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QUERVERWEIS
AUF VERWANDETE ANMELDUNG
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Die
vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der Vorläufigen US-Patentanmeldung Nr. 60/216,588,
hinterlegt am 07.07.2000, auf die hiermit vollinhaltlich Bezug genommen
wird.
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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft die Übertragung von Daten auf eine
sichere Weise und insbesondere Systeme und Verfahren, welche zwischen zwei
Vorrichtungen übertragene
Parameter verschleiern.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Die
weit verbreitete Übertragung
von digitalen Daten über
Computernetze sowie zwischen Übertragungs-
und Empfangsvorrichtungen hat zu einem Bedarf nach zunehmend wirkungsvolleren
Systemen für
die Verschlüsselung
und Entschlüsselung von
zu schützenden
Daten geführt.
Es existieren bereits bekannte Systeme, die Verschlüsselungsalgorithmen
anwenden, welche digitale Daten in eine unverständliche Form für die Übertragung über nicht
sichere Kommunikationskanäle
verschlüsseln.
Ein solcher Verschlüsselungsalgorithmus
ist als der Data Encryption Standard (DES) bekannt. Das DES-Verfahren
für die
Verschlüsselung
verwendet einen Datenverschlüsselungs-Schlüssel, der
aus einem 64 Bit-Binärwort
besteht. Der Schlüssel
wird in einem mathematischen Algorithmus verwendet, der digitale Daten
in einer anscheinend zufälligen
Sequenz von Bits konvertiert. Der Verschlüsselungs-Schlüssel muss
dem Empfänger
der verschlüsselten
Daten bekannt sein, da der Schlüssel
benötigt
wird, um die verschlüsselten
Daten ordnungsgemäß zu entschlüsseln.
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Da
bei dem herkömmlichen
DES-System der Verschlüsselungsalgorithmus
und der Entschlüsselungsalgorithmus öffentlich
bekannt sind, ist die Sicherheit des Schlüssels von entscheidender Wichtigkeit
für einen
Schutz der Daten. Daher haben wieder Andere eine periodische Erzeugung
und Verteilung von zufälligen
DES-Schlüsseln vorgeschlagen.
Die DES-Anwender wechseln Schlüssel
typischerweise in kurzen Abständen
wie etwa auf einer täglichen
Basis.
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Ein
solches DES-System macht es erforderlich, dass Bedienpersonen sowohl
am Übertragungs- als
auch am Empfangsende bekannt ist, welcher Schlüssel an einem bestimmten Tag
verwendet wird. Ein solcher Lösungsansatz
ist von Nachteil, denn je mehr Personen den verwendeten Schlüssel kennen, desto
größer ist
die Wahrscheinlichkeit, dass auch unbefugte Personen den Schlüssel herausfinden
und dann in der Lage sind, Daten, die geheim gehalten werden sollen,
abzufangen und zu interpretieren.
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Das
US-Patent
US5903653 beschreibt
ein System zum Übermitteln
von verschlüsselten
Daten zusammen mit einem Schlüsselindex-Signal,
das beim Empfang verwendet wird, um den Entschlüsselungsschlüssel zu
bestimmen.
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Somit
besteht ein Bedürfnis
nach einem verbesserten System und einem verbesserten Verfahren
zur Verschleierung von Parametern, die in eine Vorrichtung geladen
werden. Die vorliegende Erfindung richtet sich an dieses Bedürfnis.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Bei
einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zur Verschleierung
eines Parameters zur Verfügung
gestellt, der zwischen einer ersten und einer zweiten Vorrichtung übermittelt
wird. Das Verfahren umfasst das Erzeugen eines Steuersignals und
eines Parametersignals durch die erste Vorrichtung; Übertragen
des Steuersignals und des Parametersignals durch die erste Vorrichtung
an die zweite Vorrichtung; Empfangen des Steuersignals und des Parametersignals
von der ersten Vorrichtung durch die zweite Vorrichtung; und Erzeugen
eines Zielparameter-Signals unter Verwendung des Steuersignals und
des Parametersignals durch die zweite Vorrichtung.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung erzeugt die erste Vorrichtung
ein erstes Schlüsselsignal
unter Verwendung des Steuersignals und erzeugt das Parametersignal
durch Transformieren eines Quellparameter-Signals unter Verwendung
des ersten Schlüsselsignals.
