DE4215956A1 - Information transmission system for transportable data cards - has card with monolithic integrated semiconductor chip coupled to read/write unit with control circuit for data checking - Google Patents

Information transmission system for transportable data cards - has card with monolithic integrated semiconductor chip coupled to read/write unit with control circuit for data checking

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Abstract

The information transmission system has a read/write unit (1) and a transportable data card (2). The data card has a monolithic integrated semiconductor chip (HL) containing a control stage (PU2) and a receiver (1Fb). The read/write unit has a control unit (PU1) to check the data of the card. Information (IN1) is transmitted (IFn) to the card. Card information is transmitted (IFy) and is received (IF2) for input to a comparator stage (COMP) built into the control unit of the read/write unit. USE/ADVANTAGE - Improved data handling.

Description

Die Erfindung betrifft ein System nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Solche Systeme bestehen üblicherweise aus mindestens zwei Teilen, einer Schreib/Leseeinheit und einer tragbaren Datenträgeranordnung. Die Schreib/Leseein­ heit wird üblicherweise in Abhängigkeit von ihrer Ausbil­ dung als Terminal, als Lesegerät oder als Mikrostation be­ zeichnet. Als Gehäuseform für die tragbare Datenträgeran­ ordnung sind in Abhängigkeit vom einzelnen Anwendungsfall unterschiedliche Ausbildungsformen, wie z. B. ein Schlüssel bekannt. In den meisten Anwendungsfällen wird jedoch als Datenträgeranordnung eine sogenannte Chipkarte verwendet, wie sie in dem Buch "Die Karte mit dem Chip: Schlüssel zu einer Welt neuer Leistungen und Lösungen" von Winfried Wigand, 1991, Verlag: Siemens Aktiengesellschaft, Berlin und München, eingehend beschrieben ist. Insbesondere be­ schäftigt sich dieses Buch auf den Seiten 29 bis 36 mit unterschiedlichen Kartentypen und auf den Seiten 58 bis 63 mit unterschiedlichen Terminals. Als Möglichkeit, Daten oder Informationen zu übertragen, ist auf Seite 29 be­ schrieben, auf einer solchen Karte im Bereich der Chip- Einbauzone Kontaktflächen an einer Oberfläche anzubringen oder am Rand der Karte solche Kontaktflächen vorzusehen. Auf Seite 34 wird auf kontaktlose Chipkarten hingewiesen, die entweder eine Signalübertragung mit Hilfe von Mikro­ wellen vornehmen oder aber mit Hilfe einer transformato­ rischen Koppelung.The invention relates to a system according to the preamble of Claim 1. Such systems usually exist of at least two parts, a read / write unit and a portable data carrier assembly. The read / write Unit is usually dependent on their training can be used as a terminal, as a reader or as a micro station draws. As a housing shape for the portable data carrier order depend on the individual application different forms of training, such as B. a key known. In most applications, however, is considered Data carrier arrangement uses a so-called chip card, as described in the book "The card with the chip: key to a world of new services and solutions "from Winfried Wigand, 1991, published by Siemens Aktiengesellschaft, Berlin and Munich, is described in detail. In particular be this book is on pages 29 to 36 different card types and on pages 58 to 63 with different terminals. As a way of data or to transmit information is on page 29 wrote on such a card in the area of the chip Installation zone to attach contact surfaces to a surface or to provide such contact areas on the edge of the card. On page 34 reference is made to contactless chip cards, which either transmit signals using micro make waves or with the help of a transformato coupling.

Eine Einrichtung zur Informationsübertragung mit Hilfe transformatorischer Koppelung ist unter anderem in der DE 34 47 560 A1 sowie der korrespondierenden US-A-4,697,183 beschrieben. Die EP 0 309 201 A2 beschreibt ebenfalls eine solche Einrichtung. Aus der US-A-4818,855 ist eine solche Einrichtung bekannt, bei der Signale mit Hilfe kapazitiver Koppelung übertragbar sind.A facility for information transfer with the help transformer coupling is among others in the  DE 34 47 560 A1 and the corresponding US-A-4,697,183 described. EP 0 309 201 A2 also describes one such facility. Such is from US-A-4818,855 Known facility in which signals using capacitive Coupling are transferable.

Wie dem oben beschriebenen Buch von W. Wigand auf Seite 34 im letzten Absatz entnehmbar ist, sind jedoch Datenträger­ anordnungen in Form von Chipkarten mit Kontakten derzeit am gebräuchlichsten.Like the book by W. Wigand described above on page 34 can be seen in the last paragraph, however, are data carriers Arrangements in the form of chip cards with contacts currently most common.

