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Die
vorliegende Erfindung liegt auf dem Gebiet der medizinischen Informatik
und betrifft insbesondere die Generierung von Identifikatoren für medizinische
Datensätzen.
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Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren, eine Vorrichtung
und ein Computerprogrammprodukt zum lokalen Generieren eines Objekt-Identifikators
für ein
elektronisches Objekt in einem Netzwerk, so dass der Objekt-Identifikator
in dem Netzwerk eineindeutig und anonym im Hinblick auf einen Autor
desselben ist.
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In
Krankenhäusern,
Kliniken oder sonstigen medizinischen Einrichtungen werden heutzutage
medizinische, patientenrelevante Daten immer häufiger in Form von elektronischen
Dokumenten erstellt und dargestellt. Diese elektronischen Dokumente
werden in sogenannten e-health-Systemen verwaltet und über ein
Computernetzwerk ausgetauscht und verteilt. Als Beispiele sind hierbei
so genannte e-Verschreibungen (e-prescription) zu nennen, die ein
Arzt für
einen Patienten ausstellt. Die e-Verschreibungen sind elektronische
Dokumente, die Informationen über
den Patienten, das zu verschreibende Medikament oder Behandlungen
und auch Informationen über
den verschreibenden Arzt, z. B. in Form einer ID, enthalten. Diese
e-Verschreibungen werden dann in der Regel über ein Computernetzwerk in
Datenbanken oder Datenpools zur Weiterverarbeitung durch z. B. Krankenkassen
eingestellt. Es ist allerdings oft nicht wünschenswert und in vielen Ländern auch
durch gesetzliche Regelung ausgeschlossen, dass die e-Verschreibungen
bei einem Weiterverarbeiten Informationen über den Patienten und/oder den
verschreibenden Arzt enthalten. Der Arzt hat in der Regel eine ihm
z. B. von der Ärztekammer
zugeordnete eineindeutige Identifikationsnummer. Diese eineindeutige Ärzte-ID
wurde, als die Verschreibungen noch in Papierform ausgestellt wurden,
zu einem späteren,
gegebenen Zeitpunkt unkenntlich gemacht, z. B. ausgeschwärzt. Erst
dann konnte die Verschreibung weiterverarbeitet werden. Wenn das Dokument
allerdings in elektronischer Form vorliegt, z. B. in Form der vorher
erwähnten
e-Verschreibungen, so wurde dieses Dokument nach dessen Erstellung
durch den Arzt mit herkömmlichen
kryptographischen Verfahren verschlüsselt und/oder signiert. Eine
Manipulation, z. B. ein Löschen
der Ärzte-ID,
ist nach dem Verschlüsseln
und/oder Signieren nur eingeschränkt
weil umständlich
oder gar nicht möglich, ohne
eine Authenzität
des elektronischen Dokuments zu beschädigen. Es wurde daher versucht,
jeder e-Verschreibung einen Identifikatoren so zuzuordnen, dass
ein weiteres Verarbeiten der e-Verschreibung möglich ist, ohne dass dieser
Identifikator manipuliert werden muss. Dies ist allerdings nur dann möglich, wenn
dieser Identifikator nicht auf die Ärzte-ID des ausstellenden Arztes
zurückführbar ist.
Der Identifikator der elektronischen Verschreibung muss zusätzlich noch
eineindeutig bezügl.
der e-Verschreibung sein. Bisherige Versuche, dieses Problem zu bewältigen bestanden
z. B. darin, dass die Ärztekammern
den organisierten oder registrierten Ärzten Transaktionsnummern in
dem bekannten TAN- und PIN/TAN-Schema haben zukommen lassen mit
denen dann diese Identifikatoren produziert wurden. Das hatte allerdings
den Nachteil, dass jedem registrierten Arzt individuell eine PIN
bzw. eine Liste von TANs für
elektronische Verschreibungen zugestellt werden muss – und zwar
mehrer Male, da ja pro einem Arzt in der Regel z. B. pro Quartal
eine große Zahl
von e-Verschreibungen erstellen wird. Außerdem war bisher kein Verfahren
bekannt, durch das systematisch Kollisionen zwischen verschiedenen Identifikatoren,
die auf Grundlage der PINs und TANs generiert wurden, verhindert
werden konnten. Eine Eineindeutigkeit der Identifikatoren pro e-Verschreibung
konnte also bisher im Stand der Technik nicht garantiert werden.
Außerdem
müssen
die bekannten TAN-Listen
in regelmäßigen Abständen auf
einem sicheren Wege den registrierten Ärzten zugestellt werden, was
ein weite res Sicherheitrisiko darstellt und zusätzliche Kosten verursacht.
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Im
Stand der Technik ist es bekannt, Patientendaten anonymisiert zu übertragen.
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In
diesem Zusammenhang offenbart die
DE 10 2004 038 038 A1 ein
Verfahren zur Verwaltung von sensiblen, anonymisierten Patientendaten.
