DE102014208612A1

DE102014208612A1 - Identification unit with unclonable structure

Info

Publication number: DE102014208612A1
Application number: DE102014208612.4A
Authority: DE
Inventors: Hamit Hacioglu; Hanne Beck; Jamshid Shokrollahi
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2014-05-08
Filing date: 2014-05-08
Publication date: 2015-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Identifizierungseinheit (100) mit einer eindeutig durch ihre Impedanz gekennzeichneten unklonbaren Struktur (101), welche eine zufällige Anordnung eines elektrischen Leiters (102) zwischen zwei Kontaktierungsstellen (104) aufweist, sowie ein Verfahren und ein Gerät zum Überprüfen einer solchen Identifizierungseinheit (100).The invention relates to an identification unit (100) having an unclonable structure (101) unambiguously characterized by its impedance, which has a random arrangement of an electrical conductor (102) between two contacting points (104), and to a method and a device for checking such an identification unit (100).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Identifizierungseinheit mit einer unklonbaren Struktur, welche einen zufällig zwischen zwei Kontaktierungsstellen angeordneten elektrischen Leiter umfasst.The present invention relates to an identification unit having an unclonable structure comprising an electrical conductor arranged randomly between two contacting sites.

Stand der TechnikState of the art

Produktfälschungen sind seit jeher ein Problem im Handel mit Gütern, sowohl für die Verbraucher als auch für Hersteller von namhaften Produkten. Produktfälschungen führen nicht nur zu Verkaufseinbußen, sondern sind meist von geringerer Qualität als das Original. Dies kann nicht nur in einem wirtschaftlichen Schaden für den Verbraucher resultieren, sondern auch in einem Gesundheitsrisiko, wenn es sich um sicherheitskritische Produkte, zum Beispiel um Ersatzteile oder Medikamente, handelt.Counterfeiting has always been a problem in the trade in goods, both for consumers and for manufacturers of well-known products. Counterfeiting not only leads to sales losses, but are usually of lower quality than the original. This can result not only in economic harm to the consumer, but also in a health risk when it comes to safety-critical products such as spare parts or medicines.

Es sind bereits verschiedene Methoden zur Identifizierung von Produkten bekannt, wie bspw. Barcodes bzw. Strichcodes oder RFID-Tags.There are already various methods for the identification of products known, such as. Barcodes or barcodes or RFID tags.

Barcodes sind eines der meist verbreiteten Identifikationsmittel für Produkte und zeichnen sich vor allem dadurch aus, dass sie eine höchst kostengünstige und robuste Möglichkeit sind, um Gegenstände zu identifizieren. Insbesondere bleibt ein Barcode selbst dann lesbar, wenn einzelne Abschnitte des Barcodes unlesbar sind. Jedoch sind Barcodes besonders leicht zu duplizieren. Barcodes are one of the most common product identifiers and are characterized by being a highly cost effective and robust way to identify items. In particular, a barcode remains readable even if individual sections of the barcode are unreadable. However, barcodes are particularly easy to duplicate.

RFID(Radio Frequency Identification)-Tags sind elektrische Schaltkreise, welche über einen Hochfrequenzschaltkreis mit einer Antenne kommunizieren können. RFID (Radio Frequency Identification) tags are electrical circuits that can communicate with an antenna via a radio frequency circuit.

Sogenannte passive RFID-Tags beziehen ihre Energie aus einem empfangenen Hochfrequenz-Signal, aktive RFID-Tags verfügen zur Energieversorgung über eine eigene Batterie. RFID-Tags können als einfache Speicherchips oder als komplexe Schaltkreise mit Mikrocontrollern ausgebildet sein. Letztere Variante ist deutlich sicherer hinsichtlich Fälschungen, jedoch gleichwohl deutlich teurer als einfache Barcodes.So-called passive RFID tags draw their energy from a received high-frequency signal, active RFID tags have their own battery for energy supply. RFID tags can be designed as simple memory chips or as complex circuits with microcontrollers. The latter variant is much safer in terms of counterfeiting, but nevertheless significantly more expensive than simple barcodes.

