DE2912696C2

DE2912696C2 -

Info

Publication number: DE2912696C2
Application number: DE2912696A
Authority: DE
Inventors: Frank Thomas Orange Conn. Us Check Jun.
Original assignee: Pitney Bowes Inc
Current assignee: Pitney Bowes Inc
Priority date: 1978-03-31
Filing date: 1979-03-30
Publication date: 1989-03-16
Also published as: GB2076615B; CA1102453A; US4310720A; FR2421426B1; DE2912696A1; JPS54136205A; GB2019060B; GB2019060A; FR2421426A1; GB2076615A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Sicherung der Nachrichtenverbindung zwischen einem Rechner und einem peripheren Rechnerterminal unter Verwendung eines durch den Benutzer in das Rechnerterminal eingegebenen Kennwortes sowie eines rechnerseitig abgespeicherten kongruenten Kennwortes, wobei im Rechnerterminal aus einer Zufallszahl einer Reihe von reproduzierbaren Zufallszahlen ein Codesignal erzeugt und dem Rechner übermittelt wird, wobei rechnerseitig aus einer kongruenten Zufallszahl einer entsprechenden Reihe von reproduzierbaren Zufallszahlen ein kongruentes Codesignal erzeugt und abgespeichert wird, und wobei bei rechnerseitig festgestellter Gleichheit des empfangenen und des gespeicherten Codesignals der Zugriff vom peripheren Rechnerterminal zum Rechner für den Datenverkehr freigegeben wird, während bei Nichtübereinstimmung der Zugriff unterbunden wird.

Die Erfindung betrifft ebenfalls eine Schaltungsanordnung zur Sicherung der Nachrichtenverbindung zwischen einem Rechner und einem peripheren Rechnerterminal zur Sicherung der Nachrichtenverbindung zwischen einem Rechner und einem peripheren Rechnerterminal, wobei im Rechnerterminal ein erster Zufallszahlengenerator zur aufeinanderfolgenden Erzeugung von reproduzierbaren und nichtperiodischen Zufallszahlen, eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe eines Kennwortes durch den Benutzer und eine Verarbeitungseinrichtung zur Erzeugung eines Codesignals aus der Zufallszahl vorgesehen sind und wobei rechnerseitig ein zweiter identischer Zufallszahlengenerator zur Lieferung von kongruenten Zufallszahlen, eine Steuereinheit zur Lieferung eines kongruenten Codesignals, eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich des empfangenen und des erzeugten Codesignals, eine Kennwortspeicherschaltung zur Speicherung zum Auslesen eines mit dem eingegebenen Kennwort kongruenten Kennwortes sowie eine Einrichtung zur Durchführung und Sperrung des Nachrichtenverkehrs zwischen dem Rechnerterminal und dem Rechner vorhanden ist, zur Durchführung des Verfahrens.

Die auch bei Frankiermaschinen starke Abhängigkeit von Rechnersystemen hat die Gefahr eines unbefugten Rechnerzugriffes entsprechend vergrößert. Bei Rechnernetzwerken mit Zeitmultiplexbetrieb bestehen aufgrund einer erhöhten Zugriffsmöglichkeit Sicherheitsprobleme eigener Art. Neuere Rechnersysteme sind über Fernanschlüsse benützbar. Auch besteht die Möglichkeit einer Aufgabenteilung und einer schubweisen Verarbeitung verschiedener Aufgaben. In Verbindung mit diesen neuen Systemen hat sich auch zwangsläufig die Gefahr einer vorsätzlichen oder auch einer zufälligen Erfassung und Änderung von Daten erhöht.

Bei solchen Rechnersystemen sind die Sicherheitsrisiken vielfältig. Sie reichen vom widerrechtlichen Zugriff auf vertrauliche Daten bis hin zur unbefugten Nutzung der Rechnersysteme (Rechnerzeit). Bei praktisch allen solchen Rechnersystemen mit Zeit-Multiplex-Betrieb sowie bei den meisten anderen Rechnersystemen sind daher Maßnahmen zur Zugriffsüberwachung getroffen worden. Aufgrund der Verschiedenheit in der Beschaffenheit der zu verarbeitenden Informationen sind auch die Sicherheitsvorkehrungen entsprechend verschieden. Das Maß der Sicherheitsvorkehrungen hängt von dem Wert der betreffenden Daten ab, bzw. von der Gewichtung der Folgen eines unbefugten Zugriffs und/oder einer mißbräuchlichen Benutzung der Daten.

So ist beispielsweise die Dateninformation, die bei der Abwicklung des Geldverkehrs in Verbindung mit Rechnersystemen verarbeitet wird, besonders zu schützen, um Geldverluste zu vermeiden, die bei einer Systemverletzung auftreten kann.

