DE3730554C2

DE3730554C2 - Sicherheitseinrichtung zum schützen gespeicherter sensitiver daten

Info

Publication number: DE3730554C2
Application number: DE3730554A
Authority: DE
Inventors: Theodoor Adriaan Kleijne
Original assignee: NCR Corp
Current assignee: NCR International Inc
Priority date: 1986-09-24
Filing date: 1987-09-11
Publication date: 1988-12-29
Also published as: CA1297584C; DE3730554A1; GB8622975D0; FR2604272A1; US4807284A; GB2195478B; GB2195478A; FR2604272B1; JPS6385847A

Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitseinrichtung zum Schützen gespeicherter sensitiver Daten.

Die Internationale Patentanmeldung WO 84/04 614 offenbart eine Datensicherheitseinrichtung mit einem aus sprödem Material, wie vorgespanntem Glas, hergestellten Behälter, in dem ein Datenprozessor, ein CMOS-RAM-Speicher zum Speichern von Verschlüsselungsschlüsseldaten und eine die Stromversorgung der Speichereinrichtung darstellende Batterie untergebracht sind. Der Behälter besteht aus einem Gehäuse und einem Deckel. Die Batterie ist mit dem Speicher über einen Stromversorgungsleiter verbunden, der in einer Windungskonfiguration auf der Innenfläche des Gehäuses und des Deckels angebracht ist, wobei die Teile des Stromversorgungsleiters auf der Gehäusefläche und der Deckelfläche durch Kontaktpaare an den Verbindungsflächen zwischen dem Gehäuse und dem Deckel verbunden sind. Der Leiter wird durch einen aufgedampften Metalldünnfilm gebildet. Das Stromversorgungsleitermuster ist bifilar und die Leiterteile sind mit zusätzlichen Leitern auf den Innenflächen des Gehäuses und des Deckels verschachtelt, die geerdet oder mit einer Spannungsquelle verbunden sind. Wird somit der Stromversorgungsleiter unterbrochen oder mit einem der zusätzlichen Leiter verbunden, dann wird die Stromversorgung zu dem RAM-Speicher derart geändert, daß die Daten in dem RAM-Speicher mit flüchtiger Speicherung zerstört werden. Die bekannte Einrichtung hat den Nachteil, daß der Sicherheitsgrad verhältnismäßig niedrig ist, da die Breite des Stromversorgungsleiters auf der Gehäusefläche ausreichend groß gehalten werden muß, damit der Speicher mit der notwendigen Leistung versorgt wird. Derartig breite Leiter bieten jedoch die Möglichkeit eines Eindringens. So wäre es beispielsweise möglich, eine Bohrung mit ausreichend kleinem Durchmesser zu erzeugen ohne daß der Leitungsweg in dem verhältnismäßig breiten Stromversorgungsleiter unterbrochen wird, wobei jedoch trotzdem ein unautorisierter Zugriff zum Speicher über die Bohrung möglich wäre. Außerdem ist die bei der Herstellung der bekannten Einrichtung verwendete Dünnfilmtechnologie mit hohen Kosten verbunden.

Die Internationale Patentanmeldung WO 86/03 861 offenbart eine Sicherheitseinrichtung zur sicheren Speicherung sensitiver Daten mit einem keramischen Gehäuse, das aus sechs miteinander verbundenen keramischen Platten gebildet wird und eine elektronische Schaltung beinhaltet, die einen sensitive Daten speichernden rückstellbaren Schieberegisterspeicher aufweist. Die elekronische Schaltung ist auf einem keramischen Trägerelement aufgebracht, die an der Grundplatte vor der Montage des Gehäuses befestigt wird. Jede Platte ist mit einem Paar von Leiterabschnitten versehen, die in überlagernder Beziehung angeordnet sind und komplementäre Zickzackkonfigurationen aufweisen. Die Leiterabschnitte auf den Platten sind miteinander durch leitende Epoxydverbindungen verbunden, damit sich erste und zweite Leiterbahnen ergeben. Eine Unterbrechung einer der Leiterbahnen bei einem Versuch in das Gehäuse einzudringen, bewirkt, daß ein Rückstellsignalgenerator den Inhalt des Speichers löscht. Diese Sicherheitseinrichtung besitzt jedoch einen komplexen Aufbau und ist damit kostspielig in der Herstellung.