Dabei werden Patientendaten, die von einem Praxisverwaltungssystem
erfasst werden, so anonymisiert, dass die sensiblen Patientendaten
nicht mehr von Drittendritten lesbar sind. Dies erfolgt mittels
eines Patientenidentifikationsdienstes und mittels eines Pseudonymisierungsdienstes
und über
mehrere Chipkarten, sodass ein anonymisierter Datensatz dann in
einer zentralen Datenbank des zentralen Datendienstes gespeichert
werden kann.
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Die
EP 1416419 A2 betrifft
einen computergestützen
Vorschlag, um Patientendaten anonymisiert zu speichern. Dazu wird
ein anonymer Patientenidentifikator dem jeweiligen Patienten zugeordnet. Der
Patientendatensatz kann dann in einem zenralen Datenrepository gespeichert
werden, wobei aber die Daten, die den Patienten identifizieren,
anonymisiert sind.
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Die
vorliegende Erfindung hat sich deshalb zur Aufgabe gestellt, einen
Weg aufzuzeigen, mit dem auf einfache Art und Weise der Arzt beim
Verschreiben einer e-Verschreibung lokal – das heißt also unabhängig von
anderen Stellen – Identifikatoren
für die
e-Verschreibung generiert werden können, so dass die Identifikatoren
stets eineindeutig sind. Des Weiteren soll sichergestellt sein,
dass Identifikatoren der e-Verschreibungen durch unautorisierte
dritte Parteien nicht auf den ausstellenden Arzt zurückgeführt werden
können.
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Diese
Aufgabe wird durch die beiliegenden Hauptansprüche gelöst.
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Im
Folgenden wird die Erfindung anhand der verfahrensgemäßen Lösung beschrieben.
Hierbei erwähnte
Vorteile, Merkmale oder alternative Ausführungsformen können entsprechend
auch auf die anderen Lösungen
der Erfindung übertragen
werden.
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Dementsprechend
können
die Vorrichtung und das Computerprogrammprodukt auch durch Merkmale,
die in Zusammenhang mit der Beschreibung des Verfahrens erwähnt werden
oder durch Merkmale aus den Unteransprüchen zu dem Verfahren weitergebildet
sein und umgekehrt, wobei die funktionalen Merkmale jeweils durch
HW Module ersetzt werden.
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Die
vorliegende Aufgabe wird insbesondere durch ein Verfahren zum lokalen
Generieren eines Objekt-Identifikators für ein elektronisches Objekt
in einem Netzwerk gelöst.
Der Objekt-Identifikator ist in dem Netzwerk global eineindeutig.
Außerdem
ist der Objekt-Identifikator in Hinblick auf einen Autoren-Identifikator
eines Autors dieses elektronischen Objekts anonym. Das Verfahren
umfasst hierbei die folgenden Verfahrensschritte:
- – Bereitstellen
einer Verschlüsselungsfunktion; Personalisieren
der Verschlüsselungsfunktion
basierend auf dem Autoren-Identifikator; Bereitstellen einer lokal
generierbaren Größe;
- – Generieren
des Objekt-Identifikators durch Verschlüsseln der lokal generierbaren
Größe mit der personalisierten
Verschlüsselungsfunktion.
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Das
Verfahren kann in Form eines Hardware Moduls implementiert sein.
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Die
verwendete lokal generierbare Größe kann
der Autor hierbei selbst herstellen. Durch Verschlüsselung
dieser lokalen Größe mit der
von dem Autor personalisierten Verschlüsselungsfunktion wird gewährleistet,
dass der Autoren-Identifikator
zwar in die Generierung des Objekt-Identifikators mit hineinfließt, es wird
aber durch die Verschlüsselung
gewährleistet,
dass dieser Objekt-Identifikator für unauthorisierte Dritte anonym
in Hinblick auf diesen Autor bzw. dessen Autoren-Identifikator ist.
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Unter ”Verschlüsselungsfunktion” ist hierbei ein
auf den herkömmlichen
Verschlüsselungsmethoden
beruhender Algorithmus zu verstehen. Die Art der Verschlüsselungsfunktion
kann dabei zweckmäßig aus
einer Menge von bekannten Verfahren ausgewählt werden. das erfindungsgemäße Verfahren ist
nicht auf eine bestimmte Verschlüsselungsfunktion
beschränkt.
Eine bevorzugte Ausführungsform der
Erfindung sieht die Verwendung von Verschlüsselungsfunktionen vor, die
eine Implementierung eines asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmus gestatten.
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Unter ”lokal generieren” der lokalen
Größe ist zu
verstehen, dass der Autor diese lokale Größe selbst, das heißt ohne
vorherige Interaktion mit anderen Stellen/Agenten herstellen kann.
