DE4125198C1 - Portable data carrier with biometric scanner for user recognition - detects fingerprint structure through window on side of appts. housing - Google Patents

Portable data carrier with biometric scanner for user recognition - detects fingerprint structure through window on side of appts. housing

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Abstract

The portable data carrier described is in the shape of a pocket calculator and consists of a power supply unit based on solar cells (10), an alphanumeric keyboard (1), at least one crypto-chip (6), display unit (11), and at least one data transmitting unit (7,8,9). A biometric scanning system (2,3,4,5,) is mounted in the data carrier so that one surface of the carrier is scanned where a digit of a user is placed (2). This surface is provided with a window, with light sources (5) projecting beams on it from inside the carrier. Inside there is also a lens (3) and a light sensor (4) which is in connection with the crypto-chip in such a way that the structure and form of the finger is produced on the sensor for identification purposes. The sensor is a light-sensitive array. Data transfer may be carried out by an infrared receiver/transmitter (8,7) or optical fibre (9). USE/ADVANTAGE - E.g. for checking bank balance etc. Pocket calculator format allows low-cost mfr.

Description

Die Erfindung betrifft einen tragbaren Datenträger nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a portable data carrier according to the Preamble of claim 1.

Tragbare Datenträger sind in Form von Chipkarten bereits weit verbreitet. Die Chipkarte ist in Anbetracht der mit ihrer Hil­ fe realisierbaren Anwendungen vergleichsweise billig herstell­ bar. Ein wesentlicher Aspekt bei einer Chipkarten-Anwendung ist das Herstellen einer sicheren Beziehung zwischen Chipkar­ te und Chipkarten-Inhaber. Üblicherweise identifiziert sich der Chipkarteninhaber durch Eingabe einer PIN gegenüber der Chipkarte. Nach erfolgtem Vergleich der PIN auf der Chipkarte sind die meist sicherheitsrelevanten Funktionen der Chipkarte freigegeben. Die Sicherheit jedes Systems, in dem eine solche Chipkarte eingesetzt wird, ist demnach von der Geheimhaltung der PIN abhängig. Die Sicherheit geht beispielsweise dann ver­ loren, wenn der Karteninhaber in fahrlässiger Weise eine PIN auf der Chipkarte notiert und die Chipkarte anschließend ab­ handen kommt. Auch das Weitergeben der Chipkarte samt PIN an nahestehende Personen aus Vertretungs- oder Gefälligkeits­ gründen mindert die Sicherheit des Systems erheblich. Um einem möglichen Mißbrauch vorzubeugen, sind des­ halb bereits eine Reihe zusätzlicher Sicherheitsbarrieren vor­ geschlagen worden. Die Sicherheitsbarrieren sehen vor, daß zur Benutzeridentifikation biometrische Merkma­ le des Berechtigten, wie Fingerabdruck oder die menschliche Sprache einbezogen werden.Portable data carriers are already a long way off in the form of chip cards spread. The chip card is considering that with its Hil fe realizable applications comparatively cheap to manufacture bar. An essential aspect in a chip card application is establishing a secure relationship between Chipkar te and chip card holders. Usually identifies himself the chip card holder by entering a PIN towards the Smart card. After comparing the PIN on the chip card are the most security-relevant functions of the chip card Approved. The security of any system in which such Chip card is used is therefore of secrecy depends on the PIN. Security then goes away, for example read if the cardholder negligently uses a PIN noted on the chip card and then the chip card action comes. Also passing on the chip card together with the PIN related persons from substitution or courtesy founding reduces the security of the system considerably. To prevent possible abuse, the already a number of additional security barriers been beaten. See the security barriers before that biometric feature for user identification le of the beneficiary, such as fingerprint or human Language.

Um biometrische Merkmale sicher in einen tragbaren Datenträger einzugeben und diese dann im Datenträger verarbeiten zu können, müssen die technischen Vorrichtungen hierfür im Datenträger implementiert sein. Eine solche Imple­ mentierung ist bei den gegebenen Abmessungen für eine Chipkar­ te zu teuer.To keep biometric features safe in one portable disk and then enter it in the disk To be able to process, the technical devices for this be implemented in the data carrier. Such an imple  Mentoring is given the dimensions for a chip car te too expensive.

Der vorliegenden Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, einen tragbaren Datenträger so auszubilden, daß ein biometri­ sches Abtastsystem und weitere sicherheitserhöhende Komponen­ ten konventioneller Bauart kostengünstig im Datenträger mani­ pulationssicher integriert werden können.The present invention is therefore based on the object form a portable disk so that a biometric cal scanning system and other safety-enhancing components conventional design cost-effectively in the data medium mani can be integrated in a secure manner.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 an­ gegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the characterizing part of claim 1 given characteristics solved. Advantageous further developments of Invention are specified in the subclaims.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is described below the drawing explained in more detail.

