DE19923250A1

DE19923250A1 - Datenschutz bei Datenübertragung

Info

Publication number: DE19923250A1
Application number: DE1999123250
Authority: DE
Inventors: Roland Mester; Michael Schmidl
Original assignee: Beta Research GmbH
Current assignee: Beta Research GmbH
Priority date: 1999-05-20
Filing date: 1999-05-20
Publication date: 2000-11-23

Abstract

Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit eines Benutzers, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten mit Hilfe eines Standard-Schlüssels verschlüsselt und von der Sendeeinheit übertragen werden, und die übertragenen verschlüsselten Daten in der Empfangseinheit entschlüsselt, mit Hilfe eines Benutzer-Individuellen-Schlüssels erneut verschlüsselt und dann gespeichert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Siche rung von Daten vor unberechtigter Vervielfältigung, insbesondere beim Down load von Daten aus dem Internet.

Über die verfügbaren Datennetze ist es heute möglich auf unterschiedlichste Da ten von unterschiedlichsten Orten zuzugreifen. Dabei werden große Datenmengen durch einen sogenannten Download über ein Datennetz an einen Empfänger übertragen. Bei diesen Daten kann es sich beispielsweise um Dokumente oder Dateien, wie auch um Programme oder Filme handeln. Dabei sind die meisten Daten kostenlos.

Bei kostenpflichtigen Daten gibt es unterschiedliche Ansätze den Empfänger für die Daten bezahlen zu lassen. So werden zum Beispiel Demoversionen, oder zeit lich begrenzte Versionen, kostenlos angeboten. Hier muß man allerdings um eine vollständige Version zu erlangen, über andere Informationswege Geld und not wendige Zusatzdaten austauschen. Außerdem besteht die Möglichkeit sich in ei nem System als Benutzer anzumelden und durch Eingabe der Benutzerdaten im Rahmen des Downloads eine Rechnung oder eine Abbuchung von einem angege benen Konto, zu legitimieren. Wenn in diesem Fall die Daten beim Download- Vorgang abgehört werden, kann man die Daten nicht verwenden, da diese abhän gig von dem Nutzer durch den Betreiber unterschiedlich verschlüsselt wurden.

Neben der Bezahlung der empfangenen Daten soll auch sichergestellt werden, daß diese Daten nicht vervielfältigt werden und somit auch nicht von unberechtigten Nutzern verwendet werden können. Dabei soll der Download-Vorgang, der Ko pierschutz für diese Daten und die anschließende Bezahlung sowohl für die Be treiber, als auch für den Benutzer mit möglichst wenig Aufwand durchgeführt werden.

Die Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Bereitstellung eines betreiber- und benutzerfreundlichen Verfahrens und einer Vorrichtung zur Sicherung von Daten vor unberechtigter Vervielfältigung, insbesondere beim Download von Daten aus dem Internet.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht in dem Verfahren und der Vorrichtung, wie sie in den unabhängigen Ansprüchen beschrieben sind.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit eines Benutzers bereitgestellt, wobei die Daten mit Hilfe eines Standard-Schlüssels verschlüsselt und von der Sendeeinheit übertragen werden, und die übertragenen verschlüsselten Daten in der Empfangs einheit entschlüsselt, mit Hilfe eines Benutzer-Individuellen-Schlüssels erneut verschlüsselt und dann gespeichert werden.

Bei der erfindungsgemäßen Sendeeinheit kann es sich um jede denkbare Vor richtung handeln, die Daten speichern und senden kann bzw. auf die Nutzer zum Zwecke des Downloads zugreifen können. Beispielhaft dafür sind Adressen im Internet auf die man mit einer ftp-Verbindung zugreifen kann. Erfindungsgemäß wurden die Daten, die von der Sendeeinheit bereitgestellt werden, vorher unter Verwendung eines Standard-Schlüssels verschlüsselt. Auf diese verschlüsselten Daten wird von einer Empfangseinheit zugegriffen.

Unter Empfangseinheit versteht man erfindungsgemäß jedes Gerät, mit dem über eine Übertragungsmöglichkeit auf eine Sendeeinheit zugegriffen werden kann. Typisch sind in diesem Fall Personal Computer mit einer Modemverbindung ins Internet, denkbar sind allerdings auch alle anderen Verbindungsmöglichkeiten eines Computers oder von Geräten mit Empfangsfunktionen, wie zum Beispiel eine Set Top Box, die eine Verbindung zu der Sendeeinheit aufnehmen können. Die Übertragung kann dabei sowohl per Netz, Satellit oder in jeder anderen belie bigen Form erfolgen. Außerdem verfügt diese Empfangseinheit auch über Ent schlüsselungs- und Verschlüsselungsfunktionen. Diese können sowohl durch Hardware, als auch durch Software realisiert werden.

