DE19850293A1 - Datenträger mit Kompromittierungsschutz - Google Patents
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Abstract
Bei einem Datenträger mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung, bei welchem sowohl eine externe als auch eine interne Stromversorgung vorgesehen ist, wird zur Verhinderung der Ausspähung von kompromittierenden Daten vorgeschlagen, mindestens ein im Datenträger angeordnetes Schaltmittel zur zeitweisen Entkoppelung der externen Stromversorgung vorzusehen.
Description
Die Erfindung betrifft sowohl einen Datenträger mit einer Datenverarbeitungs
vorrichtung als auch ein elektronisches Bauteil mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung
für einen solchen Datenträger.
In jüngster Vergangenheit wurden Sicherheitsbedenken gegen solche Datenträger
geäußert, in welchen behauptet wurde, man könne sicherheitsrelevante Daten durch
Beobachtung des Stromverbrauch eines solchen Datenträgers ermitteln.
Die Erfindung hat sich zum Ziel gesetzt den Erfolg solcher Ausspähungsmaßnahmen zu
vereiteln.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei einem Datenträger mit einer externen
Stromversorgung auch eine interne Stromversorgung vorgesehen ist, und bei welchem
mindestens ein im Datenträger angeordnetes Schaltmittel zur zeitweisen Entkoppelung
der externen Stromversorgung vorgesehen ist.
Der Vorteil dieser Erfindung ist, dass durch Abkoppelung der externen Stromver
sorgung, vorzugsweise während sicherheitsrelevanter Operationen oder zumindest
teilweise während sicherheitsrelevanter Operationen der Datenverarbeitungsvorrichtung
diese Angriffsmöglichkeit ins Leere läuft.
Vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird nun kurz erläutert:
Datenträger mit Datenverarbeitungsvorrichtungen z. B. sogenannte Chipkarten sind zur Absicherung sichterheitsrelevanter Transaktionen, beispielsweise bei der Bargeldab hebung an Geldautomaten mit einer Kontrollfunktion ausgestattet, die die Berechtigung der Transaktion überprüfen soll. Zum Nachweis der Berechtigung werden beispielsweise sogenannte Persönliche Identifikations-Nummern (PIN) benutzt. Die Überprüfung der PN kann hierbei mit Schlüsselalgorithmen in der Datenverarbeitungvorrichtung des Datenträgers erfolgen. Die Stromversorgung des Datenträgers erfolgt üblicherweise über Kontakte oder mittels Induktion von Wechselströmen, welche auf dem Datenträger in einen Gleichstrom umgewandelt werden. Um zumindest während der Überprüfung der Transaktionsberechtigung einen Rückschluss auf den Berechtigungsschlüssel über den extern zugeführten und dadurch messbaren Stromverbrauch bzw. über auf den Stromleitungen eingestreuten Signalen gänzlich auszuschließen werden mit Entkoppelungsmitteln, beispielsweise Schaltern die Zuführungen zu der externen Stromquelle entkoppelt. Auf diese Weise können durch interne Operationen verursachte Signale nicht nach außen dringen. Zur Stromversorgung der Datenverarbeitungs vorrichtung wird zumindest während dieser Zeit auf eine interne Stromversorungsquelle zurückgegriffen. Hierzu eignen sich eine vorzugsweise wiederaufladbare Batterie, eine Solarzelle, welche von einem Lesegerät beleuchtet wird oder auch Kondensatoren, die so dimensioniert sind, dass die Stromversorgung wenigstens während der Entkoppe lungszeit gewährleistet ist. Eine darüber hinaus anhaltende Stromversorgung ist zur Sicherstellung des Zwecks der beabsichtigten Entkoppelungsmaßnahme nicht erforder lich. Die Dauer der Entkoppelung kann zur Verschleierung der Verarbeitungszeit nicht nur durch die Datenverarbeitungsvorrichtung selbst, sondern auch beispielsweise zeitgesteuert oder solange erfolgen bis die Energie der internen Stromversorgungsquelle auf einen bestimmten Wert gefallen ist.
