DE19817566A1 - Funkabfragbarer Datenträger - Google Patents

Funkabfragbarer Datenträger

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Abstract

Zur Erhöhung der Sicherheit von funkabfragbaren Datenträger gegen mißbräuchliches Abfragen wird vorgeschlagen, auf dem Datenträger wahlweise einstellbare Mittel vorzusehen, mit denen das Empfangen von Abfragesignalen verhindert oder freigegeben wird. Dies können Funk-Abschirmmittel zur elektromagnetischen Abschirmung oder Schaltmittel zur Außerbetriebsetzung des Datenträgers sein.

Description

Fernauslesbare Datenträger werden zum Erfassen oder Identifi­ zieren von Gegenständen oder Personen eingesetzt. Neben den optisch erfaßbaren zum Beispiel als Bar-Code ausgebildeten Datenträger werden zunehmend funkabfragbare Datenträger in­ teressant, bei denen das Auslesen auf größere Entfernung bis zu mehreren Metern und ohne vorgegebene räumliche Konstella­ tion des Datenträgers zur Abfrageeinheit erfolgen kann. Auch können solche Datenträger versteckt und beispielsweise an oder unter der Kleidung angebracht sein, ohne daß das Abfra­ gen oder Auslesen dadurch gestört wird. Solche gegebenenfalls programmierbare Datenträger sind beispielsweise als Identifi­ zierungsmarken (= ID-Tags), Sensormarken (= Sensor-Tags) oder als programmierbare Datenträger wie beispielsweise Chipkarten ausgebildet. Ihr Einsatz ist in den verschiedensten Lebensbe­ reichen wie beispielsweise Wohnen, Arbeiten, Einkaufen oder Urlaub/ Reisen denkbar. Mit ihnen lassen sich Funktionen rea­ lisieren, von denen hier beispielsweise nur Präsenzdetektion, Authentifizierung, Zutritts- oder Zugriffsberechtigung, per­ sonengebundenes Monitoring/Schalten/Agieren, genannt sein. Selbstverständlich ist der Einsatz auch zum Identifizieren oder Beobachten von Gegenständen möglich. Komplexe Vorgänge des täglichen Lebens können damit erleichtert, Waren- und Verkehrsströme gesichert, industrielle und sicherheitsrele­ vante Prozesse rationalisiert bzw. effizienter gestaltet wer­ den.
Insbesondere im Bereich des personengebundenen automatischen Individualservice besteht in diesem Zusammenhang jedoch die Gefahr eines unerwünschten oder mißbräuchlichen Zugriffs auf den Code des Datenträgers. Dieser mißbräuchliche Zugriff kann darin bestehen, den Code abzuhören und somit zu erfahren, mißbräuchlich ein Personenmonitoring durchzuführen, den Code durch Verändern oder Löschen zu manipulieren oder den Code nachzuahmen oder zu vervielfachen, um sich mißbräuchlich Zu­ tritt, Zugriff oder sonstige Rechte an Hab und Gut des Eigen­ tümers des Datenträgers zu verschaffen.
Für die meisten Datenträger existieren keine Sicherheitsmaß­ nahmen gegen unerlaubtes Fernabfragen. Eine bekannte aber aufwendige Methode besteht darin, sowohl im Datenträger- als auch im Abfragegerät den Sicherheitscode kryptologisch fort­ zuschalten. Bei diesem Verfahren wird zwischen Datenträger und Abfragegerät ein gemeinsames Geheimnis - z. B. eine 64 bit-Folge - gewählt, um mit Hilfe komplexer mathematischer Berechnungen Daten zu generieren, die sowohl den Parameterab­ gleich von Sender und Empfänger als auch der Echtheitsprüfung der übertragenden Nachricht dienen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen funkabfrag­ baren Datenträger mit erhöhter Sicherheit gegenüber miß­ bräuchlicher Abfrage anzugeben, bei dem insbesondere die er­ höhte Sicherheit mit geringem Aufwand erreicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen funkabfragba­ ren Datenträger mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst. Vor­ teilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Ein erfindungsgemäßer funkabfragbarer Datenträger ist in an sich bekannter Weise mit einer Antenne zum Empfangen eines Abfragesignals und zum Rücksenden eines Anwortsignals, sowie mit einem mit der Antenne verbundenen Codeträger ausgestat­ tet, der auf den Empfang eines Abfragesignals hin ein codier­ tes Antwortsignal erzeugt. Erfindungsgemäß weist der Daten­ träger Mittel auf, die das Aussenden von Antwortsignalen oder das Empfangen von Abfragesignalen wahlweise verhindern oder freigeben.
Dies wird in einfacher Weise erreicht, indem entweder Funk- Abschirmmittel vorgesehen werden, die zumindest die Antenne gegen den Empfang von Anfragesignalen abschirmen. Damit ist die Abfrage des Datenträgers nur dann möglich, wenn es der berechtigte Inhaber oder Besitzer des Datenträgers ausdrück­ lich gestattet oder wenn er den Datenträger zur Anfrage frei­ gibt. Tut er dies nicht, so verhindern die Mittel in sicherer Weise, daß der Datenträger per Funk abgefragt werden kann. Auf diese Weise ist ein mißbräuchliches Anfragen des Daten­ trägers zumindest bei nicht freigegebener Einstellung der Mittel vollständig unmöglich.