Einige der bekannten Identifizierungseinheiten enthalten eine unklonbare Struktur, hierzu zählen unter anderem RFID-Tags. Die unklonbare Struktur eines RFID-Tags besteht aus einem Speicher, welcher wenigstens teilweise nicht überschreibbar ist. Some of the known identification units contain an unclonable structure, including, among other things, RFID tags. The unklonbare structure of an RFID tag consists of a memory which is at least partially not overwritten.

Eine Identifizierungseinheit kann dann zum Beispiel an einem Gegenstand, dessen Authentizität gewährleistet werden soll, angebracht sein. Durch das Feststellen eines Wertes, der durch die unklonbare Struktur spezifiziert ist, wird dadurch das Produkt identifiziert und authentifiziert. An identification unit may then, for example, be attached to an item whose authenticity is to be ensured. By identifying a value specified by the unclonable structure, this identifies and authenticates the product.

Der generelle Ansatz, sog. physikalisch unklonbare Funktionen (PUF) zu verwenden, um ein Klonen zu vermeiden, besteht darin, eine Struktur zu generieren, welche einen spezifischen und unklonbaren Zufallswert besitzt, oder eine zufällig verteilte intrinsische Eigenschaft der Struktur zu finden, welche zu authentifizieren ist. PUFs hängen maßgeblich von zufälligen Prozessen ab, wie zum Beispiel Rauschprozessen. So ist es in der Regel besonders einfach, eine PUF zu generieren, jedoch fast unmöglich, eine PUF zu fälschen. Abweichungen im Herstellungsprozess führen zu abweichenden physikalischen Charakteristika einer PUF. The general approach of using so-called physically unclonable functions (PUF) to avoid cloning is to generate a structure that has a specific and unclonable random value, or to find a random intrinsic property of the structure that belongs to it is to authenticate. PUFs are largely dependent on random processes, such as noise processes. So it is usually very easy to generate a PUF, but almost impossible to fake a PUF. Deviations in the manufacturing process lead to deviating physical characteristics of a PUF.

Jedoch weisen alle genannten Identifizierungsmöglichkeiten Schwachstellen hinsichtlich der Sicherheit bzw. der Wirtschaftlichkeit auf.However, all mentioned identification options have weaknesses in terms of safety and cost-effectiveness.

Es ist daher wünschenswert, eine Identifizierungseinheit bereitzustellen, welche die Gesichtspunkte Sicherheit und Wirtschaftlichkeit zugleich verbessert.It is therefore desirable to provide an identification unit which improves the aspects of security and economy at the same time.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden eine Identifizierungseinheit sowie ein Verfahren zum Überprüfen einer solchen Identifizierungseinheit mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, an identification unit and a method for checking such an identification unit with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims and the following description.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit der Erfindung ist es möglich, eine Identifizierungseinheit mit einer relativ hohen Fälschungssicherheit zu verhältnismäßig günstigen Kosten bereitzustellen. Dies wird ermöglicht, indem eine Identifizierungseinheit eine unklonbare Struktur mit einem zufällig zwischen zwei Kotaktierungsstellen angeordneten elektrischen Leiter aufweist. Die Anordnung des elektrischen Leiters folgt keiner erkennbaren Regel und ist infolgedessen nicht zu klonen bzw. zu kopieren. Beispielsweise kann der Draht mittels eines in x- und y-Richtung bewegbaren Armes verlegt werden, wobei die jeweiligen Bewegungen in x- und y-Richtung mittels eines Zufallszahlengenerators beeinflusst werden. Die zufällige Form des elektrischen Leiters verschafft der unklonbaren Struktur eine charakterisierende Impedanz. Die hieraus resultierende charakteristische Impedanz der Identifizierungseinheit soll im Folgenden als PUF-Wert bezeichnet werden. PUF steht für physikalisch unklonbare Funktion.With the invention, it is possible to provide an identification unit with a relatively high security against counterfeiting at relatively low cost. This is made possible by an identification unit having an unclonable structure with an electrical conductor arranged randomly between two cotacting sites. The arrangement of the electrical conductor does not follow a recognizable rule and as a result is not to be cloned or copied. For example, the wire can be laid by means of a movable arm in the x and y directions, wherein the respective movements in the x and y directions are influenced by means of a random number generator. The random shape of the electrical conductor provides the unclonable structure with a characterizing impedance. The resulting characteristic impedance of the identification unit will be referred to below as the PUF value. PUF stands for physically unclonable function.

