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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Anti-Eindringvorrichtung,
die für
den Schutz einer Oberfläche
vorgesehen ist, durch welche Zugang zu Gegenständen, beispielsweise elektronischen Schaltungen,
möglich
wäre, um
einen solchen Zugang zu den genannten Gegenständen oder zu in diesen Gegenständen enthaltener
Information zu vermeiden bzw. zu verhindern.
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Derzeitige
Sicherheitssysteme beruhen auf harten Werkstoffen, beispielsweise
auf der Grundlage von neuen wärmehärtbaren
Harzen vom Polyester- oder Epoxytyp und Stahlplatten. Des Weiteren verwendet
man in die zu schützenden
Wandungen eingelagerte leitende Metalldrähte, deren elektrischer Widerstand
laufend gemessen wird, um gegebenenfalls ein gewaltsames Eindringen,
welches ein Durchschneiden dieser Leiterdrähte zur Folge hat, zu detektieren.
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Ein
Nachteil dieser Lösung
nach dem bekannten Stand der Technik beruht auf ihren hohen Kosten.
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Ein
weiterer Nachteil des Standes der Technik ist seine Sperrigkeit
bzw. sein Raumbedarf. Zur Verwendung an Erzeugnissen kleiner Abmessungen muss
die Wandstärke
verringert werden; jedoch besteht bei einem Eindringen durch Ablösen (oder
Delamination), welches in einer Abtragung des Materials von der
Wandung in dünnen
aufeinander folgenden Schichten besteht, die Möglichkeit, den Metalldraht zu
erreichen und dann an ihm vorbei zu gelangen, ohne ihn zu beschädigen und
damit ohne dass der Vorgang detektiert wird und dann das Eindringen
fortzusetzen, bis die gewünschten
Gegenstände
erreicht werden.
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Ein
anderer Nachteil des Standes der Technik rührt von dem Umstand her, dass
radiographische, mit durch Strahlung arbeitende Systeme ausreichen
können,
die Lage des Leiterdrahts anzuzeigen. Mittels Mikroöffnungen
kann es dann möglich sein,
an dem Draht vorbei zu gelangen und ihm auszuweichen bzw. ihn zu
umgehen, so dass keine Detektion stattfindet.
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Ein
anderer Nachteil des bekannten Standes der Technik ist, dass dieser
nicht an elektronische Vorrichtungen angepasst ist, welche mit der
Außenwelt
in Verbindung stehende Bereiche wie beispielsweise Verbindungen,
Tastaturen, Displays ... besitzen. Beispielsweise eignet sich der
Stand der Technik nicht für
Vorrichtungen, die zum Zahlen mit Smart-Cards bestimmt sind. Derartige
Vorrichtungen haben die Besonderheit, dass sie vielfache Beziehungen
und Verbindungen mit der Außenumgebung besitzen
und gleichzeitig wichtige Sicherheitsgarantien erfordern, für die in
der Vorrichtung gespeicherten Daten ebenso wie für mit der Außenumgebung
ausgetauschte Daten. Die Sicherheit der Identifizierungs-Eingabephase
muss gewährleistet
werden, in Fällen
wo diese Phase den folgenden herkömmlichen Vorgang umfasst: ein
PIN-Code wird an
der Tastatur eingegeben, sodann in einen Mikroprozessor geleitet,
der die Arbeitsgänge
steuert, während gleichzeitig
das Display die Eingabe der einzelnen vertraulichen Daten durch
die Anzeige eines anonymen Zeichens bestätigt und so die Kontrolle und Überwachung
des richtigen Verfahrensablaufs von außerhalb her und die Detektion
jeglicher möglichen Funktionsstörung der
Tastaturtasten gestattet. Um die Sicherheit dieses Identifizierungs-Eingabeverfahrens
in diesem Ablaufschema zu gewährleisten,
ist es notwendig, wenigstens die Tastatur, den Mikroprozessor, das
Display und die diese drei Elemente verbindenden elektrischen Schaltungen
zu schützen. Der
Stand der Technik ergibt nur eine teilweise Lösung, da er keinen vollständigen Schutz
der Tastatur und des Displays ermöglicht.
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Ein
weiterer Nachteil einer Sicherheitsvorrichtung nach dem Stand der
Technik beruht auf der Tatsache, dass sie bei der Entwicklung eines
Erzeugnisses vorgesehen und angebracht werden muss; sie kann nur
mit großer
Schwierigkeit zu einem bereits bestehenden Erzeugnis hinzugefügt werden.
Falls daher die gesicherte Zahlungsfunktion zu einer elektronischen
Vorrichtung wie beispielsweise einem tragbaren Computer zusätzlich zugefügt werden
soll, findet derzeit eine an den Computer anschließbare Sicherheitstastatur
zur Durchführung
der PIN-Code-Eingabe Anwendung. Somit wird eine neue Vorrichtung
benötigt.
Dies ist ein bedeutsamer Nachteil, da die Ver wendung der Smart-Card
für Austauschvorgänge vertraulicher
Daten immer häufiger
wird und immer mehr elektronische Vorrichtungen betrifft.
