DE3804618A1 - Programmierbare chipkarte - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft eine programmierbare Chipkarte
mit den im Oberbegriff des Anspruches 1 angegebenen
Merkmalen.
Scheckkartengroße Kunststoffkärtchen finden seit
geraumer Zeit in vielen Bereichen des täglichen Lebens
eine breite Anwendung. Aus einer Vielzahl von
Anwendungsmöglichkeiten sind der Einsatz als Ausweis-,
Kredit-, Zugangskontroll- oder Scheckkarte als
Beispiele zu nennen.
Im Zuge einer umfassenden Anwendung der Daten
verarbeitung und der rapiden Weiterentwicklung mikro
elektronischer Bauelemente wurden Kunststoffkarten
entwickelt, die eine gewisse "Intelligenz" aufweisen.
Als ein Beispiel sei hier die Euroscheck-Karte
genannt, in die seit geraumer Zeit ein maschinen
lesbarer Magnetstreifen integriert ist. Auf diesem
Magnetstreifen sind Daten, wie Kontonummer und eine
dem Kontoinhaber zugeordnete und nur diesem bekannte
Geheimzahl abspeicherbar. Im Dialog mit entsprechenden
Peripheriegeräten - im Falle der Euroscheck-Karte also
mit dem sogenannten Eurochscheck-Geldautomaten -
können vom Karteninhaber bestimmte Aktionen
vorgenommen werden. Der Nachweis über dessen
Berechtigung zur Ausführung dieser Aktionen wird durch
Eingabe der Geheimzahl in das Peripheriegerät und
anschließendem Vergleich zwischen dieser Eingabe und
der auf der Karte gespeicherten wirklichen Geheimzahl
geprüft. Dies dient dem Schutz vor einer unbefugten
Benutzung einer beispielsweise verlorengegangenen oder
entwendeten Karte.
Neben den Magnetstreifen-codierten Berechtigungskarten
sind sogenannte Chipkarten bekannt, bei denen mikro
elektronische Bauelemente in Form von integrierten
Schaltungen, Speichern u.dgl. in einen kartenförmigen
Träger aus Kunststoffmaterial implantiert und durch
einen Adress-, Daten- bzw. Steuerbus untereinander
verbunden sind. Bei den Bauelementen handelt es sich
insbesondere um einen Mikroprozessor als Zentral
einheit mit Rechen- und Leitwerk, einen programmier
baren und gegebenenfalls lösch- und neu programmier
baren Nur-Lese-Speicher als Programmspeicher und einem
Schreib-Lese-Speicher als Datenspeicher mit freiem
Zugriff. Chipkarten sind demzufolge nichts anderes als
Kunststoffkarten mit eingebautem Computer. In dem Nur-
Lese-Speicher sind neben qualifizierten Programmen
zur Ausführung bestimmter Aktionen auch fest
gespeicherte Daten abgelegt. Verwendet werden
derartige Chipkarten beispielsweise bei Zahlungs
systemen verschiedener Kreditorganisationen oder
Banken. Da sie nicht nur Daten speichern können,
sondern im Unterschied zu Magnetkarten auch einen
wesentlich höheren Schutz gegen Mißbrauch bieten, ist
eine Online-Überprüfung zur Identifikation des
jeweiligen Karteninhabers und dessen Berechtigung über
teuere Datenleitungen zu Zentralcomputern nicht mehr
notwendig. Chipkarten werden demzufolge im Offline-
Verfahren angewendet, wodurch man ohne die Netz
verbindung und die damit anfallenden Gebühren mit den
Zentralcomputern des die jeweilige Karte ausgebenden
Distributors auskommt. Trotz der überragenden
"Intelligenz" dieser neuartigen Chipkarten kann auf
teuere Peripheriegeräte zur Abfrage der auf der
Chipkarte gespeicherten Informationen nicht verzichtet
werden, was beispielsweise einer schnellen Weiter
verbreitung eines bestimmten Zahlungssystemes im
Kreditkartenwesen entgegensteht.