Vorzugsweise weist die unklonbare Struktur zufällig angeordnete metallische Partikel auf, die die Impedanz weiter charakterisieren und eine Kopie weiter erschweren.Preferably, the unclonable structure has randomly arranged metallic particles which are the Further characterize impedance and further complicate a copy.

Um die Identifizierungseinheit vor Umwelteinflüssen zu schützen, ist es vorteilhaft, die unklonbare Struktur in eine Hülle einzubetten. Dabei ist darauf zu achten, dass die beiden Kontaktierungsstellen des elektrischen Leiters nicht von der Hülle isoliert werden, so dass sie für ein Lesegerät einfach zugänglich bleiben. Soll die Impedanz der unklonbaren Struktur von der Hülle nicht weiter beeinflusst werden, empfiehlt es sich, die Hülle aus einem nicht metallischen Werkstoff zu fertigen. Hierfür kommen insbesondere Kunststoffe, z.B. Harze in Frage. In diesem Fall ist es weiter vorteilhaft, die zufällige Anordnung von metallischen Partikeln in der Kunststoff-, insbesondere Harzhülle auszubilden. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Fertigungsprozess, wenn die metallischen Partikel vor der Aushärtung des Harzes in die Hülle eingebracht werden. Dadurch kann auch eine dauerhafte Fixierung der unklonbaren Struktur sichergestellt werden. In order to protect the identification unit from environmental influences, it is advantageous to embed the unclonable structure in a shell. It is important to ensure that the two contact points of the electrical conductor are not isolated from the shell, so that they remain easily accessible to a reader. If the impedance of the unclonable structure is not to be influenced further by the shell, it is recommended to manufacture the shell from a non-metallic material. In particular, plastics, e.g. Resins in question. In this case, it is also advantageous to form the random arrangement of metallic particles in the plastic, in particular resin shell. This allows a particularly simple manufacturing process when the metallic particles are introduced into the shell prior to curing of the resin. As a result, a permanent fixation of the unclonable structure can be ensured.