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Ziel
der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer neuen Vorrichtung
mit niedrigeren Gestehungskosten als die nach dem Stande der Technik, zum
Schutz jeder beliebigen Oberfläche
oder jedes beliebigen Volumens, die bzw. das wertvolle Gegenstände oder
vertrauliche Daten enthalten.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
Vorrichtung, die sich besonders gut zur Anpassung an Vorrichtungen
eignet, die zur Aufnahme vertraulicher Daten und insbesondere für solche
mit Tastaturen und Displays bestimmt sind, wie beispielsweise Karten-Zahl-Terminals.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
Kartenverarbeitungsvorrichtung, die in einfacher Weise zu bestehenden
Kommunikationsvorrichtungen hinzugefügt werden kann, bei gleichzeitiger
Gewährleistung
maximaler Sicherheit.
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Ein
weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer
Vorrichtung mit geringem Raum- und Gewichtsbedarf, da eine Vielzahl
von Vorrichtungen tragbare Vorrichtungen sind und die Markttendenz
in Richtung einer stetig zunehmenden Miniaturisierung geht.
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Schließlich ist
ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung die Schaffung einer
Vorrichtung, die für
Anwendungen unter extremen Bedingungen angepasst ist und insbesondere
die Staub- und Flüssigkeitsdichtigkeit
der Vorrichtungen, an welchen sie verwendet wird, gewährleistet.
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Durch
die vorliegende Erfindung wird somit eine Anti-Eindringvorrichtung
geschaffen, welche eine leitende Schaltung, die auf eine zu schützende Oberfläche aufgebracht
wird, sowie Mittel zur Messung einer mit der genannten leitenden
Schaltung in zugeordneter Verbindung stehenden charakteristischen
elektrischen Größe aufweist
und im Falle von Änderungen
der genannten elektrischen charakteristischen Größen zu reagieren vermag, wobei
die leitenden Schaltung mit einer leitenden Tinte bzw. Leiterpaste
ausgebildet ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen dass die leitende Schaltung
ein auf die zu schützende
Oberfläche
aufgebrachtes erstes leitendes Schaltungselement und ein über diesem
genannten ersten Element aufgebrachtes zweites leitendes Schaltungselement
aufweist, das von dem ersten Schaltungselement durch eine Isolierschicht
getrennt ist, die mit einer die beiden leitenden Schaltungselemente
elektrisch miteinander verbindenden leitenden Brücke versehen ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist die leitende Schaltung teilweise oder
ganz auf einer flexibel-biegsamen Membran aufgebracht, die zur Anbringung
auf der zu schützenden
Oberfläche
bestimmt ist.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Anti-Eindringvorrichtung
unbeweglich miteinander verbundene flexibel-biegsame Membranen aufweist,
deren jede jeweils ein leitendes Schaltungselement auf einer ihrer
Oberflächen
enthält
und eine leitende Brücke
zur Bildung einer elektrischen Verbindung zwischen den Schaltungselementen
auf jeder der beiden Membranen umfasst.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Anti-Eindringvorrichtung
aus mehreren einzelnen flexibel-biegsamen Membranen kleiner Dicke
gebildet ist, welche im Siebdruckverfahren erzeugte leitende Bahnen
bzw. Pfade umfassen, die miteinander durch die genannten Membranen
durchsetzende leitende Brücken
verbunden sind, unter Bildung des Eindrucks einer einzigen flexibel-biegsamen
Membran, welche eine dreidimensionale leitende Anti-Eindring-Barriere bzw. -Sperre
umfasst.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Anti-Eindringvorrichtung
auf ein zu schützendes
Element aufgebracht wird und Kontakte sowie eine isolierende Zunge
aufweist, die mit einem ihrer Enden fest mit dem zu schützenden
Element verbunden ist und deren anderes Ende zwei Stellungen ein nehmen
kann, von welchen die erste zwischen den Kontakten und die zweite
außerhalb
dieser Kontakte liegt, zur Bildung eines Schalters, der die Trennung
der Anti-Eindringvorrichtung
und des zu schützenden
Elements zu detektieren vermag.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittel zur Messung
einer elektrischen charakteristischen Größe innerhalb eines wenigstens
teilweise durch die leitende Schaltung geschützten Volumens angeordnet sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass sie eine innerhalb
eines wenigstens teilweise durch die leitende Schaltung geschützten Volumens
angeordnete elektrische Stromversorgung umfasst.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass sie ein Bauteil
wie beispielsweise einen Schalter, ein Display, oder einen Mikroprozessor
zwischen zwei flexibel-biegsamen Membranen enthält.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass sie Identifizierungseingabemittel
und ein Display umfasst, die durch eine leitende Schutzbarriere
geschützt
und mit Mitteln zur Verwaltung der in einem geschützten Volumen
angeordneten Identitätsprüffunktionen
verbunden sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Identifizierungseingabemittel
an der Unterseite der genannten Vorrichtung angeordnet sind.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst die Vorrichtung zur Eingabe eines
vertraulichen Codes ein Anti-Eindringsystem des oben erwähnten Typs
und umfasst sie eine erste Membran, welche eine erste Anti-Eindring-Leiterbahn
bzw. -Pfad umfasst, eine zweite Membran, welche eine zweite Anti-Eindring-Leiterbahn bzw. -Pfad
umfasst, die elektrisch mit der ersten Anti-Eindring-Bahn über eine
leitende Brücke
verbunden ist, sowie eine Membrantastatur, deren Kontakte in dem geschützten Bereich
zwischen den Anti-Eindring-Leiterbahnen bzw. -Pfaden angeordnet
sind.
