DE29813738U1 - Vorrichtung zum manipulationssicheren Kennzeichnen von Gegenständen - Google Patents
Vorrichtung zum manipulationssicheren Kennzeichnen von GegenständenInfo
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Description
rr?
Vorrichtung zum manipulationssicheren
Kennzeichnen von Gegenständen
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum manipulationssicheren Kennv
zeichnen on Gegenständen.
Eine traditionelle Art Gegenstände manipulationssicher herkunftshinweisend zu kennzeichnen
besteht in der Verwendung von Siegeln oder Plomben, die zwar eine Manipulation des entsprechenden Gegenstands nicht verhindern können, jedoch die
erfolgte Manipulation anzeigen. Herkömmliche Siegel und Plomben beruhen somit auf der visuellen Erkennung einer während der Manipulation des Gegenstands an
ihnen erfolgten Beschädigung. Die Identifikation des Siegelbruchs erfordert somit üblicherweise
menschliche Kontrolle oder zumindest einen optischen Sichtkontakt zum Siegel.
Die erwähnte manipulationssichere herkunftshinweisende Kennzeichnung von
Produkten gewinnt im Licht der zunehmenden Produktpiraterie zunehmend an
Bedeutung. Hersteller von Markenprodukten sind daran interessiert, daß Fälschungen
leicht erkennbar sind, um dadurch zu einem die Rechtsverfolgung zu erleichtern und
zum anderen dem Kunden bereits während des Kaufs die Möglichkeit zu geben, Originalware
von gefälschten Produkten zu unterscheiden.
Auch in anderen Bereichen wie dem Zulassungswesen insbesondere im Fahrzeugbereich,
dem Transportwesen und hierbei insbesondere im Bereich des Gepäcktransports im Flugverkehr ist es aus Sicherheitsgründen außerordentlich wichtig, Sorge
dafür zu tragen, daß entsprechende Prüfungs-, Zulassungs- oder Sicherheitskennzeichnungen
weitgehend fälschungssicher und gegen Manipulationen geschützt sind.
Der Nachteil der zu diesen Zwecken verwendeten Siegel ober Plomben besteht in
ihrer ungenügenden Fläschungssicherheit und insbesondere darin, daß Manipulationsversuche
nur ungenügend oder nur mit großem Aufwand erkannt werden können.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung zur sicheren Kennzeichnung
von Gegenständen ohne die erwähnten Nachteile anzugeben.
Diese Aufgabe wird in dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst.
Bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß mit der heute verfügbaren
Chiptechnologie die Grundlagen vorhanden sind, um bisherige mechanische Siegel durch elektronische Siegel ersetzen zu können. Der vorliegenden Erfindung
liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, daß ein derartiges elektronisches Siegel
nicht nur in der Lage sein muß, einen Herkunftshinweis auf elektronischem Wege zur
Verfügung zu stellen, sondern auch in der Lage sein muß, erfolgte Manipulationsversuche
auf elektronischem Wege zu dokumentieren.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das erfindungsgemäße elektronische Siegel
ein äußeres Erscheinungsbild auf, das dem des entsprechenden, herkömmlich verwendeten
Siegels entspricht. Beispielsweise kann das elektronische Siegel die Form einer herkömmlichen TÜV-Plakette aufweisen, so daß die bisherigen optischen
Erkennungsmerkmale weiterhin vorhanden sind und durch Sichtprüfung ausgewertet werden können und darüber hinaus, bei Vorhandensein eines entsprechenden Lesegerätes
die in dem Speicher des elektronischen Siegels gespeicherten Eigenschaftsdaten berührungslos ausgelesen werden können bzw. auf elektronischem Wege ein
Manipulationsversuch erkannt werden kann.
Die Verwendung des elektronischen Siegels ermöglicht es darüber hinaus Originalprodukte
von gefälschten Produkten auf rein elektronischem Wege zu unterscheiden, ohne daß dazu eine menschliche Prüfung erforderlich ist. Entsprechendes gilt
beispielsweise für den Bereich des Gepäcktransports, insbesondere im Flugverkehr.
Auch hier können einmal versiegelte Gepäckstücke auf rein elektronischem Wege von
nicht ordnungsgemäß versiegelten Gepäckstücken oder manipulierten Gepäckstücken unterschieden werden.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert.
Dabei zeigen die Zeichnungen im einzelnen:
Fig. leine schematische Darstellung eines als Aufkleber ausgestalteten elektronischen
Siegels
und
und
Fig. 2a-2c schematische Darstellungen von Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
elektronischen Siegels zur Verdeutlichung von möglichen Ausgestaltungen der Detektionseinrichtung.