Zur Identifizierung eines Benutzers kann beispielsweise so verfahren werden, daß eine Prüfung nach mindestens einem der folgenden Aspekte vorgenommen wird:

a) Prüfung in Verbindung mit einem dem Benutzer bekannten Kennwort,
b) Prüfung mittels einer Karte oder einer Steckvorrichtung durch den Benutzer, oder
c) Prüfung in Verbindung mit einem persönlichen physischen Charakteristikum, wie z. B. Erkennung durch eine Aufsichtsperson.

Zur Erkennung des Benutzers eines Fernanschlusses oder Fernterminals hat man sich vielfach des Gebrauchs von Kennworten bedient. Der Gebrauch von Kennworten ist in zahlreichen Fällen durch sekundäre Sicherheitsmaßnahmen unterstützt. So führt beispielsweise ein typisches Bankabwicklungsterminal für Verbraucher einen Zugriff an seinem Rechner aus, indem eine magnetisch codierte Karte in Verbindung mit dem eingeprägten Kennwort des Benutzers, gemeinsam als persönliche Kennummer bezeichnet, in Anwendung kommt.

Diese Systeme sind zwar vom Kosten-Verlustrisiko-Standpunkt aus zufriedenstellend. Jedoch sind sie zugriffs- oder verletzungsgefährdet dann, wenn die Benutzerkarte anderen zugänglich ist oder wird. In der Literaturstelle "Die Verwendung von Kennworten für kontrollierten Zugriff auf Computereinrichtungen" NBS-Sonderveröffentlichung 500-9, 1977, zeigt verschiedene Kennwortauswahlverfahren und deren Anfälligkeit gegen Entschlüsselung.

Selbst wenn man von der Möglichkeit der Entschlüsselung des Benutzerkennwortes absieht, so bleibt dennoch die Gefahr bestehen, daß mit Hilfe von Kennworten ein Zugriff über eine Fremdleitungseingabe nicht vermeidbar ist. Auch besteht ein erhöhtes Sicherheitsproblem beim unbefugten Anzapfen der Nachrichtenverbindung zwischen dem Rechner und einem externen Benutzer, wobei nicht nur die Daten selbst sondern auch das Kennwort des Benutzers für spätere Zugriffe erhältlich ist.

Aus der DE-OS 22 32 256 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Schaffung einer gesicherten Nachrichtenverbindung zwischen einem Rechner und einem peripheren Rechnerterminal bekannt. Im Rechnerterminal wird vom Benutzer über einen Teilnehmerschlüssel ein Kennwort eingegeben, welches zur Verschlüsselung der zu übertragenden Informationen in einer Verschlüsselungseinheit dient. Das gleiche Kennwort ist von der Datenstation in einem Speicher einer zentralen Verarbeitungseinheit abgespeichert worden. Dieses Kennwort dient in der zentralen Verarbeitungseinheit zur Entschlüsselung der übertragenen Information in einer Entschlüsselungseinheit.

Im Rechnerterminal wird aus einer reproduzierbaren Zufallszahl eines Generators ein Codesignal erzeugt und nach der Verschlüsselung in der Verschlüsselungseinheit zum Rechner übertragen. In der zentralen Verarbeitungseinheit ist ein weiterer Generator vorgesehen, welcher ebenfalls reproduzierbare Zufallszahlen erzeugt, die kongruent zu denen des ersten Generators im Rechnerterminal sind. Aus einer rechnerseitigen kongruenten Zufallszahl wird ein Codesignal erzeugt, das mit dem zum Rechner übertragenen Codesignal verglichen wird.

Gleichzeitig mit dem Codesignal werden Daten übertragen, die mit dem gleichen Kennwort verschlüsselt und entschlüsselt werden. Bei Gleichheit des ersten und zweiten Codesignals wird eine Torschaltung aktiviert, die rechnerseitig vorgesehen ist und die die übertragenen Daten durchläßt. Bei Nicht-Übereinstimmung des ersten und zweiten Codesignals wird die Torschaltung gesperrt und die Weiterleitung der Daten im Rechner unterbunden.

Gemäß einer anderen Variante dieser DE-OS 22 32 256 erfolgt zunächst eine Erstübertragung einer ersten Zufallszifferngruppe und eine Erstinformation in verschlüsselter Weise vom Rechnerterminal zum Zentralrechner, anschließend eine Rückübertragung der ersten Zufallszifferngruppe zusammen mit einer zweiten Zifferngruppe vom Zentralrechner zum Rechnerterminal und anschließend bei im Rechnerterminal festgestellter Gleichheit der gesendeten und empfangenen ersten Zufallsziffern eine Weiterleitung der zweiten Zufallsziffern zu einer weiteren Schaltungseinheit des Rechnerterminals. In dieser Schaltungseinheit werden die zweite Zifferngruppe mit zu übertragenden Daten vom Teilnehmer kombiniert und zum Rechner übertragen. Wird rechnerseitig nach der Entschlüsselung festgestellt, daß die gesendete und empfangene zweite Zifferngruppe übereinstimmen, so wird eine weitere Torschaltung aktiviert, die die Weiterleitung der übertragenen Daten zuläßt.