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Die
vorstehenden und andere Ziele, Gegenstände, Merkmale und Vorteile
der vorliegenden Erfindung werden in der folgenden nicht-einschränkenden
und nicht-ausschließenden Beschreibung
spezieller Ausführungsbeispiele
im Einzelnen auseinander gesetzt, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen;
in diesen zeigen:
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1 eine
erste Ausführungsform
der Erfindung,
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2a und 2b eine
zweite Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung,
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3 in
Schnittansicht die Kombination einer geschützten bzw. gesicherten Vorrichtung
gemäß der Erfindung
mit einer Tastatur und einem Display,
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4 eine
perspektivische Unteransicht der Vorrichtung von 3,
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5 eine
Eingabevorrichtung zur Eingabe eines vertraulichen oder geheimen
Codes, in Kombination mit der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
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6 die
Implantierung einer Vorrichtung wie beispielsweise der in 5 gezeigten
Vorrichtung in einer elektronischen Vorrichtung,
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7a und 7b einen Öffnungsdetektionsschalter
zur Verwendung bei der Realisierung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,
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8a und 8b die
Anwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
bei einer Smart-Card, und
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9 die
Anwendung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung
bei einem Safe.
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In
den verschiedenen Zeichnungsfiguren sind gleiche Elemente mit denselben
Bezugsziffern bezeichnet. Nur solche Elemente, die dem Verständnis der
Erfindung dienen, sind gezeigt worden.
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1 zeigt
die einfachst mögliche
Anti-Eindringvorrichtung (Eindring-Detektionsvorrichtung) 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Sie zeigt eine flexibel-biegsame Membran einer Dicke
in der Größenordnung
von 0,1 mm, die in der Hauptsache aus einem Kapton-, Polycarbonat-
oder Polyurethan-Film besteht und eine Oberseite 1.1 aufweist
und auf ihrer Unterseite 1.2 eine im Siebdruck hergestellte
Spur bzw. Bahn 2 aufweist, die mit einer Leitertinte bzw. -paste
hergestellt ist und durch einen gegebenen elektrischen Widerstand
zwischen ihren Enden bzw. Anschlüssen 2a und 2b charakterisiert
ist. Dieser Widerstand liegt in der Größenordnung von 0,08 Ohm je mm
Länge für Spuren
mit einer Breite von 0,5 mm und einer Standarddicke von 0,008 mm.
Die leitende Anti-Eindring- bzw. Eindring-Detektions-Spur 2 ist
mit einem Email- bzw.
einem Glasurüberzug 3 versehen. Das
ganze bildet eine Anti-Eindring-Membran gemäß der vorliegenden Erfindung,
welche an der Oberfläche
einer zu schützenden
Vorrichtung haftet.
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Eine
Logikvorrichtung 5 gestattet eine in permanenten Abtastungen
ausgeführte Überprüfung, ob die
Spur 2 durchschnitten bzw. aufgetrennt wurde oder nicht.
Hierfür
ist einfach vorgesehen, die Endanschlüsse 2a und 2b mit
dem Zwei-Eingangs-Anti-Eindring-System
eines Mikroprozessors 5 zu verbinden, das eine mögliche Öffnung bzw.
Auftrennung des Schaltkreises 2 detektiert bzw. nachweist.
Die Vorrichtung 5 kann dann einen Algorithmus verwenden, der
gestattet, auf die Detektion bzw. den Nachweis eines Eindringvorgangs
zu reagieren, beispielsweise durch rasche Löschung vertraulicher Daten
oder durch Auslösung
eines Alarms.
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In
der Hauptsache bestehen zwei Anbringungsmöglichkeiten einer derartigen
Vorrichtung 1 an einer zu schützenden Vorrichtung oder Anlage: die
Membran bedeckt entweder die gesamte Oberfläche der genannten Vorrichtung
oder nur einen sensitiven Teilbereich. In diesem zweiten Fall werden
dann Vorsichtsmaßnahmen
getroffen, um zu verhindern, dass die Membran an ihren Enden sich
ablöst
bzw. abgelöst
wird, und um insbesondere zu vermeiden, dass auf diese Weise Zugang
zu den Anschlüssen 2a und 2b oder
zu dem Mikroprozessor 5 erlangt wird. Zu diesem Zweck können die
Enden der Membran in mit der Vorrichtung fest verbundenem Kunstharz
eingebettet sein. Eindring-Detektionsschalter wie beispielsweise
die in den 7a und 7b gezeigten und
weiter unten beschriebenen können
ebenfalls verwendet werden. Ein detailliertes Beispiel der Anbringung
einer derartigen Vorrichtung 1 ist in der weiter unten
beschriebenen 6 gezeigt.
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Sobald
die Sicherheitsmembran definiert und um eine Vorrichtung oder einen
Teilbereich einer Vorrichtung herum an- bzw. aufgebracht ist, definiert sie
sodann in der Vorrichtung einen Bereich, den man als geschützt bezeichnet,
da jegliches Eindringen in diesen Bereich detektiert wird. Da das
Element 5 für die
Handhabung der Vorrichtung unentbehrlich ist, wird es sowie akzessorisch
auch seine elektrische Stromversorgung in diesem geschützten Bereich
angeordnet.
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Ein
Vorteil einer derartigen Membran beruht auf ihren niedrigen Gestehungskosten.