Die zweite Vorrichtung erzeugt beim Empfangen des Parametersignals
ein zweites Schlüsselsignal
unter Verwendung des Steuersignals und erzeugt das Zielparameter-Signal
durch Transformieren des Parametersignals unter Verwendung des zweiten
Schlüsselsignals.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Teil des Steuersignals
mit dem Quellparameter-Signal transformiert, um das Parametersignal
zu erzeugen. Die zweite Vorrichtung erzeugt beim Empfangen des Parametersignals
aus dem Parametersignal unter Verwendung des zweiten Schlüsselsignals einen
transformierten Steuersignalteil und vergleicht den transformierten
Steuersignalteil mit einem Teil des empfangenen Steuersignals.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Parametersignal eine
Mehrzahl von transformierten Datensignale und einen Block von transformierten
Speicheradress-Signalen auf, die den transformierten Datensignalen
entsprechen.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine zweite Vorrichtung
durch eine erste Vorrichtung verifiziert. Die erste Vorrichtung
erzeugt ein Nachrichtsignal und überträgt das Nachrichtsignal
an die zweite Vorrichtung. Die zweite Vorrichtung transformiert
das Nachrichtsignal unter Verwendung eines Konfigurationssignals
in ein erstes transformiertes Nachrichtsignal. Die zweite Vorrichtung überträgt das erste
transformierte Nachrichtsignal an die erste Vorrichtung. Die erste
Vorrichtung transformiert das Nachrichtsignal unter Verwendung des
Konfigurationssignals in ein zweites transformiertes Nachrichtsignal
und vergleicht das erste und das zweite transformierte Nachrichtsignal,
um die Authentizität
der zweiten Vorrichtung zu bestimmen.
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Bei
einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Verfügung gestellt,
welche eine Mehrzahl von Parameterfragment-Signalen, die von einer
ersten Vorrichtung übertragen
wurden, in ein Zielparameter-Signal transformiert. Die Vorrichtung
weist Logikblöcke
zum Empfangen der Mehrzahl von Parameterfragment-Signalen von der ersten Vorrichtung
und Erzeugen eines Zielparameter-Signals aus der Mehrzahl von Parameterfragment-Signalen
auf.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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Es
zeigt:
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1 ein
Blockdiagramm eines Systems gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 ein
Vorgangs-Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Parameter-Verschleierungsvorgangs
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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3 ein
Vorgangs-Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Parameter-Verschleierungsvorgangs
gemäß der vorliegenden
Erfindung
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4 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, die für eine Speicheradressierung
verwendet wird;
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5 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, das die Verwendung einer Schlüsselfragmentierungs-Ausführungsform
veranschaulicht; und
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6 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, das zur Vorrichtungsverifizierung verwendet
wird; und
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7 ein
Blockdiagramm einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, das eine Kommunikation zwischen zwei
Vorrichtungen darstellt.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm einer Parameterverschleierungs-Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Eine erste Vorrichtung 10 überträgt ein Parametersignal 14 und
ein Steuersignal 16 an eine zweite Vorrichtung. Die zweite
Vorrichtung weist einen Parameterverschleierungs-Logikblock auf,
der dazu verwendet wird, um Vorrichtungseingangsparameter zu verschleiern,
die zwischen den beiden Vorrichtungen weitergegeben werden. Der
Parameterverschleierungs-Logikblock empfängt das Parametersignal und
das Steuersignal und führt
gemäß dem Steuersignal
eine Transformation an dem Parametersignal durch, um ein Zielparameter-Signal 20 zu
erzeugen. Das Zielparameter-Signal wird an Zielregister 22 innerhalb
der Vorrichtung übertragen.