Beim Download der Daten von der Sendeeinheit zur Empfangseinheit werden erfindungsgemäß zwei Schlüssel verwendet. Dabei können sowohl der Standard- Schlüssel, als auch der Benutzer-Individuelle-Schlüssel auf unterschiedliche Wei se der Empfangseinheit mitgeteilt werden. Die einfachste Möglichkeit ist, daß der Nutzer bei einer entsprechenden Anfrage der Einheit, die notwendigen Daten ma nuell eingibt. Dies kann aber auch über eine in der Einheit gespeicherte Datei, oder einen speziellen Datenträger, wie zum Beispiel eine Chipkarte, erfolgen. Da bei stehen der Standard-Schlüssel und der Benutzer-Individuelle-Schlüssel be stimmten Benutzergruppen zur Verfügung. So kann der Standard-Schlüssel zum Beispiel allen angemeldeten Nutzern der Sendeeinheit zur Verfügung stehen, aber auch der Zugang für eine bestimmte Gruppe der Nutzer ist denkbar. Im Gegensatz dazu wird der Benutzer-Individuelle-Schlüssel nur von einer sehr geringen Anzahl von Nutzern, im Idealfall von nur einem Nutzer, verwendet.

Erfindungsgemäß werden die Daten von der Sendeeinheit verschlüsselt gesendet, in der Empfangseinheit unter Verwendung des Standard-Schlüssels in der Ent schlüsselungsfunktion entschlüsselt und dann unter Verwendung des Benutzer- Individuellen-Schlüssels in der Verschlüsselungsfunktion wieder verschlüsselt und dann in der Empfangseinheit gespeichert. Grundsätzlich ist es nun möglich an zwei Stellen der Übertragung die Daten abzuhören oder zu kopieren. Erfindungs gemäß wird dieses Kopieren oder Abhören nicht verhindert, sondern nur die an schließende Verwendung der Daten erschwert. So können die Daten zum Beispiel während der Übertragung an sich abgehört werden. Diese Daten sind allerdings mit dem Standard-Schlüssel verschlüsselt. Um also die übertragenen Daten ver wenden zu können benötigt man diesen Standard-Schlüssel. Wenn dieser Stan dard-Schlüssel aber zum Beispiel nur den berechtigten Nutzern des Systems so zur Verfügung gestellt wird, daß ein unberechtigtes Auslesen oder Kopieren des Schlüssels nicht möglich ist, kann nur der berechtigte Nutzer die Daten entschlüs seln und dann auch verwenden. Außerdem können die übertragenen Daten noch kopiert werden, nachdem sie in der Empfangseinheit gespeichert wurden. Aller dings wurden unter Verwendung der Entschlüsselungs- und der Verschlüsselungs funktion die Daten vorher mit dem Standard-Schlüssel entschlüsselt und dem Be nutzer-Individuellen-Schlüssel wieder verschlüsselt. Um also diese Daten ver wenden zu können, wird der Benutzer-Individuelle-Schlüssel benötigt. Wenn al lerdings auch dieser Schlüssel der Empfangseinheit so mitgeteilt wird, daß kein Unberechtigter den Schlüssel auslesen oder kopieren kann, kann auch kein Unbe rechtigter die Daten entschlüsseln und dann verwenden. Im Idealfall ist nur ein Nutzer im Besitz des Benutzer-Individuellen-Schlüssels. Die durch den Download empfangenen Daten können dann auch nur noch von diesem einen Nutzer ver wendet werden, da alle anderen nicht den Schlüssel zur Entschlüsselung der Daten besitzen.

Durch dieses Verfahren läßt sich der Download-Vorgang sowohl betreiber- als auch benutzerfreundlich gestalten. Der Betreiber braucht nur eine Version der jeweiligen Daten in der Sendeeinheit zur Verfügung zu stellen und nicht wie bei anderen Systemen nach der Anmeldung des Benutzers die jeweiligen Daten be nutzerspezifisch zu verschlüsseln. Dies verkürzt auch die Zeit, in der der Nutzer mit der Sendeeinheit über das Netz verbunden ist, wesentlich. Diese benutzerspe zifische Verschlüsselung wird jetzt dezentral in den einzelnen Empfangseinheiten durchgeführt. Mit der Unterstützung von Software und Hardware ist dies so mög lich, daß diese Verschlüsselung vollkommen automatisch abläuft und der Nutzer nicht bemerkt, welche komplizierten Verfahrensweisen dahinter stecken.