Bevorzugte Anwendungsgebiete für das erfindungsgemäße elektronische Siegel
bestehen in der Bereitstellung eines elektronischen Prüfaufklebers bzw. einer elektronischen
Prüfplakette, wie beispielsweise einer TÜV-Plakette oder einer Steuerplakette. Weitere Anwendungsgebiete liegen in der Gebäudeversiegelung, der
Bereitstellung eines elektronischen Siegels für Zollzwecke und insbesondere in der
fälschungssicheren Kennzeichnung von Originalware.
Schließlich besteht ein weiteres Anwendungsgebiet im Bereich des Gütertransports
und hierbei insbesondere im Bereich der Anbringung von Kontrollplaketten auf Gepäckstücken im Flugverkehr.
Fig. 1 zeigt in schematischer Darstellung eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen
elektronischen Siegels, wobei insbesondere eine Ausführungsform als Aufkleber oder Klebplakette gezeigt ist. Das elektronische Siegel 1 besteht aus einem
aus Kunststoff oder Papier gefertigten folienartigen Körper 2 auf dessen Unterseite
eine Klebeschicht vorhanden ist, mit dem das elektronische Siegel an dem zu versiegelnden
Gegenstand festgemacht werden kann. Im nichtaktivierten Zustand ist die
Klebeschicht vorzugsweise durch einen Schutzfilm überdeckt, dessen Entfernen vorzugsweise
zur Aktivierung des elektronischen Siegels führt.
Das elektronische Siegel 1 weist ferner einen IC 3 auf, der sich im Inneren des
Körpers 2 oder auf dessen Oberfläche befindet. Vorzugsweise ist der IC zwischen
zwei Schichten des Körpers 2 eingebettet. Damit sich das Siegel auch auf nicht ebenen Oberflächen aufbringen läßt, ist der IC vorzugsweise soweit gedünnt, daß er
ein flexibles Plättchen darstellt, das Biegungen zuläßt. Technologisch sind Stärken
von wenigen Mikrometern erzielbar.
Eine Antenne 4 ist mit dem IC verbunden und ermöglicht mittels entsprechenden
Sende-/Empfangsschaltkreisen, die bei der gezeigten Ausführungsform Teil des ICs
sind, eine drahtlose Kommunikation mit einem nichtgezeigten Lesegerät. Die gezeigte
Ausführungsform stellt somit eine Art Transponder dar, der entsprechend den verwendeten
Frequenzen sowie den verwendeten Feldstärken noch in einem Abstand von bis zu einigen Metern vom Lesegerät auslesbar ist. Wie die zusätzlich gezeigte
Schnittansicht verdeutlicht, befindet sich der IC vorzugsweise auf einer Trägerschicht
5, die in den Körper 2 eingebracht ist. Die Antenne 4 kann dabei im Siebdruckverfahren
auf die Trägerschicht 5 aufgebracht sein.
Der IC 3 weist einen Speicher auf, in dem unter anderem Eigenschaftsdaten gespeichert
werden können, die den zu versiegelnden Gegenstand betreffen. Derartige Eigenschaftsdaten können im Bereich des Prüfwesens Fahrgestellnummer, Fahrzeughalter
sowie weitere Angaben aus einem Fahrzeugschein sein. Im Bereich der
Kennzeichnung von Originalprodukten können diese Daten das Herstellungsdatum, eine Hersteller-ID sowie weitere Sicherheitscodes umfassen.
Vorzugsweise läßt sich der entsprechende Teil des Speichers nur einmal beschreiben.
Dies erschwert die Manipulation des elektronischen Siegels und ermöglicht nur eine
einmalige Anwendung des elektronischen Siegels. Das Auslesen der im Speicher gespeicherten Informationen ist dagegen vorzugsweise beliebig oft wiederholbar. Wie
erwähnt, besteht der besondere Vorteil der vorliegenden Erfindung darin, daß die
gespeicherten Eigenschaftsdaten berührungslos und unter Umständen aus größerem Abstand auslesbar sind. Massenprodukte können somit in automatischer Weise auf
Originalherkunft überprüft werden, ebenso wie entsprechend versiegelte Gepäckstücke
auf ordnungsgemäßen Sicherheitscheck überprüft werden können. Dabei
kann das elektronische Siegel zusätzlich die herkömmlichen optischen Eigenschaften
aufweisen, um im Falle des NichtVorhandenseins eines geeigneten Lesegeräts alternativ
eine optische Überprüfung vornehmen zu können.