Bei einer Ausführungsform
eines Parameterverschleierungs-Logikblocks gemäß der vorliegenden Erfindung
wird das Zielparameter-Signal in den Zielregistern als ein Rückkopplungssignal 24 übertragen,
das in dem Parameterverschleierungs-Logikblock wieder verwendet
werden soll.
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Bei
einer Ausführungsform
eines Parameterverschleierungs-Logikblocks gemäß der vorliegenden Erfindung
weist der Parameterverschleierungs-Logikblock einen Steuerlogikblock 28 auf,
der betriebsbereit mit einem Schnittstellenbetriebs-Logikblock 26 gekoppelt
ist. Der Steuerlogikblock empfängt
das Steuersignal und leitet die Operationen des Schnittstellenbetriebs-Logikblocks,
um das Zielparameter-Signal aus dem Parametersignal zu erzeugen.
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7 ist
ein Blockdiagramm einer beispielhaften Ausführungsform einer Vorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung. Eine erste Vorrichtung 300 weist eine Steuerlogik 302 auf,
die betriebsbereit gekoppelt ist mit einem Hardware-basierenden Transformationsmodul 306 und
einem ersten Schlüsseltabellenmodul 304,
das indizierte Transformationsschlüssel enthält. Eine zweite Vorrichtung 314 weist
einen Parameterverschleierungs-Logikblock mit einem Steuerlogikblock 317 auf,
der betriebsbereit mit einem Schnittstellenbetriebs-Logikblock 319 gekoppelt
ist. Der Steuerlogikblock weist eine zweite Steuerlogik 316 und
ein zweites Schlüsseltabellenmodul 318 auf.
Der Schnittstellenbetriebs-Logikblock weist ein Hardware-basierendes
Transformations-Inversionsmodul 320 auf.
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Im
Betrieb verwendet die erste Steuerlogik Steuersignale, um erste
Schlüssel-Selektionssignale 308 zu
erzeugen, die an das Schlüsseltabellenmodul übertragen
werden. Im Ansprechen auf die Schlüssel-Selektionssignale erzeugt
das Schlüsseltabellenmodul
ein Schlüsselsignal 310,
das von dem Transformationsmodul verwendet wird, um die Quellparameter-Signale 307 zu
transformieren und dadurch Parametersignale 312 zu erzeugen,
die an die zweite Vorrichtung übertragen
werden. Die Parametersignale und Steuersignale werden an die zweite
Vorrichtung übertragen.
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Die
zweite Vorrichtung empfängt
die Parametersignale und die Steuersignale. Der zweite Steuerlogik
extrahiert die Steuersignale und verwendet sie, um ein zweites Schlüssel-Selektionssignal 322 zu
erzeugen, das an das zweite Schlüsseltabellenmodul übertragen
wird. Im Ansprechen auf das zweite Schlüssel-Selektionssignal erzeugtdas
Schlüsseltabellenmodul
ein zweites Schlüsselsignal 324,
das an das inverse Transformationsmodul übertragen wird. Das inverse
Transformationsmodul verwendetdas zweite Schlüsselsignal, um die Parametersignale invers
zu transformieren und ein Zielparameter-Signal 326 zur
Verwendung durch die zweite Vorrichtung zu erzeugen.
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Der
Vorgang der Transformierung des Quellparameter-Signals kann mittels
einer Vielfalt von Verfahren bewerkstelligt werden. Bei einer Ausführungsform
eines Parameter-Verschleierungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
wird das Quellpa rameter-Signal transformiert, indem es verschlüsselt wird,
um das Parametersignal zu erzeugen, das von der ersten Vorrichtung
an die zweite Vorrichtung übertragen
wird. Die von der zweiten Vorrichtung auf das Parametersignal angewendete
inverse Transformierung ist dann ein Entschlüsselungsvorgang. Bei einer
anderen Ausführungsform
eines Parameter-Verschleierungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
wird das Parametersignal unter Verwendung von Hash-Funktionen transformiert.
