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Ausführungsbeispiele betreffen allgemein Chipanordnungen und Verfahren zum Überprüfen, ob ein Chip in einem vorgesehen Chipträger angeordnet ist.
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In elektronischen Identifikationsdokumenten werden typischerweise Identifikationschips (ID-Chips) eingesetzt, um die Fälschungssicherheit dieser Dokumente zu erhöhen, und um die Zeit für die Detektion von maschinenprüfbaren elektrischen und optischen Sicherheitsmerkmalen, beispielsweise an Grenzübergängen, gering zu halten, z. B. auf etwa fünf Sekunden zu begrenzen.
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Ein ID-Chip wird typischerweise durch mechanische Einbettung des ID-Chips in Trägermaterial des Identifikationsdokuments an das Identifikationsdokument gebunden. Zusätzlich können die Informationen, die im ID-Chip gespeichert sind, mit den Informationen, die im oder auf dem Dokument in Form von Aufdrucken sichtbar sind, verglichen werden, um sicherzustellen, dass das Dokument den korrekten ID-Chip enthält.
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Es ist jedoch grundsätzlich möglich, einen ID-Chip aus dem Trägermaterial eines Dokuments herauszulösen und in ein gefälschtes Dokument einzusetzen, welches (gefälschte) optische Merkmale (z. B. Bild und Identifikationsnummer) aufweist, für die entsprechende Informationen im ID-Chip gespeichert werden könnten, und so ein voll funktionsfähiges maschinenprüfbares gefälschtes elektronisches Identifikationsdokument herzustellen.
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Entsprechend ist eine Chipanordnung mit verbesserter Bindung zwischen Chip und Chipträger (beispielsweise ID-Chip und Trägermaterial eines Identifikationsdokuments) wünschenswert.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Chipanordnung bereitgestellt aufweisend einen Chipträger; einen Chip, der in oder auf dem Chipträger angeordnet ist; eine Lichtsensoranordnung; eine lichtdurchlässige Schicht, die die Lichtsensoranordnung bedeckt, wobei die Lichtsensoranordnung eingerichtet ist, ein Lichtmuster von Licht, das von der Lichtsensoranordnung von außerhalb der Chipanordnung durch die lichtdurchlässige Schicht empfangenen wird, zu ermitteln und eine Prüfschaltung, die eingerichtet ist, zu überprüfen, ob das Lichtmuster mit einem Referenzlichtmuster übereinstimmt und ein Signal basierend auf dem Ergebnis der Überprüfung auszugeben.
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Die Figuren geben nicht die tatsächlichen Größenverhältnisse wieder sondern sollen dazu dienen, die Prinzipien der verschiedenen Ausführungsbeispiele zu illustrieren. Im Folgenden werden verschiedene Ausführungsbeispiele mit Bezug auf die folgenden Figuren beschrieben.
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1 zeigt eine Chipanordnung gemäß einer Ausführungsform.
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2 zeigt ein Ablaufidagramm, das ein Verfahren zum Überprüfen, ob ein Chip in einem vorgesehen Chipträger angeordnet ist, gemäß einer Ausführungsform veranschaulicht.
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3 zeigt eine Chipanordnung gemäß einer Ausführungsform.
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4 zeigt eine Chipkartenleseanordnung mit einem Chipkartenleser, der kontaktbehaftet arbeitet.
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5 zeigt eine Chipkartenleseanordnung mit einem Chipkartenleser, der kontaktlos arbeitet.
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Die folgende detaillierte Beschreibung bezieht sich auf die beiliegenden Figuren, die Details und Ausführungsbeispiele zeigen. Diese Ausführungsbeispiele sind so detailliert beschrieben, dass der Fachmann die Erfindung ausführen kann. Andere Ausführungsformen sind auch möglich und die Ausführungsbeispiele können in struktureller, logischer und elektrischer Hinsicht geändert werden, ohne vom Gegenstand der Erfindung abzuweichen. Die verschiedenen Ausführungsbeispiele schließen sich nicht notwendig gegenseitig aus sondern es können verschiedene Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, so dass neue Ausführungsformen entstehen.
