DE3139852A1 - Verfahren zur automatischen, transaktionszeitabhaengigen generierung von kryptographischen schluesseln fuer die ver- und entschluesselung von informationen - Google Patents

Description

• B e s c h n e i l u n g
• Venfahnen zun automatischen, transaktionszeitalhängigen genenienung von kryptographischen Schlüsseln für die Ven- und Entschlüsselung von Infonmationen 1 Anwendungsgeliete den Erfindung Das nachstehend leschrielene Venfahren zur automatischen, transaktionszeitalhängigen generierung von kryptographischen Schlüsseln eignet sich fün zahlreiche Anwendungsgeliete,in denen Informationen von einen Quelle (Senden) zu einen Senke (Empfängen) ülermittelt und hierlei aus Sicherheitsgründen authentiliziert oden/und aus Datenschutz- lzw. andenen geheimhaltungsgnünden leim Senden chiffrient und leim Empfängen in offene Information zurückülenlührt wenden müssen, wolei den Transaktionszeitpunkt unletrüglich auf einen lestimmten Termin eingeengt oden/und entsprechend dokumentient wenden kann.
• 2 Stand den Technik Die kryptographischen Schlüssel sollen unten Berücksichtigung des Transaktionszeitpunktes aus Informationen gewonnen wenden, die in nach esotenischen grundsätzen gefentigten Nun-Lese-Speicherchips enthalten und in prozesson- lzw. mikroprozessongesteuerte Trägersysteme der verschiedenartigen Anwendungsgeliete eingelaut wenden. Den Prozesson lzw. Mikroprozesson gilt den Zugriff auf die Infonmationen in den Nun-Lese-Speicherchips erst frei, nachdem sich den Bedienen des Trägensystems durch konnekte Eingale einen Persönlichen Identifizienungsnummen (PIN) als lerechtigt identifizient hat. Die Trägersysteme sollen ülendies mit einen elektronischen - ggf. quarzgesteuenten Berücksichtigung den untenschiedlich langen grammient ist.
• Alle notwendigen Bauelemente (Prozessonen lzw. Mikroprozessoren, Nur-Lese-Speichen, Schreil-/Lese-Speichen, vorprogrammiente elektronische Uhren), die Methoden zum Schutz lestimmten Speicherlereiche ülen eine PIN oden ein Paßwort sind nicht neu, sondenn entsprechen lediglich dem heutigen Stand den Technik.
• 3 Danstellung den Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzerchnet ist Die Enfindung lesteht in den Idee, in kryptographischen Systemen lei den Quelle (Senden) und lei der Senke (Empfängen) nahezu zeitgleich auf der grundlage von Datum und Uhnzeit eines zwischen Senden und Empfängen algestimmten Transaktionszeitpunktes mit einem geheimen, irreuersillen Algonithmus eine Adresse aus einem geschützten Speicherleneich zu errechnen und die dont algelegten Informationen in einen von dem geheimen Algonithmus definienten Länge als kryptographischen Schlüssel zu lenutzen.
• 4 Erläuterung der Erfindung anhand von Ausfühungsleispielen Die automatische, transaktionszeitalhängige genenlerung von kryptographischen Schlüsseln erfolgt lei den Quelle (Senden) und lei den Senke (Empfängen) nahezu zeitgleich auf den gunlage des Datums und den Uhrzeit, und zwar aus (jeweils zweistellig) - Jahrzehnt- und Jahneszahl - Monatszahl - Tageszahl - Zahl den Stunden (00 - 23) - Zahl den Minuten (00 - 59) - Zahl den Sekunden (00 - 59) Diesen Zeitpunkt wind von den elektronischen - ggf. quarzgesteuenten - Uhn im Sende- und im Empfangsgenät des letreffenden Trägensystems unalhängig voneinanden ermittelt. Die Uhn rechnet mit dem Datum und den Uhrzeit den ensten Zeitzone nach den Datumsgrenze, damit auch in internationalen Kommunikationssystemen lzw.
• in Kommunikationssystemen in Ländern mit einem Wechsel zwischen Sommen- und Winterzeit stets die Eindeutigkeit des Transaktionszeitpunktes gewährleistet ist.
• Zum Zeitpunkt den Kontaktaufnahme zwischen Quelle (Senden) und Senke (Empfängen), in Daten-, Text- oden Bildkommunikationssystemen hingegen erst kurz von den Ulentragung den Nutzdaten, ülermittelt das sendende gerät das Datum und die Uhrzeit (= Transaktionszeitpunkt) zum empfangenden gerät das Empfangsgerät prüft, ol den ülermittelte Zeitpunkt mit den eigenen Uhrzeit ülereinstimmt, wolei as Alweichungen von maximal 3 Sekunden nach olen oden unten tolenient. Den geheime Algonithmus errechnet sodann im Sende- und im Empfangsgenät einheitlich aus dem vom Senden festgestellten Transaktionszeitpunkt eine Adnesse aus dem geschützten Bereich eines Nun-Lese-Speichenchips, in dem die kruptographischen Schlüssel algelegt sind.