In sehr vielen Anwendungsfällen solcher Einrichtungen zur Signalübertragung muß ein Abhören der Signalübertragung zwischen Schreib/Leseeinheit und Datenträgeranordnung un­ terbunden werden. Kann ein Betrüger den Signalfluß abhö­ ren, so ist er nämlich unter Umständen in der Lage, eine Datenträgeranordnung zu simulieren, die das gleiche Ver­ halten wie eine echte Datenträgeranordnung hat. Damit ein Betrüger keine Datenträgeranordnung in eine Schreib/Lese­ einheit einführen kann und den Signaltransfer über nach außen geführte Leitungen abhören kann, sind qualitativ hochwertige Schreib/Leseeinheit mit einem Sicherheitssy­ stem ausgerüstet, das unter anderem das Betreiben einer Datenträgeranordnung in dieser Schreib/Leseeinheit erst ermöglicht, wenn nach Einführen der Datenträgeranordnung die Verbindung von der Schreib/Leseeinheit nach außen bei­ spielsweise durch ein Klappensystem verschlossen worden ist. Eine Schreib/Leseinheit, bei der eine Überwachung des Signalflusses zwischen Schreib/Leseeinheit und Datenträ­ geranordnung und somit des Datenflusses zwischen Schreib/ Leseeinheit und Datenträgeranordnung sicher unterbunden wird, ist hierbei sehr aufwendig konstruiert.In very many applications of such facilities Signal transmission must listen to the signal transmission between read / write unit and data carrier arrangement un be connected. Can a fraudster intercept the signal flow He may be able to get one Simulate disk arrangement using the same ver hold like a real disk arrangement has. So that one Fraudsters no disk arrangement in a read / write unit can introduce and the signal transfer over after eavesdropping on outside lines are qualitative high quality read / write unit with a security system stem equipped, which, among other things, the operation of a Data carrier arrangement in this read / write unit only allows if after inserting the disk assembly the connection from the read / write unit to the outside for example, have been closed by a flap system is. A read / write unit that monitors the Signal flow between read / write unit and data carrier arrangement and thus the data flow between write / Reading unit and data carrier arrangement safely prevented is constructed here is very complex.

Um für den Fall, daß ein Betrüger den Datenverkehr zwi­ schen der Schreib/Leseeinheit und der Datenträgeranordnung überwachen kann, zu verhindern, daß der Betrüger mit Hilfe einer Mikroprozessorschaltung die tragbare Datenträgeran­ ordnung nachbilden kann, beschreibt die EP 0 321 728 C2 ein Verfahren, bei dem physikalisch bedingte Eigenheiten einer Halbleiterschaltung als Echtheitsmerkmal herangezo­ gen werden. Eine Nachbildung einer tragbaren Datenträger­ anordnung mit Standard-Bauelementen, die ähnliche physi­ kalische Eigenschaften haben, ist damit jedoch nicht ausgeschlossen.In the event that a fraudster blocks the traffic between the read / write unit and the data carrier arrangement  can monitor to prevent the fraudster from using a portable microprocessor circuit can reproduce order is described in EP 0 321 728 C2 a process in which physically related peculiarities a semiconductor circuit as authenticity feature be. A replica of a portable disk arrangement with standard components that have similar physi have calic properties, but it is not locked out.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist das Bereitstellen eines Informationsübertragungssystemes, bestehend aus einer Schreib/Leseeinheit und einer tragbaren Datenträger­ anordnung, das eine durch eine Simulationsschaltung er­ setzte tragbare Datenträgeranordnung erkennt.The object of the present invention is to provide an information transmission system consisting of a read / write unit and a portable data carrier arrangement that he through a simulation circuit set portable disk array detects.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Informationsübertra­ gungssystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1. Günstige Ausgestaltungsformen sind Gegenstand von Unter­ ansprüchen.This task is solved by an information transfer system with the features of claim 1. Favorable design forms are the subject of sub claims.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the figures explained.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 das Blockschaltbild einer Ausgestaltungsform der Erfindung mit dem erfindungsgemäß erfor­ derlichen zusätzlichen Informationsfluß; Fig. 1 is a block diagram of an embodiment of the invention with the present invention erfor sary additional information flow;

Fig. 2a eine mögliche Ausgestaltungsform einer er­ fingungsgemäßen Sendeeinrichtung mit Richt­ charakteristik für eine Schreib/Leseeinheit sowie eine zugeordnete Empfangseinrichtung für die integrierte Halbleiteranordnung einer tragbaren Datenträgeranordnung; FIG. 2a shows a possible embodiment of a he characteristic for a write / read unit and an associated receiving means for the integrated semiconductor device of a portable data carrier arrangement fingungsgemäßen transmitting device with directional;

Fig. 2b eine andere mögliche Ausgestaltungsform einer Sendeeinrichtung für die Schreib/Lese­ einheit sowie einer zugeordneten Empfangs­ einrichtung für die tragbare Datenträgeran­ ordnung und Fig. 2b another possible embodiment of a transmission device for the read / write unit and an associated receiving device for the portable data carrier arrangement and

Fig. 3 in Blockdarstellung eine Weiterbildung der Anordnung nach Fig. 1, bei der zusätzlich eine Verknüpfung zweier Signale vorgesehen ist, um den Sicherheitsgrad zu erhöhen.A development of the arrangement according to FIG. 1, is provided in addition a linkage of two signals, Fig. 3 in block diagram in order to increase the security level.