Mit der Erfindung kann die Freigabe des Datenträgers nur bei Bedarf erfolgen, wobei dies für eine beliebig kurze jedoch für die Anfrage ausreichende Zeitspanne erfolgen kann. Wird diese Freigabezeit minimiert, was nur mit der Erfindung mög­ lich ist, wird die Sicherheit weiter erhöht.
Alternativ oder in Ergänzung zu den Funk-Anschirmmitteln sind beim Datenträger erfindungsgemäß Schaltmittel zur An- und An­ kopplung der Antenne am und vom Codeträger vorgesehen. Mit diesen Schaltmitteln ist ein direkter Eingriff in die Funkti­ onsweise des Datenträgers möglich, mit dem der Datenträger gewissermaßen ein- oder ausgeschaltet werden kann. Dement­ sprechend können die Schaltmittel an einer beliebigen Stelle des Datenträgers die Funktion des Datenträgers durch Kurz­ schluß oder Unterbrechung einer Signalleitung unterbinden.
Im einfachsten Fall sind diese Schaltmittel elektromechani­ sche Schalter zum Unterbrechen oder Schließen eines Strom­ kreises oder einer Signalleitung. Vorzugsweise sind die Schalter so ausgeführt, daß der "Betriebszustand" des Daten­ trägers gut erkennbar ist. Dies kann mit Schaltmitteln er­ reicht werden, die beim Betätigen in eine andere Position oder Stellung gebracht werden, wobei an der Stellung der Be­ triebszustand abgelesen werden kann. Dies können beispiels­ weise Druckknopfschalter, Schiebeschalter oder Kippschalter sein.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbei­ spielen und der dazu gehörigen Figuren näher erläutert.
Fig. 1 zeigt einen Datenträger in schematischer Draufsicht in den beiden möglichen "Betriebszuständen".
Fig. 2 zeigt einen Datenträger mit Anschirmmitteln.
Fig. 3 bis 5 zeigen mit Schaltmitteln versehene Datenträ­ ger.
Fig. 1 zeigt eine erste einfache Ausführung der Erfindung mit integrierten Funk-Anschirmmitteln. Der Datenträger 1 um­ faßt einen Träger 2, welcher üblicherweise in der Art einer Chipkarte ausgestaltet ist. Oberflächlich sichtbar ist die Antenne 3, die hier an einer Schmalseite auf dem Träger 2 aufgebracht und gegebenenfalls mittels einer Schutzschicht abgedeckt ist. Der Träger 2 kann eine Chipkarte sein, in die der Codeträger eingegossen, eingespritzt oder sonstwie inte­ griert ist.
Der Codeträger selbst ist eine an sich bekannte Vorrichtung und umfaßt beispielsweise einen mikroelektronischen Schalt­ kreis, ein Oberflächenwellenbauteil, eine Resonanzanordnung oder eine vergleichbare Vorrichtung, die mit einem Funk­ abfragesignal in Wechselwirkung treten und ein codiertes Ant­ wortsignal erzeugen kann.
Üblicherweise ist das Anfragesignal ein geeignetes Funksi­ gnal, welches von der Antenne 3 empfangen und an den Codeträ­ ger weitergeleitet wird. Dort wird es in einer typischen Wei­ se modifiziert, moduliert oder gefiltert, wobei als Ergebnis ein codiertes Antwortsignal entsteht, das über die gleiche Antenne 3 zurückgesendet werden kann. Eine einfache Modifi­ zierung bzw. Codierung eines empfangenen Anfragesignals kann eine bestimmte Frequenzantwort sein. Möglich ist es jedoch auch, aus einem zum Beispiel pulsförmigen Anfragesignal ein Antwortsignal zu erzeugen, das aus einer Serie von Antwortim­ pulsen besteht, die wiederum einen Code darstellen. Dies wird beispielsweise in einfacher Weise mit OFW-ID-Tags oder OFW- ID-Sensoren erreicht, bei denen das empfangene Anfragesignal in eine akustische Oberflächenwelle verwandelt, an codieren­ den Reflektoren gespiegelt und die Echos in das Antwortsignal zurückgewandelt werden.
Erfindungsgemäß weist der dargestellte Datenträger ein Funk- Anschirmmittel 41 auf, welches hier als elektromagnetisch dichte Andeckung auf der Oberfläche des Trägers ausgebildet ist. In diesem Fall ist die Abdeckung verschiebbar ausgebil­ det, wobei Fig. 1a einen Datenträger mit freiliegender An­ tenne 3 zeigt, während in Fig. 1b die Andeckung 41 über die Antenne geschoben ist. In dieser Stellung ist die Antenne vollständig von elektromagnetischer Strahlung abgeschirmt und kann kein Anfragesignal empfangen.
Die elektromagnetisch dichte Anschirmung gelingt mit Metall, wobei die Anschirmmittel vollständig aus Metall, aus einem beliebigen mit Metall beschichteten Material oder aus einem Metall enthaltenden Material bestehen können. In der in Fig. 1 abgebildeten Ausführungsform sind die Anschirmmittel mecha­ nisch so stabil ausgebildet, daß sie selbsttragend als Schie­ ber zur Andeckung der Antenne 3 geeignet sind.