Vorzugsweise basiert der Benutzer-Individuelle-Schlüssel auf der Seriennummer der Empfangseinheit. Diese Seriennummer ist bei jeder Empfangseinheit indivi duell. Auf Grundlage dieser Seriennummer kann unter Verwendung einer Schlüs selfunktion der Benutzer-Individuelle-Schlüssel generiert werden. Die Serien nummer muß innerhalb der Empfangseinheit so gespeichert sein, daß sie nicht ohne weiteres auslesbar ist. Dadurch ist sie nur für die eine Einheit verwendbar und nicht für andere Geräte.

Vorzugsweise basiert der Benutzer-Individuelle-Schlüssel auf der Seriennummer einer Chipkarte zum Nachweis der Zugangsberechtigung zur Empfangseinheit, die der Empfangseinheit durch einen vorübergehenden oder dauernden Kontakt mit der Chipkarte zur Verfügung gestellt wird. Auch auf der Grundlage dieser Seriennummer kann unter Verwendung einer Schlüsselfunktion der Benutzer- Individuelle-Schlüssel generiert werden. Die Seriennummer sollte dann so auf der Chipkarte gespeichert sein, daß es nicht ohne weiteres möglich ist, diese Serien nummer auszulesen. Die Kontaktierung der Chipkarte kann dabei durch körperli chen Kontakt oder auch durch berührungslose Datenübertragung erfolgen.

Durch die Verwendung der Seriennummer der Chipkarte können Daten nur noch dann empfangen werden, wenn die Chipkarte in Kontakt mit der Empfangseinheit ist. Allerdings kann ein Benutzer durch die Verwendung der Chipkarte nun auch mehrere Empfangseinheiten bedienen, der Benutzer-Individuelle-Schlüssel ist also auf andere Empfangseinheiten übertragbar. Hierdurch wird der Benutzer- Individuelle-Schlüssel unabhängig von der Empfangseinheit. Dies vereinfacht auch die Initialisierung des Systems durch den Betreiber, da er in diesem Fall identische Empfangseinheiten ausliefern kann und nur die Daten auf den Chip karte ändern bzw. individualisieren muß.

Vorzugsweise werden die übertragenen, verschlüsselten Daten in der Empfangs einheit ohne Zwischenspeicherung entschlüsselt und wieder verschlüsselt. Dabei wird zwischen flüchtigen Speichern und Massenspeichern unterschieden. Zu den flüchtigen Speichern gehört zum Beispiel der Prozessor und der Arbeitsspeicher. Man wird es nicht verhindern können, daß im Rahmen der Entschlüsselung und Verschlüsselung diese flüchtigen Speicher verwendet werden. Allerdings sollen die sogenannten Massenspeicher, zu den Festplatten und alle anderen Medien ge hören, bei denen die Daten auch nach Abschalten des Stromes noch vorhanden sind, erfindungsgemäß erst verwendet werden, wenn die empfangenen Daten wie der verschlüsselt wurden. Da der Prozessor, bzw. die Entschlüsselungs- /Verschlüsselungseinheit nur über eine begrenzte Aufnahmefähigkeit verfügt, sollten die Daten an die Empfangseinheit so gesendet werden, daß diese die Daten ohne Verwendung der Massenspeicher verarbeiten kann. Deshalb empfiehlt es sich die Daten in kleinen Paketen so zu senden, daß die ankommenden Daten just- in-time entschlüsselt, wieder verschlüsselt und dann erst gespeichert werden.

Vorzugsweise werden die auf der Grundlage des Standard-Schlüssels verschlüs selten Daten in der Empfangseinheit auf der Grundlage von Informationen ent schlüsselt, die auf einer Chipkarte zum Nachweis der Zugangsberechtigung zur Empfangseinheit gespeichert sind und die der Empfangseinheit durch einen Kon takt mit der Chipkarte zur Verfügung gestellt werden. In der Empfangseinheit wird dann mit einer Schlüsselfunktion der Schlüssel generiert, der dafür notwen dig ist um die Daten, die mit dem Standard-Schlüssel verschlüsselt wurden, wie der zu entschlüsseln. Auch hier sollten die Informationen so auf der Chipkarte gespeichert werden, daß sie nicht ohne Probleme von einem unberechtigten Nut zer ausgelesen werden können.

