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Die Erfindung betrifft einen manipulationssicheren elektronischen Chip gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Kennzeichen für ein Fahrzeug gemäß dem Anspruch 5. Schließlich betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines manipulationssicheren elektronischen Chips gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 10.
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Fahrzeuge, insbesondere motorisierte Kraftfahrzeuge, müssen zur Identifikation eine entsprechende Kennzeichnung aufweisen. Diese Kennzeichen, auch als Nummernschilder oder Windschutzscheibenlabel bekannt, sind dabei derart an dem Fahrzeug zu befestigen, dass sie visuell wahrnehmbar sind. In der Regel befinden sich ein Kennzeichen im Frontbereich und ein Kennzeichen im Heckbereich des Fahrzeuges.
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Jedem Fahrzeug wird bei einer entsprechenden Zulassungs- oder Registrierungsstelle ein individuelles Kennzeichen zugeordnet. Dadurch lässt sich durch die Alphanumerik des Kennzeichens eine eindeutige Zuordnung zwischen dem Fahrzeug und dem Kennzeichen herstellen. Bei einer späteren Überprüfung lässt sich somit feststellen, ob das Kennzeichen tatsächlich zum Fahrzeug gehört. Außerdem lassen sich über die Kennzeichnung des Fahrzeugs, beispielsweise weitere Informationen des Fahrzeughalters, des Versicherungsstandes und dergleichen, beziehen. Allerdings sind diese Informationen durch eine Person oder eine einfache optische Sensoreinrichtung nicht direkt auslesbar. So ist es für eine Person nicht erkennbar, ob das Kennzeichen tatsächlich zu dem Fahrzeug, an dem das Kennzeichen befestigt ist, gehört oder ob hier eine Manipulation vorliegt.
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Diese konventionelle Zuordnung zwischen einem Kennzeichen und einem Fahrzeug lässt sich relativ einfach für kriminelle Zwecke ausnutzen. So ist es beispielsweise technisch relativ einfach realisierbar, ein Kennzeichen eines Fahrzeuges an ein anderes Fahrzeug zu befestigen. Die Zuordnung des Kennzeichens zu dem anderen Fahrzeug ist dann natürlich fehlerhaft. Auf diese Weise lassen sich Straftaten, die durch den Fahrer des Fahrzeugs mit dem falschen Kennzeichen durchgeführt werden, nicht verfolgen. Insbesondere für zollpflichtige Strecken ist es bekannt, dass Kennzeichen für Fahrzeuge ausgetauscht werden, um die Zahlungspflicht komplett zu umgehen oder einen niedrigeren Betrag zu zahlen.
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Um diesen Missbrauch von Kennzeichen zu unterbinden, wurden Kennzeichen eingeführt, die einen berührungslos auslesbaren Chip aufweisen. Auf diesem Chip, der beispielsweise als RFID- oder NFC-Tag ausgebildet sein kann, sind sämtliche Daten bezüglich des Fahrzeugs und des Fahrzeughalters hinterlegbar und direkt auslesbar. Dadurch lässt sich die Zugehörigkeit des Kennzeichens zu dem korrekten Fahrzeug verifizieren. Diese elektronischen Chips können in das metallische Kennzeichen oder das Label integriert oder auf das Kennzeichen oder das Label geklebt werden. In den meisten Ausführungsbeispielen ist der in das Kennzeichen integrierte Chip nicht erkennbar. Um auch den widrigsten Witterungsbedingungen standzuhalten, können die Chips fest in das Kennzeichen integriert sein.
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Um diese, einen entsprechenden Chip aufweisende, Kennzeichen möglichst manipulationssicher auszubilden, sind verschiedene weitere Maßnahmen bekannt. Beispielsweise sind die Chips bzw. die Tags derart mit dem Kennzeichen verbunden, dass sie beim Entfernen vom Kennzeichenkörper zerstört werden. In der Regel wird beim Trennen des Chips von dem Kennzeichen die Antenne des Chips derart beschädigt, dass weder Daten empfangen noch versendet werden können. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel hinterlässt ein auf einer Oberfläche aufgeklebter Chip bzw. der Tag einen optisch sichtbaren Rest, der sofort erkennen lässt, dass hier ein Kennzeichen manipuliert wurde. Schließlich ist eine weitere Form eines manipulationssicheren Kennzeichens bekannt, bei dem der Chip einen Draht aufweist, der beim Trennen des Chips von dem Kennzeichen zerstört wird. Dies wird durch den Chip registriert, wodurch der Chip als manipuliert gekennzeichnet ist.