Die Abschirmung kann dabei von einer Seite erfolgen, wobei die Anschirmmittel oberflächlich auf dem Träger 2 aufgebracht sind. Möglich ist es jedoch auch, daß die Anschirmmittel 41 in Form einer Hülse den gesamten Datenträger 1 bzw. dessen Träger 2 umgreifen und so die Antenne 3 auch von der Rücksei­ te des Trägers her abschirmen. Diese Ausführung hat den Vor­ teil, daß für die Anschirmmittel 41 keine zusätzlichen Füh­ rungen erforderlich sind. Möglich ist es auch, daß die An­ schirmmittel 41 den Träger nur seitlich umgreifen, wobei die Außenkanten des Trägers 2 als Führung dienen. Eine flache Ausgestaltung der Anschirmmittel 41 erfordern auf der Ober­ fläche des Trägers 2 aufgebrachte Führungen, in denen die An­ schirmmittel bewegt werden. Möglich ist es auch, daß An­ schirmmittel 41 ähnlich wie eine Schiebetüre in eine entspre­ chende Ausnehmung auf der Oberfläche des Trägers 2 einzu­ schieben, so daß die Anschirmmittel 41 im betriebsbereiten Zustand des Datenträgers 1 nicht sichtbar ist.
In Fig. 1 ist beiderseits am Ende des Weges, auf dem die An­ schirmmittel 41 bewegt werden, ein Anschlag 7 vorgesehen.
Fig. 2 zeigt eine weitere Ausführung der Erfindung, bei der die Funk-Anschirmmittel den gesamten Datenträger umhüllen. In der Figur sind die Funk-Anschirmmittel 42 als Hülle ausgebil­ det, in die der Datenträger bzw. der Träger 2 einschiebbar ist. Auch hier besteht das Funk-Anschirmmittel 42 zumindest teilweise aus Metall und ist elektromagnetisch dicht. Bei dieser Ausführung ist es möglich, die Abschirmmittel aus ei­ nem mehr oder weniger flexiblen Material auszuführen. In der Figur ist der Träger 2 nur teilweise in die Hülle 42 einge­ schoben. Die Antenne ist in der Fig. 2 nicht dargestellt. Im ganz eingeschobenen Zustand erlaubt eine Aussparung 8 am of­ fenen Ende der Hülle 42 ein einfaches Anfassen des Trägers 2. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist es möglich, daß Hül­ le und Träger so ausgebildet sind, daß ein vollständiges Her­ ausziehen des Trägers aus der Hülle nicht möglich ist. Träger 2 und Hülle 42 bilden so eine fest verbundene Einheit. Die Gefahr, daß die vom Träger 2 getrennte Hülle 42 so allein verlorengeht, ist damit reduziert.
Fig. 3 zeigt einen erfindungsgemäßen Datenträger 1-, der mit einem als Druckknopfschalter 61 ausgebildeten Schaltmittel versehen ist. Mit diesem Schaltmittel wird in die Funktions­ fähigkeit des Datenträgers eingegriffen und beispielsweise der Strom- oder Signalverlauf Antenne-Codeträger-Antenne an einer Stelle unterbrochen, oder die Antenne kurzgeschlossen oder umgekehrt, die Funktionskette Antenne-Datenträger- Antenne wird nur für den Zeitpunkt des Tastendrucks funkti­ onsfähig (sende-/ empfangsfähig) geschaltet. Der Übersicht­ lichkeit halber wird in der Fig. 3 auf die Darstellung wei­ terer Details des Datenträgers 1 verzichtet.
Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Schaltmittel als Schiebeschalter 62 ausgebildet sind. Dieser Schiebeschalter 62 erfüllt die gleiche Funktion wie der Druckknopfschalter 61 aus Fig. 3.
Fig. 5 zeigt einen Datenträger, bei dem die Schaltmittel als Kippschalter 63 ausgebildet sind.
In einer weiteren nicht dargestellten Ausführung der Erfin­ dung sind als Funk-Anschirmmittel der äußeren Form des Daten­ trägers angepaßte Gehäuse, Schachteln, Etuis oder dergleichen vorgesehen, die zumindest metallische Bestandteile aufweisen, so daß sie elektromagnetisch dicht sind und die Antenne des Datenträgers vollständig gegen ein Anfragesignal abschirmen.
Neben den in den Figuren dargestellten Ausführungen der Er­ findung kann diese außerdem noch in einer beliebigen Anzahl weiterer Variationen verwirklicht werden. So ist beispiels­ weise die äußere Form des Datenträgers 1 in den Figuren flach und plättchenförmig dargestellt, was aber für die Erfindung nicht notwendig ist, sondern hier nur aus praktischen Erwä­ gungen heraus erfolgt ist. Ein erfindungsgemäßer Datenträger kann eine beliebige Form aufweisen.
Auch die Form und die Ausgestaltung der Anschirmmittel 4 oder der Schaltmittel 6 ist beliebig variierbar, da lediglich de­ ren Funktion für die Erfindung entscheidend ist. Theoretisch ist jeder an sich bekannte Schalter oder jedes an sich be­ kannte Schaltmittel für den erfindungsgemäßen Datenträger ge­ eignet.
Auch die Art und die Funktionsweise des Codeträgers ist für die Erfindung ohne Belang. So kann der Datenträger auch mit einer Batterie ausgestaltet sein. Vorzugsweise werden jedoch passive Datenträger verwendet, bei denen die Energie des HF- Anfragesignals über die Antenne in den Datenträger eingekop­ pelt wird. Die weitere Signalverarbeitung verläuft passiv ausschließlich mit der über die Antenne eingekoppelten Ener­ gie, die nach dem Erzeugen des Antwortsignals noch ausrei­ chend hoch ist, um über die Antenne abgestrahlt von einem Empfänger empfangen und ausgewertet zu werden.