Vorzugsweise wird nach der Übertragung der Daten auf die Empfangseinheit auf einer Chipkarte, die sich in Kontakt mit der Empfangseinheit befindet, eine be stimmte Anzahl von Werteinheiten entwertet. Durch diese Funktion wird eine Bezahlung der übertragenen Daten ermöglicht. Beispielsweise kann diese Bezah lung durch eine Guthaben-Chipkarte durchgeführt werden. Diese Guthabenkarte kauft der Kunde zusammen mit seinem Empfangsgerät und kann sie entweder nach Bedarf gegen Bezahlung wieder aufladen, oder gegen eine aufgeladene Karte austauschen. Abhängig von der Art und Menge der empfangenen Daten werden dann auf der Chipkarte, ähnlich wie bei einer Telefonkarte, Einheiten entwertet. Dabei können die entsprechenden Werteinheiten entweder nach der Übertragung, also zum Beispiel direkt nach der Übertragung, nach der Entschlüsselung, nach der erneuten Verschlüsselung oder parallel zu diesen Funktionen entwertet wer den. Oder die Werteinheiten werden erst entwertet, wenn die übertragenen Daten verwendet werden. Denkbar ist aber die Verwendung von sogenannten Geld- Karten, die für den bargeldlosen Zahlungsverkehr verwendet werden.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf eine Vorrichtung mit einer Sen deeinheit und einer Empfangseinheit eines Benutzers zur Übertragung von Daten, wobei die Sendeeinheit eine Verschlüsselungsfunktion zur Verschlüsselung der Daten unter Verwendung eines Standard-Schlüssels aufweist und die Empfangs einheit eine Entschlüsselungsfunktion zur Entschlüsselung der verschlüsselten Daten, eine Verschlüsselungsfunktion zur Verschlüsselung der Daten mit Hilfe eines Benutzer-Individuellen-Schlüssels und einen Speicher zur Speicherung der so verschlüsselten Daten aufweist.

Vorzugsweise bestimmt die Empfangseinheit den Benutzer-Individuellen- Schlüssel auf der Grundlage der Seriennummer der Empfangseinheit. Weiter be vorzugt weist die Empfangseinrichtung eine Chipkarte mit Seriennummer zum Nachweis der Zugangsberechtigung zur Empfangseinheit auf, die der Empfangs einheit durch einen Kontakt mit der Chipkarte zur Verfügung gestellt wird und auf deren Grundlage der Benutzer-Individuelle-Schlüssel basiert. Besonders bevor zugt ist die Empfangseinheit derart gestaltet, daß die Ent- und Verschlüsselung der Daten in der Empfangseinheit ohne Zwischenspeicherung erfolgen kann.

Vorzugsweise ist die Empfangseinrichtung derart gestaltet, daß die auf der Grundlage des Standard-Schlüssels verschlüsselten Daten in der Empfangseinheit auf der Grundlage von Informationen entschlüsselt werden, die auf einer Chip karte zum Nachweis der Zugangsberechtigung zur Empfangseinheit gespeichert sind und die der Empfangseinheit durch einen Kontakt mit der Chipkarte zur Ver fügung gestellt werden. Weiter bevorzugt weist eine Chipkarte, die sich in Kon takt mit der Empfangseinheit befindet, Werteinheiten auf, von denen nach der Übertragung der Daten eine bestimmte Anzahl entwertet wird.

Die vorliegende Erfindung wird beispielhaft in Fig. 1 dargestellt. Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung zur Sicherung von Daten vor unberechtigter Vervielfältigung.

Die Daten 3 werden zuerst von einer Verschlüsselungseinheit 5 unter Verwen dung des Standard-Schlüssels 4 verschlüsselt und dann der Sendeeinheit 1 bereit gestellt. Auf diese Sendeeinheit 1 greift ein Empfänger mit einer Empfängerein heit 2 zu und veranlaßt diese Sendeeinheit 1 die Daten 3 an die Empfangseinheit 2 zu übertragen. In der Empfangseinheit 2 werden die Daten 3 zuerst in der Ent schlüsselungsfunktion 9 unter Verwendung eines Entschlüsselungs-Schlüssels 8 entschlüsselt. Mit Hilfe dieses Entschlüsselungs-Schlüssels 8 werden die mit dem Standard-Schlüssel 4 verschlüsselten Daten 3 wieder entschlüsselt. In diesem Ausführungsbeispiel wird der Entschlüsselungs-Schlüssel 8 in einer Schlüssel funktion 7 auf der Grundlage von Informationen von einer Chipkarte 6, wie sie zum Beispiel bei Set-Top-Boxen für den Nachweis der Benutzerberechtigung von Pay-TV-Systemen verwendet werden, generiert. Dabei ist die Chipkarte 6 über eine Eingangs-/Ausgangsschnittstelle mit der Empfangseinheit 2 verbunden. An schließend werden die in der Entschlüsselungsfunktion 9 entschlüsselten Daten 3 in einer Verschlüsselungsfunktion 13 mit einem Benutzer- bzw. Geräte- Individuellen-Verschlüsselungs-Schlüssel 12 erneut verschlüsselt. Der Verschlüs selungs-Schlüssel 12 wird in einer Schlüsselfunktion 11 auf der Grundlage der Seriennummer 10 der Empfangseinheit 2 generiert. Diese Seriennummer sollte normalerweise so gespeichert werden, daß sie, nicht ohne weiteres ausgelesen werden kann. Dann werden die auf der Grundlage der Seriennummer 10 ver schlüsselten Daten auf dem Massenspeicher 14 der Empfangseinheit 2 gespei chert. In diesem Beispiel werden unter Verwendung einer Entwertungsfunktion 15 auf der Chipkarte 6 einige Werteinheiten entwertet.

