DE4131248A1 - Verfahren zur pruefung eines mit chipkarten kommunizierenden terminals - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung eines mit Chipkarten kommunizierenden Terminals nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.

In modernen Datenverarbeitungs- und Kommunikationssystemen spielt der Schutz der Daten eine immer wichtigere Rolle. Die Qualität eines Systems in Bezug auf einen ausreichenden Daten­ schutz hängt dabei entscheidend davon ab, inwieweit es gelingt, daß der Zugriff zum System nur für berechtigte Personen möglich ist und umgekehrt nichtberechtigte Personen mit absoluter Si­ cherheit ausgesperrt werden. Eine einfache, wenn auch nicht absolut sichere Möglichkeit zur Überprüfung der Zugriffsberech­ tigung zu einem System sind z. B. sogenannte Paßwörter, die nur dem berechtigten Benutzer bekannt sind und die vom Benutzer be­ liebig oft geändert werden können. Da bei Paßwörtern die Gefahr besteht, daß sie von Unbefugten ausgespäht oder abgehört werden können, sind zusätzliche Sicherungsmaßnahmen unverzichtbar. Ei­ ne dieser Maßnahmen ist z. B. die Ver- und Entschlüsselung der übertragenen Informationen, eine Maßnahme, die bei Datenverar­ beitungssystemen u. a. mit Hilfe der Chipkarte realisierbar ist. Mit der fortschreitenden Einbeziehung der Chipkarte in Daten­ verarbeitungssysteme entsteht andererseits insofern ein zusätz­ liches Sicherheitsrisiko, als Chipkarten relativ leicht verlo­ ren gehen können. Es muß deshalb unbedingt dafür gesorgt wer­ den, daß die Chipkarte bei Verlust in jedem Fall vor einem eventuellen Mißbrauch geschützt ist. Die Chipkarte ist deshalb so konzipiert, daß auf die in einer gesicherten Chipkarte ge­ speicherten Daten nur dann zugegriffen werden kann, wenn vom Benutzer vorab ein nur in der Chipkarte abgespeicherter Identi­ fikator, beispielsweise eine persönliche Identifikationsnummer, die sogenannte PIN, eingegeben wird.

Eine weitere Sicherheitsbarriere kann mit Hilfe der Authentifi­ kation der Chipkarte zum System aufgebaut werden. Diese Authen­ tifikation verhindert, daß ein beliebiger Teilnehmer durch die Vorgabe, befugt zu sein, an geheime Informationen im System gelangen kann. Eine wesentliche Voraussetzung für die Authen­ tifikation ist ein persönliches, nicht kopierbares Merkmal des Teilnehmers. Dieses nicht kopierbare Merkmal des Teilnehmers wird mit Hilfe eines geheimen Schlüssels für die Ver- und Ent­ schlüsselung erreicht, der den beiden Partnern, d. h. einerseits der Chipkarte und andererseits dem System, und zwar nur diesen beiden Partnern bekannt ist.

Die enge schaltungstechnische Verknüpfung zwischen Chipkarte und Benutzerterminal setzt allerdings auch voraus, daß nicht nur der Benutzer der Chipkarte seine Identität nachweist, son­ dern daß auch auf der Seite des Terminals sichergestellt ist, daß der Datenfluß im Terminal unmanipuliert abläuft.

Zur gegenseitigen Authentifikation von Chipkarte und Terminal ist die sogenannte "challenge-response" Methode bekannt, bei der unter Verwendung eines geheimen Schlüssels und eines Chiffrieralgorithmus, die jeweils identisch für beide Kommuni­ kationspartner sowohl in der Chipkarte als auch im Terminal ge­ speichert sind, in Abhängigkeit von Zufallszahlen sowohl in der Chipkarte als auch im Terminal sogenannte Autorisierungspara­ meter gebildet werden, die zu Prüfzwecken zum jeweils anderen Partner übertragen werden. Im einzelnen läuft dieses Verfahren so ab, daß zunächst eine in der Chipkarte erzeugte erste Zu­ fallszahl an das Terminal übertragen wird. Das Terminal ver­ schlüsselt diese Zufallszahl und sendet das Ergebnis als Auto­ risierungsparameter zurück. Die Chipkarte vollzieht die gleiche Prozedur und vergleicht ihr Ergebnis mit dem zurückgesendeten Ergebnis aus dem Terminal. Bei Übereinstimmung weiß die Chip­ karte, ob ein unmanipuliertes Terminal vorhanden ist. Dieser Vorgang wird mit einer zweiten Zufallszahl in umgekehrter Rich­ tung wiederholt, wobei der Vergleich diesmal im Terminal statt­ findet.