Claims (11)

1. Funkabfragbarer Datenträger (1) mit
  • - zumindest einer Antenne (3) zum Empfangen eines Anfragesi­ gnals und zum Rücksenden eines Antwortsignals
  • - einem mit der Antenne verbundenen Codeträger (2), der aus dem empfangenen Anfragesignal ein codiertes Antwortsignal erzeugt
  • - Mitteln, die wahlweise einstellbar sind, um das Aussenden von Antwortsignalen oder das Empfangen von Anfragesignalen zu verhindern oder freizugeben.
2. Datenträger nach Anspruch 1, bei dem die Mittel (4, 6) zum wahlweisen Verhindern oder Freigeben fest mit dem Datenträger verbunden sind.
3. Datenträger nach Anspruch 1 oder 2, bei dem Funk-Anschirmmittel (4) als Mittel zur Verhinderung des Empfangs von Abfragesignalen vorgesehen sind.
4. Datenträger nach Anspruch 3,
bei dem als Funk-Anschirmmittel (4) eine elektromagnetisch dichte Abdeckung (42) oder Hülle für den Datenträger vorgese­ hen ist.
5. Datenträger nach einem der Ansprüche 3 oder 4, bei dem als Funk-Anschirmmittel (4) eine Metallfolie, eine metallisch beschichtete Folie oder ein zumindest teilweise metallisches Gehäuse vorgesehen sind.
6. Datenträger nach einem der Ansprüche 3-5, bei dem die Funk-Anschirmmittel (4) der Form des Datenträgers angepaßt sind und als Schutzhülle (42), Etui oder Gehäuse ausgebildet sind.
7. Datenträger nach einem der Ansprüche 1-6, bei dem Schaltmittel (61, 62, 63) zur An- und Ankopplung der Antenne (3) am und vom Codeträger (2) vorgesehen sind.
8. Datenträger nach einem der Ansprüche 1-6, bei dem Mittel zum Kurzschließen der Antenne (3) vorgesehen sind.
9. Datenträger nach einem der Ansprüche 1-8, bei dem Mittel (61, 62, 63) zum Inaktivieren des Codeträgers 2 vorgesehen sind.
10. Datenträger nach einem der Ansprüche 1-9, bei dem der Codeträger (2) verwirklicht ist als passiver Mi­ kroelektronischer Schaltkreis, Oberflächenwellenbauelement oder Resonanzanordnung.
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