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Informationsübertra­ gungssystem mit einer Schreib/Leseeinheit 1 und einer tragbaren Datenträgeranordnung 2, die wiederum eine mono­ lytisch integrierte Halbleiteranordnung HL enthält. Die Schreib/Leseeinheit 1 hat eine Steuereinrichtung PU1, die zur Überprüfung der vorschriftsmäßigen Lage der monolytisch integrierten Halbleiteranordnung HL in der Schreib/Leseein­ heit 1 während einer Daten- bzw. Informationsübertragung eine Information IN1 abgibt. Diese Information IN1 wird sowohl an eine Sendeeinrichtung IFa in der Schreib/Lese­ einheit 1 gegeben, als auch an einen, vorzugsweise in der Steuereinheit PU1 enthaltenen Schaltungsteil STe zum Be­ reitstellen einer erwarteten Information. Die Sendeein­ richtung IFa sendet ein Signal S(IN1) mit der Information IN1 mit einer Richtcharakteristik ab, so daß dieses Signal nur von einer in der Halbleiteranordnung HL der tragbaren Datenträgeranordnung (2) enthaltenen Empfangsvorrichtung IFb empfangen werden kann, wenn diese Halbleiteranordnung HL sich in einem vorgegebenen Bereich innerhalb der Schreib /Leseeinheit befindet. Diese Empfangsvorrichtung IFb gibt eine Information INa ab, die von der Information IN1 abhängt. Die Information INa(IN1) der Empfangsvorrich­ tung IFb wird an eine Steuereinheit PU2 innerhalb der Halbleiteranordnung HL der tragbaren Datenträgeranordnung 2 gegeben. Die Steuereinheit PU2 gibt daraufhin eine In­ formation INb ab, die von der Information IN1 abhängt. Die Information INb kann identisch mit der Information INa sein, sie kann jedoch auch durch Bearbeiten der Infor­ mation INa nach einem vorgegebenen Bearbeitungsmuster er­ stellt werden. Die Information INb(IN1) wird von der Steu­ ereinheit PU2 an eine Koppeleinrichtung IFy innerhalb der tragbaren Datenträgeranordnung gegeben. Bei der Koppelein­ richtung IFy kann es sich um metallische Kontaktflächen handeln, die an einer Oberfläche der tragbaren Datenträ­ geranordnung vorgesehen sind. Es kann auch irgendeine andere bekannte Koppeleinrichtung vorgesehen sein, wie z. B. der entsprechende Teil einer Einrichtung zur berüh­ rungslosen Signalübertragung, wie er in der deutschen Offenlegungsschrift 34 47 560 beschrieben ist. Die Koppel­ einrichtung IFy überträgt in Abhängigkeit von der Infor­ mation INb ein Signal S(INb) zu einer Koppeleinrichtung IFx in der Schreib/Leseeinheit 1, bei der es sich um eine an sich bekannte, zu der verwendeten Koppeleinrichtung IFy korrespondierende Einrichtung handelt. Die Koppeleinrich­ tung IFx in der Schreib/Leseeinheit 1 stellt daraufhin ein Signal INc bereit, das von der Information INb und somit von der Information INa und auch von der Information IN1 abhängt. Diese Information INc wird von der Koppeleinrich­ tung IFx an eine Vergleichseinrichtung COMP innerhalb der Steuereinheit PU1 gegeben. Die Vergleichseinrichtung COMP vergleicht diese Information INc(IN1) mit einer von dem Schaltungsteil STe bereitgestellten erwarteten Information INce(IN1). Die von dem Schaltungsteil STe bereitgestellte Information INce ist hierbei identisch mit der Information INc, wenn die verwendete tragbare Datenträgeranordnung 2 eine vorschriftsmäßige Informationsbearbeitung durchführt und wenn sich die Halbleiteranordnung HL im vorgeschriebe­ nen Bereich der Schreib/Leseeinheit 1 befindet, in dem ein sicherer Empfang der durch die Sendeeinrichtung IFa mit Richtcharakteristik gesendeten Signal S(IN1) möglich ist. Dadurch ist es mit Hilfe der Vergleichseinrichtung COMP auf einfache Weise möglich, die Vorschriftsmäßigkeit der verwendeten tragbaren Datenträgeranordnung 2 auch bezüg­ lich der vorschriftsmäßigen Lage der monolytisch inte­ grierten Halbleiteranordnung HL zu überprüfen. Fig. 1 shows an information transmission system according to the invention with a read / write unit 1 and a portable data carrier arrangement 2 , which in turn contains a monolithically integrated semiconductor arrangement HL. The read / write unit 1 has a control device PU1 which outputs information IN1 to check the correct position of the monolytically integrated semiconductor arrangement HL in the read / write unit 1 during data or information transmission. This information IN1 is given both to a transmission device IFa in the read / write unit 1 and to a circuit part STe, preferably contained in the control unit PU1, for providing expected information. The transmitting device IFa sends a signal S (IN1) with the information IN1 with a directional characteristic, so that this signal can only be received by a receiving device IFb contained in the semiconductor arrangement HL of the portable data carrier arrangement ( 2 ) if this semiconductor arrangement HL is in a predetermined area within the read / write unit. This receiving device IFb outputs information INa which depends on the information IN1. The information INa (IN1) of the receiving device IFb is sent to a control unit PU2 within the semiconductor arrangement HL of the portable data carrier arrangement 2 . The control unit PU2 then issues information INb that depends on the information IN1. The information INb can be identical to the information INa, but it can also be created by processing the information INa according to a predetermined processing pattern. The information INb (IN1) is given by the control unit PU2 to a coupling device IFy within the portable data carrier arrangement. The coupling device IFy can be metallic contact surfaces which are provided on a surface of the portable data carrier arrangement. Any other known coupling device can also be provided, such as e.g. B. the corresponding part of a device for contactless signal transmission, as described in German Offenlegungsschrift 34 47 560. Depending on the information INb, the coupling device IFy transmits a signal S (INb) to a coupling device IFx in the read / write unit 1 , which is a known device which corresponds to the coupling device IFy used. The coupling device IFx in the read / write unit 1 then provides a signal INc, which depends on the information INb and thus on the information INa and also on the information IN1. This information INc is given by the coupling device IFx to a comparison device COMP within the control unit PU1. The comparison device COMP compares this information INc (IN1) with an expected information INce (IN1) provided by the circuit part STe. The information INce provided by the circuit part STe is identical to the information INc when the portable data carrier arrangement 2 used is carrying out a correct information processing and when the semiconductor arrangement HL is in the prescribed area of the read / write unit 1 , in which a reliable reception of the the transmission device IFa with directional characteristic signal S (IN1) is possible. As a result, it is possible in a simple manner with the aid of the comparing device COMP to check the conformity of the portable data carrier arrangement 2 used also with respect to the correct position of the monolytically integrated semiconductor arrangement HL.