Die EP-OS 01 42 013 offenbart einen tragbaren Datenträger zum Empfangen, Speichern und Ausgeben von Information. Eine Dateneingabe/Ausgabe wird über kontaktlose Übertragungselemente beispielsweise induktive Übertragungselemente oder über eine Steckverbindung durchgeführt. Bei einem Ausführungsbeispiel ist auf einer gedruckten Schaltungsplatte eine zu schützende Schaltung aufgebracht und die Platte ist in einem Gehäuse eingeschlossen, das auf seiner Innenfläche Sensorblätter aufweist, die eine Beschädigung des Gehäuses feststellen können. Die Sensorblätter sind durch auf der Schaltungsplatte angebrachte Kontaktstifte miteinander verbunden. Es ist jedoch nicht gezeigt, wie die meanderförmige Konfiguration in Reihe geschaltet werden kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitseinrichtung zum Schützen gespeicherter sensitiver Daten anzugeben, die verhältnismäßig einfach herzustellen ist, so daß sie verhältnismäßig billig ist, und trotzdem einen hohen Sicherheitsgrad gegenüber einem unautorisierten Zugriff aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Sicherheitseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Die erfindungsgemäße Sicherheitseinrichtung hat den Vorteil eines einfachen Aufbaus und einer einfachen Herstellung. Da ferner die Leiter durch Öffnungen in der gedruckten Schaltungsplatte verlaufen und die Seitenteile an der gedruckten Schaltungsplatte angebracht sind, eignet sich das Sicherheitsmodul für eine einfache und sichere Herstellung.

Bevorzugte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine Perspektivansicht des Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Sicherheitseinrichtung,

Fig. 2 eine auseinandergezogene Perspektivansicht der Sicherheitseinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 3A und 3B Darstellungen zur Veranschaulichung der isolierenden und leitenden Schichten auf der Innenfläche einer der Seitenplatten der Sicherheitseinrichtung gemäß Fig. 1,

Fig. 4A und 4B Darstellungen zur Veranschaulichung der isolierenden und leitenden Schichten auf der Innenfläche einer anderen der Seitenplatten der Sicherheitseinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 5A und 5B Darstellungen zur Veranschaulichung der isolierenden und leitenden Schichten auf der Innenfläche der Deckplatte der Sicherheitseinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 6A bis 6D Darstellungen zur Veranschaulichung der isolierenden und leitenden Schichten auf der Innenfläche der Bodenplatte der Sicherheitseinrichtung nach Fig. 1,

Fig. 7 einen Teilschnitt zur Erläuterung, wie elektrische Verbindungen zwischen einer der Seitenplatten und einer in der Sicherheitseinrichtung nach Fig. 1 untergebrachten gedruckten Schaltungsplatte hergestellt werden,

Fig. 8 eine schematische Darstellung, die die Positionen von leitenden Verbindungsinseln auf den die Sicherheitseinrichtung bildenden Platten und der gedruckten Schaltungsplatte zeigt,

Fig. 9 ein Schema zur Erläuterung, wie elektrische Verbindungen zwischen den sechs Platten und der gedruckten Schaltungsplatte hergestellt werden,

Fig. 10 ein Blockschaltbild der elektrischen Schaltung innerhalb der Sicherheitseinrichtung und

Fig. 11 ein Schaltbild der Eindringfeststellschaltung nach Fig. 10.

Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Sicherheitseinrichtung 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung mit einem Gehäuse 12, das gebildet wird aus einer Deckplatte P 1, Seitenplatten P 2 bis P 5 und einer Bodenplatte P 6. Die sechs Platten P 1 bis P 6 sind vorzugsweise aus keramischen Material, da keramisches Material gut resistent gegen chemische Einflüsse ist.

Auf einer gedruckten Schaltungsplatte 14 ist in bekannter Weise eine elektronische Schaltung 16 angebracht mit einzelnen elektronischen Schaltungselementen wie 16 A, 16 B, 16 C, 16 D, die in Fig. 2 schematisch gezeigt sind. Die Elemente 16 A bis 16 D sind durch nicht gezeigte Leiter verbunden, die auf beiden Seiten der gedruckten Schaltungsplatte 14 in bekannter Weise angebracht sein können.