Datenträger mit Datenverarbeitungsvorrichtungen z. B. sogenannte Chipkarten sind zur Absicherung sichterheitsrelevanter Transaktionen, beispielsweise bei der Bargeldab hebung an Geldautomaten mit einer Kontrollfunktion ausgestattet, die die Berechtigung der Transaktion überprüfen soll. Zum Nachweis der Berechtigung werden beispielsweise sogenannte Persönliche Identifikations-Nummern (PIN) benutzt. Die Überprüfung der PN kann hierbei mit Schlüsselalgorithmen in der Datenverarbeitungvorrichtung des Datenträgers erfolgen. Die Stromversorgung des Datenträgers erfolgt üblicherweise über Kontakte oder mittels Induktion von Wechselströmen, welche auf dem Datenträger in einen Gleichstrom umgewandelt werden. Um zumindest während der Überprüfung der Transaktionsberechtigung einen Rückschluss auf den Berechtigungsschlüssel über den extern zugeführten und dadurch messbaren Stromverbrauch bzw. über auf den Stromleitungen eingestreuten Signalen gänzlich auszuschließen werden mit Entkoppelungsmitteln, beispielsweise Schaltern die Zuführungen zu der externen Stromquelle entkoppelt. Auf diese Weise können durch interne Operationen verursachte Signale nicht nach außen dringen. Zur Stromversorgung der Datenverarbeitungs vorrichtung wird zumindest während dieser Zeit auf eine interne Stromversorungsquelle zurückgegriffen. Hierzu eignen sich eine vorzugsweise wiederaufladbare Batterie, eine Solarzelle, welche von einem Lesegerät beleuchtet wird oder auch Kondensatoren, die so dimensioniert sind, dass die Stromversorgung wenigstens während der Entkoppe lungszeit gewährleistet ist. Eine darüber hinaus anhaltende Stromversorgung ist zur Sicherstellung des Zwecks der beabsichtigten Entkoppelungsmaßnahme nicht erforder lich. Die Dauer der Entkoppelung kann zur Verschleierung der Verarbeitungszeit nicht nur durch die Datenverarbeitungsvorrichtung selbst, sondern auch beispielsweise zeitgesteuert oder solange erfolgen bis die Energie der internen Stromversorgungsquelle auf einen bestimmten Wert gefallen ist.
Falls eine Dimensionierung der internen Stromversorgungsquellen nicht möglich ist, um
die sicherheitsrelevanten Operationen während einer einzigen Entkoppelungsperiode
vollständig ausführen zu können, so sind die sicherheitsrelevanten Operationen
vorzugsweise in mehrere Teiloperationen zu unterteilen, wobei die interne
Stromversorgung zumindest die Stromversorgung jeder Teiloperation sicherzustellen
vermag. Zumindest während dieser Teiloperationen sind auf diese Weise die von der
internen Energiequelle versorgten Schaltungsteile von der äußeren Stromversorgung
entkoppelt.
Beispielsweise ist das Entkoppeln durch Schaltmittel gelöst, welche vorzugsweise so
ausgestaltet sind, dass zwischen inneren und äußeren Stromversorgungsleitungen nur
geringe Koppelkapazitäten auftreten.
Zusätzlich können Rausch- bzw. Maskierungs- bzw. Überlagerungssignale auf die zur
externen Stromversorgung führenden Leitungen gegeben werden um eventuelle kapazitiv
gekoppelte oder durch Abstrahlung entstehende Kleinstsignale zu überdecken.
Bei Verwendung eines Kondensators als interne Stromversorgungsquelle können
beispielsweise am Chip angeordnete Stütz- und Glättungskondensatoren verwendet
werden. Diese werden während der sensiblen internen Operationen, bzw.
Teiloperationen entladen und zwischen den Teiloperationen bzw. nach der Operation
über die externe Stromversorgung nachgeladen. Vorzugsweise sollte vor einem solchen
Nachladen die interne Stromversorgungsquelle auf jeweils einen gleichen
Entladungszustand gebracht werden, bzw. durch zufällig vorgenommene
Energieentnahmen auf unterschiedliche Ladezustände gebracht werden. Auf diese Weise
kann auch durch Messung des zur Wiederaufladung benötigten Stroms kein vernünftiger
Rückschluss auf die Rechenoperationen während der Entkoppelungsphase gezogen
werden.
Claims (5)
1. Datenträger mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung bei welchem sowohl eine
externe als auch eine interne Stromversorgung vorgesehen ist, und bei welchem
mindestens ein im Datenträger angeordnetes Schaltmittel zur zeitweisen Entkoppelung
der externen Stromversorgung vorgesehen ist.
2. Datenträger nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Entkoppelung der externen Stromversorgung zumindest teilweise während
vorbestimmter Operationszustände der Datenverarbeitungsvorrichtung vorgesehen ist.
3. Datenträger nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet,
daß als interne Stromversorgung eine (wiederaufladbare) Batterie, ein Kondensator, oder
eine Solarzelle vorgesehen ist.
4. Datenträger nach Anspruch 1, 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß vor der Rückgängigmachung der Entkopplung eine zufallsgesteuerte bzw. bis auf
einen vorbestimmten Wert vorzunehmende Entladung bzw. Belastung der internen
Stromversorgungsquelle vorgesehen ist.
5. Elektronisches Bauteil mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung bei welchem
zumindest teilweise während vorbestimmter Operationszustände der Datenver
arbeitungsvorrichtung die Erzeugung eines Schaltsignals zur Ansteuerung wenigstens
eines Schaltmittels zur zeitweisen Entkoppelung der externen Stromversorgung des
elektronischen Bauteils vorgesehen ist.
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