Wenn der Vergleich der empfangenen Information INc mit der erwarteten Information INce negativ ausfällt, kann je nach Sicherheitsaspekt des entsprechenden Informationsübertra­ gungssystemes entweder die als nicht korrekt erkannte trag­ bare Datenträgeranordnung 2 innerhalb der Schreib/Leseein­ heit vernichtet werden oder einbehalten werden. Es kann auch ein weiterer Informationsübertragungsversuch gestar­ tet werden, wobei die Anzahl der zulässigen nicht korrekten Informationsübertragungsversuche begrenzt sein kann. Wie dies im einzelnen, ggf. mit Hilfe von Fehlerzählern, durch­ zuführen ist, ist dem zuständigen Fachmann hinlänglich im Zusammenhang mit der Eingabe einer persönlichen Identifi­ kationsnummer PIN bekannt.If the comparison of the received information INc with the expected information INce turns out to be negative, depending on the security aspect of the corresponding information transmission system, either the portable data carrier arrangement 2 recognized as incorrect within the read / write unit can be destroyed or retained. A further information transmission attempt can also be started, whereby the number of permitted incorrect information transmission attempts can be limited. How this can be done in detail, possibly with the help of error counters, is well known to the person skilled in the art in connection with the input of a personal identification number PIN.

Fig. 2a zeigt das Prinzipschaltbild einer möglichen Aus­ gestaltungsform einer Sendeeinrichtung IFa für die Schreib/ Leseeinheit (1) zum Bereitstellen eines zur Informations­ übertragung geeigneten gerichteten Magnetfeldes. Die Sen­ deeinrichtung IFa1 enthält hierzu eine Schaltvorrichtung S, die von der Steuereinrichtung PU1 steuerbar ist. Der Eingang der Schaltvorrichtung S ist mit dem Stromausgang einer Stromquelle Ik verbunden, deren anderer Anschluß an einem Versorgungspotential VDD angeschlossen ist. Der andere Anschluß der Schaltvorrichtung S ist mit einem Anschluß einer Induktivität L verbunden, deren weiterer Anschluß an ein zweites Bezugspotential Masse geschaltet ist. Die Richtcharakteristik des durch den Stromfluß in der Induktivität L bewirkten Magnetfeldes wird durch einen Kern K aus ferromagnetischem Material bewirkt. Die Ausge­ staltung einer solchen Sendeeinrichtung IFa im einzelnen, ggf. unter Verwendung gleichwirkender Bestandteile, ist dem Fachmann geläufig. Ist die Schaltvorrichtung leitend geschaltet, so stellt die Sendeeinrichtung IFa in Fig. 2a ein konstantes gerichtetes magnetisches Gleichfeld bereit. Durch Betätigen der Schaltvorrichtung S kann ein getaste­ tes gerichtetes Magnetfeld erzeugt werden. Fig. 2a shows the basic circuit diagram of a possible design form from a transmitting device IFa for the read / write unit (1) for providing information transfer to appropriate directional magnetic field. For this purpose, the transmitter device IFa1 contains a switching device S which can be controlled by the control device PU1. The input of the switching device S is connected to the current output of a current source Ik, the other connection of which is connected to a supply potential V DD . The other connection of the switching device S is connected to a connection of an inductance L, the further connection of which is connected to a second reference potential ground. The directional characteristic of the magnetic field caused by the current flow in the inductance L is brought about by a core K made of ferromagnetic material. The design of such a transmission device IFa in detail, possibly using components having the same effect, is familiar to the person skilled in the art. If the switching device is turned on, the transmitting device IFa in FIG. 2a provides a constant, directed magnetic DC field. By actuating the switching device S a keyed directional magnetic field can be generated.