Ein Bereich 14 A der gedruckten Schaltungsplatte 14 erstreckt sich über das Gehäuse 12 hinaus und trägt einen Verbinder 18 mit einer Vielzahl von Steckbuchsen 20 zur Verbindung mit einer nicht gezeigten externen Schaltung in dem Gerät, mit dem die Sicherheitsvorrichtung 10 verwendet wird. Die Steckbuchsen 20 sind elektrisch mit den Schaltungselementen 16 A bis 16 D durch Leiterbahnen 22 (Fig. 1) verbunden, die auf der Erweiterung 14 A der gedruckten Schaltungsplatte angebracht sind. Die gedruckte Schaltungsplatte 14 ist auf der Bodenplatte 6 angebracht, während die Seitenplatten P 2 bis P 5 auf ihr angebracht sind, wie dies nachstehend noch im einzelnen beschrieben wird. Ein Abschnitt 14 B der gedruckten Schaltungsplatte erstreckt sich geringfügig über das Gehäuse 12 hinaus, um die Herstellung des Gehäuses zu erleichtern.

Die Innenflächen der sechs Platten P 1 bis P 6 sind mit entsprechenden meanderförmigen Leiterbahnsegmenten versehen, die in den Fig. 1 und 2 nicht gezeigt sind. Die Anordnung und Verbindung der Leiterbansegmente auf den entsprechenden Platten P 1 bis P 6 werden nachstehend im einzelnen beschrieben. Als Teil der Mittel zum Verbinden der Leiterbahnsegmente sind Leiterdrähte 58, 60 vorgesehen, die sich von der Deckplatte P 1 durch plattierte Bohrungen B 9, B 10 in der gedruckten Schaltungsplatte 14 erstrecken. Es sei darauf hingewiesen, daß die Bohrungen B 9, B 10 derart ausgebildet sind, daß eine auf der Oberfläche der gedruckten Schaltungsplatte 14 aufgebrachte leitende Beschichtung (Plattierung) sich in bekannter Weise durch die Bohrungen erstreckt. Die Leiterdrähte 58, 60 können aus zinnplattiertem Kupfer mit einem Durchmesser von ca. 0,3 mm klein und die plattierten Bohrungen B 9, B 10 können einen Durchmesser von 0,5 mm haben, so daß die Drähte 58, 60 beim Zusammenbau der Sicherheitseinrichtung 10 gut durch die Bohrungen B 9, B 10 geführt werden können.

Es wird nun auf die Fig. 3A und 3B bezuggenommen. Fig. 3A zeigt eine dielektrische Glasschicht P 2 D, die über einem Leiterbahnensegment P 2 C (Fig. 3B) liegt, das auf der Platte P 2 ausgebildet ist. Das Leiterbahnsegment P 2 C ist meanderförmig und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Fläche der P 2 mit Ausnahme von schmalen Endbereichen 80, 82, die die Enden der Seitenplatten P 3, P 5 aufnehmen, wenn das Gehäuse 10 zusammengebaut wird.

Das Leiterbahnsegment PC 2 endet in leitenden Inseln P 2 L 1, P 2 L 2. Die dielektrische Glasschicht P 2 D besitzt Nuten P 2 D 1, P 2 D 2, die über den leitenden Inseln P 2 L 1, P 2 L 2 liegen, so daß ein elektrischer Kontakt mit den Inseln hergestellt wird. Die Platte P 4 ist mit der Platte P 2 identisch.

Es wird nun auf die Fig. 4A und 4B bezuggenommen. Fig. 4A zeigt eine dielektrische Glasschicht P 3 D, die über einem auf der Platte P 3 ausgebildeten Leiterbahnsegment P 3 C angeordnet ist. Das Leiterbahnsegment P 3 C ist meanderförmig und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Fläche der Platte P 3 und endet in leitenden Inseln P 3 L 1 und P 3 L 2. Die dielektrische Glasschicht besitzt Nuten P 3 D 1, P 3 D 2, die über den leitenden Inseln P 3 L 1, P 3 L 2 liegen, so daß ein elektrischer Kontakt mit den Inseln hergestellt wird. Die Platte P 5 ist mit der Platte P 3 identisch.

Es wird nun auf die Fig. 5A und 5B bezuggenommen. Die Fig. 5A zeigt eine dielektrische Glasschicht P 1 D, die über einem Leiterbahnsegment P 1 C (Fig. 5B), das auf der Platte P 1 ausgebildet ist. Das Leiterbahnsegment P 1 C ist meanderförmig und erstreckt sich im wesentlichen über die gesamte Fläche der Platte mit Ausnahme schmaler Kantenbereiche 84, 86, 88, 90, die beim Zusammenbau des Gehäuses 12 die Kanten der Seitenplaten P 2 bis P 5 aufnehmen. Das Leiterbahnsegment P 1 C endet in leitenden Inseln P 1 L 1 und P 1 L 2. Die elektrische Glasschicht P 1 D besitzt Bohrungen P 1 D 1, P 1 D 2, die über den leitenden Inseln P 1 L 1, P 1 L 2 liegen, so daß ein elektrischer Kontakt mit den Inseln hergestellt wird.