Ein Muster bzw. Verlauf der Leiterbahn 2 wird gewählt, um
die Leitertinte bzw. -paste über
den größten Teil
der Membranoberfläche
zu verteilen, wobei mehr Wert auf die verschiedenen Punkte gelegt
wird, welche den am meisten verwundbaren Stellen der zu schützenden
Vorrichtung entsprechen. Die Leiterbahn 2 wird die größtmögliche Oberfläche einnehmen,
derart dass die Wahrscheinlichkeit einer Durchdringung der Membran
ohne Detektion gering ist. Als Leiterfarbe bzw. -paste wird eine
für die
meisten radiographischen oder Durchstrahlungssysteme unsichtbare Farbe
bzw. Paste gewählt.
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Ein
anderer Vorteil der beschriebenen Membran ist ihre Flexibilität bzw. Biegsamkeit,
welche ihre Anpassung an eine große Zahl von Oberflächenformen,
auch nicht-ebenen,
gestattet. Selbstverständlich
kann jedoch auch eine dickere und weniger flexibel-biegsame Membran
verwendet werden oder die im Siebdruck erzeugte Leiterbahn 2 direkt
auf die Innenseite der Umhüllung
bzw. des Gehäuses
einer Vorrichtung aufgebracht werden.
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Ein
anderer Vorteil der Dünne
der beschriebenen Membran ist, das mehrere verschiedene solcher
Membranen übereinander
angebracht werden können,
um die Schutzwirkung zu erhöhen.
Es werden dann eine oder mehrere Vorrichtung(en) 5 zur Überwachung
sämtlicher
Leiterbahnen 2 erforderlich.
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Die 2a und 2b zeigen
eine zweite Ausführungsform
einer Anti-Eindring-(Eindringdetektions-)vorrichtung
gemäß der Erfindung.
Die Vorrichtung 1 besteht aus drei Membranen A, B und C
wie beispielsweise die zuvor beschriebenen Membranen, die mittels
(nicht dargestellten) zweiseitig selbstklebenden Filmen übereinander
angeordnet sind. Zur leichteren und besseren Darstellung sind diese
Membranen in den Zeichnungen mit übertriebenen Abständen dargestellt.
Jede Membran weist eine lei tende Bahn 2 auf ihrer Unterseite
auf. Diese Leiterbahnen bzw. -pfade sind durch leitende Zwischenmembranbrücken 6 miteinander
verbunden, die mittels Öffnungen 4B und 4C durch
die Schichten B und C ausgebildet und mit leitender Farbe bzw. Paste
ausgefüllt sind,
beispielsweise aus in einem Polymersubstrat eingebetteten Silberteilchen;
das so ausgebildete Aggregat bildet somit eine dreidimensionale
Leitungsbarriere. Eine Durchdringung oder Auftrennung dieser elektrischen
Barriere in irgendeinem Punkt wird durch die Vorrichtung 5 detektiert.
Der Abstand zwischen den verschiedenen leitenden Netzmaschen wird
so gewählt,
dass Eindringvorgänge
bestmöglich
verhindert werden. Diese Vorrichtung 1 wird in derselben
Weise wie zuvor beschrieben auf die zu schützende Vorrichtung an- bzw.
aufgebracht.
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2a zeigt
eine erste mögliche
Formgebung der leitenden Barriere, der es sich um eine einzelne
Bahn bzw. Pfad handelt, die bzw. der kontinuierlich zwischen den
Anschlüssen 2a und 2b verläuft und
die drei Membranen A, B und C bedeckt. Diese Leiterbahn bzw. Leiterpfad
kann nur zwei Zustände "geöffnet" oder "geschlossen" zwischen seinen
beiden Anschlüssen
einnehmen, und ihr Zustand kann in einfacher Weise ermittelt werden.
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2b zeigt
eine zweite mögliche
Ausführungsform
der Anti-Eindring-Leitungsbarriere bzw. -sperre bzw. -schranke.
Die genannte Barriere bildet ein dreidimensionales Gitter bzw. Netz.
Seine elektrische Darstellung kann mit einem Aggregat aus parallelen
Widerständen
verglichen werden. Somit werden Auftrennungen bzw. Einschnitte in
dieses Netz kleinere Widerstandsänderungen
als bei dem in 2 gezeigten Fall verursachen,
welche der Fachmann unschwer von anderen kleinen Änderungen bzw.
Schwankungen wie beispielsweise temperaturbedingten Schwankungen
unterscheiden kann.
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Die
verschiedenen Schichten werden mittels einem isolierenden Kleber
zusammengebaut, der zur Ermöglichung
eines elektrischen Kontakts an den Stellen der Leiterbrücken durchlöchert ist.
Die Bahnen bzw. Pfade 2 können auch zuerst mit einem Email
bzw. einer Glasur außer
an der Stelle der Durchöffnungen überzogen
werden, wonach die verschiedenen Membranen mittels eines hinreichend flüssigen leitenden
Klebers, um die Durchöffnungen auszufüllen, miteinander
verklebt werden.
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Eine
derartige dreidimensionale Anti-Eindring- bzw. Eindringdetektionsvorrichtung
ist vorteilhaft, da sie die Wahrscheinlichkeit einer Durchdringung
der elektrischen Barriere ohne detektiert zu werden weiter verringert,
und zwar selbst mit einem Schneidwerkzeug kleiner Abmessung. Des
Weiteren macht sie die Eindringung durch Ablösen unmöglich, da es nicht möglich ist,
mehr als eine Schicht abzuziehen, ohne die Brücken 6 zu durchschneiden
bzw. zu durchtrennen und dadurch detektiert zu werden.
