie selbst vom eigentlichen Hersteller des Produktes nicht mehr unterschieden werden können. Im Falle von nicht autorisierten Nachbauten (Plagiaten) erleidet der eigentliche Hersteller in der Regel einen immensen Schaden. Dazu zu zählen ist insbesondere der entgangene Gewinn aufgrund geringerer Umsatzzahlen sowie Regressansprüche aufgrund fehlerhafter Nachbauten, die fälschlicherweise dem eigentlichen Hersteller zugeschrieben werden.
Es besteht demnach das Bedürfnis, Originalprodukte von Fälschungen unterscheiden zu können. Insbesondere der Zoll eines Landes soll Plagiate erkennen können, um die Einfuhr derselben zu verhindern.
Das US Patent 5245305 betrifft das Problem gefälschter Leistungsschalter. Zur Identifizierung des Herstellers eines Leistungsschalters sieht das amerikanische Patent vor, ein Dotierungsmaterial in das Gehäuse des Leistungsschalters einzubringen. Die Dotiersubstanz leuchtet unter ultravioletter Bestrahlung. Die Identität des Leistungsschalters wird allein dadurch bestimmt, dass das Gehäuse unter ultravioletter Strahlung fluoresziert. Dieser Identitätsschutz kann jedoch relativ leicht überwunden werden, indem die entsprechenden Dotiersubstanzen von Fremdherstellern in die Gehäuse aufgenommen werden.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Energieverteilungsvorrichtung bereitzustellen, deren Authentizität zuverlässig festgestellt werden kann.
Die Aufgabe wird durch die Energieverteilungsvorrichtung gemäß den beigefügten Ansprüchen gelöst. Die erfindungsgemäße Energieverteilungsvorrichtung umfasst eine Authentifizierungsvorrichtung zur Bestimmung der Identität eines Herstellers der Energieverteilungsvorrichtung. Die Authentifizierungsvorrichtung umfasst einen nicht flüchtigen Speicher zum Speichern eines Authentifizierungscodes. Der Speicher ist mittels eines externen Lesegerätes auslesbar. Der Authentifizierungscode repräsentiert eine prinzipiell beliebige Ziffernfolge. Diese Ziffernfolge kann nicht nur zur Identifikation des Herstellers, sondern auch zur Identifikation des spezifischen Produktes dienen. Da ein potentieller Fälscher diese Ziffernfolge nicht kennt und es sehr unwahrscheinlich ist, dass er die Ziffernfolge errät, stellt der Authentifizierungscode einen sicheren Schutz dar. Anhand des Authentifizierungscodes kann zuverlässig bestimmt werden, ob ein bestimmtes Produkt eine Fälschung ist oder nicht.
Die Energieverteilungsvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Transponder. Der Transponder ist ein drahtloses Kommunikationsgerät, welches eingehende Signale aufnimmt und automatisch darauf antwortet. Der Transponder kann ein passiver oder aktiver Transponder sein. Er ist dazu ausgebildet, drahtlos mit einem externen Lesegerät zu kommunizieren. Als Transponder können insbesondere RFID-Chips eingesetzt werden. Anstelle eines Transponders kann auch eine drahtgebundene Schnittstelle zur Kommunikation mit dem externen Lesegerät vorgesehen sein.
Vorzugsweise umfasst die Authentifizierungsvorrichtung eine Code-Erzeugungsvorrichtung, die dazu ausgebildet ist, den Authentifizierungscode zu erzeugen. Vorzugsweise erzeugt die Authentifizierungsvorrichtung einen Zufallscode, der herstellerseitig abgespeichert wird. Damit soll verhindert werden, dass potentielle Fälscher Kenntnis des Codes erlangen.
Als nicht flüchtige Speicher der Authentifizierungsvorrichtung ist vorzugsweise ein ROM-Speicher vorgesehen. ROM (Read-Only-Memory, wörtlich: Nur-Lese-Speicher), gelegentlich auch als Festwertspeicher bezeichnet, ist ein Speicher, der nur lesbar und nicht flüchtig ist, das heißt: er hält seine Daten auch in stromlosem Zustand. Der darin gespeicherte Authentifizierungscode kann folglich nicht überschrieben oder gar gelöscht werden. Somit kann zuverlässig davon ausgegangen werden, dass die Original-Energieverteilungsvorrichtungen den Authentifizierungscode gespeichert haben.