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Auch wenn diese Ausführungsformen von Kennzeichen eine gewisse Manipulationssicherheit aufweisen, so lassen sich die vorgenannten Maßnahmen mit einem gewissen handwerklichen Geschick sowie technischen Mitteln einfach beheben. Die Chips werden beispielsweise von nicht mehr zugelassenen Fahrzeugen oder von zerstörten Windschutzscheiben entfernt, entsprechend aufbereitet und sodann anderen Fahrzeugen zugeordnet. Somit sind auch die bekannten Kennzeichen, die eine Art von Manipulationssicherheit aufweisen, manipulierbar.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Chip sowie ein Kennzeichen für ein Fahrzeug und ein Verfahren zur Herstellung eines manipulationssicheren elektronischen Chips zu schaffen, mit dem die Manipulationssicherheit von Kennzeichen erhöht werden kann.
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Eine Lösung dieser Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 beschrieben. Demnach ist es vorgesehen, dass der elektronische Chip, insbesondere ein RFID- und/oder ein NFC-Chip, mit einem Prozessor um auf einen Lesebefehl zu reagieren, einem Datenspeicher, einer drahtlosen Kommunikationseinheit, welche UHF-Rückstreuung (RAIN) und/oder HF-Rückstreuung (NFC) verwendet und einer Antenne wenigstens teilweise von einem Kunststoff oder einem Kunstharz umschlossen ist. Erfindungsgemäß weist der Datenspeicher und/oder die Kommunikationseinheit wenigstens zwei elektrisch leitfähige Kontakte auf, über die elektrische Eigenschaften des Kunststoffs oder des Kunstharzes messbar sind. Bei diesen elektrischen Eigenschaften des Kunststoffs oder des Kunstharzes kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Widerstand, eine elektrische Kapazität oder eine Impedanz handeln. Diese elektrischen Eigenschaften des wenigstens die elektrischen Kontakte umschließenden Kunststoffs oder Kunstharzes sind für jedes Exemplar eines derartigen Chips individuell bzw. einzigartig. Da diese durch das Material vorgegebenen elektrischen Eigenschaften auch nicht rekonstruierbar sind, erhält der Chip somit ein Merkmal, das nicht manipulierbar ist. Durch diese einzigartige Kennung des Chips wird somit die Manipulationssicherheit des elektronischen Chips verbessert.
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Vorzugsweise sieht es die Erfindung weiter vor, dass die gemessenen spezifischen elektrischen Eigenschaften des Kunststoffs oder des Kunstharzes auf dem Datenspeicher des Chips hinterlegt sind. Bei der Herstellung des Chips bzw. beim Vergießen des Kunststoffs oder des Kunstharzes um den Chip wird wenigstens eine elektrische Eigenschaft des Materials gemessen und auf dem Datenspeicher abgespeichert. Dadurch erhält der Chip eine einzigartige Zuordnung. Durch eine Messung der elektrischen Eigenschaften des Materials lassen sich diese mit den gespeicherten Werten vergleichen. Stimmen diese überein, kann sichergestellt werden, dass der Chip nicht manipuliert wurde bzw. ordnungswidrig von dem Kennzeichen entfernt wurde. Sollten die gemessenen elektrischen Eigenschaften allerdings von den auf dem Speicher hinterlegten Werten abweichen, muss von einer Manipulation des Kennzeichens ausgegangen werden. Das Auslesen bzw. Messen der elektrischen Eigenschaften zwischen den beiden elektrischen Kontakten des Chips kann auch berührungslos durch ein entsprechendes Messgerät erfolgen.