Der vorliegenden Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art in der Weise zu verbes­ sern, daß der Benutzer einer Chipkarte schnell und einfach er­ kennen kann, ob das Terminal, in das er seine Chipkarte ge­ steckt und mittels dessen Tastatur er seine persönliche Identi­ fikationsnummer PIN eingegeben hat, ob also dieses Terminal einwandfrei, d. h. unmanipuliert arbeitet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Merkmalen der Unteransprüche.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden in einem Aus­ führungsbeispiel anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen

Fig. 1 das Prinzip des "callenge-response"-Verfahrens bei der Prüfung des Terminals durch die Chipkarte,

Fig. 2 das Prinzip des "callenge-response"-Verfahrens in um­ gekehrter Richtung mit einer erfindungsgemäßen Ausge­ staltung zur Anzeige des Prüfergebnisses aus Fig. 1.

Die Fig. 1 und Fig. 2 zeigen die für die Erläuterung der Erfin­ dung jeweils erforderlichen Komponenten eines aus Chipkarte CK und Terminal T bestehenden Kommunikationssystems. Ein in der Chipkarte CK enthaltener Zufallsgenerator erzeugt eine Zu­ fallszahl V1, die nach Übertragung in das Terminal T mit Hilfe eines Schlüssels K und eines Chiffrieralgorithmus f ver­ schlüsselt wird. Das Ergebnis wird als Autorisierungsparameter AP1 an die Chipkarte CK zurückgesendet. Die Chipkarte CK ge­ neriert auf gleiche Weise den Autorisierungsparameter AP1′ und vergleicht ihren eigenen Autorisierungsparameter AP1′ mit dem empfangenen Autorisierungsparameter AP1. Eine Übereinstimmung ist ein Indiz dafür, daß ein echtes, nicht manipuliertes Ter­ minal vorliegt, d. h. daß im Sicherheitsmodul des Terminals ein gültiger Schlüssel vorhanden ist.

Damit nun das Ergebnis dieser Prüfung in dem als "echt" er­ kannten Terminal angezeigt werden kann, erfolgt der soeben be­ schriebene Vorgang in umgekehrter Richtung unter Verwendung einer zweiten Zufallszahl V2, die im Terminal T generiert und zur Chipkarte CK übertragen wird. Der in der Chipkarte CK ge­ bildete zweite Autorisierungsparameter AP2 wird dabei in Ab­ hängigkeit von einem aus dem ersten Vergleich herrührenden po­ sitiven Vergleichsergebnis JC an das Terminal T übertragen. Schließlich werden im Sicherheitsmodul des Terminals T in Ab­ hängigkeit von dem aus dem Vergleich der zweiten Autorisie­ rungsparameter AP2, AP2′ im Terminal resultierenden Ver­ gleichsergebnis optisch und/oder akustisch unterscheidbare Prüfsignale erzeugt. Im Falle der Übereinstimmung wird als po­ sitives Quittungssignal beispielsweise ein akustisches Lang­ ton-Signal AS erzeugt. Bei negativer Quittung ertönt ein vom Langton-Signal deutlich unterscheidbares anderes Akustiksig­ nal, z. B. eine Signalfolge mit kurzen Einzelsignalen und kur­ zen Intervallen oder es ertönt überhaupt kein Signal.

Das positive bzw. negative Quittungssignal kann mit weiteren Prüfsignalen, die im Zuge zusätzlicher Prüfungen in der Chip-Karte generiert und an das Terminal übertragen werden, logisch verknüpft werden.

Claims (3)

1. Verfahren zur Prüfung eines mit Chipkarten kommunizierenden Terminals, unter Verwendung eines geheimen Schlüssels und ei­ nes Chiffrieralgorithmus, die jeweils identisch für beide Kom­ munikationspartner sowohl in der Chipkarte als auch in einem Sicherheitsmodul innerhalb des Terminals gespeichert sind und aus denen in Abhängigkeit von Zufallszahlen, die in der Chip­ karte bzw. im Sicherheitsmodul des Terminals generiert und wechselweise auch zum jeweils anderen Partner übertragen wer­ den, je ein Autorisierungsparameter gebildet und zu Prüf­ zwecken zum jeweils anderen Partner übertragen wird, wo je­ weils ein Vergleich der beiden jeweils aus der gleichen Zu­ fallszahl abgeleiteten Autorisierungsparameter durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß, ausgehend von einem ersten in der Chipkarte (CK) stattfinden­ den Vergleich erster Autorisierungsparameter (AP1, AP1′) in Ab­ hängigkeit von einer im Terminal (T) generierten Zufallszahl (V2) zweite Autorisierungsparameter (AP2, AP2′) gebildet werden, daß der in der Chipkarte gebildete zweite Autorisie­ rungsparameter (AP2) in Abhängigkeit von einem aus dem ersten Vergleich herrührenden positiven Vergleichsergebnis (3C) an das Terminal (T) übertragen wird und daß im Sicherheitsmodul des Terminals in Abhängigkeit von dem aus dem Vergleich der zweiten Autorisierungsparameter im Terminal resultierenden Vergleichsergebnis optisch und/oder akustisch unterscheidbare Prüfsignale (AS) erzeugt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei posi­ tivem Vergleichsergebnis ein Langton-Signal und bei negativem Vergleichsergebnis eine Kurzton-Signalfolge ertönt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das posi­ tive bzw. negative Vergleichsergebnis mit weiteren Prüfsigna­ len verknüpft wird.