In diesem Zusammenhang könnte
man lokales Generieren auch als autonomes oder dezentrales Generieren
bezeichnen. Es sind keine Benutzerinteraktionen und keine Zugriffe
auf externe Daten notwendig.
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Unter
einem elektronischen Objekt ist ein elektronisches Dokument zu verstehen,
das in der Regel mit Hilfe einer entsprechenden Software generiert
wurde. Es könnte
sich hierbei um eine so genannte e-Verschreibungen eines Arztes über ein
Medikament an einen Patienten handeln.
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Unter ”Objekt-Identifikator” ist ein
beliebiger, in der Regel alphanumerischer String, bzw. eine Zeichenkette,
zu verstehen, der zur Identifikation des elektronischen Objekts
dient.
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Unter ”Autor” ist entweder
eine Person oder aber auch eine Maschine zu verstehen, die das elektronische
Objekt herstellt. Es kann sich also z. B. um einen Arzt handeln,
der für
einen Patienten eine e-Verschreibung, z. B. auf einem Computer,
mit Hilfe der entsprechenden Software erstellt.
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Unter ”anonym” ist in
diesem Zusammenhang zu verstehen, dass auf Grundlage des Objekt-Identifikators
sich keine Rückschlüsse auf
den Autoren-Identifikator, das heißt also den Autor, des elektronischen
Objekts herstellbar sind. Der Objekt-Identifikator ist also nicht
auf den Autoren-Identifikator bzw. den Autor zurückführbar.
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Unter ”Bereitstellen” ist in
diesem Zusammenhang eine auf sicherem Wege erfolgte Aushändigung
oder Übermittlung
der Verschlüsselungsfunktion
an den Autor zu verstehen. Das Bereitstellen selber kann hierbei über eine
Vorrichtung oder aber als Software-Modul erfolgen, die die Verschlüsselungsfunktion
implementiert.
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Unter ”Personalisieren” ist hierbei
der Vorgang zu verstehen, durch den der Autoren-Identifikator in
die Verschlüsselungsfunktion
eingearbeitet oder eingebettet wird.
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Mit ”Generieren
des Objekt-Identifikators durch Verschlüsseln” ist ein Anwenden der personalisierten
Verschlüsselungsfunktion
auf die lokal generierbare Größe gemeint.
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Unter ”lokal generierbare
Größe” ist hierbei ein
String bzw. eine Zeichenkette numerischer oder alphanumerischer
Art zu verstehen, die von dem Autor lokal generiert wird, und jeweils
eineindeutig pro Generierungsvorgang und Autor ist.
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Durch
Verwendung gängiger
Verschlüsselungsfunktionen
kann die Generierung des Objekt-Identifikators leicht erreicht werden.
Die Verschlüsselung
der lokal generierbaren Größe erlaubt auf
einfache und effektive Art und Weise, den in die personalisierte
Verschlüsselungsfunktion
selbst eingebauten Autoren-Identifikator anonym zu halten, das heißt vor unautorisiertem
Zugriff zu schützen, bzw.
eine Rückfüh rung des
Objekt-Identifikators auf den Autor für nichtautorisierte Personen
unmöglich zu
machen. Außerdem
ist unter Ausnutzung der Eineindeutigkeit der Verschlüsselungsfunktion
auch die Eineindeutigkeit des Objekt-Identifikators gewährleistet,
da die lokal generierbare Größe selbst
eindeutig pro Generierungsvorgang und Autor ist.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Bereitstellen der Verschlüsselungsfunktion auch das Bereitstellen
eines öffentlichen
Schlüssels für diese
Verschlüsselungsfunktion.
Das Verschlüsseln
der lokal generierten Größe mit der
personalisierten Verschlüsselungsfunktion
basiert dann auf dem öffentlichen
Schlüssel.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung beruht die Verschlüsselungsfunktion
auf einem asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmus,
z. B. auf dem bekannten RSA-Verschlüsselungsalgorithmus. Die Verwendung
eines asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmus
hat den Vorteil, dass eine vertrauenswürdige dritte Partei über einen
geheimen Schlüssel,
der mit dem öffentlichen
Schlüssel
assoziiert ist, den Objekt-Identifikator auf leichte und schnelle
Art und Weise auf den Autor bzw. den Autoren-Identifikator zurückführen kann.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung umfasst das Verfahren daher den Schritt des Entanonmyisierens
des Objekt-Identifikators
durch Entschlüsseln
des Objekt-Identifikators mit Hilfe des geheimen Schlüssels, der
dem öffentlichen
Schlüssel zugeordnet
ist.
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Unter ”Entanonymisieren” ist hierbei
die Rückführung bzw.
das Zurückverfolgen
des Autors bzw. Autoren-Identifikators auf der Grundlage des Objekt-Identifikators
zu verstehen.