Die bekannte Vorrichtung weist den Nachteil auf, daß die Verschlüsselung sowohl der Code-Information als auch der Dateninformation durch einen Schlüssel erfolgt, der direkt vom Kennwort des Benutzers abgeleitet wird. Darüber hinaus ist es nachteilig, daß jeder autorisierte Benutzer den gleichen Teilnehmerschlüssel als Kennwort zur Verschlüsselung benutzt. Auch ändert sich das Kennwort für die betreffende periphere Rechner-Terminal-Station nicht. Des weiteren erfolgt keine automatische Überprüfung des Teilnehmers bzw. des von ihm eingegebenen Kennwortes.

Aus der DE-OS 23 60 788 ist eine elektronische Datenverarbeitungsanlage mit Einrichtungen zur Speicherung und Übertragung von Informationen bekannt. Dort ist ein Pseudo-Zufallszahlengenerator vorgesehen, der zur Verschlüsselung von Informationen dient.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sicherung der Nachrichtenverbindung zwischen einem Rechner und einem peripheren Rechnerterminal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine Schaltungsanordnung zur Sicherung der Nachrichtenverbindung zwischen dem Rechner und dem peripheren Rechnerterminal gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 derart zu verbessern, daß vor der Datenübertragung eine verbesserte Prüfung gegen einen unautorisierten Zugriff zum Rechner erfolgt, und daß die Sicherheit in der Datenübertragung selbst erhöht wird, wobei ein unautorisierter Zugriff auf die Daten des Rechners vermieden werden soll.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Auch wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 8 zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 gelöst.

In vorteilhafter Weise wird nach der Eingabe des Kennwortes in den Rechnerterminal durch den Benutzer aus diesem Kennwort und der Pseudo-Zufallszahl der Zugriffscode gebildet. Diesem Zugriffscode ist ein Identifizierungssignal zugeordnet, welches dem betreffenden Rechnerterminal zugeordnet ist. So wird vor der eigentlichen Datenübertragung zunächst einmal geprüft, ob das Identifizierungssignal, das der Benutzer nicht kennt, mit dem im Rechner abgespeicherten kongruenten Identifizierungssignal übereinstimmt. Sind beide Identifizierungssignale nicht gleich, so wird bereits jetzt schon die weitere Überprüfung beendet. Stimmen die Identifizierungssignale überein, so erfolgt im Rechner der Vergleich der übertragenen Zugriffscodes mit einem kongruenten Zugriffscode, der in entsprechender Weise im Rechner gebildet wird.

Stimmen nun die beiden entsprechenden Identifizierungssignale und die beiden entsprechenden Zugriffscodes überein, so wird der Geheimschlüssel für die folgende Datenübertragung erzeugt. Der betreffende Geheimschlüssel ist für die jeweilige Datenübertragung individuell. Bei einer anschließenden Prüfung und nachfolgenden Datenübertragung ist ein anderer Geheimschlüssel gültig.

In vorteilhafter Weise kann der Geheimschlüssel aus einer Pseudo-Zufallszahl von im Rechnerterminal abgespeicherten Pseudo-Zufallszahlen sowie aus einer kongruenten Pseudo-Zufallszahl von im Rechner abgespeicherten Pseudo-Zufallszahlen gebildet werden. Hierbei können die gleichen oder andere Pseudo-Zufallszahlen zur Anwendung kommen.

Auch ist es möglich, daß der rechnerseitige kongruente Zugriffscode erst nach einer festgestellten Übereinstimmung des vom Rechner empfangenen Identifizierungssignals mit dem kongruenten im Rechner abgespeicherten Identifizierungssignal gebildet wird. Dies würde bedeuten, daß nicht nur der Vergleich des Zugriffscodes sondern auch die Bildung des kongruenten Zugriffscodes erst nach der Prüfung der beiden Identifizierungssignale erfolgen kann.

In vorteilhafter Weise wird das Kennwort selbst nicht vom Rechnerterminal zum Rechner übertragen. Der individuelle Geheimschlüssel für die nachfolgende Datenübertragung kann ebenfalls aus Pseudo-Zufallszahlen gebildet werden.

Weitere vorteilhafte Ausbildungen finden sich in den verbleibenden Unteransprüchen.