Manipulationen an dem elektronischen Siegel werden an der Information erkannt, die
beim Auslesevorgang vom IC an das Auslesegerät berührungslos übermittelt wird.
Der IC kann dafür so ausgelegt oder programmiert sein, daß er entweder einen Code
überträgt, der eine versuchte Manipulation bzw. Beschädigung anzeigt oder aber daß
der IC fehlerhafte oder gar keine Meldungen sendet, was ebenfalls einen Rückschluß
auf eine Manipulation zuläßt.
Damit der IC in der Lage ist, einen Manipulationsversuch an die Ausleseeinrichtung
mitzuteilen, muß er derartige Versuche elektronisch detektieren können. Zu diesem
Zweck ist in erfindungsgemäßer Weise vorgesehen, daß eine Detektionseinrichtung beim manipulativen Einwirken auf das elektronische Siegel bzw. bei dessen Entfernen
beschädigt wird. Die Fig. 2a bis 2c verdeutlichen in schematischer Weise wie eine
derartige Detektionseinrichtung aussehen kann. In Fig. 2a-c ist die Detektionseinrichtung
6 als Reißdraht 6 ausgebildet, der beim Entfernen des Siegels reißt, was wiederum durch den IC anhand einer Widerstandsmessung oder Kapazitätsmessung
erkannt werden kann. Statt eines zusätzlichen Reißdrahtes oder eine andersartig ausgestattete separate Detektionseinrichtung zu verwenden, kann die Antenne 4
diese Funktion mitübernehmen. Die Antenne 4 müßte dazu so verlegt werden, daß sie bei Beschädigung oder Entfernung des elektronischen Siegels von dem entsprechenden
Gegenstand einreißt, was wiederum vom IC entweder als Widerstandsänderung
oder kapazitive Änderung erkannt wird oder aber eine Kommunikation des IC mit einem Auslesegerät unmöglich macht.
Eine weitere Ausführungsform des elektronischen Siegels besteht in der Ausführung
als Plombe. Hierbei ist sowohl die Antenne als auch die Detektionseinrichtung vorzugsweise
in einem Band untergebracht, mit dem die Plombe am Gegenstand befestigt wird. Eine Aktivierung des Siegels erfolgt vorzugsweise beim Verschließen des
Bandes mittels einer Verschlußeinrichtung. Ein Durchtrennen oder Zerreißen des Bandes wird vom IC erkannt und dem Auslesegerät während des Auslesens mit-
geteilt. Auch das Ersetzen des Bandes durch ein neues Band und Anbringen des restlichen
Teils des elektronischen Siegels an einem gefälschten Produkt ist detektierbar, indem der IC so ausgelegt ist, daß er sich nicht erneut aktivieren läßt oder aber eine
einmal erkannte Manipulation dauerhaft festhält und sich nicht mehr in den ursprünglichen
Zustand zurückversetzen läßt. Im einfachsten Fall kann das Band durch die
Antenne selbst gebildet sein, die in diesem Fall auch die Detektionseinrichtung darstellt.
Um gegen Umwelteinflüsse oder zufällige Beschädigungen geschützt zu sein, ist
zumindest der elektronische Teil des elektronischen Siegels von einer Kunststoff- oder
Metallschicht ummantelt.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht einem Hersteller von Markenware jedes einzelne
seiner Produkte individuell zu kennzeichnen und später auf Herkunft, Herstellungstag
etc. zu überprüfen. Vorzugsweise legt der Hersteller hierzu eine Datenbank
an, in der die in dem ausgegebenen elektronischen Siegeln gespeicherten Daten nochmals abgelegt werden. Die somit ermöglichte Kontrolle kann neben dem bereits
erwähnten Aspekt der Fälschungssicherheit auch logistischen Zwecken dienen. Zurückgenommene, fehlerhafte Produkte können in einfacher Weise auf elektronischem
Wege auf den Herstellungsbetrieb, das Herstellungsdatum etc. überprüft werden,
wodurch Qualitätsprobleme analysiert werden können.
Die Erfindung läßt auch eine elektronische Artikelsicherung zu. In dieser Anwendung
ist das Lesegerät das bei derartigen Systemen am Ein/Ausgang aufgestellte Detektionsgerät.