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Unter ”Entschlüsseln” ist hierbei
demgemäß die Anwendung
einer der verwendeten personalisierten Verschlüsselungs funktion entsprechenden
Entschlüsselungsfunktion
zu verstehen.
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Gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform ist
nur die vertrauenswürdige
dritte Partei im Besitz des geheimen Schlüssels bzw. sie kennt die verwendete
Verschlüsselungsfunktion
und damit die Entschlüsselungsfunktion.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung kann die Verschlüsselungsfunktion
selbst und/oder der öffentliche
bzw. der geheime Schlüssel variiert
werden. Das hat den Vorteil, dass bei kompromittierten Schlüsseln bzw.
kompromittierten Verschlüsselungsfunktionen
auf einfache Art und Weise das Verfahren wieder sicher gemacht werden
kann.
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Z.
B. kann, wenn unbefugte Dritte in Kenntnis insbesondere des geheimen
Schlüssels
gelangt sind, eine Integrität
des Verfahrens wiederhergestellt werden, indem einfach der geheime
Schlüssel
ab einem definierten Zeitpunkt gewechselt bzw. variiert wird. Auch
kann die personalisierte Verschlüsselungsfunktion
bzw. die Verschlüsselungsfunktion
selbst kann angepasst werden, wenn gezielte Attacken, das heißt Entschlüsselungsangriffe
auf die dem Verfahren gemäß der Erfindung
zugrundeliegenden Verschlüsselungsfunktionen
bekannt werden.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung basiert die lokal generierbare Größe auf einer eineindeutig dargestellten
Zeit. Die Zeit wird hierbei relativ zu einer konfigurierbaren Referenzzeit
genommen. Die Verwendung einer zeit-basierten lokal generierbaren
Größe hat den
Vorteil, dass sie leicht implementiert werden kann. Alternativ dazu
ist auch die Verwendung von Zufallszahlen möglich.
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Eine
alternative Aufgabenlösung
sieht ein Speichermedium vor, das zur Speicherung des vorstehend
beschriebenen Verfahrens bestimmt ist und von einem Computer lesbar
ist.
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In
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird hierbei das
Verfahren in Form von Software-Modulen abgespeichert, z. B. auf
einer CD oder einem sonstigen Speichermedium auf gesichertem Wege
dem Autor zugestellt. In dieser Ausführungsform ist es z. B. vorgesehen,
dass der Autor die das Verfahren implementierenden Software-Module
bezüglich
der Referenzzeit initialisiert.
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Eine
weitere Aufgabenlösung
besteht in der Bereitstellung einer Vorrichtung zum lokalen Generieren
des Objekt-Identifikators für
das elektronische Objekt. Die Vorrichtung umfasst hierbei:
- – ein
Speicher-Modul zum Speichern der Verschlüsselungsfunktion und des öffentlichen Schlüssels für das lokale
Generieren des Objekt-Identifikators;
- – eine
Personalisierungsschnittstelle zum Eingeben des Autoren-Identifikators
für ein
Personalisieren der Verschlüsselungsfunktion
im Speicher-Modul;
- – ein
Generationsmodul zum Generieren der lokalen Größe;
- – ein
Berechnungsmodul zum Generieren des Objekt-Identifikators durch Verschlüsseln der
lokalen Größe mit der
personalisierten Verschlüsselungsfunktion
und des öffentlichen
Schlüssels;
- – eine
Ausgabeschnittstelle zum Ausgeben des Objekt-Identifikators.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist die Vorrichtung zum lokalen Generieren des Objekt-Identifikators
als ein separates, portables Gerät,
etwa in der Größe einer
Stoppuhr oder eines Taschenrechners, ausgebildet. Durch Aktivieren
der Vorrichtung mit Hilfe einer Aktivierungsschnittstelle durch
den Autor wird hierbei der gewünschte
Objekt-Identifikator, z. B. auf einem kleinen auf der Vorrichtung
befindlichen Display ausgegeben. Der Autor kann dann den Objekt-Identifikator
ablesen und manuell nach dem Erstellen des elektronischen Objekts demselbigen
zugeordnet werden.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Aktivierungsschnittstelle
direkt mit der Software, die vom Autor zur Erstellung des elektronischen
Objekts verwendet wird, interagiert. Gemäß dieser Ausführungsform
ist die Vorrichtung als Gerät
ausgebildet, das z. B. über USB-Kabel
mit dem Computer verbunden wird. Das Gerät wird hierbei über die
Software zur Erstellung des elektronischen Objekts direkt aktiviert
oder muss über
eine separate Software, die vorher auf dem Computer des Autors installiert
wird, aktiviert werden.
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Unter ”Speicher-Modul” ist hierbei
z. B. ein miniaturisierter Chip zu verstehen, der in die Vorrichtung
eingebaut ist.