In der Zeichnung ist beispielhaft eine der verschiedenen möglichen Ausfüh rungsformen der Erfindung veranschaulicht. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockschema einer Ausführungsform der Erfindung, wobei eine Zugriffseinheit an einem Fernanschluß dargestellt ist, die eine Nachrichtenverbindung mit einem Hauptrechner bildet;

Fig. 2 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Zugriffs routine zur Ausführung des Zugriffs an dem Rechner; und

Fig. 3 ein Flußdiagramm zur Darstellung der Fortsetzung der Zugriffsroutine aus Fig. 2.

Zur Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform sei nun auf die Einzelheiten in den Zeichnungen näher eingegangen und insbe sondere auf Fig. 1, ein Blockschema zur Darstellung eines typischen Übertragungssignals, der einen Fernbenutzer mit einem Rechner verbin det, wobei die Bezugszahl 10 allgemein einen Fernterminal bezeichnet, von dem aus ein Benutzer mit einem Hauptrechner 12 verkehrt. Es wird eine Nachrichtenverbindung 14 durch Nutzung herkömm licher Datenübertragungsmittel hergestellt, beispielsweise also unter Zuhilfenahme einer Fernsprechleitung oder der Trägerwellenübertragung.

Einem unbefugten Zugriff an dem Hauptrechner 12 wird durch Verwendung eines dem Benutzer zugewiesenen Kennwortes vorgebeugt, das nur in Verbindung mit einer dem Benutzer zugewiesenen Zugriffseinheit 16 funktionsfähig ist. Die Zugriffsein heit 16 ist vorzugsweise leichtgewichtig und von Hand tragbar und sie umfaßt im typischen Fall einen Mikroprozessor 18, der zur Erzeugung einer Serie von Pseudozufallszahlen in einer reproduzierbaren Weise aus einer An fangsgruppierung von Keimzahlen programmiert ist.

Die Zugriffseinheit 16 umfaßt ferner einen Datenkodierer 20, der dazu dient, die Daten zur Übertragung über die Nachrichten verbindung 14 zu verschlüsseln, damit abgefangene Datenmitteilungen unverständlich werden. Der Datenkodierer 20 kann Hardware zur Daten verschlüsselung aufweisen, die mit dem vom amerikanischen Normenaus schuß (National Bureau of Standards) veröffentlichten Datenverschlüs selungsstandardalgorithmus kompatibel ist. Die Ver wendung des Datenverschlüsselungsstandardalgorithmus ist hier ledig lich beispielhaft angeführt und es kann ebenso auch auf jeden ande ren Verschlüsselungsalgorithmus und jeden Verschlüsseler zurückge griffen werden.

Neben dem Mikroprozessor 18 und dem Datenkodierer 20 um faßt die Zugriffseinheit noch ein Eingabe-Ausgabegerät 22, im typi schen Fall in Form einer Tastatur und einer Anzeige für die Tastatureingaben, die, worauf noch zurückzukommen sein wird, das dem Benutzer zugewiesene Kennwort enthalten.

Ein befugter Benutzer wird vorzugsweise seine Zugriffsein heit 16 zu dem Fernterminal 10 bringen und die Zugriffseinheit an die Rechnerperipherie am Fernterminal anschließen, wie etwa an ein Eingabe-Ausgabegerät 24, das eine Tastatur und/oder eine Oszilllogra phenröhre oder einen Fernschreiber umfassen kann. Der Verkehr von dem Eingabe-Ausgabegerät 24 zu dem Hauptrechner 12 wird zunächst durch den Datenkodierer 20 verschlüsselt und dann in einem Modem 26 zur Tonkodierung und -dekodierung hörfrequent kodiert. Die tonkodierten Daten wer den über die Nachrichtenverbindung 14 zu dem Hauptrechner 12 übertra gen.

Der Mikroprozessor 18 erzeugt eine Kette von nicht wiederkehrenden Zahlen aus einer Gruppe ur sprünglich implantierter Keimzahlen. Eine typische Mikro prozessorteilroutine zur wiederholbaren Pseudozufallszahlerzeugung ist in der US-Patentschrift 37 92 446 beschrieben. Es sei betont, daß diese Teilroutine zur Pseudozufallszahlerzeugung lediglich beispielhaft für zahlreiche Algorithmen zur Pseudozufallszahlerzeugung steht, die hier in Betracht kommen.

Die Integrität des Benutzerkenn worts bleibt dadurch gewahrt, daß das Kennwort nicht direkt über die Nach richtenverbindung 14 übertragen wird. Es ist ferner da für vorgesorgt, daß die bloße Kenntnis des Kennwortes bei Nichtver fügbarkeit der Zugriffseinheit noch keinen Rechnerzugriff gestattet, wie umgekehrt Entsprechendes auch für die Verfügbarkeit der Zugriffs einheit bei Unkenntnis des dem Benutzer zugewiesenen Kennworts gilt.