Darüber hinaus kann die Sicherungsfunktion gegen
unbefugtes Benutzen weder von der mit Magnetstreifen
versehenen Karte, noch den weiterentwickelten Chip
karten erfüllt werden, wenn keine Peripheriegeräte zur
Verfügung stehen. Als Beispiel wird hier auf die
bargeldlose Zahlung mit Euroschecks verwiesen. In
diesem Falle wird die Berechtigung des Karten- und
Scheckinhabers lediglich durch das gleichzeitige
Vorhandensein dieser beiden Komponenten mit überein
stimmender Konto- und Scheckkartennummer sowie dem
Vergleich der Unterschrift des Scheckausstellers und
der auf der Scheckkarte überprüft. Hier ist also ein
denkbar geringer Schutz gegen Mißbrauch gegeben.
Ausgehend von den vorstehend genannten Nachteilen der
verschiedenen Kartentypen liegt der Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine Chipkarte zu schaffen, die auch
im Einsatz ohne Peripheriegeräte einen umfassenden
Schutz vor Mißbrauch bietet.
Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden
Merkmalen des Anspruches 1 angegeben. Demnach ist die
Chipkarte mit einer integrierten Energieversorgung
beispielsweise in Form einer Miniaturbatterie
versehen, womit sie grundsätzlich autark ohne
Peripheriegeräte verwendbar ist. Weiterhin ist ein
Nur-Lese-Speicher als weiterer Datenspeicher für
extern nicht veränder- und abrufbare Kenngrößen
eingebaut. In diesem Datenspeicher kann beispielsweise
eine dem Karteninhaber zugeordnete, persönliche Geheim
zahl abgespeichert sein. Weiterhin ist eine Eingabe
und Anzeigeeinheit auf der Chipkarte vorgesehen.
Durch die neuartige Ausrüstung der Chipkarte kann sich
der rechtmäßige Kartenbesitzer direkt durch die Karte
selbst und ohne Verwendung irgendwelcher Peripherie
geräte vor jeder Azeptanzstelle - beispielsweise dem
Geschäft, in dem mit Scheck bezahlt werden soll -
ausweisen. Dazu muß er die nur ihm bekannte
persönliche Kenngröße - eine persönliche Geheimzahl
beispielsweise - in die Chipkarte eingeben. Durch den
internen Mikroprozessor gesteuert wird diese Eingabe
mit der im Nur-Lese-Speicher abgelegten Soll-Kenngröße
verglichen und in der Anzeigeeinheit eine
entsprechende Ausgabe generiert, daß zwischen den
verglichenen Größen Übereinstimmung herrscht. Der
rechtmäßige Karteninhaber wird also durch seinen
Dialog mit der Karte selbst eindeutig und für die
Akzeptanzstelle jederzeit erkennbar identifiziert.
Aufwendige Peripheriegeräte, teuere Online-Prüf
verfahren mit kostenintensiven Standleitungen etc.
können entfallen.
Es ist darauf hinzuweisen, daß durch eine
entsprechende Programmierung der Chipkarte eine Sperre
eingebaut ist, die verhindert, daß zum unbefugten
Herausfinden der persönlichen Kenngröße ständig im
Speicher auf diese zugegriffen und sie mit einer
beliebigen Eingabe vergleichbar ist, bis eine Über
einstimmung festgestellt wird. Diese Prozedur
entspricht der in Euroscheck-Geldautomaten eingebauten
Sicherungsfunktion, wonach eine in den Automaten
eingeschobene Euroscheckkarte eingezogen wird, wenn
dreimal eine falsche Geheimzahl eingegeben worden ist.