Fig. 2a zeigt außerdem eine der Sendeeinrichtung IFa zu­ geordnete Empfangseinrichtung IFb, die Teil einer monoly­ tisch integrierten Halbleiteranordnung HL in einer tragba­ ren Datenträgeranordnung 2 ist. Die dargestellte Empfangs­ einrichtung IFb enthält mindestens ein Hall-Element HE1 sowie eine Steuer- und Auswerteschaltung HA, die den Ar­ beitspunkt des Hall-Elementes HE1 einstellt und die durch eine Magnetfeldänderung bewirkte Analogspannungsänderung am Hall-Element HE1 auswertet und ggf. mit Hilfe einer Schmitttriggeranordnung ein davon abhängiges wertdiskretes Signal für die Steuereinheit PU2 in der Halbleiteranord­ nung HL bereitstellt. Ggf. kann auch ein weites Hall-Ele­ ment HE2 vorgesehen sein, wie durch die unterbrochenen Verbindungslinien zwischen dem dargestellten Hall-Element HE2 und der Auswerteschaltung HA kenntlich gemacht ist. In diesem Falle kann entweder ein Magnetfelddifferenzsignal ausgewertet werden oder es kann sowohl der magnetische Fluß als auch der Gradient des magnetischen Flusses ausgewertet werden. Die erforderliche Schaltung ist dem Fachmann unter anderem in Form der kommerziell erhältlichen Differenz- Hall-Sensorschaltung TLE4920 der Siemens AG und deren An­ wendung bekannt. FIG. 2a also shows one of the transmitting means to IFa parent receiving means IFb, the part of a table monoly integrated semiconductor arrangement HL in a portable pe ren data carrier arrangement 2. The receiving device IFb shown contains at least one Hall element HE1 and a control and evaluation circuit HA, which sets the operating point of the Hall element HE1 and evaluates the change in analog voltage caused by a magnetic field change on the Hall element HE1 and, if necessary, with the aid of a Schmitt trigger arrangement provides a dependent, discrete-value signal for the control unit PU2 in the semiconductor arrangement HL. Possibly. A wide Hall element HE2 can also be provided, as is indicated by the broken connecting lines between the Hall element HE2 shown and the evaluation circuit HA. In this case, either a magnetic field difference signal can be evaluated or both the magnetic flux and the gradient of the magnetic flux can be evaluated. The necessary circuit is known to the person skilled in the art, inter alia, in the form of the commercially available differential Hall sensor circuit TLE4920 from Siemens AG and its application.

Fig. 2b zeigt eine weitere Ausgestaltungsform einer Sende­ einrichtung IFa der Schreib/Leseeinheit 1 mit einem Oszil­ lator OSZ, der an einem Ausgang ein Wechselsignal bereit­ stellt. Dieser Ausgang des Oszillators OSZ ist mit einem Anschluß einer Schaltvorrichtung S verbunden. Die Schalt­ vorrichtung S ist von der Steuereinrichtung PU1 steuerbar. Der schaltbare Anschluß der Steuereinrichtung S ist mit einem Anschluß einer Induktivität L1 verbunden, deren anderer Anschluß an ein Versorgungspotential Masse ge­ schaltet ist. Mit dieser Sendeeinrichtung IFa ist es mög­ lich, über die Induktivität L1 sogenannte Burst-Signale zu senden. Als zugeordnete Empfangsvorrichtung IFb der Halbleiteranordnung HL ist eine Induktivität L2 als Teil der Halbleiteranordnung HL der tragbaren Datenträgeranord­ nung 2 dargestellt, die mit der Induktivität L1 der Sende­ einrichtung IFa bei exakter Positionierung der Halbleiter­ vorrichtung innerhalb der Schreib/Leseeinheit 1 einen transformatorisch gekoppelten Übertrager bildet. Wesent­ lich ist hierbei, daß die Induktivitäten L1 und L2 ent­ sprechend gestaltet sind, daß eine Verschiebung der Halb­ leiteranordnung HL innerhalb der Schreib/Leseeinheit 1 aus der vorschriftsmäßigen Lage um einen bestimmten Betrag ein ungestörtes Übertragen von Informationen von der Schreib/ Leseeinheit zur tragbaren Datenträgeranordnung unterbindet. Dies kann ggf. durch geeignete Abschirmmittel, durch die Verwendung von Spulenkernen und/oder durch das Aufbauen von ggf. zufallsgesteuerten elektromagnetischen Störfeldern sichergestellt werden. FIG. 2b shows a further embodiment of a transmitting device IFA the read / write unit 1 with a Oszil lator OSZ, which provides at an output an AC signal. This output of the oscillator OSZ is connected to a connection of a switching device S. The switching device S can be controlled by the control device PU1. The switchable connection of the control device S is connected to a connection of an inductor L1, the other connection of which is connected to a supply potential ground. With this transmission device IFa, it is possible to send so-called burst signals via the inductor L1. As an associated receiving device IFb of the semiconductor arrangement HL, an inductor L2 is shown as part of the semiconductor arrangement HL of the portable data carrier arrangement 2 , which forms a transformer-coupled transformer with the inductor L1 of the transmitting device IFa with exact positioning of the semiconductor device within the read / write unit 1 . It is essential here that the inductors L1 and L2 are designed accordingly, that a displacement of the semiconductor arrangement HL within the read / write unit 1 from the correct position by a certain amount undisturbed transmission of information from the read / write unit to the portable data carrier arrangement prevents. This can be ensured, if necessary, by means of suitable shielding means, by using coil cores and / or by building up, if appropriate, randomly controlled electromagnetic interference fields.