Die Energieverteilungsvorrichtung umfasst vorzugsweise einen Mikroprozessor. Der Mikroprozessor ist mit dem nicht flüchtigen Speicher verbunden. Der nicht flüchtige Speicher wird vom Mikroprozessor als Programmspeicher genutzt. Der standardmäßig für Mikroprozessoren vorgesehene nicht flüchtige Speicher wird folglich auch als Speicher für den Authentifizierungscode genutzt. Vorzugsweise ist ein geheimgehaltener Befehl vorgesehen, mit dem der Mikroprozessor dazu angehalten wird, den Authentifizierungscode aus dem nicht flüchtigen Speicher auszulesen.
Die Energieverteilungsvorrichtung umfasst vorzugsweise eine anwendungsspezifische Integrierte Schaltung. Eine Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung oder Application Specific Integrated Circuit (ASIC), auch Custom-Chip, ist eine elektronische Schaltung, die als integrierter Schaltkreis realisiert wurde. ASICs werden nach Kundenanforderung gefertigt und normalerweise nur an diese geliefert. Darin unterscheidet sich das ASIC deutlicher von anderen Mikrochips als durch Unterschiede in Fabrikation und Entwurf. Wird ein wie ein ASIC entwickelter Baustein am Markt verkauft, spricht man häufig von einem anwendungsspezifischen Standardprodukt (ASSP). Wegen der Anpassung ihrer Architektur auf ein spezifisches Problem arbeiten ASICs sehr effizient und um einiges schneller als eine funktionsgleiche Umsetzung per Software in einem Mikrocontroller. Durch ihre Exklusivität verhindern ASICs Nachbauten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Authentifizieren einer Energieverteilungsvorrichtung umfasst die Schritte Auslesen des Authentifizierungscodes aus dem nicht flüchtigen Speicher mittels eines externen Lesegerätes, und Vergleichen des ausgelesenen Authentifizierungscodes mit vorbestimmten gültigen Authentifizierungscodes.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figur beschrieben.
Die einzige Figur zeigt das bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung.
In der Figur ist ein Leistungsschalter 40 dargestellt, der eine zentrale Mikroprozessoreinheit (CPU) 10 aufweist. Der Leistungsschalter 40 kann nicht nur übliche Betriebsströme und geringe Überlastströme schalten, sondern auch hohe Überlastströme und höchste Kurzschlussströme trennen. Eine mikroprozessorgesteuerte Auslöseelektronik ist in dem Leistungsschalter 40 vorgesehen.
Der Mikroprozessor 10 besitzt einen Arbeitsspeicher 20. Der Arbeitsspeicher 20 ist der Speicher, in dem Datenobjekte, also Programme und die von diesen im Mikroprozessor 10 zu verarbeitenden Nutzdaten, abgelegt und zu einem späteren Zeitpunkt (unverändert) abgerufen werden können. Der Arbeitsspeicher 20 des Computers ist ein durch Adressen (Colums und Rows, das heißt Spalten und Zeilen) strukturierter Bereich, der Binärwörter fester Größe aufnehmen kann. Der Arbeitsspei cher ist flüchtig, das heißt, dass alle Daten nach dem Abschalten der Energieversorgung verloren gehen – der Hauptgrund hierfür liegt in den verwendeten DRAMs. Dynamisches RAM (DRAM) steht für Dynamisches Random Access Memory und bezeichnet einen elektronischen Speicherbaustein. Er ist als integrierter Schaltkreis ausgeführt. Sein Inhalt ist flüchtig (volatil), das heißt, die gespeicherte Information geht bei fehlender Betriebsspannung oder Wiederauffrischung verloren. Random Access Memory steht dabei für den wahlfreien Zugang auf den Speicherinhalt bzw. die einzelnen Speicherzellen, im Gegensatz zum sequenziellen Zugriff wie beispielsweise bei (hardwareseitig organisierten) FIFO- oder LIFO-Speichern.