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Unter ”Personalisierungsschnittstelle” ist hierbei
eine Schnittstelle zu verstehen, die es dem Autor erlaubt, über eine
Tastatur oder eine vereinfachte Tastatur in Form einer geringen
Anzahl von Betätigungsknöpfen den
Autoren-Identifikator in die Vorrichtung einzugeben.
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Unter
dem ”Berechnungsmodul” ist z.
B. ein in die Vorrichtung eingelassener Mikrochip, wie er z. B.
auf einer Smart-Card
zu finden ist, zu verstehen.
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Unter ”Ausgabeschnittstelle” ist eine
Schnittstelle zu verstehen, die z. B. mit einem Rechner oder Computer
des Autors in Verbindung treten kann und den lokal generierten Objekt-Identifikator
auf diesen überträgt. Die
Ausgabeschnittstelle kann aber auch ein mit der Vorrichtung in Verbindung
stehendes Display ansteuern.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung ist das Generationsmodul als ein Zeitzähler ausgebildet
bzw. es umfasst einen Zeitzähler.
Der Zeitzähler
generiert dabei eine Zeit bzw. eine Zeitangabe bezüglich einer
konfigurierbaren Referenzzeit und stellt diese Zeitangabe dem Berechnungsmodul zur
Verfügung.
Die eineindeutig dargestellte Zeit fließt hierbei in die Generierung
der lokal generierbaren Größe ein.
Das Generationsmodul könnte
aber auch anstatt dem Zeitzähler
einen herkömmlichen Zufallsgenerator
umfassen.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird eine Konfigurationsschnittstelle für das Speichermodul
bereitgestellt. Durch die Konfigurationsschnittstelle kann eine
neue Verschlüsselungsfunktion
und/oder ein neuer öffentlicher
Schlüssel
und ein Zeitpunkt in das Speichermodul der Vorrichtung eingegeben
werden. Durch den Zeitpunkt wird definiert, ab wann die Generierung
des Objekt-Identifikators auf der Grundlage der neuen Verschlüsselungsfunktion,
bzw. deren personalisierte Version derselben, und/oder des neuen öffentlichen Schlüssels zu
erfolgen hat.
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Die
vorstehend beschriebenen, erfindungsgemäßen Ausführungsformen des Verfahrens
können
auch als Computerprogrammprodukt ausgebildet sein, wobei der Computer
zur Durchführung
des oben beschriebenen, erfindungsgemäßen Verfahrens veranlasst wird
und dessen Programmcode durch einen Prozessor ausgeführt wird.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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In
der folgenden detaillierten Figurenbeschreibung werden nicht einschränkend zu
verstehende Ausführungsbeispiele
mit deren Merkmalen und weiteren Vorteilen anhand der Zeichnungen
besprochen. In dieser zeigen:
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1 eine
schematische Darstellung der Vorrichtung für das lokale Generieren des
Objekt-Identifikators gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung;
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2 eine
weitere schematische Übersichtsdarstellung
der Vorrichtung zum lokalen Generieren des Objekt-Identifikators
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
schematische Darstellung der Verfahrensschritte zum lokalen Generieren
des Objekt-Identifikators gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung.
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1 zeigt
eine Vorrichtung 100 zum lokalen Generieren eines Objekt-Identifikators
für ein
elektronisches Objekt. Die Vorrichtung 100 besteht aus
einem Speichermodul 110 auf dem eine Verschlüsselungsfunktion
(e, N) bzw. dessen Parameter und gegebenenfalls ein Algorithmus
zur Ausführung
dieser Verschlüsselungsfunktion
gespeichert sind.
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Eine
personalisierte Schnittstelle 120 ist mit einem Zwischenspeicher
ausgestattet. Diese erlaubt es, dass ein Autoren-Identifikator p,
der einen Autor A des elektronischen Objektes O eineindeutig identifiziert,
eingegeben werden kann. Bei dem Autoren-Identifikator p handelt
es sich in der Regel um einen numerischen oder alphanumerischen
String, der dem Autor auf eineindeutige Weise zugeordnet ist. Beispielsweise
kann es sich hier um eine Mitgliedschaftsnummer eines Arztes bei
einer Ärztekammer handeln.
In einer Ausführungsform
der Erfindung erfolgt die Bereitstellung des Autoren-Identifikators
p einmalig. Durch Bereitstellen des Autoren-Identifikators p wird
die Vorrichtung zur lokalen Generation des Objekt-Identifikators
R personalisiert.
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Des
Weiteren gehört
zu der Vorrichtung 100 zum lokalen Generieren des Objekt-Identifikators
R ein Generationsmodul 130, das gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung als Zeitzähler
ausgebildet ist. Der Zeitzähler
bzw. das Generationsmodul 130 generiert dabei z. B. eine
binär dargestellte
Zeitangabe bezüglich
einer beliebigen Referenzzeit mit der das Generationsmodul 130 vorkonfiguriert
wurde. Um zu gewährleisten,
dass sich der Zeitzähler 130 stets
in einem definierten Zustand befindet, ist der Zeitzähler mit einer
zusätzlichen
Stromquelle, z. B. einer Batterie 130a ausgestattet.