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3 zeigt
in Schnittansicht die Kombination aus einer Tastatur zur Eingabe
eines vertraulichen bzw. Geheimcodes sowie einem Display mit einer
Sicherheitsvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung. Vier Membranen A, B, C und D sind übereinander befestigt. Die
erste Membran A umfasst auf ihrer Oberseite ein Muster 8,
das die Lage der Tastaturtasten anzeigt. Sie umfasst eine Öffnung 10,
die oberhalb des Displays 7 lokalisiert ist. Die Membranen
A, B und D weisen auf ihren Unterseiten jeweils eine im Siebdruck
hergestellte Leiterbahn bzw. Leiterpfad 2 auf. In der Membran
ausgebildete Öffnungen 4B gestatten
die Verbindung der Anti-Eindring-(bzw.
Eindringdetektions-)Bahnen bzw. Pfade 2 jeder der beiden
Membranen A und B mittels durchgehenden Brücken 6. Aus Gründen der
Einfachheit und Übersichtlichkeit
sind die Kleber- und/oder Emailschichten nicht dargestellt. Die
Leiterbahnen bzw. -pfade 2 der Membranen A und B werden
speziell oberhalb weiter unten beschriebenen Kontakten 9 angeordnet,
um diese zu schützen.
Die Membranen C und D weisen jeweils an ihren entsprechenden Unter-
und Oberseiten Leiterelemente 9 und Abstandsstücke 11 auf,
zur Bildung elektrischer Schalter, welche die Ausübung der
Tastatur-Funktion gemäß einer
bekannten Technik gestatten, wie sie speziell in der Patentanmeldung
EPO727796 beschrieben sind. Die Membran D dient auch als Träger für das Display 7;
es kann mit einer (nicht dargestellten) in die Öffnungen 10 der Membranen
A, B und C eingesetzten Glasscheibe bzw. -folie abgedeckt sein.
Anti-Eindring-(d.h.
Eindringungsdetektions-)Bahnen bzw. Pfade 2 sind in der
unmittelbaren Nachbarschaft dieser Öffnungen 10 vorgesehen,
um jedes Eindringen an dieser Stelle zu vermeiden. Schließlich ist
die auf der Unterseite der Membran D angeordnete Leiterbahn bzw.
Leiterpfad 2 über
durch die Leiterbrücken 4C und 4D führende Leiterbrücken 6 mit
den Leiterbahnen bzw. -pfaden 2 der oberen Membranen verbunden.
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Dieselbe
Vorrichtung ist in perspektivischer Unteransicht in 4 gezeigt.
Die auf der Unterseite der Membranen A, B und D vorhandenen Leiterbahnen
bzw. -pfade 2 sowie die Brücken 6 bilden zusammen
eine dreidimensionale leitende Anti-Eindring-Barriere bzw. -Sperre bzw. -Schranke,
welche die Tastatur- und Displaybereiche gegen Angriffe aus allen
Richtungen schützt.
Diese Barriere bzw. Schranke besitzt elektrische Kenngrößen, die über ihre
Anschlüsse 2a und 2b mittels
einer (nicht dargestellten) Vorrichtung 5 in der oben beschriebenen Weise
permanent d.h. laufend gemessen werden.
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Ein
Vorteil der in den 3 und 4 veranschaulichten
Erfindung resultiert somit aus der Tatsache, dass es möglich ist,
innerhalb der Mehrschichtstruktur und damit innerhalb der Anti-Eindring- bzw.
Eindringdetektionsbarriere bzw. -schranke elektronische Komponenten
wie beispielsweise eine Tastatur, Schalter, Prozessoren, Displays
... zu integrieren. Dies ermöglicht,
mit geringen Kosten alle Arten elektrischer Funktionen vollständig geschützt gegen aus
jeder beliebigen Richtung kommende Eindringvorgänge zu realisieren. Des Weiteren
gestattet die Verwendung flexibler Membranen geringer Dicke eine
einfache Integration in einer beliebigen Vorrichtung.
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Die
in den 5 und 6 gezeigte folgende Anwendung
ist ein Beispiel der Ausnutzung dieser Vorteile.
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5 zeigt
eine PIN-Code-Eingabevorrichtung 20, ganz geschützt mit
der Vorrichtung gemäß der Erfindung,
wie sie beispielsweise in den 3 und 4 beschrieben
ist. Sie umfasst ein Gebilde aus 4 Membranen, welche ein Display
und eine Tastatur integrieren. Die Tastatur und das Display sind mit
einem Mikroprozessor 5 über
(schematisch dargestellte) Leiterschaltungen 12 und 13 verbunden, die
in einem Blatt bzw. einer Folie zusammengefasst und gegen betrügerische
Machenschaften durch (einfachheitshalber hier nicht gezeigte) Leiterbahnen bzw.
-pfade 2 bis zu ihrer Verbindung mit dem Mikroprozessor 5 geschützt sind.
Die Verbindung des (die Verbindun gen 2a, 2b, 12 und 13 umfassenden)
Blatts bzw. Folie mit dem Mikroprozessor 5 ist in einem Harz 14 eingebettet,
um seine Unzugänglichkeit
zu gewährleisten.
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Diese
PIN-Code-Eingabevorrichtung ist vollständig gesichert, da sie eine
Tastatur, ein Display und einen Mikroprozessor vollkommen dediziert
und gegen betrügerische
Machenschaften geschützt
umfasst. Diese Vorrichtung besitzt auch die Vorteile, dass sie kostengünstig herstellbar
ist und einen geringen Raumbedarf aufweist.