Die Figur zeigt einen tragbaren Datenträger in Form eines Ta­ schenrechners. Dieser Taschenrechner umfaßt eine alphanumeri­ sche Tastatur 1, eine Anzeigeeinheit 11, Solarzellen 10 zum Aufladen des internen Akkus, einen Infrarotsender 7, einen Infrarotemp­ fänger 8, eine optische Schnittstelle 9 und ein biometrisches Abtastsystem, das aus einem Fenster 2, einer Optik 3, einem Bildaufnahmesensor 4 und Lichtquellen 5 besteht. Zusätzlich erkennt man im Innern des tragbaren Datenträgers einen Krypto­ chip 6.The figure shows a portable data carrier in the form of a pocket calculator. This calculator comprises an alphanumeric cal keyboard 1 , a display unit 11 , solar cells 10 for charging the internal battery, an infrared transmitter 7 , an infrared receiver 8 , an optical interface 9 and a biometric scanning system consisting of a window 2 , an optics 3 , one Image recording sensor 4 and 5 light sources. In addition, a crypto chip 6 can be seen inside the portable data carrier.

Die Größe des tragbaren Datenträgers ist so bemessen, daß er bequem in einer Hand liegen kann. Bei gewöhnlicher Handhabung des Datenträgers liegt an der von oben gesehen linken Sei­ tenwand des Datenträgergehäuses ein Finger des Benutzers auf. Genau an dieser Stelle ist das Fenster 2 des biometrischen Ab­ tastsystems im Gehäuse befestigt. Durch das Fenster 2 wird die Fingerkuppe mit Hilfe der als Leuchtdioden ausgebildeten Lichtquellen 5 aus dem Innern des Datenträgers heraus beleuch­ tet. Ein Abbild der Struktur der Oberfläche der Fingerkuppe wird über die Optik 3, die durch eine Linse realisiert ist, auf dem Bildaufnahmesensor 4 abgebildet. Die so abgebildete Struktur der Fingerkuppe wird im Datenträger mit der dort ge­ speicherten Sollstruktur der Fingerkuppe verglichen und nur bei positivem Vergleichsergebnis wird der tragbare Datenträger zur Benutzung freigegeben.The size of the portable data carrier is such that it can lie comfortably in one hand. During normal handling of the data carrier, a finger of the user rests on the left side wall of the data carrier housing, as seen from above. At exactly this point, the window 2 of the biometric scanning system is attached in the housing. Through the window 2 , the fingertip is illuminated from the inside of the data carrier by means of the light sources 5 designed as light-emitting diodes. An image of the structure of the surface of the fingertip is imaged on the image pickup sensor 4 via the optics 3 , which is implemented by a lens. The structure of the fingertip depicted in this way is compared in the data carrier with the target structure of the fingertip stored there, and the portable data carrier is only released for use if the result of the comparison is positive.

Damit ist ein Mißbrauch des tragbaren Datenträgers nahezu un­ möglich gemacht. Durch die vorteilhaften Abmessungen des trag­ baren Datenträgers können konventionelle Bauelemente zum Auf­ bau des Datenträgers verwendet werden. Diese konventionellen Baulemente sind äußerst preisgünstig auf dem Markt verfügbar.Misuse of the portable data carrier is thus almost un made possible. Due to the advantageous dimensions of the trag erable data carrier can conventional components to open construction of the data carrier can be used. These conventional ones Components are available on the market at extremely affordable prices.

Der erfindungsgemäße tragbare Datenträger kann bequem, ähnlich einer Fernbedienung von TV-Geräten gehandhabt werden. Zu die­ sem Zweck sind der Infrarotsender 7 und der Infrarotempfänger 8 im Datenträger integriert. Über eine Schnittstelle 9 werden Daten mit einem geeigneten Terminal ausgetauscht. Um die Si­ cherheit der dabei auftretenden Datenströme zu gewährleisten, enthält der tragbare Datenträger den Kryptochip 6. Mit Hilfe dieses Kryptochips 6 können Verschlüsselungsstrategien gemäß diversen Algorithmen (z. B. für digitale Unterschrift) realisiert werden. Mit diesem Infrarot­ system kann auch auf einfache Weise die Authentität eines Terminalbenutzers laufend kontrolliert werden, ohne für den Benutzer bei kurzzeitigem Verlassen des Terminalplatzes, störend zu wirken. Das Gerät wird dazu in die Handtasche oder eine Anzugta­ sche so eingesteckt, daß die Infraroteinrichtung optischen Kontakt mit dem Terminal hat.The portable data carrier according to the invention can be handled comfortably, similar to a remote control for TV sets. For this purpose, the infrared transmitter 7 and the infrared receiver 8 are integrated in the data carrier. Data is exchanged with a suitable terminal via an interface 9 . In order to ensure the security of the data streams that occur, the portable data carrier contains the crypto chip 6 . With the help of this crypto chip 6 , encryption strategies can be implemented in accordance with various algorithms (e.g. for digital signature). With this infrared system, the authenticity of a terminal user can also be continuously checked without disturbing the user if he temporarily leaves the terminal area. The device is inserted into the handbag or a suit pocket so that the infrared device has optical contact with the terminal.