Bei einer anderen Ausführungsform
eines Parameter-Verschleierungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
wird das Parametersignal transformiert, indem der Quellparameter
in Parameterfragmente unterteilt und die Parameterfragmente übertragen
werden. Jegliche Transformierung in Verbindung mit einer angemessenen
inversen Transformierung kann verwendet werden, um das Quellparameter-Signal
zu verschleiern.
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Bei
einer Ausführungsform
des Parameter-Verschleierungsgerätes
gemäß der vorliegenden Erfindung
werden die Steuersignale und die Parametersignale durch den gleichen
Kommunikationskanal übertragen.
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Bei
einer Ausführungsform
eines Parameter-Verschleierungsgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
werden die Steuersignale und die Parametersignale durch verschiedene
Kommunikationskanäle übertragen.
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2 ist
ein Vorgangs-Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Parameter-Verschleierungsvorgangs,
der von der Vorrichtung in 7 angewendet
wird. Die Operation beginnt in Schritt 30, indem ein erstes
Schlüsselsignal
durch eine erste Vorrichtung 300 ausgewählt wird (7).
In Schritt 32 wird ein zu verschleierndes Quellparameter-Signal
mit einem Steuersignal verkettet, das einen Indexwert enthält, der
dem ersten Schlüsselsignal
entspricht. Das verkettete Signal enthält somit einen Quellparameter-Signalteil
und einen Steuersignalteil, bevor das verkettete Signal transformiert
wird. In Schritt 34 wird das verkettete Signal unter Verwendung
des ersten Schlüssels
transformiert, um ein Parametersignal zu erzeugen.
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In
Schritt 36 überträgt die erste
Vorrichtung das transformierte Parametersignal zusammen mit dem
entsprechenden Steuersignal. Bei einer veranschaulichenden Ausführungsform
enthält
das Steuersignal einen Indexwert des ersten Schlüssels sowie ein endgültiges Ziel
eines Zielparameters. Das endgültige
Ziel kann unter Verwen dung eines Steuerregisterwertes oder eines
anderen geeigneten Wertes signalisiert werden.
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In
Schritt 38 empfängt
die zweite Vorrichtung 314 (7) das Parametersignal
und das Steuersignal. Das Steuersignal wird an den Steuerlogikblock 317 geleitet
(7), wo in Schritt 40 das Steuersignal
verarbeitet wird, um sowohl einen zweiten Schlüssel, der für eine inverse Transformierung
der ankommenden transformierten Daten verwendet wird, als auch das
endgültige
Ziel der invers transformierten Daten zu bestimmen. Der Steuerlogikblock verwendet
den Indexwert, um einen geeigneten Abgleich in einer Zuordnungstabelle
oder dergleichen zu finden. Die Zuordnungstabelle verknüpft die
Indexwerte mit entsprechenden Schlüsseln.
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Sobald
der zweite Schlüssel
identifiziert wurde, geht die Operation weiter zu Schritt 42,
und das transformierte Parametersignal wird von dem Schnittstellenbetriebs-Logikblock 319 invers
transformiert (7), um ein Zielparameter-Signal
zu erzeugen. Das invers transformierte Indexwertsignal wird mit
dem vom Steuerlogikblock empfangenen Indexwertsignal verglichen.
In Schritt 44 bestimmt die zweite Vorrichtung, ob die beiden
Indexwertsignale übereinstimmen.