Es wird nun auf die Fig. 6A bis 6D bezuggenommen. Fig. 6A zeigt eine dielektrische Glasschicht P 6 D 2 mit Bohrungen P 6 D 2 A und P 6 D 2 B. Die Bohrungen P 6 D 2 A, P 6 D 2 B liegen über leitenden Inseln P 6 L 1, P 6 L 2. Die leitenden Inseln P 6 L 1, P 6 L 2 liegen über dielektrischen Bereichen P 6 D 1 A und P 6 D 1 B (Fig. 6C). Die dielektrischen Bereiche P 6 D 1 A und P 6 D 1 B besitzen entsprechende Bohrungen P 6D 1 A 1, P 6 D 1 B 1, die über den Enden P 6 C 1, P 6 C 2 eines Leiterbahnsegmentes P 6 C angeordnet sind, das meanderförmig ist und sich im wesentlichen über die gesamte Fläche der Bodenplatte P 6 erstreckt (Fig. 6D). Es sei bemerkt, daß die leitenden Inseln P 6 L 1, P 6 L 2 auf der Platte P 6 flächenmäßig größer sind als die leitenden Inseln auf den Platten P 1 bis P 5 und daß der beschriebene Aufbau ermöglicht, daß das meanderförmige Leiterbahnsegment P 6 C auf der Platte 6 im wesentlichen die Fläche der Inseln P 6 L 1, P 6 L 2 überdeckt, wodurch sich eine zusätzliche Sicherheit bezüglich der verhältnismäßig großen Flächen derartiger Inseln ergibt.

Es sei bemerkt, daß entsprechende leitende und isolierende Schichten, die auf den Innenflächen der Platen P 1 bis P 6 übereinander gelagert sind, mittels üblicher Dickfilmablagerungstechnik hergestellt werden. Derartige Verfahren sind allgemein bekannt und werden deshalb hier nicht im einzelnen beschrieben. Kurz gesagt wird für jede leitende und isolierende Schicht ein unterschiedliches Sieb hergestellt und zur Ablagerung einer leitenden oder isolierenden Paste verwendet. Nach jedem Siebdruck wird die beschichtete Platte auf etwa 800°C erhitzt, um die abgelagerte Paste zu härten. Die Dicke der in dieser Weise gebildeten leitenden Schicht liegt im Bereich von etwa 10 bis 15 µm. Die Breite und der Abstand der meanderförmigen Leiterbahnsegmente P 1 C bis P 6 C betragen etwa 300 µm.

Es wird nun auf die Fig. 2 und 8 bezuggenommen, die zeigen, daß die gedruckte Schaltungsplatte 14 mit leitenden Inseln B 1 bis B 8 versehen ist, die bei zusammengebautem Gehäuse 12 mit leitenden Inseln an den Seitenplatten P 2 bis P 5 verbunden sind. Die gedruckte Schaltungsplatte ist auch mit plattierten Bohrungen B 9, B 10 versehen, wie sie vorher beschrieben wurden sowie mit leitenden Bereichen B 11, B 12, die sich über die Dicke der gedruckten Schaltungs platte 14 erstrecken.

Es wird kurz auf Fig. 7 bezuggenommen, die einen Teilschnitt durch die Platten P 2 und P 6 und die gedruckte Schaltungsplatte 14 in der zusammengebauten Sicherheitseinrichtung 10 zeigt. Die leitende Insel P 2 L 1 auf der Seitenplatte P 2 ist elektrisch mit einer leitenden Insel B 3 auf der Schaltungsplatte 14 durch leitendes Epoxydbondmaterial 40 verbunden. Die übrigen Verbindung zwischen den leitenden Inseln B 1 bis B 8 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14 und den leitenden Inseln auf den Seitenplatten P 2 bis P 5 sind in gleicher Weise unter Verwendung von leitendem Epoxymaterial 40 hergestellt. Das leitende Epoxymaterial 40 hat den Vorteil, daß es flexibel ist, so daß Abweichungen im Wärmeausdehnungskoeffizienten des Materials der gedruckten Schaltungsplatte 14 und dem keramischen Material der Platten P 1 bis P 6 ausgeglichen werden. Andere flexible leitende Bondmaterialien, wie mit Silber versetztes Silikon, kann anstelle von leitendem Epoxydharz verwendet werden. Fig. 7 zeigt auch, daß nicht leitendes, mit Keramik versetztes Epoxybondmaterial 42 die gedruckte Schaltungsplatte 14 mit der Seitenplatte P 2 und der Bodenplatte P 6 verbindet.