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Nachdem
eine Referenzzeit bereitgestellt bzw. nachdem das Generationsmodul
bzw. der Zeitzähler 130 mit
einer Referenzzeit vorkonfiguriert wurde, beginnt der Zeitzähler zu
arbeiten. Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung wird eine Zeitangabe in Sekunden binär mit einer
Auflösung
von 32 Bit dargestellt. Es ist also möglich, in diesem Fall für den Zeitraum
2^32 Sekunden gerechnet bezüglich
der Referenzzeit ein eineindeutiges 32 Bit langes Bitmuster für die Zeitangabe
zu erhalten.
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Über eine
Aktivierungsschnittstelle 160 wird über eine Ausgabeschnittstelle 150 der
lokal generierte Objekt-Identifikator R ausgegeben. In dem Moment,
in dem der Autor A über
die Aktivierungsschnittstelle 160 die Generierung des Objekt-Identifikator
R anfordert, wird in dem Berechnungsmodul 140 der Objekt-Identifikator
auf Grundlage einer lokal generierbaren Größe u berechnet. Der Autor kann also
zu beliebigen Zeitpunkten t jeweils verschiedene Objekt-Identifikatoren
R mit Hilfe der personalisierten Verschlüsselungsfunktion aus dem Speichermodul 110 generieren.
Hierbei ist gewährleistet,
dass der Objekt-Identifikator R stets eineindeutig, jedoch anonym
bezüglich
des Autoren-Identifikators ist. Die Verschlüsselungsfunktion stellt sicher,
dass der Autoren-Identifikator p auf nicht zurückführbare Art und Weise in den
Objekt-Identifikator R eingebettet ist.
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Bei
der im konkreten Fall verwendeten Verschlüsselungsfunktion handelt es
sich um die auf dem bekannten asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren
RSA („Handbook
of applied Cryptography”, A.
Menezes, P. van Oorschot, S. Vanstone, CRC Press, 1996) basierende
asymmetrische Verschlüsselungsfunktion: R = R(u) = (u^e) mod N Formel (1)
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Das
Tupel (e, N) stellt hierbei den zu dieser Funktion gehörenden öffentlichen
Schlüssel
dar, der zusammen mit dem durch Formel (1) gegebenen Algorithmus
auf dem Speichermedium 110 gespeichert ist. Die „e” und „N” sind hierbei
zweckmäßig gewählte, große ganze
Zahlen. Bei vorgegebenem öffentlichen
Schlüssel
(e, N) ist der Objekt-Identifikator R eine Funktion des der lokal
generierbaren Größe u.
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Die
lokal generierbare Größe u ist
eine Kombination aus dem über
die Personalisierungsschnittstelle 120 bereitgestellten
Autoren-Identifikator p und der durch den Zeitzähler 130 gezählten Zeitangabe
t. Diese Zeitangabe t ist identisch mit dem Zeitpunkt zu dem der
Autor A über
die Aktivierungsschnittstelle 160 die Generierung des Objekt-Identifikators
R anfordert. Die Vorrichtung 100 erlaubt es somit ein und demselben
Autor, z. B. einem Arzt, eine große Anzahl von eineindeutigen
Objekt-Identifikatoren R zu generieren, die alle eineindeutig sind
und trotzdem anonym in Hinblick auf den Autoren-Identifikator p
des Autors sind. Da der Zeitzähler
in einer bevorzugten Ausführungsform
im Sekundentakt zählt,
ist die auf der Zeitangabe basierende lokal generierbare Größe u stets
verschieden. Damit ist aber der generierte Objekt-Identifikator
R aufgrund der oben erklärten
Eineindeutigkeitseigenschaft der Verschlüsselungsfunktion garantiert.
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Der
Objekt-Identifikator R wird über
die Ausgabe-schnittstelle 150 als alphanumerischer String ausgegeben.
Durch Anwendung der Verschlüsselungsfunktion
auf der Grundlage des öffentlichen Schlüssels (e,
N) auf die lokal generierbare Größe u (ebenfalls
in der Regel ein alphanumerischer String) wird auf sichere Art und
Weise der Autoren-Identifikator p in den so generierten Objekt-Identifikator
R ein gebettet. Ein Zurückführen des
Objekt-Identifikators R auf den Autoren-Identifikator p ist nur
mit Kenntnis des zum öffentlichen
Schlüssel
(e, N) gehörenden geheimen
Schlüssels
(d, N) möglich.
Gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung ist nur eine vertrauenswürdige dritte Partei TTP im
Besitz dieses geheimen Schlüssels
(d, N).