Der Artikel wird mit dem elektronischem Siegel versehen und meldet dem Lesegerät, wenn ein nicht bezahlter Artikel den Laden verläßt. Weiter kann vorgesehen
sein, daß das Entfernen des Siegels vom Artikel ebenfall zum Alarm führt, oder daß ein Artikel ohne korrektes , d.h. nicht manipuliertes Siegel das Geschäft nicht
ohne Alarmauslösung verlassen kann. Vorzugsweise wird das Siegel während des Zahlvorgangs berührungslos in einen Zustand versetzt, der bewirkt, daß die ordnungsgemäße
Meldung an das Lesegerät beim Verlassen des Geschäfts abgegeben wird. Der besondere Vorteil besteht darin, daß in dem Siegel zusätzlich beliebige
logistische Daten (Preis, Hersteller, Artikelnummer etc.) speicherbar sind, da das Sie-
gel über den erwähnten Speicher verfügt und dieser beliebige Daten aufnehmen
kann. Der IC kann dabei die Artikelsicherung auf intelligente Weise steuern und unterschiedlichste
Sicherheitsstufen und Außnahmen berücksichtigen. Auch ist eine mehrmalige
Verwendung problemlos realisierbar.
Die weitere Entwicklung der Silizium-Technologie macht die Herstellung extrem dünner
Integrierter Schaltungen von nur wenigen &mgr;&pgr;&agr; Dicke möglich, die aufgrund der geringen
Dicke auch in Aufkleber aus Plastik, Papier u.a. eingebracht werden können,
ohne wesentlich von der derzeit bevorzugten und vor allem auch aufgrund der entwickelten Herstellungsprozesse etablierten geometrischen Ausführungsform der
genannten Aufkleber abzuweichen.
In der Folge der oben angesprochenen Entwicklung extrem dünner Chips sowie
besonders einfacher, mit Drucktechniken hergestellter Spulen ausreichender Güte kann nun in gängige Prüf mittelauf kleber, Banderolen, Klebe-Siegel ein oder mehrere
Transponder integriert werden. Dies ermöglicht, zusätzlich zur optischen Verifizierung
der Siegel-Integrität oder Echtheit des Prüfmittelaufklebers eine berührungslose,
maschinelle Kontrolle im msec-Bereich. Für diese hochfrequenztechnische Verifizierung
ist keine visuelle Sichtverbindung nötig; insbesondere kann ein Prüfmittelaufkleber
auch von außen unsichtbar im Inneren des zu schütztenden Bereichs oder Gutes angebracht werden, solange eine ausreichende Transmission für das
abfragende Hochfrequenzfeld gegeben ist. Die Problematik der Abschirmung durch Metalle (Farady- bzw. Skineffekt) und auch des Betriebs in Metallumgebung und
entsprechende Gegenmaßnahmen sind dem Techniker bekannt und sollen hier nicht ausführlicher erläutert werden.
Bereits für die an sich triviale Siegel-Funtion eines mechanisch zerstörbaren Transponders
lassen sich zahllose Anwendungen angeben, die die ganze Vielfalt der Güter-Handhabung abdecken. Weitere, in vielfacher Hinsicht sinnvollere Anwendungen
sollen in vorteilhafter Weise sowohl die Intaktheit als auch die Verletzung des Siegels
elektrisch detektierbar machen. Dazu ist es erforderlich, daß die für die Transponder-Funktion
nötigen Teile des Systems intakt bleiben, andererseits aber einhergehend mit dem Siegelbruch eine elektrische Veränderung stattfindet, die das Ant-
wortsignal in definierter und dem Empfänger bekannter Weise verändert. Im
einfachsten Fall kann dafür eine in Form einer Reißleine ausgebildete elektrische
Verbindung (galvanische Verbindungsleitung, oder auch definierte Kapazität oder beides) dienen.
Eine zusätzliche Funktion besteht in der Integration einer Uhr-Funktion, die den Zeitpunkt
des Siegelbruches protokolliert. Dies könnte für die versicherungstechnische oder strafrechtliche Verfolgung des Siegelbruches wünschenswert sein; allerdings ist
dafür die Implementierung einer Uhr und damit einer internen Energiequelle nötig.
Dies ist technisch mit einem defininierten Zusatzaufwand möglich, wobei an der Realisierung
sowohl eines in die CMOS-Planartechnik integrierbaren Zeitnormals (Surface
Acoustic Wave -Schwingquarz") als auch einer ultraflachen Batterie bzw. eines
Superkondensators gearbeitet wird. Alternativ dazu ist die Entwicklung einer auf der
zeitlichen Veränderung chemischer anorganischer Materialien oder auch biologisch/
gentechnisch hergestellter Substanzen beruhenden, von elektrischer Energie unabhängigen
„Uhr" absehbar. Dabei wird die zeitabhängige Veränderung der eingesetzten
Substanzen mittels elektrischer Mikrokontakte, ISFETs Qonensensitiver
Eeldeffektlransistor) usw. abschließend abgefragt, wohingegen für die Zählfunktion
über die Zeitdistanz hinweg keine elektrische Energie zugeführt werden muß.