Die Ausgestaltung der Halbleiteranordnung HL einer tragba­ ren Datenträgeranordnung 2 mit einer Empfangsvorrichtung IFb nach Fig. 2b ist prinzipiell aus der DE 37 21 822 C1 bekannt. Zum Auswerten der empfangenen Signalen ist eine Auswerteschaltung LA vorgesehen.The design of the semiconductor arrangement HL of a portable data carrier arrangement 2 with a receiving device IFb according to FIG. 2b is known in principle from DE 37 21 822 C1. An evaluation circuit LA is provided for evaluating the received signals.

Fig. 3 zeigt ein erfindungsgemäßes Informationsübertra­ gungssystem nach Fig. 1, wobei zusätzlich die mit Hilfe der Koppeleinrichtung IFa und IFb übertragene Information als eine Eingangsgröße INa einer Verschlüsselungsanordnung ENC vorgesehen ist, deren zweite Eingangsgröße INx von der Schreib/Leseeinheit über eine andere Koppeleinrichtung IFx, IFy zur tragbaren Datenträgeranordnung übertragen worden ist. Die Verschlüsselungseinrichtung ENC stellt an ihrem Ausgang ein Signal INy bereit, das von den beiden Ein­ gangssignalen INa und INx eindeutig abhängig ist. Eine sehr einfache mögliche Verschlüsselungsanordnung besteht aus einem Exclusiv-Oder-Schaltkreis. Das Ausgangssignal Iny(Ina; Inx) der Verschlüsselungseinrichtung ENC wird an die Steuereinheit PU2 innerhalb der Halbleiteranordnung HL der tragbaren Datenträgeranordnung übertragen. Die Steuer­ einheit PU2 gibt eine Information INb(INy) an eine Koppel­ einrichtung IFx, die diese Information in Form eines Signa­ les S(INb) zu einer korrespondierenden Koppeleinrichtung IFx in der Schreib/Leseeinheit 1 überträgt. Die Koppelein­ richtung IFx gibt eine lnformation INc an die Steuerein­ heit PU1 ab. Diese Information INc ist abhängig von dem vorgesehenen Verschlüsselungs- und Bearbeitungslogarithmus innerhalb der tragbaren Datenträgeranordnung sowie von einem Signal INx, das die Steuereinheit PU1 mit Hilfe einer Koppeleinrichtung IFx in Form eines Signales S (INx) zur tragbaren Datenträgeranordnung überträgt und außerdem ist sie abhängig von der Information IN1, die die Steuerein­ richtung PU1 über die Sendeeinrichtung IFa und die Empfangs­ einrichtung IFb zur tragbaren Datenträgeranordnung über­ trägt. In Fig. 3 nicht dargestellt ist der Vergleich der Information INc mit einer erwarteten Information INce, ent­ sprechend dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1. Fig. 3 shows an inventive Informationsübertra supply system of FIG. 1, additionally provided with the aid of the coupling device IFa and IFb transmitted information as an input INa an encryption arrangement ENC whose second input variable INx, the write / read unit via another coupling means IFx IFy has been transferred to the portable data carrier arrangement. The encryption device ENC provides a signal INy at its output which is clearly dependent on the two input signals INa and INx. A very simple possible encryption arrangement consists of an exclusive-OR circuit. The output signal Iny (Ina; Inx) of the encryption device ENC is transmitted to the control unit PU2 within the semiconductor arrangement HL of the portable data carrier arrangement. The control unit PU2 sends information INb (INy) to a coupling device IFx, which transmits this information in the form of a signal S (INb) to a corresponding coupling device IFx in the read / write unit 1 . The coupling device IFx outputs information INc to the control unit PU1. This information INc is dependent on the envisaged encryption and processing logarithm within the portable data carrier arrangement and on a signal INx which the control unit PU1 transmits to the portable data carrier arrangement with the aid of a coupling device IFx in the form of a signal S (INx) and is also dependent on the Information IN1, which the control device PU1 transmits via the transmitting device IFa and the receiving device IFb to the portable data carrier arrangement. The comparison of the information INc with an expected information INce, corresponding to the exemplary embodiment according to FIG. 1, is not shown in FIG. 3.

Claims (10)