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Insbesondere ist es denkbar, dass der Kunststoff oder das Kunstharz eine definierte oder eine undefinierte Menge an Partikeln aufweist, welche die elektrischen Eigenschaften des Kunststoffs oder des Kunstharzes beeinflusst. So kann es vorgesehen sein, dass während der Herstellung des Chips dem Kunststoff bzw. dem Kunstharz eine zufällige Menge an elektrisch leitfähigen Partikeln zugeführt wird, um die elektrischen Eigenschaften eines jeden Chips zu variieren. Dabei ist natürlich darauf zu achten, dass die Menge der elektrisch leitfähigen Partikel, bei denen es sich beispielsweise um Metallpartikel handeln kann, nicht die Funktionalität des Chips als solches beeinflussen.
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Ein wesentliches weiteres Merkmal der Erfindung kann darin gesehen werden, dass während der Aushärtung des noch flüssigen Kunststoffs oder des noch flüssigen Kunstharzes deren elektrische Eigenschaften definiert oder undefiniert veränderbar sind. Während des Aushärtens der flüssigen Materialien bilden sich komplett zufällige, nicht vorhersehbare elektrische Eigenschaften heraus. Dies hängt nicht nur von der Materialzusammensetzung ab, sondern auch von der Durchmischung der Materialien. Insbesondere bei heißen oder warmen Flüssigkeiten kann es zu einer Ausbildung von verschiedenen Konzentrationen der elektrisch leitfähigen Partikel innerhalb des ausgehärteten Materials kommen, was wiederum zu einer Variation der elektrischen Eigenschaften innerhalb des Materials führt.
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Ein Kennzeichen für ein Fahrzeug zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 5 beschrieben. Demnach ist es vorgesehen, dass ein Kennzeichen für ein Fahrzeug mit einem flächigen Kennzeichenkörper, vorzugsweise einem Aluminium- oder einem Kunststoffkörper oder einer Folie, mit einem manipulationssicheren elektronischen Chip gemäß dem Anspruch 1 ausgestattet ist.
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Durch diese Kombination des manipulationssicheren Chips mit dem Kennzeichen lässt sich die Manipulation bekannter Kennzeichen bzw. Nummernschilder oder Windschutzscheibenlabel unterbinden.
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Das erfindungsgemäße Kennzeichen kann einen Kennzeichenkörper aufweisen mit einer Aufnahme, vorzugsweise einem Durchbruch, für den manipulationssicheren elektronischen Chip. Der elektronische Chip ist in der Aufnahme mit einem Kunststoff oder einem Kunstharz vergießbar. Gleichermaßen ist es denkbar, dass der manipulationssichere elektronische Chip als ein Label auf dem Kennzeichenkörper applizierbar ist.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht es vor, dass das Label mit dem Chip mittels des definiert oder undefiniert ausgehärteten Kunststoffs oder Kunstharzes auf einer Oberfläche applizierbar ist. So ist es denkbar, dass der Chip auf eine Oberfläche gelegt und sodann mit dem flüssigen Material übergossen wird. Die nachträglich gemessenen elektrischen Eigenschaften werden, wie zuvor beschrieben, sodann auf dem Datenspeicher hinterlegt.
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Ein weiteres Ausführungsbeispiel kann es vorsehen, dass ein Chip mit dem flüssigen Material wenigstens bereichsweise umgossen wird und sodann durch Beaufschlagung einer selbstklebenden Schicht als Label ausgestaltet wird. Dieses Label lässt sich auf beliebige Objekte applizieren, wobei auf dem Datenspeicher weitere Eigenschaften des Objektes hinterlegbar sind. Durch dieses Ausführungsbeispiel ist es somit möglich, eine manipulationssichere Kennzeichnung eines beliebigen Objektes zu erzeugen.
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Weiter ist es denkbar, dass während einer Aushärtung des noch flüssigen Kunststoffs oder des Kunstharzes deren elektrischen Eigenschaften definiert oder undefiniert veränderbar sind. Dadurch lassen sich individuelle Kennzeichen schaffen, deren Manipulation durch Messung der elektrischen Eigenschaften des Kunststoffs bzw. des Kunstharzes und durch Abgleich des gemessenen Wertes mit dem hinterlegten Wert nachprüfbar ist.