Besondere Maßnahmen sollen getroffen werden, um die Fälschungs- und Betrugssicherheit
dieser im Regelfalle später lediglich elektrisch kontrollierten Siegel sicherzustellen.
Dies ist eine komplexe Problematik, die sowohl die Siegel-Logistik als auch die technische Ausführung betrifft und miteinander verbindet. Dies soll stellvertretend
an einigen beispielhaft aufgeführten Siegel-Szenarien dargestellt werden.
Einen einfachen bereits eingangs erwähnten, anschaulichen Anwendungsfall für die
vorliegende Erfindung stellen die an deutschen Autos vorhandenen Aufkleber am Zulassungsschild, die sowohl steuerliche und als auch sicherheitstechnische Relevanz
haben, dar (z.B. „TÜV" und „ASU"). Diese Marken werden seit Jahren in Form
von sich bei Ablösung selbstzerstörenden Plastik-Aufklebern in der beschriebenen
Weise hergestellt.
A··
Die hierzu vorgeschlagene Ausführungsform integriert einen IC mit drahtloser
Datenübertragung in diese Plaketten. Sie soll zum einen die Fälschungssicherheit
weiter verbessern und andererseits darüberhinaus zur Automatisierung und Verbesserung
der der Kontrolle beitragen. Das bevorzugte Ausführungsbeispiel enthält, eingebettet im Plastikmaterial einen dünnen Chip mit wenigen mm2 Fläche sowie die
Transponderspule. Die Spule bzw. der Schwingkreis ist erforderlichenfalls auf den
Betrieb in einer Metallumgebung abgestimmt. Bei Entfernung der Plakette von der Unterlage wird die Plakette und damit auch der Transponder zerstört.
Durch die hohe Speicherfähigkeit der IC-Technologie sind weitere sinnvolle Merkmale
möglich: So können im IC die gesamten wichtigen Fahrzeugdaten gespeichert werden,
sinnvollerweise die zulassungsrelevanten Daten aus dem Fahrzeugschein wie insbesondere Fahrgestellnummer, Motornummer, bis hin zur Farbe. Dazu genügt eine
Datenmenge von typisch 1-4 kbit. Bei einer Kontrolle durch zuständige Sicherheitsorgane
werden mit einem Handgerät die Daten über eine Distanz im Zentimeter- bis Meter-Bereich abgefragt und mit dem Erscheinungsbild oder im Verdachtsfall mit den
Daten der Zulassungsstelle verglichen. Damit ist eine schnelle und vollständige Identifikation
möglich.
Die Plakette ist durch die technische Auslegung auf eine einmalige Programmierung
bei der Zulassungstelle und natürlich durch die mechanische Ausführung auf die Einmal-Verwendung
bzw. Selbstzerstörung bei Entfernen ausgelegt. Durch Verwendung eines extrem dünnen IC-Chips ist eine geometrische Kompatibilität zu den bisherigen
Plaketten erreichbar; eine Integration verschiedener Plaketten (TÜV, Steuer, ASU
usw.) ist möglich.
Ein weiteres Beispiel bezieht sich auf die Artikelsicherung bzw. die Einhaltung zugesicherter
Eigenschaften von Produkten. Technische Produkte, beispielsweise hochwertige und oft sicherheitsrelevante Ersatzteile für Maschinen, werden oft in minderwertigerer
Form nachgebaut oder nach bereits erfolgter Benutzung als neuwertig verkauft. Die Originalhersteller sichern sich gegen solche Produktpiraterie mit versiegelten
Original-Verpackungen, aber auch mit funktionsverhindernden Laschen/ Plomben usw. direkt am zu garantierenden Gut ab.
Diese Funktion übernehmen Aufkleber. Eine hierfür gezeigte Ausführungsform implementiert
einen wie oben beschriebenen IC bzw. Transponder in diesen Aufkleber und
erhöht so die Fälschungssicherheit. Im Gegensatz zum oben beschriebenen Aufkleber
für Autos fehlt hier in aller Regel der hoheitliche Aspekt und somit auch eine zentrale,
den Datenvergleich ermöglichende Behörde. Die Kreuzkontrolle soll hier beispielsweise durch die Verwendung zweier identisch programmierter Aufkleber
erfolgen, wobei einer am zu schützenden Gut und der andere auf die Begleitpapiere/
Garantieschein/Rechnung usw. irreversibel aufgeklebt wird.