Abhängig vom Einsatzbereich der Identifizierungseinheit kann es auch vorteilhaft sein, die unklonbare Struktur zwischen zwei metallischen Abschirmplatten auszubilden. Hierdurch wird die unklonbare Struktur vor elektromagnetischen Feldern sowie mechanischen oder sonstigen Umwelteinflüssen geschützt. Depending on the field of application of the identification unit, it may also be advantageous to form the non-clonic structure between two metallic shielding plates. As a result, the unklonbare structure is protected from electromagnetic fields and mechanical or other environmental influences.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Identifizierungseinheit ein Informationsmittel, welches wenigstens einen Sollwert der Impedanz der unklonbaren Struktur auslesbar enthält, aufweist. Insbesondere können mehrere Paare aus einem Impedanzwert und einer zugehörigen Frequenz vorgesehen sein. Da die Impedanz bekanntermaßen frequenzabhängig ist, ermöglicht ein Informationsmittel mit mehreren Impedanz/Frequenz-Paaren auch eine Überprüfung der Identifizierungseinheit zu mehreren Frequenzen. Der Wert der Impedanz der unklonbaren Struktur kann auch in Abhängigkeit von der Frequenz durch einen Funktionsterm Z(f) in dem Informationsmittel ausgedrückt sein. Der Impedanzwert der Identifizierungseinheit kann dann zu mehreren Frequenzen ermittelt werden und wird dadurch noch sicherer. Wenn der wenigstens eine Sollwert der Impedanz in dem Informationsmittel der Identifizierungseinheit hinterlegt ist, sind alle für die Überprüfung notwendigen Informationen immer vorhanden und es ist insbesondere nicht notwendig, sich z.B. mit einer Datenbank, insbesondere Onlinedatenbank, in der sämtliche Sollwerte gelistet sind, zu verbinden. Das Einrichten und die Pflege einer solchen Datenbank sind mit Arbeitsaufwand und Kosten für die Infrastruktur verbunden. Es ist besonders vorteilhaft, wenn für die Überprüfung der Identifizierungseinheit ein Gerät zum Überprüfen einer Identifizierungseinheit verwendet wird, welches das Informationsmittel mittels eines Sollwertauslesemittels auslesen kann.It is particularly advantageous if the identification unit has an information means which contains at least one desired value of the impedance of the unclonable structure in readable form. In particular, a plurality of pairs of an impedance value and an associated frequency can be provided. Since the impedance is known to be frequency-dependent, an information means having a plurality of impedance / frequency pairs also enables a verification of the identification unit to a plurality of frequencies. The value of the impedance of the unclonable structure may also be expressed as a function of the frequency by a function term Z (f) in the information medium. The impedance value of the identification unit can then be determined at several frequencies and thereby becomes even safer. If the at least one nominal value of the impedance is stored in the information unit of the identification unit, all information necessary for the checking is always present and it is in particular not necessary, e.g. with a database, in particular online database, in which all setpoints are listed to connect. Setting up and maintaining such a database involves both labor and infrastructure costs. It is particularly advantageous if, for checking the identification unit, a device for checking an identification unit is used, which can read the information means by means of a setpoint reading means.

Das Informationsmittel kann beispielsweise Text, ein Diagramm oder ein Muster, z.B. ein zweidimensionales oder dreidimensionales Muster (z.B. Strichcode bzw. QR(Quick Response)-Code), umfassen. Hierdurch ist der wenigstens eine Sollwert der Impedanz für eine Überprüfung der Identifizierungseinheit einlesbar. Es handelt sich dabei um besonders leicht herzustellende und auslesbare Informationsmittel.The information means may be, for example, text, a diagram or a pattern, e.g. a two-dimensional or three-dimensional pattern (e.g., bar code or QR (Quick Response) code). As a result, the at least one nominal value of the impedance can be read in for checking the identification unit. These are particularly easy to produce and readable information resources.

Abhängig von dem Einsatzbereich der Identifizierungseinheit kann es jedoch ebenso vorteilhaft sein, den wenigstens einen Sollwert der Impedanz in einer Datenbank zu speichern. Depending on the field of application of the identification unit, however, it may also be advantageous to store the at least one desired value of the impedance in a database.

Die Sicherheit einer Identifizierungseinheit kann weiter verbessert werden, wenn das Informationsmittel der Identifizierungseinheit eine digitale Signatur enthält. Hierin kann beispielweise ein Herkunftsnachweis, welcher dann von dem Gerät zum Überprüfen der Identifizierungseinheit überprüft wird, codiert sein. Beispielsweise kann eine in dem Informationsmittel enthaltene Information digital signiert sein, wie es aus der Informationstechnologie bekannt ist. The security of an identification unit can be further improved if the identification means of the identification unit contains a digital signature. Herein, for example, a proof of origin, which is then checked by the device for checking the identification unit, be coded. For example, information contained in the information means may be digitally signed, as known from information technology.

Da eine erfindungsgemäße Identifizierungseinheit besonders sicher und zugleich besonders günstig herzustellen ist, ist es vorteilhaft, Massenware, wie Ausweismittel, Zutrittsmittel, Zahlungsmittel oder dergleichen, mit einer Identifizierungseinheit zu versehen. Dies können beispielsweise Fahrscheine für Verkehrsmittel, Eintrittskarten, Wertmarken oder auch Ausweise oder Pässe sein.Since an identification unit according to the invention is particularly secure and at the same time particularly inexpensive to produce, it is advantageous to provide mass-produced goods, such as identification means, access means, means of payment or the like, with an identification unit. This can be, for example, tickets for means of transport, tickets, tokens or even passes or passports.