Die Verbindung der Leiterbahnsegmente P 1 C bis P 6 C auf den sechs Platten P 1 bis P 6 zur Bildung einer einzigen Leiterbahn, die nachstehend als Leitermuster WM bezeichnet sei, wird nun unter besonderer Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 erläutert. Fig. 9 ist dabei eine schematische Darstellung zur Veranschaulichung, wie die Leiterbahnsegmente P 1 C bis P 6 C miteinander verbunden sind, um das Leitermuster WM zu bilden. Beginnend von einem Eingang TA verläuft die Bahn zur leitenden Insel B 1 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14 über leitendes Material 40 zu der leitenden Insel P 3 L 1 auf der Seitenplatte P 3. Die Bahn setzt sich fort über das Leiterbahnsegment P 3 C auf Platte P 3 zu der leitenden Insel P 3 L 2 und dann über leitendes Material 40 zu der leitenden Insel B 2 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14. Nun geht die Bahn weiter über einen Leiter 50 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14 zu der leitenden Insel B 3 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14 und dann über leitendes Material 40 zu der leitenden Insel P 2 L 1 auf der Seitenplatte P 2. Es sei bemerkt, daß sich die Bahn in gleicher Weise fortsetzt, durch die Leiterbahnsegmente auf den Sei tenplatten P 2, P 5 und P 4 über die Leiter 52, 54 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14, die entsprechende leitende Inselpaare B 4, B 5; B 6, B 7 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14 verbinden. Von dem Leiterbahnsegment P 4 L 2 auf der Seitenplatte P 4 setzt sich die Bahn fort über die leitende Insel B 8, den Leiter 56 auf der gedruckten Schaltungsplatte zu der plattierten Bohrung B 9 in der gedruckten Schaltungsplatte 14. Die plattierte Bohrung B 9 verbindet den elektrisch leitenden Draht 58 (Fig. 2), der sich vertikal erstreckt, mit der Insel P 1 L 1 auf der Deckplatte P 1. Die Bahn setzt sich fort durch das Leiterbahnsegment P 1 C auf der Deckplatte P 1 zur Insel P 1 L 2 und dann über den sich vertikal erstreckenden elektrisch leitenden Draht 60 (Fig. 2) zu der plattierten Bohrung B 10 in der gedruckten Schaltungsplatte 14. Die Bahn setzt sich fort durch einen Leiter 62 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14 zu dem elektrisch leitenden Bereich B 11, der sich durch die gedruckte Schaltungsplatte 14 zu deren Unterseite erstreckt. Der leitende Bereich B 11 ist über leitendes Material 40 mit der leitenden Insel P 6 L 1 verbunden, die über das Leiterbahnsegment P 6 C auf der Bodenplatte P 6 verbunden ist. Die Bahn läuft weiter über die leitende Insel P 6 L 2 zu dem leitenden Bereich B 12 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14, die mit einem Ausgang TB (Fig. 9) verbunden ist.

Obwohl die Leiter 50, 52, 54, 56, 62 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14 als auf der Oberseite befindlich gezeigt sind, ist verständlich, daß Abschnitte dieser Leiter auch über Durchverbindungen in der Platte 14 auf der Unterseite der Platte 14 angeordnet sein können, so daß die Schaltungselemente 16 A bis 16 D (Fig. 2) auf der Oberseite der gedruckten Schaltungsplatte (14) angeordnet sein können.