Auch hier ist die vergleichsweise hohe Speicherdichte und hohe Datenrate vorteilhaft.
Der bevorzugt als extrem dünner, in Papier oder zwischen zwei Papieren eingebetteter
Chip ausgeführte Prüfmittelaufkleber ermöglicht schnellen Datenvergleich mit den Begleitpapieren und insbesondere auch mit den beim Hersteller hinterlegten
Artikeldaten, Produktionsdatum, Seriennummer und anderen Spezifika.
Ein drittes Beispiel bezieht sich auf die bereits ansatzweise diskutierte Verplombung
von Gütern während des Transports. Volkswirtschaften schützen sich durch Zölle bzw.
erheben inländische Verbrauchsteuern, die beim Gütertransfer nicht anfallen; in aller
Regel werden Transitgüter bisher verplombt.
Auch hier kann ein in der oben beschriebenen Weise mit einem die Zerstörung
anzeigenden Transponder versehener Container oder allgemein Behälter, die bisher
rein visuelle Kontrolle erübrigen oder auf Verdachtsfälle (Transponder antwortet nicht
adäquat) beschränken.
Ein ähnlich gelagertes viertes Beispiel betrifft die Gepäcksicherung insbesondere im
sehr sicherheitsrelevanten Luftverkehr: Unter allen Umständen soll verhindert werden,
daß einerseits unbegleitetes Gepäck im Flugzeit mitreist oder bereits sicherheits-
und auch zollgeprüftes Gepäck nachträglich geöffnet wird. Dazu kann eine Plombe,
vorzugsweise in Form des bereits heute verwendeten, mit Barcode versehenen und über den Öffnungsgriff befestigten Papierstreifens verwendet werden. Wenn diese
Papierlasche zusätzlich einen Transponder enthält, ist eine schnelle Auslese und
Integritätskontrolle über err, bis m-Distanzen möglich. Sinnvollerweise wird diese
Sicherheitsfunktion mit der für die Gepäcksortierung ebenfalls nötige Identfunktion
kombiniert.
Entsprechend der Sicherheitsanforderungen erfolgt hier die Gegenkontrolle vorzugsweise
über einen identisch, bzw. mit einer Referenznummer programmierten Chip im persönlich als Bordkarte verwendeten Ticket. Beide Transponder melden sich automatisch
beim Passieren bestimmter elektronischer Gate-Schranken an einen Zentralrechner,
der die gleichzeitige Anwesenheit von Gepäck und Passagier an Bord verifiziert.
Die aufgeführten Beispiele zeigen, daß unabhängig von der jeweiligen technischen
Ausführung vor allem der Sicherheits- bzw. Fälschungssicherheitsaspekt eine essentielle
Rolle einnimmt.
Die rein physikalische Fälschungssicherheit beruht auf der Tatsache, daß die Herstellung
von IC-Chips, Transponder-Mikromodulen und deren Einbettung in die Plaketten,
Etiketten usw. ein hochkomplexer Vorgang ist, der einen entsprechenden teuren industriellen und logistischen Hintergrund benötigt. So liegt die Anzahl der für die Fertigung
entsprechender Integrierter Schaltungen fähigen Herstellungsstätten bei weltweit
etwa 100, also ganz erheblich unter der Anzahl der derzeit verfügbaren und immer weiter perfektionierten Kopierer. Das Risiko einer Totalfälschung bereits durch
unbefugt hergestellte Transponder(Chips) ist somit klein.
Die Programmierbarkeit soll nur befugten Anwendern möglich sein. Diese muß durch
technische Vorkehrungen auf eine Einmal-Programmierung beschränkt sein
Neben der illegalen Beschaffung von Plomben-Rohlingen muß vor allem auch deren unbefugte Konfiguration erschwert und unterbunden werden. Für Einfachst-Anwendungen kann eine Maskenprogrammierung (ROM) durch den Chiphersteller erfolgen, womit allerdings alle Siegel-ICs eines Fertigungs-Lots identisch sind. In aller Regel sollen elektronische Plomben aber vom Anwender elektrisch programmiert werden; dies erfolgt durch eine berührungslose Datenübertragung (bei entsprechend höherer Feldstärke bzw. sehr geringen Abstand). Dabei wird eine Datenstruktur in den Spei-
Neben der illegalen Beschaffung von Plomben-Rohlingen muß vor allem auch deren unbefugte Konfiguration erschwert und unterbunden werden. Für Einfachst-Anwendungen kann eine Maskenprogrammierung (ROM) durch den Chiphersteller erfolgen, womit allerdings alle Siegel-ICs eines Fertigungs-Lots identisch sind. In aller Regel sollen elektronische Plomben aber vom Anwender elektrisch programmiert werden; dies erfolgt durch eine berührungslose Datenübertragung (bei entsprechend höherer Feldstärke bzw. sehr geringen Abstand). Dabei wird eine Datenstruktur in den Spei-
eher des ICs eingeschrieben. Durch Schutzmaßnahmen läßt sich die Einmal-Schreib-Funktion
sicherstellen.