Bezüglich des erfindungsgemäßen Verfahrens sei auf die obigen Ausführungen verwiesen, die für das Verfahren ebenso Gültigkeit besitzen.With regard to the method according to the invention, reference is made to the above statements, which also apply to the method.

Es kann besonders zweckmäßig sein, eine Identifizierungseinheit nach ihrer Überprüfung zu zerstören. Wurde die Echtheit einer Identifizierungseinheit festgestellt, kann dadurch die Mehrfachverwendung einer Identifizierungseinheit verhindert werden, beispielsweise wenn sie in einem Zutritts- oder Zahlungsmittel verwendet wird. Wurde eine Fälschung einer Identifizierungseinheit erkannt, so lässt sich durch die Zerstörung der Fälschung verhindern, dass ein Benutzer ein weiteres Mal versucht, die Fälschung zu verwenden. Hierfür kann beispielsweise der elektrische Leiter durch hohen Strom zum Schmelzen gebracht werden und somit unterbrochen werden. Ebenso ist möglich, die Identifizierungseinheit mechanisch zu zerstören, beispielsweise zu lochen oder zu zerschneiden.It may be particularly useful to destroy an identification unit after it has been checked. If the authenticity of an identification unit has been established, this can prevent the multiple use of an identification unit, for example if it is used in an access or payment medium. If a forgery of an identification unit has been detected, destroying the counterfeit can prevent a user from once again attempting to use the counterfeit. For this example, the electrical conductor can be made to melt by high current and thus interrupted. It is also possible to mechanically destroy the identification unit, for example, to punch or cut.

Um die Echtheit einer Identifizierungseinheit zu prüfen, schlägt die Erfindung ein Überprüfungsgerät vor. Hierfür weist das erfindungsgemäße Überprüfungsgerät eine Impedanzmesseinrichtung in einen Stromkreis auf. Der Stromkreis weist zwei Anschlüsse zum Kontaktieren der beiden Kontaktierungsstellen, einen ohmschen Widerstand sowie eine Wechselstromquelle, welche vorzugsweise frequenzvariabel ist, auf. Die Impedanzmesseinrichtung umfasst Frequenzmessmittel, Spannungsmessmittel, einen Phasendetektor sowie eine Recheneinheit. In order to check the authenticity of an identification unit, the invention proposes a verification device. For this purpose, the checking device according to the invention has an impedance measuring device in a circuit. The circuit has two terminals for contacting the two contacting points, an ohmic resistance and an alternating current source, which is preferably variable in frequency, on. The impedance measuring device comprises frequency measuring means, voltage measuring means, a phase detector and a computing unit.

Die Recheneinheit ist dazu ausgebildet, aus den gemessenen Größen die Impedanz zu errechnen. Zum Berechnen der Impedanz werden die Effektivwerte von Spannung und Strom sowie die Phasenverschiebung von Spannung zu Strom zu einer bestimmten Frequenz gemessen. Um den errechneten Impedanzwert zu Überprüfen, muss die Frequenz bei der die Impedanzmessung erfolgt ist bekannt sein. Hierfür sind Frequenzmessmittel vorgesehen. The arithmetic unit is designed to calculate the impedance from the measured variables. To calculate the impedance, the RMS values of voltage and current as well as the phase shift from voltage to current to a certain frequency are measured. In order to check the calculated impedance value, the frequency at which the impedance measurement is carried out must be known. For this purpose, frequency measuring means are provided.

Es ist besonders vorteilhaft, wenn die Wechselstromquelle dazu ausgebildet ist, Wechselstrom mit verschiedenen Frequenzen bereitzustellen.It is particularly advantageous if the AC power source is designed to provide alternating current with different frequencies.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and embodiments of the invention will become apparent from the description and the accompanying drawings.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. It is understood that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the particular combination indicated, but also in other combinations or in isolation, without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is illustrated schematically with reference to an embodiment in the drawing and will be described in detail below with reference to the drawing.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Identifizierungseinheit ohne Abschirmplatten in einer schematischen Frontalansicht. 1 shows an embodiment of an identification unit according to the invention without shielding in a schematic frontal view.