Die Erzeugung eines akzeptablen Zugriffskodesignals durch die Zugriffseinheit 16 setzt die Erzeugung einer vorherbestimmten Pseudozufallszahl durch den Mikroprozessor 18 und die Modifizierung der Pseudozufallszahl in Abhängigkeit von dem Kennwort voraus, das über die Tastatur (Eingabe-Ausgabegerät 22) eingegeben wird. So kann der Zugriffscode beispielsweise aus Pseudozufalls-Zah len bestehen, die mit dem Benutzerkennwort multipliziert sind, das ebenfalls aus einer Zahl besteht. Der so erzeugte Zugriffskode wird zusammen mit einer gleichbleibenden Vorsatzzahl der Zugriffseinheit zur Übertragung zu dem Hauptrechner 12 über die Nachrichtenverbin dung 14 dem Modem 26 zugeleitet. Durch Anzapfen der Zugriffskode übertragung kann das Benutzerkennwort nicht aufgedeckt werden, son dern allenfalls nur die Vorsatzzahl der Zugriffseinheit und der Zu griffskode für die angezapfte Mitteilung. Wie im folgenden noch beschrieben werden soll, gilt dieser Zugriffskode nicht für spätere Nachrichtenverbindungen und es läßt sich von dieser Grundlage auch kein späterhin gültiger Kode ableiten.

Die tonkodierten Übertragungen über die Nachrichtenverbin dung 14 werden von einem zugehörigem Modem 28 empfangen und digi talisiert. Der Zugriff an dem Hauptrechner 12 unter liegt der Steuerung durch eine Steuereinheit 30, welche die Nachrich tenverbindung 14 überwacht. Die Steuereinheit kann einen Kleinrech ner umfassen oder sogar einen Mikro prozessor wie beispielsweise den in Verbindung mit der Zufallszahl erzeugung in der Zugriffseinheit vorgesehenen Mikroprozessor.

Es sei betont, daß die Steuereinheit 30 mit einem Algorith mus zur Erzeugung einer kongruenten Zufallszahl und mit Anfangskeim zahlen programmiert ist, die mit allen den zugelassenen Zugriffsein heiten zugewiesenen vereinbar sind. Auch kann die Steuereinheit 30 so ausgelegt sein, daß der von jeder zugelassenen Zugriffseinheit einleitend erzeugte Zugriffskode und das dazugehörige zugewiesene Kennwort in einem selbständigen Speicher dem jederzeitigen Rückgriff gespeichert sind.

Es sei nun auf das Flußdiagramm der Fig. 2 und 3 zur Dar stellung der Zugriffsroutine der Steuereinheit 30 Bezug genommen, aus dem hervorgeht, daß der Steuereinheit nach Beantwortung eines eingehenden Rufzeichens über das Modem 28 die Vorsatznummer der Zu griffseinheit zugeht, gefolgt von dem übertragenen Zugriffskode, wie dies im Eingangsblock 32 gezeigt ist.

Wie in einem Entscheidungsblock 34 gezeigt ist, wird die eingehende Vorsatznummer der Zugriffseinheit mit den in dem Speicher der Steuereinheit gespeicherten Vorsatznummern der Zugriffseinheiten verglichen, um festzustellen, ob der Versuch der Ausführung eines Rechnerzugriffs über eine rechtmäßig zugewiesene Zugriffseinheit 16 unternommen wird, von der bekannt ist, daß niemand anderer als der authorisierte Benutzer darüber verfügt. Falls die Vorsatznummer der Zu griffseinheit nicht stimmt oder falls die Vorsatznummer mit Hilfe einer Zugriffseinheit erzeugt ist, die als gestohlen oder vermißt gemeldet wurde, verläßt das Programm den Entscheidungsblock 34 über eine Ab zweigung 36 und die Steuereinheit 30 vermerkt die Sicherheitsverlet zung und unterbricht die telephonische Nachrichtenverbindung 14.

Wird bestätigt, daß ein eingehendes Signal von einer zuge lassenen Zugriffseinheit herrührt, so verläßt das Programm den Ent scheidungsblock 34 auf einer Abzweigung 38 und die Steuereinheit er schließt den zu erwartenden Zugriffskode, der von dieser Zugriffs einheit eingehen müßte, aus einem Speicher, um den erwarteten Zu griffskode mit dem über die Nachrichtenverbindung empfangenen Zu griffskode zu vergleichen, wie dies ein weiterer Entscheidungsblock 40 zeigt.