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird die lokal generierbare Größe u wie folgt gebildet: u = u (p, t) = p·2^32 + t Formel (2)
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Gemäß Formel
(2) wird der als String vorliegende Autoren-Identifikator p um 32 Bit nach links verschoben
und anschließend
mit der zum Zeitpunkt der Aktivierung gezählten Zeitangabe t kombiniert, das
heißt
addiert. Man erhält
so ein 64 Bit langes Bitmuster, das dann durch Anwendung der Verschlüsselungsfunktion
gemäß Formel
(1) im Berechnungsmodul 140 berechnet und über die
Ausgabeschnittstelle 150 ausgegeben wird.
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Die
Personalisierung der Verschlüsselungsfunktion
gemäß Formel
(1) durch Bereitstellen des Autoren-Identifikators p über die
Personalisierungsschnittstelle 120 lässt sich darstellen durch Kombination
der Formeln (1) und (2). Man erhält: R = R(t) = R((p, t), e, N) = [(p·2^32 +
t)^e)] mod N Formel (3)
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Hier
wird nochmals deutlich, dass nach Bereitstellen des Autoren-Identifikators
p, welche einmalig geschieht, der Objekt-Identifikator im Wesentlichen
nur noch eine Funktion der durch den Zeitzähler gezählten Zeit t ist. Die Wahl
von 32 Bits für
die Darstellung der eineindeutigen Zeitangabe t durch die Zeitzähler 130 erscheint
für den
Gegenstand der Erfindung als zweckmäßig, da es sich in erster Linie
um Objekt-Identifikatoren R für
Patienten-bezogene elektronische Objekte handelt. Durch Zählung im
Sekundentakt erlaubt die 32 Bit lange Darstellung eine eineindeutige
Darstellung für
den Zeitraum von etwa 133 Jahren gezählt ab einer Referenzzeit.
Für Patienten-bezogene
elektronische Objekte bzw. Daten erscheint diese Wahl ausreichend.
Gemäß einer Ausführungsform
ist die Bitlänge
der Zeit einstellbar. Zum Beispiel lässt sich durch Hinzufügen von
zehn weiteren Bits eine Zeitzählung
im Takt von Millisekunden realisieren. Entsprechend wird in diesem
Fall dann der Autoren-Identifikator bei der Berechnung der lokal
generierbaren Größe u um
10 weitere Bits nach links verschoben werden.
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Gemäß einer
anderen Ausführungsform
der Erfindung kann anstelle eines Zeitzählers für das Generationsmodul 130 auch
ein Zufallsgenerator genommen werden. In diesem Fall wird zum Zeitpunkt einer
Anforderung des Objekt-Identifikators R durch den Autor A über die
Aktivierungsschnittstelle 160 statt der Zeitangabe t eine
Zufallszahl generiert, die dann in dem Berechnungsmodul 140 zu
der lokal generierbaren Größe u kombiniert
wird.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird die Vorrichtung 100 in einer generischen Form
(d. h. nicht-personalisiert) an den Autor durch den Hersteller auf
sicherem Wege ausgeliefert. Die Personalisierung, das heißt das Bereitstellen
des Autoren-Identifikators p erfolgt dann durch den Autor A selbst.
Die Einstellung der Referenzzeit bzw. eine Vorkonfiguration der
Referenzzeit bezüglich
der die Zeitangabe t in dem Zeitzähler 130 gezählt wird,
kann gemäß einer
vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung von der vertrauenswürdigen dritten
Partei, die auch in Kenntnis des geheimen Schlüssels (d, N) ist, durchgeführt werden.
Durch diese Verteilung der Vorgänge
des Personalisierens und Vorkonfigurierens der Vorrichtung 100 auf
verschiedene Agenten, wie z. B. Hersteller und vertrauenswürdige dritte
Partei TTP kann ein Sicherheitsaspekt erhöht werden, da Manipulationen
durch unbefugte Dritte erschwert werden.
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2 zeigt
eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung. Es wird zusätzlich eine
Konfigurationsschnittstelle 110a bereitgestellt, die ein
Variieren der im Speichermodul 110 gespeicherten Verschlüsselungsfunktion
und/oder des öffentlichen
Schlüssels (e,
N) erlaubt. Zum Beispiel kann ein neuer Schlüssel (e', N')
zusammen mit einem Zeitpunkt t' über eine Konfigurationsschnittstelle 110a in
das Speichermodul 110 eingegeben werden. Dadurch würde eine
Berechnung der Verschlüsselung
in dem Berechnungsmodul 140 ab dem neuen Zeitpunkt t' nur noch auf der
Grundlage des neuen öffentlichen
Schlüssels
(e', N') erfolgen. Auf diese
Weise kann die Vorrichtung im Falle einer Kompromittierung des öffentlichen Schlüssels (e,
N) angemessen reagieren, nämlich durch
Bereitstellung eines neuen öffentlichen
Schlüssels
(e', N').