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Ein Verfahren zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe wird durch die Maßnahmen des Anspruchs 10 beschrieben. Demnach ist es vorgesehen, dass zur Herstellung eines manipulationssicheren elektronischen Chips, insbesondere eines RFID- und/oder eines NFC-Chips, mit einem Prozessor um auf einen Lesebefehl zu reagieren, einem Datenspeicher, einer drahtlosen Kommunikationseinheit, welche UHF-Rückstreuung (RAIN) und/oder HF-Rückstreuung (NFC) verwendet und einer Antenne ein flüssiger Kunststoff oder ein flüssiger Kunstharz wenigstens teilweise über diese Komponenten gegossen wird, sodass der Chip sowie der Datenspeicher, die Kommunikationseinheit und die Antenne wenigstens teilweise von dem Kunststoff oder dem Kunstharz umschlossen werden. Die Erfindung sieht es vor, dass nach dem Aushärten des flüssigen Materials über wenigstens zwei elektrische Kontakte des Datenspeichers und/oder der Kommunikationseinheit spezifische elektrische Eigenschaften gemessen werden. Bei diesen elektrischen Eigenschaften kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Widerstand, eine Kapazität oder eine Impedanz handeln. Da diese elektrische Eigenschaft für jeden Aushärtungsprozess des Materials einzigartig ist, kann auf dem Datenspeicher ein entsprechender Wert hinterlegt werden, über den eindeutig erkennbar ist, ob der Chip manipuliert wurde oder nicht.
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Weiter ist es erfindungsgemäß denkbar, dass die gemessenen spezifischen elektrischen Eigenschaften des Kunststoffs oder des Kunstharzes in einer zentralen Datenspeicherstelle, insbesondere einer Registerstelle, hinterlegt werden. So lässt sich beispielsweise bei einer festgestellten Manipulation herausfinden, welchem Fahrzeug das Kennzeichen ursprünglich zugeordnet war. Darüber hinaus ist es denkbar, dass bei einer festgestellten Abweichung des gemessenen und des gespeicherten Wertes zunächst abgeglichen wird, ob tatsächlich eine Manipulation vorliegt, oder ob es sich lediglich um einen technischen Defekt handelt.
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Schließlich ist es weiter denkbar, dass die elektrischen Eigenschaften des Kunststoffs oder des Kunstharzes durch Variation einer beigemischten Menge an elektrisch leitfähigen Partikeln bzw. an Partikeln, welche die elektrischen Eigenschaften des Materials verändern, gezielt oder in einer zufälligen Art und Weise verändert werden. Durch diese Zuführung der genannten Partikel bilden sich beim Aushärten des Materials rein zufällige sowie nicht vorhersagbare elektrische Eigenschaften des Materials aus. Durch das Aushärten des gegebenenfalls dotierten Materials erhält der Chip seinen einzigartigen Fingerabdruck.
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Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der einzigen Figur näher erläutert.
- Fig. schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Chips.
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In der Fig. ist stark schematisiert ein Chip 10 dargestellt, der auf einer Oberfläche 11 eines Objektes 12 angeordnet ist. Bei diesem Objekt 12 kann es sich sowohl um ein Kennzeichen für ein Fahrzeug, eine Folie, eine Windschutzscheibe oder eine Oberfläche eines beliebigen Objektes handeln. Der Chip 10 ist auf diese Oberfläche 11 durch einen, hier für eine bessere Veranschaulichung transparent dargestellten, Kunststoff 13 oder Kunstharz fixiert. Die in der Fig. dargestellte elliptische Form des Kunststoffs 13 ist rein beispielhaft. Gleichermaßen ist es denkbar, dass der Kunststoff 13 bzw. der Kunstharz eine andere Form aufweist oder in eine Ausnehmung des Objektes 12 eingegossen ist.
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Der Chip 10 umfasst einen berührungslos auslesbaren Datenspeicher und eine Antenne 14. Auch die in der Fig. dargestellte Antenne 14 stellt lediglich eines von einer Vielzahl möglicher Ausführungsbeispiele dar. Gleichermaßen ist es denkbar, dass der Chip 10 lediglich eine spulenartige Primärantenne aufweist, die induktiv oder kapazitiv mit einer größeren Antennenstruktur, wie beispielsweise einer Schlitzantenne, koppelt.