2 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Identifizierungseinheit mit Abschirmplatten in einer schematischen Seitenansicht. 2 shows an embodiment of an identification unit according to the invention with shielding plates in a schematic side view.

3 zeigt eine schematische Anordnung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Überprüfungsgeräts zum Identifizieren einer erfindungsgemäßen Identifizierungseinheit. 3 shows a schematic arrangement of an embodiment of a verification device according to the invention for identifying an identification unit according to the invention.

Ausführungsform(en) der ErfindungEmbodiment (s) of the invention

In 1 ist eine erfindungsgemäße Identifizierungseinheit 100 in einer schematischen Frontalansicht dargestellt. Die Identifizierungseinheit 100 weist eine unklonbare Struktur 101 auf, welche wiederum eine zufällige Anordnung eines elektrischen Leiters 102 mit zwei Kontaktierungsstellen 104 aufweist. Die unklonbare Struktur 101 weist weiterhin zufällig verteilte metallische Partikel 108 auf und ist in einer hier aus gegossenem (Kunst-)Harz ausgebildeten Hülle 106 eingebettet. Die Hülle dient zum Schutz und zur dauerhaften Fixierung des elektrischen Leiters 102 und der zufällig verteilten metallischen Partikel.In 1 is an identification unit according to the invention 100 shown in a schematic frontal view. The identification unit 100 has an unclonable structure 101 which in turn is a random arrangement of an electrical conductor 102 with two contact points 104 having. The unklonbare structure 101 also has randomly distributed metallic particles 108 on and is in a here molded from (resin) resin shell 106 embedded. The shell serves to protect and permanently fix the electrical conductor 102 and the randomly distributed metallic particles.

Der elektrische Leiter 102 ist in diesem Ausführungsbeispiel als lack-isolierter Draht ausgebildet. An seinen Enden ist der Draht mit den beiden Kontaktierungsstellen 104 verbunden. Zwischen seinen Enden gleicht der Draht einem zufällig geformten Knäuel. Dieser kann insbesondere stellenweise spulenartig gewunden sein. Der Verlauf des Drahts, insbesondere seine Windungen, charakterisiert dessen Impedanz und damit die Impedanz der Struktur 101. Um die Impedanz der unklonbaren Struktur 101 weiter zu beeinflussen, sind in der Hülle 106 die metallischen Partikel 108 zufällig verteilt.The electrical conductor 102 is formed in this embodiment as a paint-insulated wire. At its ends is the wire with the two contact points 104 connected. Between its ends the wire resembles a randomly shaped ball. This can be wound in particular coil-shaped in places. The course of the wire, in particular its windings, characterizes its impedance and thus the impedance of the structure 101 , To the impedance of the unklonbaren structure 101 continue to influence are in the shell 106 the metallic particles 108 randomly distributed.

In 2 ist die Ausführungsform der Identifizierungseinheit gemäß 1 aus einem um 90° gedrehten Blickwinkel dargestellt. 2 macht deutlich, dass der elektrische Leiter 102 relativ flach angeordnet sein kann, um eine kompakte Ausgestaltung zu gewährleisten. Dies ermöglicht eine kompakte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Identifizierungseinheit. Um die Messung der Impedanz der unklonbaren Struktur 101 vor äußeren Einflüssen, wie elektromagnetischen Feldern zu schützen, weist die Identifizierungseinheit hier an zwei Außenseiten Abschirmplatten 105 aus Metall auf. In 2 is the embodiment of the identification unit according to 1 shown from a rotated by 90 ° angle. 2 makes it clear that the electrical conductor 102 may be relatively flat, to ensure a compact design. This allows a compact embodiment of the identification unit according to the invention. To measure the impedance of the unclonable structure 101 from external influences, such as to protect electromagnetic fields, the identification unit has here on two outer sides shielding plates 105 made of metal.