Ein zusätzlicher Schutz kann durch die Ausfertigung zweier Siegel-IC's mit verschiedenen
Identifizierungsnummern sichergestellt werden. Ähnlich dem auf der zeitaufwendigen
Primzahlzerlegung beruhenden RSA-Verfahren sind beide Zahlen zufällige,
variierende Faktoren einer großen Zahl, deren Produkt als Schlüssel dient und geheimgehalten
wird. Somit kann ein potentieller Fälscher auch bei bekannten Daten der einprogrammierten Identnummer keine Rückschlüsse über den als Referenz verwahrten
IC ziehen.
Eine andere Ausführungsform verwendet zwei ICs, die während der Programmierung
über eine Datenleitung verbunden sind. Die Chips tragen zusätzlich einen Zufallsalgorithmus,
der die einprogrammierte Identnummer zufällig zwischen beiden Chips aufsplittet.
Dadurch ist zusätzliche implizite Datensicherheit gegeben, da nur beim Zusammentreffen beider zusammengehöriger, gleichzeitig konfigurierter Chips das
Echtheitsmerkmal als erfüllt gilt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel setzt auf dem bereits für konventionelle Chipkarten
verwendeten Standard ( ISO 7810 ff bzw. ID1) auf, der insbesondere eine Kartengröße
von 85,6 &khgr; 54mm2 bei 0.76mm maximaler Dicke vorsieht; die meisten Produktionsanlagen
sind derzeit auf dieses Format abgestellt. Eine derartige Karte, versehen mit einer in der Peripherie, vorzugsweise in Siebdrucktechnik ausgeführten PIanarspule
kann als elektronisches Siegel, bzw. Plombe dienen, wenn Sollbruchstellen sowohl diametral als auch zwischen Kleber/zu schützendes Substrat und Spule
vorgesehen sind. Insbesondere gedruckte Spulen mit wenigen 10&mgr;&igr;&eegr; Stegbreite sind
entsprechend schwer zu überbrücken. Die Anlehnung an bestehende Formate hat herstellungstechnisch bedingte Vorteile (Rückgriff auf standardisierte Herstellungsgeräte
und -verfahren), ist aber nicht Wesensmerkmal-typisch.
Über diese besonders einfache Ausführungsform hinaus kann die elektrische Transponderfunktion
von der eigentlichen Siegelfunktion separiert werden. Dazu wird an den Transponder-IC zusätzlich zur Antennenspule eine oder mehrere Leiterbahnen
&eegr;··
angeschlossen, die bei Siegelbruch getrennt werden. Zur Verringerung der Kompromittierbarkeit
kann diese Leiterbahn einen definierten Widerstandswert aufweisen. Gleichzeitig kann auch der Wechselstromwiderstand als Kriterium detektiert werden;
dadurch wird die Nachbildung oder Überbrückung des „Reißdrahtes" weiter erschwert.
Aus Gründen der Entkopplung der Reißleitung von der auf maximale Energieaufnahme
hin optimierten Antenne des Transponders wird die Reißleitung bevorzugt in einer bifilaren oder quasi-koaxialen Leiterbahn ausgeführt.
Mit der Weiterentwicklung der IC / Transpondertechnik werden zumindest für den
kurzreichweitigen Bereich Transponder zur Verfügung stehen, die auf dem Chip, etwa
als zusätzliche Metallisierungslage die Transponderspule integriert tragen. Die Vor-,
aber auch Nachteile einer derartigen Vollintegration sollen hier nicht diskutiert werden;
die Konfiguration der für die Siegelfunktion eingesetzten Transponder soll aber auch diese Coil-on-Chip Technik mit einbeziehen.
Ein zur Sicherstellung einer identischen Referenz zweckmäßiges Verfahren verwendet
die simultane Programmierung von mindestens zwei, zweckmäßigerweise auf einem nachträglich trennbaren Substrat angeordneter Siegel.