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Ein wesentlicher Bestandteil des in der Fig. dargestellten Chips 10 stellen die beiden elektrischen Kontakte 15, 16 dar. Über diese beiden Kontakte 15, 16 lassen sich elektrische Eigenschaften des Kunststoffs 13 zwischen den Kontakten 15, 16 messen. Bei diesen elektrischen Eigenschaften kann es sich beispielsweise um einen elektrischen Widerstand, eine Kapazität oder eine Impedanz handeln. Für die Messung wird der Chip 10 verwendet. Die ermittelten Messdaten werden direkt auf dem Datenspeicher des Chips 10 gespeichert und können später ausgelesen werden. Gleichermaßen ist es möglich, die Messung zu einem späteren Zeitpunkt zu wiederholen und die Messwerte sodann mit den hinterlegten Messwerten zu vergleichen. Sofern die Werte nicht übereinstimmen, kann angenommen werden, dass der Chip 10 manipuliert wurde, d. h. dem ursprünglichen Objekt 12 entnommen und einem anderen Objekt zugeordnet wurde.
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Auf dem Datenspeicher sind sämtliche Informationen über das Objekt sowie den Inhaber des Objektes hinterlegbar. Wenn beispielsweise der Chip 10 in ein Kennzeichen für ein Fahrzeug integriert ist, so sind auf dem Datenspeicher sämtliche Fahrzeuginformationen sowie Informationen über den Fahrzeughalter gespeichert. Durch Auslesen des Chips 10 lässt sich die Zuordnung des Kennzeichens zu dem Fahrzeug verifizieren. Darüber hinaus lässt sich durch einen Abgleich des gemessenen Wertes der elektrischen Eigenschaften und des hinterlegten Wertes eine mögliche Manipulation des Kennzeichens aufdecken.
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Für die Befestigung des Chips 10 wird dieser mit dem noch heißen und flüssigen Kunststoff 13 oder dem Kunstharz, bei dem es sich um ein Epoxidharz handeln kann, wenigstens teilweise vergossen. Bei dem anschließenden Aushärten des Kunststoffs 13 bildet sich zwischen den beiden Kontakten 15, 16 ein einzigartiger sowie nicht voraussagbarer Wert für die elektrischen Eigenschaften aus. Die elektrischen Eigenschaften des Kunststoffes lassen sich durch Beimischung oder Dotierung von Partikel, die einen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften des Kunststoffs 13 haben, ändern. So lässt sich beispielsweise durch Beimischung von Metallpartikeln die Leitfähigkeit des Kunststoffs 13 erhöhen. Durch Variation des beigemischten Verhältnisses sowie durch eine inhomogene Verteilung der Partikel in dem Kunststoff 13 verhält sich die Ausbildung der elektrischen Eigenschaften während des Aushärtens völlig zufällig. Genau durch diese Zufälligkeit erhält der Chip 10 seine Manipulationssicherheit. Es ist nahezu unmöglich nach einem unbefugten Entfernen des Chips 10 von der Oberfläche 11 diesen wieder mit einem Kunststoff 13 in Verbindung zu bringen, der die gleichen elektrischen Eigenschaften aufweist wie die auf dem Datenspeicher hinterlegten Werte.
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Bei dem Chip 10 kann es sich sowohl um ein RFID- als auch um ein NFC-Tag handeln, der auf einer Kunststoffplatine aufgeklebt ist. Die entsprechende Antennenstruktur ist ebenfalls in die Kunststoffplatine integrierbar. Durch eine wenigstens teilweise Umhüllung dieses Tags mit dem Kunststoff 13 oder einem Kunstharz und durch eine selbstklebende Folie kann der Chip als selbstklebende Label auf beliebige Oberflächen appliziert werden. Darüber hinaus ist es denkbar, dass der Chip 10 mit der Kunststoffumhüllung in Karten oder anderen Kunststoffkörpern integriert ist.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Chip
- 11
- Oberfläche
- 12
- Objekt
- 13
- Kunststoff
- 14
- Antenne
- 15
- elektronischer Kontakt
- 16
- elektronischer Kontakt