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Wie im Folgenden beschrieben, wird gemäß einer Ausführungsform eine Chipanordnung mit einer verbesserten Bindung eines Chips an den Chipträger (beispielsweise eines ID-Chips an das Trägermaterial eines Identifikationsdokuments) bereitgestellt. Gemäß einer Ausführungsform ist diese Bindung elektronisch schnell und kostengünstig prüfbar und kann für jedes Dokument individuell einmalig erstellt werden, um eine Austauschbarkeit von Chips und damit beispielsweise eine Herstellung von gefälschten elektronischen Dokumenten zu verhindern.
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1 zeigt eine Chipanordnung 100 gemäß einer Ausführungsform.
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Die Chipanordnung 100 weist einen Chipträger 101, einen Chip 102, der in oder auf dem Chipträger 101 angeordnet ist und eine Lichtsensoranordnung 103 auf.
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Die Chipanordnung 100 weist ferner eine lichtdurchlässige Schicht 104 auf, die die Lichtsensoranordnung bedeckt, wobei die Lichtsensoranordnung 103 eingerichtet ist, ein Lichtmuster von Licht, das von der Lichtsensoranordnung 103 von außerhalb der Chipanordnung 100 durch die lichtdurchlässige Schicht 104 empfangenen wird, zu ermitteln.
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Die Chipanordnung 100 weist ferner eine Prüfschaltung 105 auf, die eingerichtet ist, zu überprüfen, ob das Lichtmuster mit einem Referenzlichtmuster übereinstimmt und ein Signal basierend auf dem Ergebnis der Überprüfung auszugeben.
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In anderen Worten wird gemäß einer Ausführungsform eine Chipanordnung bereitgestellt, die eingerichtet ist, zu überprüfen (z. B. periodisch oder beim Starten einer bestimmten Funktion, beispielsweise des Chips oder in Reaktion auf eine Anforderung eines externen Geräts, beispielsweise eines Lesers für die Chipanordnung), ob das Lichtmuster, dass sich beim Durchstrahlen einer lichtdurchlässigen Deckschicht ergibt, mit einem vorgegeben Referenzlichtmuster übereinstimmt. Mangelnde Übereinstimmung kann als Indiz dafür behandelt werden, dass der Chip aus seinem ursprünglichen Chipkartenträger entfernt wurde.
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Gemäß einer Ausführungsform wird in anderen Worten ein Prüfsystem bereitgestellt, bei dem überprüft wird, ob optische Sicherheitsmerkmale einer Chipanordnung, beispielsweise eines elektronischen Identifikationsdokuments, mit in der Chipanordnung, beispielsweise in einem Identifikationschip, gespeicherten optischen Sicherheitsmerkmalen übereinstimmen.
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Gemäß einer Ausführungsform wird somit eine verbesserte Bindung zwischen Chip und Chipträger durch optische Merkmale im Umgebungsmaterial (d. h. im umgebenden Trägermaterial) des Chips erreicht, die von einer Lichtsensoranordnung z. B. durch Fotodioden beispielsweise durch zusätzliche Beleuchtung am Ort der Überprüfung detektiert werden können. Das Ergebnis der Überprüfung durch die Prüfschaltung (die beispielsweise durch den Chip selbst realisiert wird) kann über ein elektrisches Interface (kontaktlos oder kontaktbehaftet) an ein Überprüfungssystem übermittelt werden.
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Die Lichtsensoranordnung kann auf dem Chip angeordnet sein oder in diesen integriert sein, kann aber auch neben dem Chip angeordnet sein.
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Das Signal zeigt beispielsweise an, ob das Lichtmuster mit dem Referenzlichtmuster übereinstimmt.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Chipanordnung eine Chipkarte und der Chipträger ist ein Chipkartenkörper.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Chipanordnung ein Identifikationsdokument, der Chip ein Identifikationschip und der Chipträger ein Trägermaterial des Identifikationsdokuments.
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Die Lichtsensoranordnung ist beispielsweise auf dem Chip angeordnet.
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Der Chip kann die Lichtsensoranordnung aufweisen.
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Der Chip kann die Prüfschaltung aufweisen.
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Die lichtdurchlässige Schicht ist beispielsweise eine Folie.