1. Informationsübertragungssystem, bestehend aus einer Schreib/Leseeinheit (1) und einer tragbaren Datenträgeran­ ordnung (2), in dem Daten bzw. Informationen von der Schreib/Leseeinheit (1) zur tragbaren Datenträgeranordnung (2) übertragbar sind und Daten bzw. Informationen von der tragbaren Datenträgeranordnung (2) zur Schreib/Lesseinheit (1) übertragbar sind, wobei die tragbare Datenträgeranord­ nung (2) eine monolithisch integrierte Halbleiteranordnung (HL) zum Verarbeiten der Daten bzw. Informationen hat, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zur Überprüfung der vorschriftsmäßigen Lage der monolithisch integrierten Halbleiteranordnung (HL) in der Schreib/Lese­ einheit (1) während einer Daten- bzw. Informationsüber­ tragung.1. Information transmission system, consisting of a read / write unit ( 1 ) and a portable data carrier arrangement ( 2 ) in which data or information from the read / write unit ( 1 ) to the portable data carrier arrangement ( 2 ) can be transferred and data or information from the portable data carrier arrangement (2) can be transmitted to the write / Lesseinheit (1), wherein the portable Datenträgeranord voltage (2) a monolithically integrated semiconductor device (HL) for processing the data or information, characterized by a device for checking the prescribed position of the monolithically integrated semiconductor arrangement (HL) in the read / write unit ( 1 ) during a data or information transfer. 2. Informationsübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Überprüfung der vorschriftsmäßigen Lage der integrierten Halbleiteranordnung (HL) eine in der Halbleiteranordnung (HL) enthaltene Empfangsvorrich­ tung (IFb) beinhaltet.2. Information transmission system according to claim 1, characterized, that the device for checking the regulations Location of the integrated semiconductor device (HL) in receiving device contained in the semiconductor arrangement (HL) tion (IFb) includes. 3. Informationsübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreib/ Leseeinheit (1) eine Steuereinrichtung (PU1) hat, die eine Prüfinformation (IN1) an eine Sen­ deeinrichtung (IFa) abgibt, daß die Sendeeinrichtung (IFa) ein die Prüfinformation enthaltendes Signal (S(IN1)) mit einer Richtcharakteristik sendet, die im Aufnahmebereich für die tragbare Datenträgeranordnung (2) einen Empfang dieses Signales (S(IN1)) nur in einem lokal stark begrenz­ ten Bereich ermöglicht, daß die Halbleiteranordnung (HL) eine Empfangsvorrichtung (IFb) für das die Prüfinformation (IN1) enthaltende Signal (S(IN1)) beinhaltet, die die empfangene Prüfinformation (INa) in der tragbaren Daten­ trägeranordnung (2) bereitstellt, daß die Halbleiteran­ ordnung (HL) außerdem eine Steuereinrichtung (PU2) hat, die die von der Empfangsvorrichtung (IFb) bereitgestellte Prüfinformation (INa) in vorgegebener Weise bearbeitet und die bearbeitete Prüfinformation (INb) über eine geeignete Koppeleinrichtung (IFx, IFy) zur Steuereinrichtung (PU1) der Schreib/ Leseeinheit (1) überträgt und daß die Steuer­ einrichtung (PU1) der Schreib/Leseeinheit (1) ein Mittel (COMP) enthält, um diese bearbeitete Prüfinformation (INc) mit einer auf der Grundlage der abgegebenen Prüfinformation (IN1) unter Anwendung der in der Steuervorrichtung (PU2) der tragbaren Datenträgeranordnung vorgegebenen Bearbei­ tungsweise erwarteten Information (INce) zu vergleichen.3. Information transmission system according to one of claims 1 or 2, characterized in that the read / write unit ( 1 ) has a control device (PU1) which outputs test information (IN1) to a transmitter device (IFa) that the transmitter device (IFa) sends a signal containing the test information (S (IN1)) with a directional characteristic which, in the recording area for the portable data carrier arrangement ( 2 ), enables this signal (S (IN1)) to be received only in a locally strongly limited area that the semiconductor arrangement ( HL) includes a receiving device (IFb) for the signal containing the test information (IN1) (S (IN1)), which provides the received test information (INa) in the portable data carrier arrangement ( 2 ), that the semiconductor arrangement (HL) also a Control device (PU2) which processes the test information (INa) provided by the receiving device (IFb) in a predetermined manner and the processed test information (INb) via a suitable coupling device (IFx, IFy) to the control device (PU1) of the read / write unit ( 1 ) and that the control device (PU1) of the read / write unit ( 1 ) contains a means (COMP) to process it To compare test information (INc) with an information (INce) expected on the basis of the test information (IN1) provided using the processing information predefined in the control device (PU2) of the portable data carrier arrangement. 4. Informationsübertragungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (PU1) der Leseeinheit (1) mehr­ mals eine Prüfinformation (IN1) über die Sendeeinrichtung mit Richtcharakteristik zur Halbleiteranordnung (HL) überträgt und jeweils die daraufhin zurückgesendete In­ formation (INc) mit einer entsprechend erwarteten Infor­ mation (INce) vergleicht (COMP) und daß die Steuerein­ richtung (PU1) der Schreib/Leseeinheit (1) die Halbleiter­ anordnung (HL) als richtig positioniert erkennt, wenn ein bestimmter Anteil der Vergleiche der bearbeiteten Prüfin­ formationen (INc) mit erwarteten Informationen (INce) ein positives Ergebnis haben.4. Information transmission system according to claim 3, characterized in that the control device (PU1) of the reading unit ( 1 ) transmits more than one piece of test information (IN1) via the transmitting device with directional characteristic to the semiconductor arrangement (HL) and in each case the information (INc) returned therefrom a correspondingly expected information (INce) compares (COMP) and that the control device (PU1) of the read / write unit ( 1 ) recognizes the semiconductor arrangement (HL) as correctly positioned if a certain proportion of the comparisons of the processed test information (INc ) have a positive result with expected information (INce). 