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6 zeigt
schematisch, zur leichteren Erklärung
der verschiedenen Funktionen, die Implantierung einer Vorrichtung 20 des
vorstehend beschriebenen Typs in einen tragbaren Computer 30,
um diesen mit einer vollständig
gesicherten Kartenzahlfunktion auszustatten. Der tragbare Computer 30 hat
an seiner Oberseite 31 eine Tastatur 32 und ein
Display 33. Er kann mittels eines abnehmbaren Handgriffs 34 getragen
werden und kommuniziert mit der Außenumgebung über ein
serielles Link mit angepassten Verbindungen 35 zur Ermöglichung
von Austauschvorgängen
zwischen seinem Prozessor 36 und der Außenseite. Hierzu tritt ein
Kartenleser, der in ein autonomes Abteil 37 integriert
ist, das bezüglich
der übrigen
Vorrichtung 30 dicht abgeschlossen ist. In der Zeichnung
ist eine Smart-Card 38 durch den Schlitz 39 des
Kartenlesers in Lesestellung eingeschoben. Eine Vorrichtung 20,
wie sie beispielsweise in 5 beschrieben
ist, ist mit der Unterseite 40 der Vorrichtung verklebt
und zeigt eine zweite Tastatur 8 und ein Display 7,
das zur Aufnahme des PIN-Codes bestimmt ist. Die an der Unterseite
angeordnete Vorrichtung 20 ist in laufenden Verwendungs-
und Gebrauchsweisen des Computers 30 durch einen abnehmbaren
Deckel 41 geschützt.
Die Vorrichtung 30 wird umgedreht und ruht bei ihrer Verwendung
als Zahlungsterminal auf überstehenden
Lagerpunkten 42, die an der üblicherweise oberen Fläche 31 vorgesehen
sind. Die Vorrichtung 20 dringt in das Abteil 37 über eine Öffnung 43 ein,
worauf das elektrische Verbindungsblatt, welches die mit dem Betrieb
der Tastatur, des Displays und des Anti-Eindringgitters verknüpften Verbindungen
umfasst, mit den Eingängen des
Mikroprozessors 5 verbunden ist, der die Zahlungsfunktion überwacht.
Der Mikroprozessor vermag einen Eindringvorgang durch die Vorrichtung 20 zu
detektieren und auf diesen Eindringvorgang zu reagieren. Eine zweite
Anti-Eindring-Membran 1 der beispielsweise
in 2a beschriebenen Art dient zum Schutz der Oberseite
der Vorrichtung, auf dem Niveau des Abteils 37. Sie ist
an der Vorrichtung 30 durch Verkleben an der Oberfläche 31 befestigt.
Die Sicherheit wird verstärkt
durch einen Öffnungs-Detektionsschalter 44,
der durch seine Lage unter der Kappe bzw. dem Decker 45 unzugänglich ist.
Alle vertraulichen Zahlungsdaten sind in dem Mikroprozessor 5 enthalten.
Dieser Mikroprozessor ist zu seinem Schutz mit der Membran 1 umgeben.
Des Weiteren ist vorgesehen, diesen Mikroprozessor und seine Verbindungen
mit den Membranen 20 und 1 in wärmeaushärtendem
Harz 14 einzubetten, zur Erhöhung seiner Unzugänglichkeit.
Wird das Harz beschädigt,
so besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass hierbei mehrere Systemleiterpfade
durchschnitten bzw. durchtrennt werden. Nur eine enge Öffnung 46 ist
zwischen dem Abteil 37 und der übrigen Vorrichtung vorgesehen,
für die
Versorgung des Mikroprozessors 5 und dessen Verbindung
mit dem Mikroprozessor 36. Diese Verbindungen sind ebenfalls
in Harz 14 eingebettet. Eine zusätzliche (nicht dargestellte)
Stromversorgung ist in dem geschützten
Bereich in Harz 14 angeordnet, um die Anti-Eindringvorrichtung
autonom und funktional zu machen im Fall einer Neutralisierung der
Hauptstromversorgung der Vorrichtung 30. Als eine zusätzliche
Sicherheitsmaßnahme
kann eine Vorrichtung, wie sie beispielsweise in den Patentanmeldungen
WO00/01100 beschrieben wurde, vorgesehen werden, um die Möglichkeit einer
Gewinnung vertraulicher Daten aus der äußeren Stromversorgung des Mikroprozessors 5 zu
vermeiden.
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Einer
der Vorteile der Vorrichtung 20 gemäß der vorliegenden Erfindung
ist ihr Aufbau aus einer flexiblen und dünnen Membran, der ihre Anbringung auf
jede Art von Oberfläche
erleichert. In dem Beispielsfall von 6 wird durch
die Anbringung der Tastatur und des Displays für die Zahlung an der Rückseite
der Vorrichtung eine Vergrößerung und
ein erhöhter
Platzbedarf der Vorderseite vermieden. Die Blankooberfläche wird
bestmöglich
ausgenutzt. Dies ist günstig
für eine
Miniaturisierung der Vorrichtung. Es sei darauf hingewiesen, dass
falls der optimale Sicherheitsgrad nicht angestrebt wird, viele
Vorteile bei der Ausbildung dieses selben Aggregats gemäß der Mehrschichttechnologie
erhalten bleiben, in dem man einfach die Anti-Eindringvorrichtung 2 fortlässt.