Damit vermieden wird, daß durch Signalstörungen bedingte Unstimmigkeiten der Zugriffskodes einem rechtmäßigen Zugriffsversuch ein Ende setzen, läßt die Steuereinheit 30 zu, daß eine rechtmäßig benutzte Zugriffseinheit eine vorgegebene Anzahl von Versuchen zur Zugriffskodeübertragung unternimmt. Falls der übertragene Zugriffs kode nicht mit dem Zugriffskode übereinstimmt, der der Zugriffsein heit mit der betreffenden Nummer zugewiesen und in dem Speicher der Steuereinheit gespeichert ist, verläßt das Programm den Entschei dungsblock auf einer Abzweigung 42, der Versuch der Zugriffskodeüber tragung wird vermerkt und die Steuereinheit stellt fest, wieviele Versuche unternommen wurden, den Zugriffskode zu übertragen, wie dies in einem Entscheidungsblock 44 gezeigt ist. Ist die zulässige Zahl von Anläufen noch nicht erreicht, so ergeht eine Rückmeldung in dem Sinne, daß der übermittelte Zugriffskode ausgeschieden wurde und daß erneut eine Übertragung vorgenommen werden soll, worauf das Pro gramm zum Eingangsblock 32 zurückkehrt. Ist dann die zulässige Zahl von Versuchen erreicht, so verläßt das Programm den Entscheidungs block 44 auf einer Abzweigung 46 und die Nachrichtenverbindung 14 wird unterbrochen.

Beim Eingang eines übertragenen Zugriffskodes, der mit dem gespeicherten und zu erwartenden Zugriffskode übereinstimmt, verläßt das Programm den Entscheidungsblock 40 auf einer Abzweigung 48 und die Steuereinheit 30 läßt hierauf dem Mikroprozessor 18 der Zugriffs einheit eine Nachricht in dem Sinne zugehen, daß der Zugriffskode akzeptiert ist, so daß der Mikroprozessor bei einer anschließenden Betätigung nicht mehr die letzte Pseudozufallszahl wiederholt, son dern die nächstfolgende Pseudozufallszahl erzeugt.

Die Steuereinheit 30 durchsucht dann ihren nichtflüchtigen Speicher und erschließt einen gespeicherten Geheimschlüssel für die zugewiesene Zugriffseinheit 16. Der Geheimschlüssel kann ent weder aus einem Segment einer einzelnen Zufallszahlerzeugung beste hen oder aus einer gesonderten Zufallszahl, wie sie sowohl von dem Mikroprozessor 18 der Zugriffseinheit als auch von der Steuereinheit 30 erzeugt wird. Der von der Steuereinheit 30 rückerschlossene Geheim schlüssel dient zum Abstimmen eines Koder-Dekoders 50, der der Steuer einheit zugeordnet ist. Es ist hervorzuheben, daß der Geheimschlüssel nicht über die Nachrichtenverbindung 14 übertragen, sondern an beiden Enden der Nachrichtenverbindung 14 unabhängig voneinander in der Zu griffseinheit 16 wie auch in der Steuereinheit 30 erzeugt wird. Es kann sich also niemand, der die Datenübertragung über die Nachrichten verbindung 14 anzapft und aufzeichnet, den Geheimschlüssel aneig nen, der dazu dient, das Verschlüsselungs-Entschlüsselungsnetz aufzu bauen.

Wie aus dem Block 52 der Fig. 3 hervorgeht, erzeugt die Steuereinheit 30 dann den als nächstes erwarteten Zugriffskode für die Zugriffseinheit 16 durch den Algorithmus zur Pseudozufallszahl erzeugung mit Keimzahlen, die so erzeugt sind, wie dies beispiels weise in der Patentschrift zu dem US-Patent 37 92 446 beschrieben ist, und modifiziert die Pseudozufallszahl mit dem Kennwort. Zusätzlich wird der folgende Geheimschlüssel erzeugt, der ein Segment der Zufalls zahl umfassen kann. Die Steuereinheit 30 ersetzt hierauf den vorheri gen Zugriffskode und die Geheimschlüssel für die Zugriffseinheit 16 in ihrem nichtflüchtigen Speicher.

Das Programm verläßt dann den Block 52 und gibt dem Haupt rechner 12 von der Vorsatznummer der Zugriffseinheit Kenntnis, wie dies der Block 54 zeigt, worauf über den Koder-Dekoder 50 und einen Rechnerzugriffsschalter 56 ein Datenweg von dem Fernterminal 10 zu dem Hauptrechner 12 bereitgestellt wird.