Es wird nun beschrieben, wie die Sicherheitseinrichtung 10 zusammengesetzt wird. Zuerst werden die Seitenplatten P 2 bis P 5 unter Verwendung von mit Keramik versetztem Epoxymaterial zusammengefügt. Die aus den Seitenplatten P 2 bis P 5 bestehende Anordnung wird dann unter Verwendung von mit Keramik versetztem Epoxymaterial 42 (Fig. 7) auf die gedruckte Schaltungsplatte 14 aufgesetzt. Als nächstes wird die Deckplatte P 1, an der die Leiter 58, 60 befestigt sind, an den Oberkanten der Seitenplatten P 2 bis P 5 unter Verwendung von mit Keramik versetztem Epoxymaterial 42 angebracht, wobei die Drähte 58, 60 durch die plattierten Bohrungen B 9, B 10 in der gedruckten Schaltungsplatte 14 geführt und durch Löten in Position gehalten werden, wodurch eine elektrische Verbindung der Drähte 58, 60 mit den plattierten Bohrungen B 9, B 10, hergestellt wird und die über die Lötverbindung überstehenden Enden werden abgeschnitten. Schließlich wird die Bodenplatte P 6 mit nicht gezeigtem leitenden Epoxymaterial auf den leitenden Inseln P 6 L 1, P 6 L 2 versehen und an der Unterseite der gedruckten Schaltungsplatte 14 unter Verwendung von mit Keramik versetztem Epoxymaterial 42 befestigt, so daß das leitende Epoxymaterial die leitenden Bereiche B 11, B 12 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14 kontaktiert. Die so zusammengesetzte Sicherheitseinrichtung 10 wird mittels einer nicht gezeigten Feder zusammengehalten, während das Epoxybondmaterial in einem Ofen bei etwa 125°C gehärtet wird. Danach wird die Feder entfernt. Es sei bemerkt, daß die Sicherheitseinrichtung 10 den Vorteil hat, daß sie mittels eines einfachen und kostengünstigen Verfahrens hergestellt werden kann. Ist die Einrichtung 10 einmal zusammengesetzt, dann führt jeder Versuch die Deckplatte P 1 zu entfernen zu einer Unterbrechung von zumindest einem der leitenden Drähte 58, 60.

Bei einem modifizierten Ausführungsbeispiel sind die vier Seiten P 2 bis P 5 mit einem Paar von keramischen Verbindungsstiften versehen, die mit Bohrungen in der gedruckten Schaltungsplatte 14 in Eingriff gehen, wenn die Vorrichtung zusammengesetzt wird. Diese Anordnung unterstützt die Positionierung der Seitenplatten P 2 bis P 5 auf der gedruckten Schaltungsplatte 14, wenn die Sicherheitseinrichtung 10 zusammengesetzt wird.

Unter Bezugnahme auf die Fig. 10 wird nun die elektronische Schaltung 16 gemäß Fig. 2 in näherer Einzelheit erläutert. Die elektronische Schaltung 16 umfaßt eine Datenverarbeitungsschaltung 100 und eine Eindringfeststellschaltung 103.

Die Datenverarbeitungsschaltung 100 kann dazu verwendet werden, gewünschte Datenverarbeitungsvorgänge, elektronische Geldüberweisungsvorgänge, Datenverschlüsselungen und - Entschlüsselungen, Prüfungen von persönlichen Identifikationsnummern, Datensende/Empfangsvorgänge, Zugriffssteuerungen und Banktransaktionen von zuhause durchzuführen. Die Datenverarbeitungsschaltung 100 enthält einen Prozessor 102 zum selektiven Steuern des Arbeitens der elektronischen Schaltung 16 unter Ansprechen auf Eingabedaten und Befehle, eine Zeitgabe- und Steuerschaltung 104 zum Steuern des Arbeitens des Prozessors 102, einen RAM-Speicher 108 zum Speichern eines durch den Prozessor 102 durchzuführenden Programms und zur Verwendung als Kurzzeitspeicher, einen Speicher 110 mit flüchtiger Speicherung zum Speichern der äußerst sensitiven oder Sicherheitsdaten, wie einen noch zu erläuternden Schlüsselspeicherschlüssel (KSK), einen Zufallszahlengenerator 112 und eine Eingabe/Ausgabeeinheit 114 (I/O-Einheit).

Ein Daten-, Steuer- und Adressenbus 116, ein bidirektionaler -I/O- Bus 118 und I/O-Leitungen 120 und 122 verbinden den Prozessor 102, die Zeitgabe- und Steuerschaltung 104, den RAM-Speicher 108 und die I/O-Einheit 114, damit die Datenverarbeitungsschaltung 100 die entsprechenden Datenverarbeitungsoperationen durchführen kann. Daten können über den bidirektionalen I/O-Bus 118 zum und vom Prozessor 102 und über die I/O-Leitungen 120 und 122 zu der oder von der I/O-Einheit 114 übertragen werden. Die entfernten Enden des I/O-Bus 118 und der I/O-Leitungen 120 und 122 können wahlweise beispielsweise mit einem anderen nicht gezeigten Datenprozessor, einem nicht gezeigten zentralen Rechner und einer nicht gezeigten peripheren Einheit, etwa einem Tastenfeld über den Verbinder 18 (Fig. 2) verbunden werden, damit die Datenverarbeitungsschaltung 100 ihre vorgewählten Operationen durchführen kann.