5. Informationsübertragungssystem nach einem der vorher­ gehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreib/Leseeinheit (1) eine Vorrichtung (IFa) zum Bereitstellen eines gerichteten Magnetfeldes enthält, mit deren Hilfe eine Prüfinformation (IN1) zur tragbaren Daten­ trägeranordnung (2) sendbar ist, daß die tragbare Datenträ­ geranordnung (2) eine monolithisch integrierte Halbleiter­ anordnung (HL) enthält, die eine Steuereinrichtung (PU2) zum Verarbeiten von Informationen sowie eine Vorrichtung zum Auswerten eines von der Schreib/Leseeinheit (1) gesen­ deten, gerichteten Magnetfeldes bildet, wobei die Vorrich­ tung zum Auswerten des Magnetfeldes mindestens ein Hall- Element (HEl) und eine Auswerteschaltung (HA) enthält und daß die Steuereinrichtung (PU2) der Halbleiterschal­ tung eine von der durch die Auswerteschaltung (HA) bereit­ gestellten Information (INa) abhängige Information (INb) mit Hilfe einer Koppeleinrichtung zur Schreib/Leseeinheit (1) übermittelt.5. Information transmission system according to one of the preceding claims, characterized in that the read / write unit ( 1 ) contains a device (IFa) for providing a directed magnetic field, with the aid of which test information (IN1) for portable data carrier arrangement ( 2 ) can be sent that the portable data carrier arrangement ( 2 ) contains a monolithically integrated semiconductor arrangement (HL) which forms a control device (PU2) for processing information and a device for evaluating a directed magnetic field sent by the read / write unit ( 1 ), wherein the device for evaluating the magnetic field contains at least one Hall element (HEl) and an evaluation circuit (HA) and that the control device (PU2) of the semiconductor circuit device is dependent on the information provided by the evaluation circuit (HA) (INa) (INb) with the aid of a coupling device to the read / write unit ( 1 ) t. 6. Informationsübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreib/Leseeinheit (1) ein konstantes gerichtetes magnetisches Gleichfeld bereitstellt.6. Information transmission system according to claim 5, characterized in that the read / write unit ( 1 ) provides a constant directional magnetic constant field. 7. Informationsübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreib/Leseeinheit (1) ein getastetes gerichtetes Magnetfeld bereitstellt.7. Information transmission system according to claim 5, characterized in that the read / write unit ( 1 ) provides a keyed directional magnetic field. 8. Informationsübertragungssystem nach einem der Ansprü­ che 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zum Auswerten des Magnetfeldes einen Differenz-Hall-Sensor (HE1, HE2, HA) enthält und sowohl ein von der Schreib/Leseeinheit bereitgestelltes Magnet­ feld als auch den Gradienten dieses Magnetfeldes auswertet.8. Information transmission system according to one of the claims che 5, 6 or 7, characterized, that the device for evaluating the magnetic field Difference Hall sensor (HE1, HE2, HA) contains and both a magnet provided by the read / write unit field as well as the gradient of this magnetic field. 9. Informationsübertragungssystem nach einem der Ansprüche 5, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Auswerteschaltung des Hall-Elementes be- reitgestellte Information als Eingangsgröße einer Ver­ schlüsselungsschaltung vorgesehen ist.9. Information transmission system according to one of the claims  5, 7 or 8, characterized, that are affected by the evaluation circuit of the Hall element provided information as input variable of a ver key circuit is provided. 10. Informationsübertragungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreib/Leseeinheit (1) mindestens eine wechselstrom­ stromdurchflossene Induktivität hat, die ein räumlich begrenzt wirkendes elektromagnetisches Wechselfeld abgibt und mit deren Hilfe eine Prüfinformation (IN1) zur tragbaren Datenträgeran­ ordnung (2) sendbar ist, daß die tragbare Datenträgeranordnung (2) eine monolithisch integrierte Halbleiteranordnung (HL) enthält, die eine Steuereinrichtung (PU2) zum Verarbeiten von Informationen sowie eine Vorrichtung (IFb) zum Auswerten des von der Schreib/Leseeinheit (1) gesendeten elektromagnetischen Wechselfeldes beinhaltet, wobei die Vorrichtung (IFb) zum Aus­ werten des elektromagnetischen Wechselfeldes mindestens eine auf der Halbleiteranordnung angeordnete Induktivität (L2) mit zugeordneter Auswerteschaltung (LA) enthält, daß die Steuer­ einrichtung (PU2) der Halbleiteranordnung (HL) eine von der durch die Auswerteschaltung (LA) bereitgestellten, von der empfangenen Prüfinformation (IN1) abhängigen Information (INa) abhängige Information (INb) zur Schreib/ Leseeinheit (1) über­ mittelt und daß die Schreib/Leseeinheit (1) diese übermittelte Information (INa) mit einer von einer korrekten tragbaren Datenträgeranordnung erwarteten Information vergleicht.10. Information transmission system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the read / write unit ( 1 ) has at least one alternating current-carrying inductor, which emits a spatially limited electromagnetic alternating field and with the aid of which test information (IN1) for portable data carrier arrangement ( 2 ) it can be sent that the portable data carrier arrangement ( 2 ) contains a monolithically integrated semiconductor arrangement (HL), which has a control device (PU2) for processing information and a device (IFb) for evaluating what is sent by the read / write unit ( 1 ) Contains alternating electromagnetic field, the device (IFb) for evaluating the alternating electromagnetic field containing at least one inductor (L2) arranged on the semiconductor arrangement with an associated evaluation circuit (LA) that the control device (PU2) of the semiconductor arrangement (HL) one of the the evaluation circuit ng (LA) provided information (INb) dependent on the received test information (IN1) dependent information (INb) to the read / write unit ( 1 ) and that the read / write unit ( 1 ) this transmitted information (INa) with one of a correct portable data carrier arrangement expected information compares.
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