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Die lichtdurchlässige Schicht weist beispielsweise ein optisches Muster auf.
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Beispielsweise weist die lichtdurchlässige Schicht ein optisches Muster aus lichtdurchlässigen und lichtundurchlässigen Elementen auf
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Gemäß einer Ausführungsform weist das optische Muster Elemente auf, die abhängig von der Frequenz sichtbaren Lichts lichtundurchlässig oder lichtdurchlässig sind.
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Die lichtdurchlässige Schicht ist beispielsweise Teil des Chipträgers.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Prüfschaltung eingerichtet, das Signal an eine Überprüfungsvorrichtung auszugeben, die gegenüber der Chipanordnung extern ist.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Chipanordnung einen Speicher zum Speichern von Information über das Referenzlichtmuster auf und die Prüfschaltung ist eingerichtet, basierend auf der Information über das Referenzlichtmuster zu überprüfen, ob das Lichtmuster mit dem Referenzlichtmuster übereinstimmt.
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Die Information über das Referenzlichtmuster ist beispielsweise ein Hashwert des Referenzlichtmusters (beispielsweise ein Hashwert einer Repräsentation des Referenzlichtmusters als Binärwert).
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Die Lichtsensoranordnung weist beispielsweise eine Mehrzahl von Lichtsensoren (z. B. Fotodioden) auf.
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Gemäß einer Ausführungsform wird ein Verfahren bereitgestellt, wie es in 2 dargestellt ist.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm 200 gemäß einer Ausführungsform.
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Das Ablaufidagramm 200 veranschaulicht ein Verfahren zum Überprüfen, ob ein Chip in einem vorgesehen Chipträger angeordnet ist.
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In 201 wird eine Lichtsensoranordnung, die in einem Chipträger, der den Chip aufweist, angeordnet ist, durch eine lichtdurchlässige Schicht des Chipträgers, die die Lichtsensoranordnung bedeckt, mit Licht bestrahlt.
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In 202 wird ein Lichtmusters des Lichts, das von der Lichtsensoranordnung empfangen wird (d. h. das auf die Lichtsensoranordnung trifft), ermittelt.
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In 203 wird überprüft, ob das Lichtmuster mit einem Referenzlichtmuster übereinstimmt.
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In 204 wird basierend auf dem Ergebnis der Überprüfung ein Signal ausgegeben.
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Die Lichtsensoranordnung wird beispielsweise mit Licht einer Lichtquelle bestrahlt, die gegenüber der Chipanordnung extern ist.
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Das Verfahren weist beispielsweise ferner auf das Überprüfen, basierend auf dem Signal, ob der Chip in einem vorgesehen Chipträger angeordnet ist.
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Ausführungsformen, die im Zusammenhang mit der Chipanordnung 100 beschrieben sind, sind anlog gültig für das in 2 dargestellte Verfahren und umgekehrt.
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Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele genauer erläutert.
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3 zeigt eine Chipanordnung 300 gemäß einer Ausführungsform.
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Die Chipanordnung 300 weist einen Chipträger 301 und einen Chip 302 auf.
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Beispielsweise ist der Chip 302 ein ID-Chip, der in einem Umgebungsmaterial eines Identifikationsdokuments (z. B. einen Ausweis, Pass oder Führerschein) eingebettet ist.
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Der Chip weist Kontakte 303 zum Anschluss einer Antenne (die in dem Chipträger 301 angeordnet sein kann) oder zur mechanischen Kontaktierung, beispielsweise mittels der Kontakte (z. B. Kontaktnadeln oder Kontaktfedern) eines Lesegeräts, auf.
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Der Chip 302 weist ferner eine Lichtsensoranordnung mit mehreren Lichtsensoren 304 (z. B. lichtempfindliche Fotodioden) auf, die beispielsweise auf dem Chip integriert sind. Der Chip ist mittels einer Deckschicht (z. B. eine Folie oder Druckebene) 305, die Teil des Chipträgers 301 ist, bedeckt (hier in großem Abstand zum Chip als Explosionszeichnung dargestellt). Die Deckschicht 305 weist ein lichtdurchlässiges Fenster 306 auf, das über den Lichtsensoren 304 angeordnet ist. Innerhalb des lichtdurchlässigen Fensters 306 weist die Deckschicht 305 ein eingeprägtes optisches Muster 307 auf. Das optische Muster 307 dient als optische Signatur der Deckschicht und damit des Umgebungsmaterials des Chips 302 und des Chipträgers 301.