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Ein
weiterer Vorteil der Vorrichtung 20 beruht auf dem Umstand,
dass sie zu einer Vorrichtung hinzugefügt werden kann, ohne deren
Dichtheit nachteilig zu beeinflussen, wie in dem vorhergehenden
Beispiel veranschaulicht (6).
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7a zeigt
den Schalter 44 im Fall einer Vorrichtung in einer normalen
Betriebskonfiguration. Die zwischen dem Deckel 45 und der
Oberseite 31 der Vorrichtung untergebrachte Anti-Eindringvorrichtung 1 enthält eine
Zunge 47, die zwischen zwei Membranen A und B der Vorrichtung 1 angeordnet ist,
um zwei einander gegenüberliegend
jeweils an jeder Membran A und B angebrachte Kontakte 48 zu isolieren.
Die Zunge 47 ist an dem Deckel 45 sowie an der
Oberfläche 31 durch
gabel- bzw. zangenförmige
Organe 49 befestigt.
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Ein
Eindringvorgang in Form einer Kraftausübung auf die Vorrichtung auf
dem Niveau des Deckels 45 um diesen anzuheben wird zu einem
Abreißen
der Zunge 47 von der Membran 1 führen, wodurch
die Kontakte 48 in Berührung
miteinander gelangen. In ähnlicher
Weise wird ein Versuch zur Trennung oder zur Abtrennung der Sicherheitsmembran 1 denselben
Effekt haben: der Schalter geht aus der AUS-Stellung in die EIN-Stellung
wie in 7b gezeigt über. Dieser neue geschlossene
Stromkreis kann durch den Mikroprozessor 5 detektiert werden und
somit wird in derselben Weise wie mit der Schaltung 2 der
Eindringvorgang detektiert.
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Es
ist darauf hinzuweisen, dass dieser Schalter, zusätzlich zu
der Tatsache, dass er in Kombination mit der Sicherheitsvorrichtung
gemäß der Erfindung
steht, viele Vorteile besitzt. Er ist rein mechanisch, er ist im
normalen Betriebszustand in AUS-Stellung,
was beispielsweise einen Verschleiß, der zu Kontaktoxidation
führt,
vermeidet und seine Herstellung ist kostengünstig und er hat geringen Raumbedarf.
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Die
Kombination eines derartigen Schalters in einer Sicherheitsvorrichtung
gemäß der Erfindung gewährleistet
die Detektion von Versuchen zur Trennung der Sicherheitsvorrichtung,
was ein großer
Vorteil ist.
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In
Zusammenfassung sämtlicher
Vorteile der optimalen Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung,
wie sie in der Anwendung von 6 beschrieben
und ange wandt wurde, sei darauf hingewiesen, dass sie die Detektion
der folgenden Arten oder Typen von Eindringversuchen ermöglicht:
- • Eindringen
in die Wandung mit einem Schneidegegenstand,
- • Delamination
der Wandung,
- • Abziehen
bzw. Abreißen
der Sicherheitsmembran 1,
- • Öffnen des
Vorrichtungsgehäuses.
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8a zeigt
in perspektivischer Ansicht eine Smart-Card 50, die mit
einer Anti-Eindringvorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung versehen ist. Diese Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung wie
zuvor beschrieben ermöglicht
insbesondere einen Schutz der Verbindung zwischen dem (nicht dargestellten)
Typ und Kontakten 51. Des Weiteren ist ein Vorteil der
Erfindung, dass sie ermöglicht,
der Smart-Card 50 neue
Funktionen wie beispielsweise ein Display 52 und eine Tastatur 53 hinzuzufügen, die vollständig sicher
gegen betrügerische
Machenschaften sind. Der Chip erfüllt dabei die Funktion der Messvorrichtung 5.
Für den
Betrieb dieser neuen Funktionen kann eine Stromquelle vorgesehen
sein.
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8b zeigt
eine Smart-Card mit einer darin inkorporierten Vorrichtung gemäß der Erfindung,
in Schnittansicht. Anders als in
8a ist
es hier eine kontaktlose Smart-Card,
mit einer Antenne
55. Um Machenschaften an bzw. mit der
Antenne zu vermeiden, wird eine Anti-Eindring-Barriere bzw. -Schranke
2 nur
an einem Teil der Karte außerhalb
der Antenne verwendet, um einen Chip
42, ein Display
7 und
eine Tastatur
9 zu schützen.
Eine Tastatur könnte
auch in dem Feld der Antenne vorgesehen sein, die Mittel der beispielsweise
in der Anmeldung
FR2736451 beschriebenen
Art aufweisen würde,
um Beeinträchtigungen,
Störungen
und Machenschaften zwischen der Tastatur und der Antenne zu vermeiden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Sicherheitsvorrichtung gemäß der Erfindung
die Gesamtheit oder einen Teil der Dicke und des Oberflächenbereichs
einer Smart-Card einnimmt bzw. überdeckt. Vorzugsweise
wird sie bei der Herstellung der Karte ausgebildet. Sie kann jedoch
auch nachträglich
zu einer herkömmlichen
Karte hinzugefügt
werden, um die Karte zu deren Schutz abzudecken. Für herkömmliche
Smart- Cards mit
Kontakten, wie sie als Telefonkarten verwendet werden, kann die
Vorrichtung zum Schutz des Chips gegen Eindringvorgänge angewandt
werden zur Vermeidung vielfacher betrügerischer Machenschaften, die
in der Anschlussverbindung unerwünschter
Chips auf dem anfänglichen ursprünglichen
Chip bestehen, über
der Kartendicke in einer durch das unbewaffnete Auge nicht detektierbaren
Weise.