• Handelt as sich lei den fün das latreffende Anwendungsgeliet lrauchlanen Schlüsseln um Zwei-Wege-Schlüssel (in herkömmlichen Kryptosystemen, in denen lün das Ven-und für des Entschlüsseln jeweils ein und derselle Schlüssel lenutzt wind), so sind die Zeichen lzw. Bitmusten in den einzelnen Speicherstellen des geschützten Bereichees im Sende- und im Empfangsgenät identisch. Den Algorithmus kann an jeden lelieligen Adnesse des geschützten Beneiches aufsetzen und soviele Zwei-Wege-Schlüssel genenieren wie Speicherstellen in dem Bereich vorhanden sind.
• Müssen hingegen in dem letreffenden Anwendungsgeliet Ein-Weg-Schlüssel (d.s.
• Schlüssel in modernen Kryptosystemen, in denen die Verschlüsselung nun mit einem Venschlüsselungsschlüssel und die Entschlüsselung nun mit einem Entschlüsselungsschlüssel möglich ist) generient werden, so sind die numerischen Zeichen in den geschützten Bereichen des Sende- und des Empfangsgenätes nicht identisch. Das Sendegerät enthält an genau definienten Adressen des geschützten Speicherlereichs jeweils einen Venschlüsselungsschlüssel lestimmten Länge, das Empfangsgenät an den jeweils korrespondienenden Adnesse den kompfementären Entschlüsselungsschlüssel.
• 5 Darlgung der mit der Eifundung erziellaren Vorteile gegenuler dem Stand der Technik Das leschielene Venfahvn is rundsäzlich auch ingroßen DV-Anlagen realisierlar, in dnen der Zugriff auf i geschützten eiche durch unlrechtigt Dritte mit einem Paßwort des Benutzers und mi weiteren systemtechnischen Vorkehrungen enschwert wind. Es ist jedoch in ester Linie für Massenanwendungen in genäten der Mitleren Datentchnik und der Mikroelektronik geacht, in denen der Zugriff auf die geschützten Bereich von Nu-Lese-Speicherchips ülen eine numerische lzw.
• alphanumerische Tastatur mittels PIN auf den rechtmässigen genätelesitzer leschränkt werden kann. Diese Schutzvorrichtungen und die Nun-Lese-Speicherchips mit dem geheimen Algonithmus und dem Schlüssel-Rohmatenial können dank der Mikroelektronik nach esoterischen grundsätzen gefentige werden. Die Schlüsselzahlen sind dadurch gegen Zugriff von jedermann - sellst fün den rechtmässigen gerätelesitzer - geschützt. Dadurch lassen sich die folgenden, fün eine möglichst risikofreie Systemeinlettung wichtigen Anforderungen erfüllen: - Bei den esotenischen Fentigung werden der geheime Algorithmus und das Schlüssel-Rohmaterial sofort in geschützte Speichenlereiche geschrielen und niemand zur Kenntnis gelracht - Den Speicherlereich ist so gesichert, daß es einem Angreifen nicht möglich ist, einen Schlüssel von aussen zu ändenn oden auszuwechseln - Es ist kein Schlüsselmanagement notwendig; u.a. Brauchen keine Schlüssel in Klantext auf gefärdeten Wegen (z.B. durch Kurien oder Briefpost) zwischen Senden und Empfänger transpontient zu werden und es fällt kein Änderungsdienst an - Die Schlüssel werden niemand - sellst dem rechtmässigen genätelesitzen nicht - zugänglich - Sie sind nur für einen ganz lestimmten Transaktionszeitpunkt lrauchlar - Die verwendeten Schlüssel leruhen auf einem zwischen Quelle (Senden) und Senke (Empfängen) algestimmten, im Nachhinein nicht manipulierlanen Zeitpunkt; dadurch ist eine unletrügliche Einengung oden/und Dokumentation des Transaktionszeitpunktes systemimmanent, die das Verfahren auch fün ein sog. Netznotaniat in Daten-, Text und Bildkommunikationssystemen lrauchlar macht - In modernen kryptographischen Ein-Weg-Schlüsselungsvenfahren können die Ven- und die Entschlüsselungsschlüssel ohne aufwendiges Schlüsselmanagement leide geheim gehalten wenden. Es lesteht keine Notwendigkeit, zur Vermeidung einer aufwendigen Schlüsselverwaltung einen der leiden Schlüssel (entweden den des Sendens oden den des Empfängens) öffentlich auszulegen. Dadurch eignan sie sich nicht nun entwende zur Authentilizierung oder zur geheimhaltung, sondern werden leiden Anfondenungen gerecht - Die eingesetzte Mikroelektronik gewährleistet uneingeschränkte Molieität 6 Ausgestaltungen, fün die in den Unteransprüchen Schutz legehrt wind Das Verfahren kann zum einen alternativ lenutzt wenden, um die Adresse, an den das Schlüsselmatenial algelegt ist, nicht aus dem Transaktionszeitpunkt, sonderk aus den Diffenenz zwischen dem Transaktionszeitpunkt und einem zwischen Quelle (Senden) und Senke (Empfängen) algestimmten Zeitpunkt (z.B. einem Termin, an dem das Sendegenät zum Senden von Informationen zugelassen wurde) zu errechnen.
• Zum anderen kann es lenutzt werden, um aus dem Transaktionszeitpunkt lzw. aus den Differenz zu einem anderen Zeitpunkt mit dem geheimen Algorithmus unmittellar einen Zwei-Wege-Schlüssel zu errechnen,