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Das lichtdurchlässige Fenster 306 und das eingeprägte Muster 307 der Deckschicht sind über der Lichtsensoranordnung, d. h. dem Feld von Lichtsensoren 304) geometrisch so platziert, dass Licht einer Lichtquelle 308, die extern zu der Chipanordnung 301 ist, die Lichtsensoren durch das Fenster 306 hindurch erreicht und das optische Muster 307 als Lichtmuster auf die Lichtsensoren abbildet.
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Mit Hilfe der Lichtsensoranordnung 304 und einer entsprechenden Beleuchtung durch die Lichtquelle 304 kann der Chip 302 somit die individuelle optische Signatur des Umgebungsmaterials ermitteln und kann prüfen, ob die optische Signatur mit einer Referenzsignatur übereinstimmt, indem er überprüft, ob das durch die optische Signatur erzeugte Lichtmuster mit dem durch die Referenzsignatur erzeugten Lichtmuster übereinstimmt.
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Das optische Muster 307, d. h. die Signatur des Umgebungsmaterials des Chips 302 wird beispielsweise erzeugt
- • durch ein individuelles Bedrucken des Chipträgers (im Bereich der Deckschicht 305) im Rahmen der Personalisierung der Chipanordnung (beispielsweise des Identifikationsdokuments) oder
- • durch Einbringen einer speziellen Schicht in das Umgebungsmaterial (d. h. den Chipträger 301), das eine variable individuelle optische Signatur hat.
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Im Falle eines Identifikationsdokuments wird beispielsweise im Schritt der Personalisierung des Identifikationsdokuments der ID-Chip mit der Signatur des Umgebungsmaterials gepaart, d. h. der ID Chip detektiert die optische Signatur des Umgebungsmaterials (d. h. ermittelt das durch die Projektion des optischen Musters entstehende Lichtmuster) und speichert dieses Lichtmuster dauerhaft und sicher.
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Der Chip kann alternativ oder zusätzlich auch einen kryptographischen Hashwert oder einen mit einem Schlüssel gesicherten MAC (Message Authentication Code) oder eine Signatur des Lichtmusters abspeichern.
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Im Betrieb ermittelt der Chip die Signatur des Umgebungsmaterial mit Hilfe der Lichtsensoranordnung 304 und entsprechender Beleuchtung und prüft, ob das Lichtmuster dieser Signatur dem Lichtmuster entspricht, das er während der Personalisierung gespeichert hat.
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Das Ergebnis der Überprüfung wird dann beispielsweise von dem Chip 302 (z. B. mittels der kontakte 303) an ein Überprüfungssystem elektronisch übermittelt, das beispielsweise eine geeignete Meldung an den Benutzer des Überprüfungssystem ausgibt, z. B. eine Meldung, die anzeigt, falls detektiert wurde, dass der Chip sich nicht in seinem korrekten Chipträger (d. h. dem Chipträger mit der korrekten Signatur, die mit dem Chip gepaart wurde) befindet.
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Beispiele für entsprechende Leser (d. h. Lesevorrichtungen), die für ein solches Überprüfungssystem verwendet werden können, sind in den 4 und 5 dargestellt.
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4 zeigt eine Chipkartenleseanordnung 400 mit einem Chipkartenleser 401, der kontaktbehaftet arbeitet.
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Der Chipleser 401 enthält eine Lichtquelle 402, die der Lichtquelle 308 entspricht.
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Eine Chipkarte mit einem Chipkartenkörper 403, der dem Chipträger 301 entspricht, ist derart in dem Chipkartenleser 401 angeordnet, dass die Lichtsensoren 404 eines Chips 405 (entsprechend der Lichtsensoranordnung 304 und dem Chip 302) von der Lichtquelle 402 angestrahlt werden.