Die Anzeigeeinheit zur Informationsausgabe während des
Dialogs mit der Karte kann sowohl akustische als auch
optische Signale aussenden. Als Eingabeeinheit für die
Kenngröße etc. können beliebige Bedienungs- oder
Abtastelemente verwendet werden, deren Eingabesignale
eine eindeutige Zuordnung und Vergleich mit der intern
gespeicherten Kenngröße erlauben. Von Vorteil und
besonders einfach ist jedoch eine von Scheckkarten
rechnern her bekannte, alphanumerische Tastatur als
Eingabeeinheit, die Ziffern- und Steuertasten
aufweist. Damit kann die erfindungsgemäße Chipkarte
bedient und beispielsweise eine persönliche Geheimzahl
vom Karteninhaber eingegeben werden.
Entsprechend ist eine alphanumerische Anzeigeeinheit
von Vorteil, die beispielsweise in Form einer Flüssig
kristallanzeige realisiert werden kann. Letztere hat
den Vorteil eines besonders geringen Energieverbrauchs
bei guter Ablesbarkeit.
Ist, wie in Anspruch 4 angegeben, die Chipkarte mit
einer integrierten Solarzelleneinheit zur Energie
versorgung ausgestattet, ist sie jederzeit einsatz
bereit. Insbesondere entfällt die Nachrüstung mit
Batterien.
Nach Anspruch 5 weist die Chipkarte einen weiteren
elektrisch löschbaren, programmierbaren Nur-Lese-
Speicher als zusätzlichen Programmspeicher auf. Dieser
Speicher kann als Transaktionsspeicher fungieren,
durch den der Dialogablauf der Chipkarte an spezielle
vom Kartendistributor gewünschte Einsatzstrukturen
angepaßt werden kann. Der Distributor programmiert die
Chipkarte auf eine Weise, wie sie der von ihm
gewünschten Organisationsstruktur für den Aktions
ablauf im Umgang mit der Chipkarte entspricht. Da der
weitere Nur-Lese-Speicher elektrisch löschbar und
wieder programmierbar ist, kann die Chipkarte von
ihrem Inhaber auch so programmiert werden, daß sie auf
Wunsch bestimmte Zusatzfunktionen oder Optionen
erfüllt. Ein Zugriff auf die vom Kartendistributor zur
Autorisierung festgelegte, dem jeweiligen Karten
inhaber zugeordnete, persönliche Kenngröße darf
natürlich nicht möglich sein.
Weiterhin ist es denkbar, durch eine entsprechende
Programmierung der Chipkarte auch die Akzeptanzstelle
- das Geschäft beispielsweise, in dem per Scheck oder
Kreditkarte bezahlt werden soll - selbst in das durch
die "intelligente" Chipkarte mögliche Prüfverfahren
einzubeziehen. Beispielsweise kann die Akzeptanzstelle
in einem ersten Prüfschritt einen ihr zugeordneten
Geschäfts- oder Autorisierungscode direkt über das
Eingabefeld der Chipkarte eingeben, wodurch die Karte
erst aktivierbar ist. Bei ordnungsgemäßer Prüf
aktivierung kann sich die Chipkarte mit einem Ergebnis
code melden, der als Beweis für eine erfolgte Über
prüfung der Berechtigung des Karteninhabers von der
Akzeptanzstelle dem Kartendistributor übermittelt
werden kann. Der vorgenannte Prüfablauf hat des
weiteren den Vorteil, daß die Chipkarte nur von einer
autorisierten Akzeptanzstelle aktivierbar ist.
Eine umfassende Nutzung und Einbindung der erfindungs
gemäßen Chipkarte in bestehende Kartensysteme ist
möglich, wenn diese über eine entsprechende Schnitt
stelle des Adress-, Daten- und/oder Steuerbus an
Peripheriegeräte anschließbar ist. Damit kann sie
sowohl autark als auch im Off-Line-Verfahren
angewendet werden (Anspruch 6).
