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Schutzhülle zur
Abwehr ungewünschter
Informationsverbreitung durch ungewolltes Auslesen von RFID-Chips
unter Verwendung der für
die Kommunkation verfügbaren
Strahlungsenergie
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Beschrieben
wird die Ausgestaltung von Schutzhüllen für Gegenstände mit passiven Transpondern
(RFID-Chips), die den ungewollten Zugriff auf die in den Chips gespeicherten
Informationen dadurch verhindern, dass sie Teile enthalten, die
die hochfrequente Schwingungsenergie antennenmäßig aufnehmen und entweder
direkt selbst verbrauchen oder einer geregelten Umwandlung zuführen oder aktiv
verändern
und wieder ausstrahlen.
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Die
bisherige Ausgestaltung solcher Schutzhüllen basiert auf einer vollflächigen metallischen
Beschichtung der Schutzhülle
oder auf einer Einbringung einer Abschirmungsvorrichtung in besondere Trägermaterialien
zur Abschirmung oder Abschwächung
der Strahlungsenergie mittels Abschirmungseffekt (z.B. Wirbelstrominduktion).
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Die
hier beschriebene Umhüllung
verwendet die vom RFID-System verwandte Energie entweder passiv
oder auch aktiv, um eine unerwünschte
Kommunikation mit dem in ihr geschützten RFID-System zu verhindern. Die Energie wird
dabei über
speziell auf das verwendete Frequenzband abgestimmte Antennenelemente
aufgenommen und entweder in andere Energie umgewandelt oder in veränderter
Form wieder ausgestrahlt. So wird ein zielgerichteter Abschirmungseffekt
erreicht, der über
den mit passiven Elementen erreichbaren hinausgeht.
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Grundlagen
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Die
der Speicherung von Informationen auf RFID-Chips nimmt durch die
immer höhere
Verbreitung der Systeme immer größere Ausmaße an. Transponder-bestückte Gegenstände werden
in immer höherem
Maße auch
mit vertraulichen persönlichen
Informationen versehen, wie sich am Beispiel des RFID-bestückten Reisepasses
in Deutschland deutlich macht.
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Wieweit
die Transponder eine unerwünschte Kommunikation
selbst verhindern, ist unter anderem auch von der Bauart und dem
zum Zeitpunkt der Konstruktion vorhandenen diesbezüglichen
Problembewußtsein
abhängig.
Da die Chips eine recht lange Lebensdauer haben, ist zum Schutz
der Anwender vor allem ein einfach anwendbarer Schutz bereits „geknackter" Informationszugänge notwendig.
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„Radio
Frequency Identification(RFID) engl. für Funk-Erkennung) ist eine
Methode, um Daten auf einem Transponder berührungslos und ohne Sichtkontakt
lesen und speichern zu können.
Dieser Transponder kann an Objekten angebracht werden, welche dann
anhand der darauf gespeicherten Daten automatisch und schnell identifiziert
und lokalisiert werden können.
RFID wird als Oberbegriff für
die komplette technische Infrastruktur verwendet. Ein RFID-System umfasst
den
Transponder (auch RFID-Etikett, -Chip, -Tag, -Label oder Funketikett
genannt),
die Sende-Empfangs-Einheit (auch Reader genannt) und,
die
Integration mit Servern, Diensten und sonstigen Systemen wie z.B.
Kassensystemen oder Warenwirtschaftssystemen (vgl. Middleware).
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Die
Datenübertragung
zwischen Transponder und Lese-Empfangs-Einheit findet dabei mittels elektromagnetischer
Wellen statt". (Quelle:
Wikipedia, März
2006)
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Die
Zugriffe auf die Informationen erfolgen in der Regel drahtlos, wobei
die meist passiven Transponder durch von außen mittels hochfrequenter
Wellen eingebrachte Energie aktiviert und mit Energie versorgt werden
und dann ihre Informationen auslesen lassen oder auch aktiv Informationen
aussenden.
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Beide
Richtungen der Kommunikation erfolgen wiederum durch hochfrequente
elektromagnetische Schwingungen, deren Frequenzbänder für einzelne Anwendungsgebiete
festgelegt ist.
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Der
diese Energie sendende und die Information auslesende Sende-Empfangseinheit
wird im Folgenden „Reader" genannt; das im
Gegenstand befindliche informationstragende System wird „Transponder" genannt.
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Unabhängig vom
Stand des „Selbstschutzes" des Transponder-Systems
ist die Kommunikation mit Transponder- Systemen ohne eigene Energieversorgung
(passive Transponder) vom Einbringen von den Chip aktivierender
Energie abhängig.