Bei Beendigung des Verkehrs zwischen dem Eingabe-Ausgabe gerät 24 an dem Fernterminal 10 und dem Hauptrechner 12 vermerkt die Steuereinheit die Kommunikation unter Angabe der Vorsatznummer der Zu griffseinheit, der Uhrzeit und des Datums, um dann die Nachrichten verbindung 14 zu unterbrechen.

Es sei bemerkt, daß die Steuereinheit 30 ohne weiteres dazu vorgesehen werden kann, daß sie gleichzeitig mehrere Nachrichten verbindungen 14 steuert, die mit verschiedenen Zugriffseinheiten ge bildet werden. Auch kann vorgesehen sein, daß die Steuereinheit den Zugriffskode und den Geheimschlüssel nicht im voraus erzeugt, sondern daß diese Zahlen im Zuge der Zugriffsprozedur erzeugt werden. Entspre chend gilt ferner, daß der Mikroprozessor 18 der Zugriffseinheit seine Pseudozufallszahlen entweder bei jeder Betätigung erzeugen kann oder daß er diese Zahlen einmal erzeugt und sie dann in einen Speicher einspeichert zum Abruf, wenn ein Zugriffskode erzeugt werden soll.

Die Zugriffseinheit 16 erzeugt bei Betätigung ihre mit dem jeweils aufgegriffenen Kennwort modifizierte nächstfolgende Pseudozu fallszahl. Falls der Benutzer nicht autorisiert ist, wird er nicht wissen, daß der erzeugte Zugriffskode keinen Zugriff gewährt, sofern nicht der Versuch unternommen wird, den Zugang zu erlangen. Diese Ver suche werden von der Steuereinheit 30 registriert, und wenn bei einer beliebigen Zugriffseinheit, wie sie ja durch ihre Vorsatznummer ausge wiesen ist, ein außergewöhnliches Schema von Zugriffsversuchen er scheint, wird das Überwachungspersonal aufmerksam gemacht.

Claims

1. Verfahren zur Sicherung der Nachrichtenverbindung zwischen einem Rechner und einem peripheren Rechnerterminal unter Verwendung eines durch den Benutzer in das Rechnerterminal eingegebenen Kennwortes sowie eines rechnerseitig abgespeicherten kongruenten Kennwortes,

- wobei im Rechnerterminal aus einer Zufallszahl einer Reihe von reproduzierbaren Zufallszahlen ein Codesignal erzeugt und dem Rechner übermittelt wird, wobei rechnerseitig aus einer kongruenten Zufallszahl einer entsprechenden Reihe von reproduzierbaren Zufallszahlen ein kongruentes Codesignal erzeugt und abgespeichert wird, und
- wobei bei rechnerseitig festgestellter Gleichheit des empfangenen und des gespeicherten Codesignals der Zugriff vom peripheren Rechnerterminal zum Rechner für den Datenverkehr freigegeben wird, während bei Nichtübereinstimmung der Zugriff unterbunden wird,

dadurch gekennzeichnet,

a) daß nach der Eingabe des Kennwortes in das Rechnerterminal (10) in diesem aus dem Kennwort und einer Pseudo-Zufallszahl als Codesignal ein Zugriffscode gebildet wird,
b) daß der Zugriffscode zusammen mit einem das Rechnerterminal kennzeichnenden Identifizierungssignal zum Rechner übertragen wird,
c) daß rechnerseitig das übertragene Identifizierungssignal mit einem rechnerseitig abgespeicherten kongruenten Identifizierungssignal auf Übereinstimmung verglichen wird,
d) daß bei festgestellter Übereinstimmung der beiden Identifizierungssignale rechnerseitig der übertragene Zugriffscode mit einem rechnerseitig aus dem dort abgespeicherten kongruenten Kennwort und einer entsprechenden dort abgespeicherten kongruenten Pseudo-Zufallszahl der entsprechenden Pseudo-Zufallszahlen gebildeten kongruenten Zugriffscode auf Übereinstimmung verglichen wird und
e) daß bei festgestellter Übereinstimmung der beiden Zugriffscodes sowohl im Rechnerterminal als auch unabhängig hiervon rechnerseitig jeweils ein individueller Geheimschlüssel für die nachfolgende Datenübertragung gebildet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Geheimschlüssel jeweils aus eine Pseudo-Zufallszahl von im Rechnerterminal abgespeicherten Pseudo-Zufallszahlen sowie aus einer kongruenten Pseudo-Zufallszahl von rechnerseitig abgespeicherten Pseudo-Zufallszahlen gebildet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Zugriffscode des Rechnerterminals und der des Rechners jeweils aus einem ersten Segment und der Geheimschlüssel des Rechnerterminals und der des Rechners jeweils aus einem zweiten Segment einer Pseudozufallszahl gebildet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der rechnerseitige kongruente Zugriffscode erst nach festgestellter Übereinstimmung des vom Rechner empfangenen Identifizierungssignals mit dem kongruenten rechnerseitig abgespeicherten Identifizierungssignal gebildet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei rechnerseitig festgestellter Ungleichheit der beiden Zugriffscodes der Vergleichsvorgang von Schritt d) mit dem gleichen Zugriffscode wiederholt wird, wobei eine vorgegebene Anzahl von Vergleichsvorgängen zugelassen wird, und daß nach insgesamt erfolglosem Verlauf der Vergleichsvorgänge die Zugriffsverbindung unterbrochen wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichet, daß der nächste kongruente Zugriffscode rechnerseitig vor der Übertragung eines nachfolgenden Zugriffscodes zum Rechner erzeugt wird und daß dieser nächste kongruente Zugriffscode beim Empfang des nachfolgenden Zugriffscodes abgespeichert und abgerufen wird.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Kennwort in eine lösbare Zugriffseinheit des peripheren Rechnerterminals eingegeben wird und daß der Zugriffscode mit Identifizierungssignal und der Geheimschlüssel in dieser Zugriffseinheit gebildet und von dieser übertragen werden.