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung kann z. B. die vertrauenswürdige dritte
Partei bei Vorliegen der Kenntnis einer Kompromittierung des öffentlichen
Schlüssels
(e, N) den neuen Schlüssel
(e', N') zusammen mit dem
Zeitpunkt t' an
alle Autoren, denen eine Vorrichtung 100 ausgehändigt wurde,
auf sicherem Wege zukommen lassen.
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Gemäß einer
anderen vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann durch geschickte
Wahl des Modulus „N” in den öffentlichen
Schlüsseln
(e, N) einer Gruppe von Autoren dieselbe generische Version der
Vorrichtung gemäß 1 oder 2 ausgehändigt werden.
Die Eineindeutigkeit der von der Gruppe der Autoren durch die jeweiligen
personalisierten Vorrichtungen 100 gemäß der Erfindung generierten
Objekt-Identifikatoren R ist gewährleistet, wenn
die maximale Bitlänge
der Autoren-Identifikatoren p der Autoren aus der Gruppe hinreichend
klein bezüglich
der Bitlänge
des Modulus „N” vermindert um
die Bitlänge
(32 Bit in dem hier vorlie genden Fall) für die Darstellung der Zeitangabe
durch den Zeitzähler 130 ist.
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Im
Folgenden wird eine bevorzugte zeitliche Abfolge von Verfahrensschritten
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsform
im Hinblick auf 3 erläutert.
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In
Schritt 210 wird die Verschlüsselungsfunktion für den Objekt-Identifikator
R bereitgestellt. Üblicherweise
werden hier neben dem Algorithmus (z. B. Formel (1)) auch zugehörige Parameter,
wie z. B. der öffentliche
Schlüssel
(e, N) bereitgestellt. In Schritt 220 wird die Verschlüsselungsfunktion
durch Bereitstellen eines Autoren-Identifikators p personalisiert (vgl.
Formel (3)). Anschließend
wird in Schritt 230 die lokale generierbare Größe u bereitgestellt.
Dies geschieht z. B. durch eine eineindeutige Darstellung der Zeitangabe
t durch den Zeitzähler 130 oder
aber durch einen Zufallsgenerator. Die lokale Größe wird in dem Moment bereitgestellt,
in dem der Autor A über
die Personalisierungsschnittstelle 160 die Generierung
des Objekt-Identifikators R anfordert. Anschließend wird in Schritt 240 der
Objekt-Identifikator R im Berechnungsmodul 140 generiert,
indem die personalisierte Verschlüsselungsfunktion im Speichermedium 110 auf
die soeben lokale generierte Größe u angewandt,
das heißt
verschlüsselt,
wird.
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Die
Schritte 210 bis 240 werden dabei vorzugsweise
durch den Autor A ausgeführt.
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In
einem weiteren Schritt kann die vertrauenswürdige dritte Partei TTP in
Schritt 250 bei Vorliegen eines beliebigen Objekt-Identifikators
R entanonymisiert werden. Dabei wendet die vertrauenswürdige dritte
Partei TTP unter Kenntnis des geheimen Schlüssels (d, N) die der Verschlüsselungsfunktion gehörige Entschlüsselungsfunktion
auf den Objekt-Identifikator
R an.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wurde, wie oben schon erwähnt, die aus dem asymmetrischen
Verschlüsselungsalgorithmus
RSA bekannte Verschlüsselungsfunktion
gemäß Formel (1)
verwendet. Die zu der Verschlüsselungsfunktion gemäß Formel
(1) gehörende
Entschlüsselungsfunktion
lautet („Handbook
of applied Cryptography”,
A. Menezes, P. van Oorschot, S. Vanstone, CRC Press, 1996): u = R^d mod N Formel
(4)
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Formel
(4) erlaubt die Rückgewinnung
der lokal generierbaren Größe u und
damit, unter Rechtsverschiebung derselbigen um 32 Bits (gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform
der Erfindung), die Gewinnung von t: t
= [R^d mod N]% 32 Formel (5)und
durch Division der lokal generierbaren Größe u durch 2^32 (gemäß einer
beispielhaften Ausführungsform
der Erfindung) die Gewinnung des gewünschten Autoren-Identifikators
p zu: p = [R^d mod N]/(2^32) Formel (6)
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Die
vertrauenswürdige
dritte Partei TTP kann demnach den Objekt-Identifikator R auf einfachste
Art und Weise auf den Autoren-Identifikator p zurückführen und
entanonymisieren und hierbei auch Aufschluss darüber gewinnen, wann der Autor
A den Objekt-Identifikator R generiert hat (gemäß Formel (5)). Die vertrauenswürdige dritte
Partei TTP muss hierzu lediglich den geheimen Schlüssel (d,
N), die Referenzzeit und die Bitlänge kennen, die für die eineindeutige Darstellung
der Zeitangabe t durch den Zeitzähler
gewählt
wurde.