In 3 ist eine bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Überprüfungsgeräts zum Überprüfen einer Identifizierungseinheit schematisch dargestellt. Das Überprüfungsgerät weist dabei als Impedanzmesseinrichtung einen Schaltkreis S sowie eine Recheneinheit 318 auf, mit denen die Impedanz einer unklonbaren Struktur einer Identifizierungseinheit 100 ermittelt werden kann. Um den Wert der Impedanz mit wenigstens einem Sollwert, der in einem auf der Identifizierungseinheit aufgebrachten, hier als Strichcode ausgebildeten Informationsmittel 110 hinterlegt ist, zu vergleichen, ist hier ein Strichcode-Leser 320 als Sollwertauslesemittel vorgesehen, welcher mit der Recheneinheit 318 in Verbindung steht. In 3 a preferred embodiment of a verification device according to the invention for checking an identification unit is shown schematically. The verification device has an impedance measuring device as a circuit S and a computing unit 318 on which the impedance of an unclonable structure of an identification unit 100 can be determined. To the value of the impedance with at least one setpoint, which in an applied on the identification unit, here formed as a bar code information means 110 is to compare, here is a bar code reader 320 provided as setpoint reading means, which with the arithmetic unit 318 communicates.

Der Schaltkreis S weist eine Wechselstromquelle 304 auf, welche dazu eingerichtet ist, die Kontaktierungsstellen 104 der Identifizierungseinheit 100 mit Wechselstrom mit einer bestimmten (insbesondere vorgebbaren) Frequenz zu beaufschlagen. Des Weiteren sind im Schaltkreis S zwei Spannungsmessgeräte 306, 310, ein Widerstand 302, ein Frequenzmessgerät 308 sowie zwei Anschlüsse 309, an welche die Kontaktierungsstellen 104 der Identifizierungseinheit 100 angeschlossen sind, enthalten. The circuit S has an AC power source 304 which is adapted to the contacting points 104 the identification unit 100 To apply alternating current with a specific (in particular predetermined) frequency. Furthermore, in the circuit S two voltage measuring devices 306 . 310 , a resistance 302 , a frequency meter 308 as well as two connections 309 to which the contacting points 104 the identification unit 100 are included.

Um die Impedanz zu ermitteln, benötigt die Recheneinheit 318 die Größen U_eff, I_eff, sowie die Phasenverschiebung φ zwischen Spannung und Strom. U_eff wird von dem Spannungsmessgerät 306 ermittelt. Aus der Differenz der an den Spannungsmessgeräten 306 und 310 gemessenen Spannungen und dem Widerstand R ist die effektive Stromstärke durch I_eff = (U₃₀₆ – U₃₁₀)/R gegeben. U₃₀₆, U₃₁₀ bezeichnet die gemessene Spannung am entsprechenden Messgerät.In order to determine the impedance, the arithmetic unit needs 318 the quantities U _eff , I _eff , as well as the phase shift φ between voltage and current. U _eff is from the voltmeter 306 determined. From the difference in the voltage meters 306 and 310 measured voltages and the resistance R is the effective current through I _eff = (U ₃₀₆ - U ₃₁₀ ) / R given. U ₃₀₆ , U ₃₁₀ denotes the measured voltage at the corresponding measuring device.

In Anbetracht der möglicherweise hohen Frequenz der gemessenen Spannungen erscheint zunächst eine aufwendige Hochfrequenz-Messung und Auswertung erforderlich. Jedoch kann die Impedanz auch aus den besonders einfach und kostengünstig messbaren Scheitelwerten und Nullstellen bestimmt werden. Aus den Scheitelwerten können leicht die Effektivwerte berechnet werden und aus den Nullstellen kann leicht die Phasenverschiebung φ bestimmt werden.In view of the possibly high frequency of the measured voltages, a complex high-frequency measurement and evaluation initially appears necessary. However, the impedance can also be determined from the most easily and cost-effectively measurable peaks and zeros. From the peak values the rms values can be easily calculated and from the zeros the phase shift φ can easily be determined.