Die Stromversorgung für die elektronische Schaltung 16 erfolgt vorzugsweise von nicht gezeigten externen Stromquellen, wie Netzgeräten oder Batterien über den Steckverbinder 18.

Eine in dem im RAM-Speicher 108 gespeicherten Programm enthaltene Initialisierungs-Subroutine wird in einer speziellen Betriebsart durch eine autorisierte Person eingeleitet. Vorzugsweise kann diese Initialisierungssubroutine nur einmal nach vollständiger Zusammensetzung der Sicherheitseinrichtung 10 durchgeführt werden.

Für eine zusätzliche Sicherheit wird der Speicher 110 mit flüchtiger Speicherung beispielsweise als rückstellbarer Speicher etwa als ein 64-Bit-Schieberegisterspeicher ausgeführt.

Während der Durchführung einer Initialisierungssubroutine legt der Prozessor 102 ein INITIALIZE-Signal an den Zufallszahlengenerator 112, so daß dieser eine Zufallszahl erzeugt, die in dem Speicher 110 beispielsweise als Folge von 64-Zufallsbits gespeichert wird. Diese folge von 64 Zufallsbit ist der Schlüsselspeicherschlüssel (KSK), der denjenigen Datenteil in der Datenverarbeitungsschaltung 100 darstellt, der am sensitivsten ist. Der KSK wird dazu verwendet Schlüssel zu verschlüsseln, die in die Sicherheitseinrichtung 10 zur Speicherung in dem RAM-Speicher 108 einzugeben sind. Solche Schlüssel werden dann bei Datenverschlüsselungsoperationen verwendet. Die genaue Art und Weise, wie dieser KSK-Schlüssel verwendet wird, ist für die Erfindung nicht von Bedeutung und wird deshalb hier nicht beschrieben. Es ist jedoch zu bemerken, daß der rückstellbare Speicher 110 den KSK-Schlüssel speichert, daß der Inhalt des Speichers 110 nicht geändert werden kann, falls die Sicherheitseinrichtung 10 so programmiert wurde, daß das Initialisierungsprogramm nur einmal laufen kann, daß der KSK- Schlüssel niemals aus der Sicherheitseinrichtung nach außen abgegeben wird und daß aus Sicherheitsgründen ein Zugriff von außen zu dem KSK-Schlüssel im Speicher 110 auf verschiedene Weise verhindert werden muß.

Die elektronische Schaltung 16 enthält eine Eindringfeststellschaltung 103 die den KSK-Schlüssel in dem rückstellbaren Speicher 110 besonders aktiv zerstört, wenn irgendein Versuch gemacht wird, in das Gehäuse 12 der Sicherheitseinrichtung 10 einzudringen, um einen Zugriff zu dem in dem Speicher 110 gespeicherten KSK-Schlüssel zu bekommen. Es sei darauf hingewiesen, daß nach einer Zerstörung des KSK-Schlüssels alle in dem RAM-Speicher 108 gespeicherten verschlüsselten Daten oder Schlüssel bedeutungslos und damit nutzlos werden.

Eine erste Möglichkeit, in das keramische Gehäuse 12 der Sicherheitseinrichtung 10 einzudringen, ist ein Durchbohren des Gehäuses oder Zerbrechen desselben. Als Schutz gegen diese Möglichkeiten ist das Leitermuster der Fig. 9 zwischen ein Bezugspotential VC und Masse sowie an eine Abfühlschaltung 124 geschaltet. Ein Versuch das Gehäuse zu durchbohren oder zu zerbrechen, unterbricht das Leitermuster WM, so daß die Abfühlschaltung 124 ein Rückstellsignal erzeugt. Ein Versuch die Deckplatte P 1 zu entfernen, führt dazu, daß zumindest einer der leitenden Drähte 58, 60 zerbrochen werden, so daß wiederum das Leitermuster WM unterbrochen wird. Wird bei einem derartigen Versuch das Leitermuster WM kurzgeschlossen, dann erzeugt die Abfühlschaltung 124 ebenfalls ein Rückstellsignal.

Anhand von Fig. 11 wird nun die Eindringfeststellschaltung 103 beschrieben. Der Anschluß TB des Leitermusters WM ist über einen 100 kOhm-Widerstand mit einem Verbindungspunkt 142 verbunden. Der Verbindungspunkt 142 ist über einen 5,6 MOhm-Widerstand 144 an Masse, an einen 22 F-Kondensator 146 und an den Eingang eines Inverters 148 geschaltet. Der Ausgang des Inverters 148 steht mit einem Ausgang 150 in Verbindung der an den Rückstelleingang des rückstellbaren Speichers 110 angeschlossen ist.