Die vorliegende Erfindung stellt damit ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verfügung, das die Sicherung von Daten vor unberechtigter Vervielfältigung, ins besondere beim Download von Daten aus dem Internet, ermöglicht.

Claims

1. Verfahren zur Übertragung von Daten zwischen einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit eines Benutzers,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Daten mit Hilfe eines Standard-Schlüssels verschlüsselt und von der Sendeeinheit übertragen werden, und
die übertragenen verschlüsselten Daten in der Empfangseinheit entschlüsselt, mit Hilfe eines Benutzer-Individuellen-Schlüssels erneut verschlüsselt und dann gespeichert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Benutzer- Individuelle-Schlüssel auf der Seriennummer der Empfangseinheit basiert.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Benutzer- Individuelle-Schlüssel auf der Seriennummer einer Chipkarte zum Nachweis der Zugangsberechtigung zur Empfangseinheit basiert, wobei diese Seriennummer der Empfangseinheit durch einen Kontakt mit der Chipkarte zur Verfügung gestellt wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die übertragenen verschlüsselten Daten in der Empfangseinheit ohne Zwischenspeicherung entschlüsselt und wieder verschlüsselt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Grundlage des Standard-Schlüssels verschlüsselten Daten in der Empfangseinheit auf der Grundlage von Informationen entschlüsselt werden, die auf einer Chipkarte zum Nachweis der Zugangsberechtigung zur Empfangseinheit gespeichert sind, wobei diese Informationen der Empfangseinheit durch einen Kontakt mit der Chipkarte zur Verfügung gestellt werden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Verfahrensansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Übertragung der Daten auf die Empfangseinheit auf einer Chipkarte, die sich in Kontakt mit der Empfangseinheit befindet, eine bestimmte Anzahl von Werteinheiten entwertet wird.

7. Vorrichtung mit einer Sendeeinheit und einer Empfangseinheit eines Benutzers zur Übertragung von Daten,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sendeeinheit eine Verschlüsselungsfunktion zur Verschlüsselung der Daten unter Verwendung eines Standard-Schlüssels aufweist und
die Empfangseinheit eine Entschlüsselungsfunktion zur Entschlüsselung der verschlüsselten Daten, eine Verschlüsselungsfunktion zur Verschlüsselung der Daten mit Hilfe eines Benutzer-Individuellen-Schlüssels und einen Speicher zur Speicherung der so verschlüsselten Daten aufweist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinheit derart gestaltet ist, daß sie den Benutzer-Individuellen- Schlüssel auf der Grundlage der Seriennummer der Empfangseinheit bestimmt.

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinheit derart gestaltet ist, daß sie den Benutzer-Individuellen- Schlüssel auf der Grundlage der Seriennummer einer Chipkarte zum Nachweis der Zugangsberechtigung zur Empfangseinheit berechnet, die mit der Empfangseinheit in Kontakt steht.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinheit derart gestaltet ist, daß die Ent- und Verschlüsselung der Daten in der Empfangseinheit ohne Zwischenspeicherung erfolgen kann.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinheit derart gestaltet ist, daß die auf der Grundlage des Standard-Schlüssels verschlüsselten Daten in der Empfangseinheit auf der Grundlage von Informationen entschlüsselt werden, die auf einer Chipkarte zum Nachweis der Zugangsberechtigung zur Empfangseinheit gespeichert sind und die der Empfangseinheit durch einen Kontakt mit der Chipkarte zur Verfügung gestellt werden.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Vorrichtungsansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinheit derart gestaltet ist, daß sie Werteinheiten auf einer Chipkarte, die sich in Kontakt mit der Empfangseinheit befindet, nach der Übertragung der Daten entwertet.