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9 zeigt
einen Safe 60 mit einer Anti-Eindringvorrichtung 1 gemäß der vorliegenden
Erfindung. Ihre Wandung umfasst eine erste Schichtstärke 61 aus
Stahl, sodann eine zweite 62 aus einem harten Harz. In
dieser Letzteren, welche die gesamte Außenoberfläche des Safes 60 überdeckt,
ist eine Anti-Eindring-Umhüllung 1 gemäß der vorliegenden Erfindung
untergebracht. Die Safetür 63 lässt sich mittels
Eingabe eines vertraulichen Codes an einer Mehrschicht-Tastatur öffnen, die
durch eine Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung beispielsweise nach Art der in 3 gezeigten,
geschützt
ist. Ein im inneren des Safes angeordneter Mikroprozessor 5 detektiert
jegliche Eindringversuche durch die Anti-Eindring-Membranen hindurch.
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Diese
sämtlichen
Beispiele veranschaulichen die vielfachen möglichen Anwendungen der Sicherheitsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Diese
Vorrichtung wurde vermittels von Membranstrukturen gezeigt, da Membranen
wie gezeigt viele Vorteile ergeben, jedoch ist es möglich, dass
Prinzip der vorliegenden Erfindung bei Trägern unterschiedlicher Natur
wie beispielsweise herkömmlichen
Vorrichtungswandungen anzuwenden oder in einer Mehrschichtstruktur
Membranen und andere Werkstoffe zu kombinieren.
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Die
Leiterbahnen bzw. -pfade auf den Membranen wurden auf deren Unterseite
ausgebildet; sie können
jedoch ebenso gut auf den Oberseiten angebracht werden. Eine bestimmte
einzelne Membran kann eine Leiterbahn 2 auf jeder ihrer
beiden Oberflächen
aufweisen, mit oder ohne Brücken 6 zur
Verbindung dieser beiden Leiterbahnen.
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Die
Vorrichtung kann mittels sehr dünner Schichten
ausgebildet werden, von 0,08 mm oder weniger, falls erforderlich.
Sie kann so einen sehr kleinen Platz einnehmen und sehr flexibel-biegsam sein.
Sie kann auch dicker ausgebildet werden, falls ihre Festigkeit und
Starre dies erfordert. Es ist möglich,
verschiedene Materialien und Werkstoffe je nach dem gewünschten
Qualitäts-Preis-Verhältnis zu
verwenden. Beispielsweise Polyester- oder Polyurethanfilme.
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Die
verwendete leitende Farbe oder Paste kann auf der Basis von Polymeren
beruhen, welche leitende Metallteilchen (Silber, Gold) oder Kohlenstoffteilchen
enthalten.
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Derartige
Schaltkreise 2 können
mit Kaptonsubstraten, welche Goldbahnen enthalten, ausgebildet werden.
Diese letztgenannte Technologie ist zwar teurer, besitzt jedoch
ausgezeichnete elektronische und mechanische Eigenschaften.
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Selbstverständlich können mehrere
verschiedene Bahnen bzw. Pfade 2, die nicht miteinander
verbunden sind, kumulativ verwendet werden, entweder auf ein und
derselben Oberfläche
oder auf verschiedenen Oberflächen.
Mehrere unabhängige dreidimensionale
Barrieren bzw. Schranken können kumulativ
Anwendung finden. In all diesen Fällen liegen dann jeweils mehrere
Anschlüsse 2a und 2b zur Überwachung
vor.
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Bei
der Sicherheitsvorrichtung kann die Detektion der Leiterbahn- bzw.
Leiterpfadverschlechterung auf anderen elektrischen Eigenschaften
als dem Widerstand basieren, beispielsweise auf Kapazitätsänderungen.
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Eine
derartige Vorrichtung eignet sich zur Kombination mit jedem beliebigen
Identifikations-Aufnahmesystem, sei es der Aufnahme eines PIN-Codes,
wie gezeigt, aber auch zur Aufnahme eines biometrischen Prints,
einer optischen oder akustischen Aufnahme usw.
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Die
erfindungsgemäße Vorrichtung
eignet sich unschwer zur Anpassung an jegliche beliebige elektronische
Vorrichtung, tragbaren Computer oder tragbares Telefon. Sie kann
auch zum Ersatz von derzeit in derartigen Vorrichtungen verwendeten "Tastatur-, Display-,
Mikroprozessor- usw."-Funktionen
verwendet werden. Eine einzelne Tastatur kann dann die Sicherheitsfunktionen
mit ihren anderen üblichen
Funktionen kumulieren. Alle Arten und Typen komplexer Schaltungen
können
in das sichere Mehrschichtgebilde integriert werden. Zwar wurden
Tastaturen und Displays gezeigt, es ist jedoch auch möglich, Batterien,
Prozessoren usw. hinzuzufügen.
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Um
eine ergonomischere Tastatur zu schaffen und die Vorteile der Lösung zu
erhalten, kann die Tastatur, wie sie beispielsweise in 3 beschrieben ist,
mit Tasten ausgestattet werden, welche die herkömmlichen üblichen Kolben simulieren und
ein angenehmeres Tastbetätigungsgefühl schaffen.