Dem gleichen Zweck dient eine Ausgestaltung der Chip
karte nach Anspruch 7, wonach sie zusätzlich mit von
Peripheriegeräten lesbaren Codierungen, wie Magnet
streifen, Induktiv-, Infrarot- oder Balkencodierungen
versehen ist.
Zusammenfassend ermöglicht die erfindungsgemäße Chip
karte in der Summe ihrer Eigenschaften und Vorteile
einen wesentlich verbesserten Schutz gegen unbefugte
Benutzung. Da die Chipkarte selbst ohne Rückgriff auf
Peripheriegeräte dialogfähig ist, kann sie quasi aus
sich heraus melden, ob sie vom rechtmäßigen Karten
inhaber benutzt wird, da durch Eingabe von
personalisierten, geheimen Daten der Karteninhaber
absolut sicher durch die Karte an sich authentifiziert
wird, ohne weitere Authentifizierungsstellen
einschalten zu müssen. Weiterhin kann die Karte der
Akzeptanzstelle von sich aus ihre Gültigkeit, Qualität
und/oder sonstige interessierende Kriterien über den
Karteninhaber (beispielsweise Sperrvermerke, Nicht
berechtigungen etc.) vermitteln. Nicht zuletzt
begünstigt der niedrige Herstellungspreis der Chip
karte - vergleichbar etwa mit dem eines Scheckkarten
rechners - ihre umfassende Verbreitung.
Die Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren in
einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Darstellung der Bedienungsseite der Chip
karte und
Fig. 2 ein Blockschaltbild des inneren Aufbaus der
Chipkarte.
Wie bekannt sind die mikroelektronischen Bauelemente
der Chipkarte in einen kartenförmigen Träger (1) aus
steifem, etwas flexiblem Kunststoffmaterial
implantiert. Die Technik der Integration der Bau
einheiten in diesen Träger (1) ist bekannt und bedarf
keiner weiteren Erläuterung.
Die Chipkarte weist neben dem Mikroprozessor (3) mit
üblicherweise seinem Rechen- und Leitwerk als zentrale
Rechen-, Logik- und Steuereinheit verschiedene
Speicher, Eingabe-, Anzeigeeinheiten und eine
Spannungsversorgung auf. Bei den Speichern handelt es
sich um einen löschbaren, programmierbaren Nur-Lese
Speicher (4) (EPROM), einen elektrisch löschbaren,
programmierbaren Nur-Lese-Speicher (5) (EEPROM), einem
weiteren Nur-Lese-Speicher (6) (ROM) sowie einem
Schreib-Lese-Speicher (7) (RAM). Als Eingabeeinheit
ist eine alphanumerische Folientastatur (8)
vorgesehen, die die Zifferntasten (9) mit den Ziffern
"O" bis "9" und die verschiedenen Steuertasten (10)
aufweist. Als Anzeigeeinheit wird eine Flüssigkristall
anzeige (11) verwendet. Der Mikroprozessor (3),
sämtliche Speicher (4 bis 7), die Folientastatur (8)
und die Flüssigkristallanzeige (11) sind über einen
Adress- (12), Steuer- (13) und Datenbus (14) jeweils
miteinander verbunden. Die vorgenannten Busleitungen
münden in eine Schnittstelle (15), mit der die Chip
karte mit Peripheriegeräten in Dialog treten kann.
Die zentrale Spannungsversorgung wird durch die Solar
zelleneinheit (16) gewährleistet. Der Über
sichtlichkeit halber wurden in Fig. 2 die jeweiligen
Verbindungsleitungen zwischen dieser Solarzellen
einheit (16) und den einzelnen Baueinheiten der Chip
karte weggelassen.