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Der Chip 405 prüft wie oben beschrieben, ob das optische Muster, das auf die Lichtsensoren 404 projiziert wird, einem Referenzmuster entspricht und kommuniziert das Ergebnis der Überprüfung mittels Kontaktfeldern 406, die mit dem Chip 405 verbunden sind (beispielsweise entsprechend den Kontakten 303) und elektrischer Kontakte 407 des Chipkartenlesers 401 an den Chipkartenleser 401.
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5 zeigt eine Chipkartenleseanordnung 500 mit einem Chipkartenleser 501, der kontaktlos arbeitet.
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Der Chipleser 501 enthält eine Lichtquelle 502, die der Lichtquelle 308 entspricht.
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Eine Chipkarte mit einem Chipkartenkörper 503, der dem Chipträger 301 entspricht, ist derart in dem Chipkartenleser 501 angeordnet, dass die Lichtsensoren 504 eines Chips 505 (entsprechend der Lichtsensoranordnung 304 und dem Chip 302) von der Lichtquelle 502 angestrahlt werden.
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Der Chip 505 prüft wie oben beschrieben, ob das optische Muster, das auf die Lichtsensoren 504 projiziert wird, einem Referenzmuster entspricht und kommuniziert das Ergebnis der Überprüfung mittels einer Antenne 506, die beispielsweise mittels der Kontakte 303 mit dem Chip 505 verbunden ist und einer Antenne 507 des Chipkartenlesers 501 an den Chipkartenleser 501.
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Individuelle optische Signaturen des Chipträgers 301 können beispielsweise erzeugt auf die Lichtsensoranordnung 304 abgebildet werden
- 1) über strukturierte Folien oder Aufdrucke, welche in einem separatem Feld/Bereich direkt über dem Chip 405 angeordnet werden und z. B.
- 1.1) Zufallsmuster, welche in einem Foto der Person, die durch das Identifikationsdokument identifiziert wird, versteckt oder integriert werden
- 1.2) Zufallsmuster, welche mit nichtsichtbarer Tinte erzeugt werden
- 1.3) Zufallsmuster, welche mit aufgebrachter Farbe, die nur in bestimmten Wellenlängenbereich durchlässig ist, oder unterschiedliche Transmissionseigenschaften in unterschiedlichen Frequenzfenstern hat (so dass eine höhere Information pro Fläche erreicht wird);
- 2) über die Lichtquelle 308, z. B. indem
- 2.1) die Lichtquelle 308 nacheinander auf mehreren Frequenzen aufleuchtet (was z. B. durch Verwendung von Leuchtdioden erreicht werden kann), so dass mehrere verschiedene Muster durch die gleiche Fläche abgebildet werden (beispielsweise indem verschiedene Teile der Deckschicht 305 bei verschiedenen Frequenzen transparent sind).
- 2.2) die Lichtquelle ein zeitliches Blinkmuster sendet, welches Informationen trägt (wie z. B. bei einem optischen TAN(Transaktionsnummer)-Generator).
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In anderen Worten überprüft ein Chip in einer Ausführungsform, ab eine den Chip bedeckende lichtdurchlässige Schicht bei einer vorgegebenen Bestrahlung (hinsichtlich Frequenz und zeitlichem Ablauf, z. B. Reihenfolge von Frequenzen) ein optisches Muster auf die Lichtsensoranordnung abbildet, mit dem der Chip gepaart ist, d. h. oh sie ein optisches Muster abbildet, die mit einem Referenzmuster des Chips übereinstimmt.
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Obwohl die Erfindung vor allem unter Bezugnahme auf bestimmte Ausführungsformen gezeigt und beschrieben wurde, sollte es von denjenigen, die mit dem Fachgebiet vertraut sind, verstanden werden, dass zahlreiche Änderungen bezüglich Ausgestaltung und Details daran vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Bereich der Erfindung, wie er durch die nachfolgenden Ansprüche definiert wird, abzuweichen. Der Bereich der Erfindung wird daher durch die angefügten Ansprüche bestimmt, und es ist beabsichtigt, dass sämtliche Änderungen, welche unter den Wortsinn oder den Äquivalenzbereich der Ansprüche fallen, umfasst werden.