Die Stromversorgung des tragbaren Datenträgers ist ohne Ein­ griff in das Gehäuse gesichert. Ein im Datenträger vorgesehe­ ner Akku wird durch die Solarzellen 10 immer wieder aufgela­ den. The power supply of the portable data carrier is secured without any intervention in the housing. A battery provided in the data carrier is repeatedly charged by the solar cells 10 .

Anhand der Anzeigeeinheit 11 und der Tastatur 1 kann der Datenträ­ gerinhaber stets unabhängig von einem Terminal seinen aktuellen Kontostand überprüfen.Using the display unit 11 and the keyboard 1 , the data carrier owner can always check his current account balance independently of a terminal.

Auch eine zusätzliche, schnelle und sichere Datenübertragung vom Datenträger zu einer anderen Systemeinheit ist durch die Implementierung der optischen Schnittstelle 9 im tragbaren Datenträger gewährleistet.Additional, fast and secure data transmission from the data carrier to another system unit is also ensured by the implementation of the optical interface 9 in the portable data carrier.

Claims (4)

1. Tragbarer Datenträger, insbesondere in Form eines Taschen­ rechners, bestehend aus einer Stromversorgungseinheit, einer alphanumerischen Tastatur (1), mindestens einem Kryptochip (6), einer Anzeigeeinheit (11), mindestens einer Datenübertra­ gungseinheit (7, 8, 9) und einem biometrischen Abtastsystem (2, 3, 4, 5), das so im Datenträger angeordnet ist, daß genau der Bereich der Oberfläche des Datenträgers abgetastet wird, an dem bei gewöhnlicher Handhabung des Datenträgers ein abzuta­ stendes Körperteil des Datenträgerbenutzers anliegt, da­ durch gekennzeichnet, daß an einer Sei­ tenfläche des quaderförmigen tragbaren Datenträgers, auf der gewöhnlich eine Fingerkuppe des Benutzers aufliegt, ein Fen­ ster (2) und im Inneren des Datenträgers mindestens eine, das Fenster (2) anstrahlende Lichtquelle (5) vorgesehen sind, daß im Innern des Datenträgers ein Bildaufnah­ mesensor (4) vorgesehen ist, welcher mit dem Kryptochip mani­ pulationssicher verbunden ist, und daß mit Hilfe einer Optik (3) die Struktur der auf dem Fenster (2) auflie­ genden Fingerkuppe auf den Aufnahmesensor (4) abgebildet wird.1. Portable data carrier, in particular in the form of a pocket calculator, consisting of a power supply unit, an alphanumeric keyboard ( 1 ), at least one crypto chip ( 6 ), a display unit ( 11 ), at least one data transmission unit ( 7, 8, 9 ) and one biometric scanning system ( 2 , 3, 4, 5 ), which is arranged in the data carrier in such a way that exactly the area of the surface of the data carrier is scanned at which a body part of the data carrier user to be scanned is present during normal handling of the data carrier, as characterized in that at a be tenfläche of the rectangular portable data carrier, on which usually rests a fingertip of the user, a dow (2) and the window are provided (2) spotlighting light source (5) in the interior of the data carrier at least one, that in the interior of the data carrier an image pickup sensor ( 4 ) is provided, which is connected to the crypto chip in a tamper-proof manner, and that with the aid of an optical system ( 3 ) the structure of the fingertip lying on the window ( 2 ) is imaged on the recording sensor ( 4 ). 2. Tragbarer Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Datenübertragungsein­ heit ein Infrarotsender (7) und ein Infrarotempfänger (8) vor­ gesehen sind.2. Portable data carrier according to claim 1, characterized in that an infrared transmitter ( 7 ) and an infrared receiver ( 8 ) are seen before as a data transmission unit. 3. Tragbarer Datenträger nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Da­ tenübertragungseinheit eine optische Schnittstelle (9) zum An­ schluß eines Glasfaserkabels vorgesehen ist.3. Portable data carrier according to one of claims 1 or 2, characterized in that an optical interface ( 9 ) for connection to a glass fiber cable is provided as Da transmission unit. 4. Tragbarer Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Stromversorgungseinheit Solarzellen (10) zum Nachladen eines Akkus vorgesehen sind.4. Portable data carrier according to claim 1, characterized in that solar cells ( 10 ) are provided for recharging a battery as the power supply unit.
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