Die Programmierung der Chipkarte wird vom Karten
distributor vorgenommen, indem ein entsprechendes
Programm im Nur-Lese-Speicher (4) (EPROM)
abgespeichert wird. Dieses Programm steuert alle
internen Funktionen der Chipkarte sowie den
gewünschten externen Dialogablauf. Gegebenenfalls
können in dem auf sehr einfache Weise elektrisch lösch
baren und wieder programmierbaren Nur-Lese-Speicher
(5) (EEPROM) vom Kartendistributor Zusatzprogramme zur
Anpassung der Chipkarte an verschiedene Organisations
strukturen bei deren Einsatz gespeichert werden.
Außerdem kann hier als Option die Möglichkeit gegeben
werden, vom Karteninhaber selbst bestimmte Funktionen
programmgemäß abzuspeichern.
In dem Nur-Lese-Speicher (6) (ROM) ist die dem
jeweiligen Karteninhaber zugeordnete, persönliche
Geheimzahl angegeben. Programmgemäß wird gewähr
leistet, daß auf diese Geheimzahl nur im internen
Vergleich zugegriffen werden kann. Ein Ausgeben dieser
Geheimzahl über die Flüssigkristallanzeige (11) bzw.
deren Auslesen über die Schnittstelle (15) auf ein zur
Anzeige der Geheimzahl eingerichtetes Peripheriegerät
darf nicht möglich sein.
Der Schreib-Lese-Speicher (7) (RAM) dient als Arbeits
speicher, in dem beispielsweise die über die Folien
tastatur (8) eingegebenen Ziffern und Steuerbefehle
zwischengespeichert und beim entsprechenden Programm
lauf beispielsweise zum Vergleich der Geheimzahl mit
der eingegebenen Zahl, abgerufen werden.
Die nicht dargestellte Rückseite des Trägers (1) kann
beispielsweise mit einem Magnetstreifen versehen sein,
auf dem weitere Daten gespeichert sind.
Der Gebrauch der erfindungsgemäßen Chipkarte soll
anhand des Beispieles "Bezahlung eines Kaufpreises per
Scheck" nachfolgend erläutert werden:
Die erfindungsgemäße Chipkarte wird dem Verkäufer
vorgelegt und durch Betätigung der Steuertaste (10)
"Dia/Start" aktiviert. Nach Eingeben des Geheimcodes
über die Steuertaste (10) "GC" und eine entsprechende
Ziffernfolge wird in der Chipkarte die eingegebene
Zahl mit der im Nur-Lese-Speicher (6) (ROM) abgelegten
Geheimzahl verglichen. Stimmt diese überein, erscheint
auf der Flüssigkristallanzeige (11) beispielsweise die
Information "GC OK", wodurch sich der Karteninhaber
als rechtmäßiger Inhaber legitimieren kann. Um dem
Kartendistributor analog der Notierung der Karten
nummer auf einem Euroscheck mitzuteilen, daß die
entsprechende Überprüfung stattgefunden hat, kann
durch Betätigung der Steuertaste (10) "AC" ein im
Nur-Lese-Speicher (6) (ROM) abgelegter Akzeptanz
stellencode abgerufen und auf dem begleitenden Scheck
notiert werden.
Es ist darauf hinzuweisen, daß die erfindungsgemäße
Chipkarte bei entsprechender Belegung verbleibender
Steuertasten (10) bzw. Mehrfachbelegung vorhandener
Tasten zusätzlich beispielsweise auch als Taschen
rechner oder kleine Datenbank verwendet werden könnte.
Diese Möglichkeit hängt im wesentlichen nur davon ab,
inwieweit in den Speichern der Chipkarte noch freier
Speicherplatz für diese Zusatzfunktionen verbleibt.