Da der Anschluß TA des Leitermusters WM mit einer Bezugsspannungsquelle Vc verbunden ist, wird der Kondensator 146 normalerweise geladen gehalten. Eine Unterbrechung oder eine Masseschluß des Leitermusters WM führt jedoch dazu, daß der Kondensator 146 sich entlädt, wodurch ein positiver Rückstellimpuls am Ausgang des Inverters 148 erzeugt wird, der über den Ausgang 150 den rückstellbaren Speicher 110 zurückstellt.

Die übrigen Elemente in Fig. 11 dienen dazu, den Speicher 110 unter Ansprechen auf ein externes Rückstellsignal zurückzustellen, das über den Steckverbinder 18 an den Anschluß 152 angelegt wird. Der Anschluß 152 ist über einen 10 kOhm-Widerstand 154 auf Masse gelegt und mit dem Eingang eines Inverters 151 verbunden, dessen Ausgang über eine Isolationsdiode 158 mit dem Verbindungspunkt 142 in Verbindung steht. Es ist ersichtlich, daß ein positives Eingangssignal am Anschluß 152 einen positiven Rückstellimpuls am Ausgang 150 zur Rückstellung des rückstellbaren Speichers 110 erzeugt.

Claims

1. Sicherheitseinrichtung zum Schützen gespeicherter, sensitiver Daten, mit einem geschlossenen Gehäuse, das Speichervorichtungen zum Speichern sensitiver Daten enthält und eine Deckplatte, eine Bodenplatte und mehrere Seitenplatten aufweist, auf denen Leiterbahnsegmete angebracht sind, sowie Verbindungsmittel zum elektrischen Verbinden der Leiterbahnsegmente, damit sich ein Leiterbahnmuster ergibt, dessen Unterbrechung auf Grund eines Eindringversuches in das Gehäuse die Löschung des Inhalts der Speichervorrichtungen bewirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung eine gedruckte Schaltungsplatte (14) aufweist, auf der die Speichervorrichtungen (110) aufgebracht sind, daß die Seitenplatten (P 2 bis P 5) auf der gedruckten Schaltungsplatte (14) angebracht sind, die auf der Bodenplatte (P 6) angebracht ist, und daß die Verbindungsmittel Leiterbahnen (50, 52, 54, 56, 62) auf der gedruckten Schaltungsplatte (14) und leitende Drähte (58, 60 aufweisen, die sich von der Deckplatte (P 1) durch elektrisch leitende Öffnungen (B 9, B 10) in der gedruckten Schaltungsplatte (14) erstrecken und dadurch mit einem Teil der Leiterbahnen (56, 62) auf der gedruckten Schaltungsplatte (14) direkt verbunden sind.

2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnsegmente durch einen leitenden Dickfilm mit einer Dicke im Bereich von etwa 10 µm bis etwa 15 µm gebildet sind.

3. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterbahnsegmente meanderförmig im wesentlichen über die gesamte Innenfläche der Platten (P 1 bis P 6) ausgebildet sind.

4. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel elektrisch leitendes Epoxymaterial (40) aufweisen und leitende Inseln (B 1 bis B 8) auf der gedruckten Schaltungsplatte (14) mit leitenden Inseln an den Seitenplatten (P 2 bis P 5) verbinden.

5. Sicherheitseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungsmittel elektrisch leitendes Epoxymaterial (40) aufweisen und leitende Inseln auf der Bodenplatte (P 6) mit leitenden Bereichen verbinden, die sich durch die gedruckte Schaltungsplatte (14) erstrecken.

6. Sicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiterbahnmuster (WM) zwischen eine Spannungsversorgung (Vc) und ein Bezugspotential geschaltet ist und daß eine Abfühlschaltung (124) vorgesehen ist, die die Unterbrechung des Stromweges zwischen der Spannungsversorgung (Vc) und dem Bezugspotential feststellt.

7. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühlschaltung (124) eine Kapazität (146), die mit dem Leiterbahnmuster (WM) verbunden ist und einen Inverter (148) aufweist, der auf den Ladezustand der Kapazität (146) anspricht und ein Rückstellsignal zum Löschen der Speichervorrichtungen (110) unter Ansprechen auf die Unterbrechung des Leiterbahnmusters (WM) erzeugt.