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Das
Einbringen sowie die Kommunikation mittels hochfrequenter elektromagnetischer
Strahlung ist durch eine Abschirmung der dazu verwendeten Strahlungsenergie
zu verhindern, so daß sich
die Energie nicht weiter ausbreiten kann. „Ausbreitung" versteht sich dabei
sowohl in Richtung des Gegenstandes (im Falle der Energieversorgung
des Systems von außen
und der Sendung von informationstragender Strahlung zum Transponder-System,
um es zu Aktionen bzw Reaktionen zu bewegen) als auch vom Gegenstand
nach außen
(im Falle der aktiven Kommunikation des Transponder-Systems mit dem
auslesenden Reader).
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Durch
die Ausformung der Abschirmung in Form von an die jeweiligen Frequenzbänder angepassten
Antennen kann die Energie außerhalb
des Transponder-Systems aufgenommen und verbraucht werden, so daß keine
Energie zur Aktivierung des Transponder-Systems vom Reader zu ihm
durchdringt oder die in der Kommunikation zwischen Reader und Transponder-System
genutzte Strahlungsenergie entweder nicht bis zum Transponder-System durchdringt
oder auf dem Weg dorthin deutlich abgeschwächt wird, oder die Sendeenergie
des Transponder-Systems soweit abgeschirmt wird, dass beim Reader
keine verwertbaren Strahlungsmengen ankommen. Diese Abschirmung
des aktiven Sendebetriebes des Transponder-Chips kann durch eine
Absorption der Sendeenergie in der Abschirmung, durch eine Abschirmung
der Sendeenergie mit anschließender
Weiterleitung zu einem anderen Energieverbraucher oder auch durch
aktive Beeinflussung des gesendeten Signals erfolgen, wobei die
Energieversorgung dann sowohl aus der vom Reader eingestrahlten
als auch der vom Transponder-System ausgestrahlten Energie erfolgen
kann oder auch aktiv durch eine externe Energiequelle (z.B. Batterie).
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In
diesem Falle kann auch die Informationsübertragung zum Reader aktiv
gestört
oder verändert werden,
um eine Verbreitung der Originalinformationen zu verhindern.
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Um
den Zweck der Verhinderung der Kommunikation zwischen Reader und
Transponder-System
zu erreichen, ist eine Abschirmung der Gegenstände durch feste Metallbehältnisse
möglich,
liegt in der Praxis bei flexiblen oder kleinen Gegenständen aber
außerhalb
der von Benutzern akzeptierten Formen. Auch die Ausführung von
abschirmenden Umhüllungen
als Steckhüllen
ist nur in einem sehr speziellen Teil der Anwendungsfälle sinnvoll
nutzbar. Die beschriebene Erfindung geht über diesen Status Quo hinaus.
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Die
Ausformung der metallischen Elemente der Schutzhülle in Form von Antennen, die
auf die für den
Anwendungsfall spezifische Strahlungsfrequenz abgestimmt sind, und
die die Energie absorbieren und direkt oder mittels weiterer Bauelemente
eliminieren, bevor die vollständige
Kommunikation zwischen Reader und Transponder-System stattfinden kann,
stellt gegenüber
vollflächigen
Abschirmungen einen andersgearteten Schutzmechanismus und damit
eine neuartige technische Ausführung
dar.
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Die
Antennenelemente können
in Form teilweise metallisierter Folien in die Schutzhülle eingebracht
werden, wobei die Ausführung
der metallischen Beschichtung spezifisch als Antennenelement für den Empfangsbereich
angepasst sein muß,
um einen abschirmenden Effekt im Sinne der Erfindung zu erreichen.
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Die
Umhüllung
durch der Erfindung gemäße abschirmende
Elemente kann durch die Gestaltung als flexible Hülle so ausgeführt werden,
dass alle Seiten des Gegenstandes von der umhüllenden Schicht bedeckt sind
und somit eine komplett abschirmender Schutzhülle entsteht.
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Der
Zweck der Verhinderung ungewollter Informationsverbreitung kann
nach Schutzanspruch (1) durch Abschirmung der in den Gegenstand
eindringenden oder der vom Gegenstand ausgehenden elektromagnetischer
Schwingungen erfolgen oder durch Umwandlung oder aktive Störung der
Schwingungen, oder auch durch eine Kombination dieser Methoden.
Dabei wird die Energie der elektromagnetischen Schwingungen in der
Umhüllung
nach (1) „verbraucht", was erfolgen kann
durch Aufnahme der Energie durch ein auf die gewünschte Frequenz speziell abgestimmtes
Antennensystem, das elektrisch kurzgeschlossen ist und die ein-
bzw ausgestrahlte Energie somit „verbraucht", also z.B. in Wärme umwandelt;
die Umwandlung der Energie kann auch durch ein oder mehrere elektronische
Bauelemente erfolgen, dass die eingestrahlte elektromagnetische Energie
umsetzt in andere Energieformen, zB Licht, Ton, Wärme oder
sie speichert oder in sonstiger Weise die Aufnahme und Abgabe der
Energie im Sinne des Zwecks in (1) regelt.