Bezugszeichen
1 Träger
2 Bedienungsseite
3 Mikroprozessor
4 Nur-Lese-Speicher (EPROM)
5 Nur-Lese-Speicher (EEPROM)
6 Nur-Lese-Speicher (ROM)
7 Schreib-Lese-Speicher (RAM)
8 Folientastatur
9 Zifferntaste
10 Steuertaste
11 Flüssigkristallanzeige
12 Adressbus
13 Steuerbus
14 Datenbus
15 Schnittstelle
16 Solarzelleneinheit
2 Bedienungsseite
3 Mikroprozessor
4 Nur-Lese-Speicher (EPROM)
5 Nur-Lese-Speicher (EEPROM)
6 Nur-Lese-Speicher (ROM)
7 Schreib-Lese-Speicher (RAM)
8 Folientastatur
9 Zifferntaste
10 Steuertaste
11 Flüssigkristallanzeige
12 Adressbus
13 Steuerbus
14 Datenbus
15 Schnittstelle
16 Solarzelleneinheit
Claims (8)
1. Programmierbare Chipkarte zur Verwendung als
Ausweis-, Kredit-, Zugangskontroll-, Scheckkarte
o.dgl. mit folgenden, in Form von integrierten
Schaltungen in einen kartenförmigen Träger (1) aus
Kunststoffmaterial implantierten, mikro
elektronischen Bauelementen, die durch einen
Adress- (12), Daten- (14) bzw. Steuerbus (13)
untereinander verbunden sind:
- - Einem Mikroprozessor (3) als Zentraleinheit mit Rechen- und Leitwerk,
- - einem programmierbaren und gegebenenfalls lösch und neu programmierbaren Nur-Lese-Speicher (4) als Programmspeicher und
- - einem Schreib-Lese-Speicher (7) als Datenspeicher mit freiem Zugriff, gekennzeichnet durch
- - eine integrierte Energieversorgung zur autarken Verwendbarkeit der Chipkarte ohne Peripherie geräte,
- - einen Nur-Lese-Speicher (6) als weiteren Daten speicher für extern nicht-veränder- und abrufbare Kenngrößen, wie einer dem Karteninhaber zugeordneten, persönlichen Geheimzahl,
- - eine Eingabeeinheit zur Eingabe einer karten intern auf Übereinstimmung mit der im Nur-Lese- Speicher abgespeicherten Kenngröße vergleichbaren Eingabegröße und
- - eine Anzeigeeinheit zur Ausgabe des Ergebnisses des vorgenannten Vergleiches,
womit die vorgenannten Bauelemente u.a. eine karten
interne autarke Sicherheitsvorrichtung gegen
unbefugtes Benutzen der Chipkarte bilden.
2. Chipkarte nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Eingabeeinheit eine alphanumerische
Tastatur (Folientastatur 8) mit Ziffern- (9) und
Steuertasten (10) ist.
3. Chipkarte nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Anzeigeeinheit eine alphanumerische Leucht
dioden-, Flüssigkristallanzeige (11) o.dgl. ist.
4. Chipkarte nach einem der vorgenannten Ansprüche,
gekennzeichnet durch
eine in die Chipkarte integrierte Solarzellen
einheit (16) zur Energieversorgung.
5. Chipkarte nach einem der vorgenannten Ansprüche,
gekennzeichnet durch
einen weiteren elektrisch löschbaren, programmier
baren Nur-Lese-Speicher (5) als weiteren Programm
speicher.
6. Chipkarte nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Chipkarte durch eine entsprechende Schnitt
stelle (15) von Adress- (12), Daten- (14) und/oder
Steuerbus (13) an Peripheriegeräte anschließbar ist.
7. Chipkarte nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Chipkarte mit von Peripheriegeräten
lesbaren Codierungen wie Magnetstreifen, Induktiv-,
Infrarot- oder Balkencodierungen versehen ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3804618A DE3804618A1 (de) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | Programmierbare chipkarte |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE3804618A DE3804618A1 (de) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | Programmierbare chipkarte |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3804618A1 true DE3804618A1 (de) | 1989-08-24 |
Family
ID=6347419
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE3804618A Withdrawn DE3804618A1 (de) | 1988-02-13 | 1988-02-13 | Programmierbare chipkarte |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE3804618A1 (de) |
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