Claims (18)
1. Elektronisches Siegel mit:
einem IC, enthaltend einen SendeVEmpfangsschaltkreis und einen Speicher,
einem mit dem IC verbundenen Antennenschaltkreis, einer Befestigungseinrichtung
zum Befestigen des Siegels an einem Gegenstand und einer elektrischen Detektionseinrichtung, die ebenfalls mit dem IC verbunden ist und derart auf die
Befestigungseinrichtung abgestimmt ist, daß der IC durch eine Überwachung der
Detektionseinrichtung in der Lage ist, eine manipulative Einwirkung auf das Siegel
zu dokumentieren und die entsprechenden Daten während eines berührungslosen
Auslesevorgangs zur Verfügung zu stellen und wobei in dem Speicher zumindest nach Anbringung des Siegels an dem Gegenstand Daten gespeichert sind, die
Eigenschaftsangaben über den entsprechenden Gegenstand darstellen können
und mittels des SendeVEmpfangsschaltkreises sowie des Antennenschaltkreises
berührungslos auslesbar sind.
2. Elektronisches Siegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektronische
Siegel als Aufkleber oder Plakette mit vorzugsweise weniger als 1 mm Dicke ausgeführt ist, wobei die Befestigungseinrichtung als Klebeschicht ausgeführt
ist und die Detektionseinrichtung im wesentlichen aus einem elektrischen Leiter bzw. einer elektrischen Leiterbahn besteht, die bei einer manipulativen Einwirkung,
insbesondere einer Entfernung des Siegels vom Gegenstand beschädigt wird.
3. Elektronisches Siegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische
Leiter einen Teil des Antennenschaltkreises und vorzugsweise die Antenne selbst darstellt.
4. Elektronisches Siegel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siegel
als plombenartiges Siegel ausgeführt ist, wobei die Befestigungseinrichtung im wesentlichen durch ein Band gebildet wird, mit dem das Siegel am Gegenstand
befestigt wird und wobei die elektrische Detektionseinrichtung in dem Band untergebracht ist.
5. Elektronisches Siegel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektionseinrichtung
als elektrische Leiterbahn ausgeführt ist, die das gesamte Band durchläuft.
6. Elektronisches Siegel nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Antenne in dem Band untergebracht ist, wobei die Detektionseinrichtung und die Antenne vorzugsweise durch denselben elektrischen Leiter gebildet werden.
7. Elektronisches Siegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß der IC Einrichtung aufweist, die nur ein einmaliges Beschreiben
zumindest des Teils des Speichers zulassen, der für die Speicherung der Eigenschaftsdaten
vorgesehen ist.
8. Elektronisches Siegel nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung
des elektronischen Siegels durch Abziehen einer Schutzfolie von der Klebeschicht erfolgt.
9. Elektronisches Siegel nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Aktivierung
des elektronischen Siegels durch Schließen des Bandes mit einer Verschlußeinrichtung
erfolgt.
"lO.EIektronisches Siegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Eigenschaftsdaten verschlüsselt abgespeichert sind.
11.Elektronisches Siegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das elektronische Siegel im wesentlichen in einem Papier oder Kunststoffkörper eingebettet ist.
12.Elektronisches Siegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß die Detektionseinrichtung aus einem Reißdraht besteht, wobei eine Beschädigung zu einer vom IC detektierbaren Widerstandsänderung oder
Kapazitätsänderung oder Induktivitätsänderung oder Zustandsänderung führt.
^.Elektronisches Siegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
daß der IC so weit gedünnt ist, daß er flexibel ist um auf nichtebenen
Oberflächen montierbar zu sein.
14.Elektronisches Siegel nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der IC
eine Stärke von wenigen Mikrometern aufweist.
&ngr;*
ie .j .{.'Us' · :.·&Ogr;
15.Elektronisches Siegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
daß zumindest der IC und die Sende-/Empfangseinrichtung verkapselt ausgeführt sind um gegen Umwelteinflüsse sowie manipulative Einwirkungen
geschützt zu sein.
16.Elektronisches Siegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
daß die Antenne der Antenneneinrichtung im Siebdruckverfahren auf einem Träger hergestellt ist.
17.Elektronisches Siegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich eine Zeitgebereinrichtung vorgesehen ist, durch die Zeitdaten erzeugt werden, die bei einer Beschädigung des Siegels im Speicher
abgespeichert werden.
18.Elektronisches Siegel nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet,
dafJ weiterhin eine Energiequelle, vorzugsweise eine Flachbatterie
oder Kapazität zur Versorgung der elektrischen Schaltkreise mit Energie vorhanden ist.
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