Der Leistungsschalter 40 besitzt zudem einen nicht flüchtigen Speicher 40. Als nicht flüchtiger Speicher 40 wird ein ROM eingesetzt. ROM (Read-Only-Memory, wörtlich: Nur-Lese-Speicher) ist ein Speicher, der nur lesbar und nicht flüchtig ist, das heißt: er hält seine Daten auch in stromlosem Zustand. Das prädestiniert ihn zur Aufnahme von „fest verdrahteten" Computerprogrammen wie zum Beispiel dem BIOS. BIOS steht für Basic Input Output System (BIOS). Es ist die Basis-Software, die der Computer direkt nach dem Einschalten lädt und ausführt. Diese Software wird dazu in einem nichtflüchtigen Speicher abgelegt und steht dem Steuerwerk der CPU 10 direkt zur Verfügung. Ein solcher Speicher ist folglich in jedem Computer vorgesehen. Das Einschreiben von Daten in ein ROM 30 wird als Programmierung des Bausteins bezeichnet und ist nicht mit den Schreibzugriffen in einem Schreib-/Lese-Speicher (Random Access Memory, Festplatte) vergleichbar. Zu unterscheiden ist zwischen Bausteinen mit reversibler und irreversibler Programmierung. ROM ermöglicht oft wie RAM einen wahlfreien Zugriff auf die Daten. Inzwischen gibt es eine recht große Anzahl verschiedener Arten von ROM:

– Masken-ROM – nur zum Fertigungszeitpunkt programmierbar, die preisgünstigste Version,
– PROM – Programmable ROM, einmalig programmierbar,
– EPROM – Erasable/Electrically PROM, das heißt löschbar mit UV-Licht,
– EEPROM – Electrically Erasable PROM,
– Flash-Speicher – auch FLASH-EEPROM.

Im Unterschied zu herkömmlichen nicht flüchtigen Speichern besitzt der Speicher 30 einen Speicherbereich zur Hinterlegung eines Authentifizierungscodes. Authentifizierung bezeichnet den Vorgang der Überprüfung der Identität eines Gegenstandes. Der Authentifizierungscode ist eine Ziffernfolge, welche die Identität des Leistungsschalters bezeugt. Der Authentifizierungscode wird im Zuge der Herstellung an jeden spezifischen Leistungsschalter 40 vergeben und in einer Tabelle gespeichert. Zur Überprüfung der Echtheit des Leistungsschalters 40 kann der Authentifizierungscode über eine Schnittstelle 50 (beispielsweise eine USB-Schnittstelle) ausgelesen werden. Dazu wird die CPU 10 mit einem vorbestimmten Befehl angesteuert, der herstellerseitig geheim gehalten wird. Dadurch wird verhindert, dass mögliche Fälscher Kenntnis von dem Authentifizierungscode erlangen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 5245305 [0004]

Claims

Energieverteilungsvorrichtung, insbesondere Niederspannungs-Energieverteilungsvorrichtung, mit einer Authentifizierungsvorrichtung zur Bestimmung der Identität eines Herstellers der Energieverteilungsvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Authentifizierungsvorrichtung einen nicht flüchtigen Speicher zum Speichern eines Authentifizierungscodes aufweist, wobei der Speicher mittels eines externen Lesegerätes auslesbar ist.
Energieverteilungsvorrichtung, insbesondere Niederspannungs-Energieverteilungsvorrichtung, gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Authentifizierungsvorrichtung einen Transponder aufweist, der dazu ausgebildet ist, drahtlos mit einem externen Lesegerät zu kommunizieren.
Energieverteilungsvorrichtung, insbesondere Niederspannungs-Energieverteilungsvorrichtung, gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Authentifizierungsvorrichtung eine Code-Erzeugungsvorrichtung aufweist, die dazu ausgebildet ist, den Authentifizierungscode zu erzeugen.
Energieverteilungsvorrichtung, insbesondere Niederspannungs-Energieverteilungsvorrichtung, gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der nicht flüchtige Speicher der Authentifizierungsvorrichtung ein ROM-Speicher (30) ist.
Energieverteilungsvorrichtung, insbesondere Niederspannungs-Energieverteilungsvorrichtung, gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen Mikroprozessor, wobei der Mikroprozessor mit dem nicht flüchtigen Speicher verbunden ist, wobei der nicht flüchtige Speicher vom Mikroprozessor als Programmspeicher genutzt wird.
Energieverteilungsvorrichtung, insbesondere Niederspannungs-Energieverteilungsvorrichtung, gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Energieverteilungsvorrichtung eine anwendungsspezifische Integrierte Schaltung aufweist.
Verfahren zum Authentifizieren einer Energieverteilungsvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, mit den Schritten: Auslesen des Authentifizierungscodes aus dem nicht flüchtigen Speicher mittels eines externen Lesegerätes, und Vergleichen des ausgelesenen Authentifizierungscodes mit vorbestimmten gültigen Authentifizierungscodes.