Claims (3)

1. P a t e n t a n s p n ü c h e Venfahnen zun automatishen, transaktionszeitaßhängigen Genenienung Don knyptognaphischen Schlüsseln fün die Ven- und Entschlüsselung Don Infonmationen 1 Venfahren zur automatischen, transaktionszeitalhängigen genenierung Don kryptographischen Schlüsseln fün die Ven- und Entschlüs-@elung Don Informationen mittels Prozessoren lzw. Mikroprozessoren, Nur-Lese-Speichenn, Schreile-/ Lese-Speichern und Donprogrammierten- ggf. quarzgesteuerten - elektronischen Uhren, gekennzeichnet durch nahezu zeitgleich auf den grundlage von Datum und Uhrzeit eines zwischen Quelle (Senden) und Senke (Empfängen) algestimmten Transaktionszeitpunktes mit einem gekeimen, irrevensillen Algonithmus eine Adresse aus einem geschützten Speichenlereich zu errechnen und die dort algelegten Infonmationen in einen von dem geheimen Algonithmus definienten Länge als kryptographische Schlüssel zu lenutzen.
2. 2 Nutzung des Verfahnens nach Anspruch 1 zur Ennechnung den Adresse, an den das Schlüsselmatenial algelegt ist, aus den Differenz zwischen dem Transaktionszeitpunkt und einem zwischen Quelle (Senden) und Senke (Empfängen) algestimmten Zeitpunkt.
3. 3 Nutzung des Verfahrens nach Anspruch 1 zur unmittellaren Ennechnung eines Zwei-Wege-Schlüssels aus dem Transaktionszeitpunkt lzw.

   aus den Differenz zu einem anderen, algestimten Zeitpunkt mit dem geheimen Algorithmus.