8. Schaltungsanordnung zur Sicherung der Nachrichtenverbindung zwischen einem Rechner und einem peripheren Rechnerterminal, wobei im Rechnerterminal ein erster Zufallszahlengenerator zur aufeinanderfolgenden Erzeugung von reproduzierbaren und nichtperiodischen Zufallszahlen, eine Eingabeeinrichtung zur Eingabe eines Kennwortes durch den Benutzer und eine Verarbeitungseinrichtung zur Erzeugung eines Codesignals aus der Zufallszahl vorgesehen sind und wobei rechnerseitig ein zweiter identischer Zufallszahlengenerator zur Lieferung von kongruenten Zufallszahlen, eine Steuereinheit zur Lieferung eines kongruenten Codesignals, eine Vergleichseinrichtung zum Vergleich des empfangenen und des erzeugten Codesignals, eine Kennwortspeicherschaltung zur Speicherung zum Auslesen eines mit dem eingegebenen Kennwort kongruenten Kennwortes sowie eine Einrichtung zur Durchführung und Sperrung des Nachrichtenverkehrs zwischen dem Rechnerterminal und dem Rechner vorhanden ist, zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

- daß die Verarbeitungseinrichtung (18) einen ersten Pseudo-Zufallsgenerator enthält und einen Zugriffscode aus dem Kennwort und aus einer Pseudozufallszahl erzeugt,
- daß die rechnerseitige Steuereinheit (30) einen zweiten Pseudo-Zufallsgenerator enthält und einen kongruenten Zugriffscode erzeugt und
- daß die rechnerseitige Steuereinheit (30) bei festgestellter Übereinstimmung des empfangenen und des kongruenten Zugriffscodes für die nachfolgende Datenübertragung ein Übereinstimmungssignal erzeugt, das in der rechnerseitigen Steuereinheit (30) und in der rechnerterminalseitigen Verarbeitungseinrichtung (18) jeweils die Erzeugung eines individuellen Geheimschlüssels veranlaßt.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in der Steuereinheit (30) zunächst ein Identifizierungssignal für das Rechnerterminal mit dem kongruenten rechnerseitig gespeicherten Identifizierungssignal auf Übereinstimmung geprüft und hiervon abhängig ein Freigabesignal für die anschließende Generierung und/oder Prüfung des Zugriffscodes erzeugt wird.

10. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine durch den autorisierten Benutzer an das Rechnerterminal (10) anschließbare, tragbare Zugriffseinheit (16) vorgesehen ist, die die Verarbeitungseinrichtung (18) und die Eingabeeinrichtung (22) enthält.

11. Schaltungsanordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugriffseinheit (16) eine Kodierschaltung (20) aufweist, die mit der Verarbeitungseinrichtung (18) verbunden ist und mit einer stationären Ein-/Ausgabevorrichtung (24) des Rechnerterminals (10) verbindbar ist.

12. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitungseinrichtung (18) und die Steuereinheit (30) je aus einem Mikroprozessor bestehen.

13. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß rechnerseitig ein nichtflüchtiger Speicher vorhanden ist, in den nach festgestellter Gleichheit des Zugriffscodes einer Zugriffseinrichtung (16) mit dem kongruenten Zugriffscode der jeweils von dieser Zugriffseinrichtung (16) erwartete nächste Zugriffscode sowie der nächste Geheimschlüssel für den nachfolgenden Datenverkehr abgespeichert wird.

14. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit (30) mit einem Koder-Dekoder (50) verbunden ist, der mit dem Rechner (12) über einen Rechnerzugriffsschalter (56) verbunden ist.