Die Messsignale werden einem Amplituden- und Phasendetektor 314 zugeführt, welcher zweckmäßigerweise Scheitelwerte und Nullstellen der gemessenen Spannungen detektiert und einem Analog-Digital-Wandler (ADC) 316 zuführt, der die Messwerte schließlich in digitale Größen umwandelt. The measurement signals become an amplitude and phase detector 314 which expediently detects peaks and zeros of the measured voltages and an analog-to-digital converter (ADC) 316 which eventually converts the measurements to digital sizes.

Einfache Amplituden- und Phasendetektoren sind kommerziell erhältlich, z.B. AD8302. Simple amplitude and phase detectors are commercially available, e.g. AD8302.

Der Betrag |Z| der Impedanz Z lässt sich aus |Z| = U_eff/I_eff berechnen. The amount | Z | the impedance Z can be turned off | Z | = U _eff / I _eff to calculate.

Zusammen mit der Phasenverschiebung φ lässt sich hieraus die Impedanz Z bestimmen: Z = |Z|exp(iφ) Together with the phase shift φ, the impedance Z can be determined from this: Z = | Z | exp (iφ)

Schließlich vergleicht die Recheneinheit 318 die errechnete Impedanz mit einem vom Strichcode-Leser 320 gelesenen Sollwert. Finally, the arithmetic unit compares 318 the calculated impedance with a barcode reader 320 read setpoint.

Gegebenenfalls kann die Messung der Impedanz bei verschiedenen Frequenzwerten durchgeführt werden, um eine noch höhere Sicherheit des Systems zu erreichen.Optionally, the impedance measurement may be performed at different frequency values to achieve even greater system safety.

Claims

Identification unit ( 100 ) with an unkloneable structure unambiguously characterized by its impedance ( 101 ), which is a random arrangement of an electrical conductor ( 102 ) between two contacting points ( 104 ) having.

Identification unit according to claim 1, wherein the unklonbare structure ( 101 ) a random arrangement of metallic particles ( 108 ) having.

Identification unit according to claim 1 or 2, wherein the unklonbare structure ( 101 ) in a casing ( 106 ) is embedded.

Identification unit according to one of the preceding claims, comprising two metallic shielding plates ( 105 ), between which the unklonbare structure ( 101 ) is arranged.

Identification unit according to one of the preceding claims, comprising an information means ( 110 ) containing, in readable form, at least one nominal value of the impedance of the unclonable structure.

Identification unit according to claim 5, wherein the information means ( 110 ) comprises a text, a diagram and / or a pattern.

Identification unit according to claim 5 or 6, wherein the information means ( 110 ) is digitally signed.

Identification means, means of admission or means of payment with an identification unit ( 100 ) according to any one of the preceding claims.

Method for checking an identification unit ( 100 ) according to one of claims 1 to 7, wherein at least one value of the impedance of the unclonable structure ( 101 ) and compared with a target value and from the comparison to the authenticity of the identification unit ( 100 ) is closed.

The method of claim 9, wherein the desired value is read from the information means of the identification unit according to claim 5.

The method of claim 9 or 10, wherein the target value is read from a database.

The method of claim 9, 10 or 11, wherein the unclonable structure is automatically destroyed after the comparison.

Method according to claim 12, wherein to destroy the non-clonable structure the electrical conductor ( 102 ) is interrupted.

Arithmetic unit which is adapted to perform a method according to one of claims 9 to 13.

Verification device ( 300 ) for identifying an identification unit ( 100 ) according to one of claims 1 to 7, comprising a computing unit ( 318 ) according to claim 14, two terminals ( 309 ) for contacting the two contacting points ( 104 ) and an impedance measuring device for measuring the impedance of the unclonable structure ( 101 ).

Verification device ( 300 ) according to claim 15, having a desired value read-out means ( 320 ) for reading a desired value from the information means of the identification unit according to claim 5.