Falls nicht, wird das Zielparameter-Signal in Schritt 46 verworfen,
und die Operation endet in Schritt 50. Wenn hingegen die
beiden Indexwertsignale tatsächlich übereinstimmen,
geht die Operation weiter zu Schritt 48, der Zielparameter
wird in ein bestimmtes Zielregister geladen, das von dem Steuerlogikblock
und dem von dem Steuerlogikblock empfangenen Steuersignal vorgegeben
wird. Die Operation endet dann in Schritt 50.
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Bei
einer veranschaulichenden Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Verschleiern eines
Parameters zur Verfügung
gestellt, der von einer Software an eine Hardwarevorrichtung (z.B.
an eine Hardware-Entschlüsselungsvorrichtung)
weiter gegeben werden muss. Wenn beispielsweise ein Entschlüsselungsschlüssel von
einer Software an eine Hardware weiter gegeben werden soll, ist
es wünschenswert,
zu verhindern, dass eine Überwachungssoftware-Operation
in der Lage ist, den geheimen Parameter leicht abzufangen.
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In
Verbindung mit dieser Ausführungsform führt eine
Software am Übertragungsende
eine Mehrzahl von Schnittstellenoperationen zur Hardwarevorrichtung
(dem Empfangen end) aus, wobei die Schnittstellenoperationen in
unzusammenhängenden
Programmmodulen ausgeführt
werden, um den Schlüsselaufbau-Algorithmus
durch die Erzeugung von mehreren Parameterfragment-Signalen zu verschleiern.
Zusätzlich
können
die Schnittstellenoperationen mit Schnittstellenoperationen für andere Parameterbestimmungen
vermischt werden, um die Prozedur weiter zu verschleiern.
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Unter
Bezugnahme auf 3 wird ein Beispiel für die veranschaulichende
Ausführungsform beschrieben.
Z.B. im Falle eines Schlüsselaufbaualgorithmus
kann der Schlüssel
in einer zweiten Vorrichtung aufgebaut werden durch: Key
=({(A1)XOR(A2)} << 3) + A3wobei
A1, A2 und A3 Parameterfragment-Signale sind, die von einer ersten
Vorrichtung übertragen
und von der zweiten Vorrichtung zum Erzeugen eines Schlüssels verwendet
werden.
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Somit
besteht ein erster Schritt, der in 3 als Schritt 60 gezeigt
ist, im Laden eines Mehrbit-Datenwortes A1 (im nachfolgenden "Datenwort") in die zweite Vorrichtung.
Ein Schnittstellenbetriebs-Logikblock 18 speichert A1 in
ein Zielregister. In Schritt 62 wird ein Datenwort A2 zusammen
mit einem XOR-Befehl in die zweite Vorrichtung geladen. Der Schnittstellenbetriebs-Logikblock
liest A1 aus und führt
die XOR-Funktion
in Schritt 64 aus, und speichert das Ergebnis in ein anderes
Zielregister. Als Nächstes
wird in Schritt 66 ein Verschiebebefehl in die zweite Vorrichtung
geladen, die an dem gespeicherten Datenwort eine Verschiebefunktion
vornimmt. In Schritt 68 wird A3 zusammen mit einem Befehl,
A3 zu dem verschobenen Datenwort hinzu zu addieren, in die zweite
Vorrichtung geladen. In Schritt 70 bildet die zweite Vorrichtung
die Summe aus A3 und dem verschobenen Datenwort, um den geheimen
Schlüssel
zu vervollständigen.
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Auf
diese Weise wird der Schlüssel
niemals außerhalb
der Vorrichtung gesehen und ist daher zu jeder Zeit geschützt.
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Für den Fachmann
ist ersichtlich, dass das oben beschriebene Beispiel nur ein Beispiel
für das erfindungsgemäße Verfahren
ist. Es kann so gut wie jeder geheime Parameter durch Ausführen des
oben beschriebenen Verfahrens aufgebaut werden.
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Es
ist ersichtlich, dass die verschiedenen Ladevorgänge auf eine sequentielle Weise
durchgeführt
werden können
oder als Alternative mit anderen Schnittstellenoperatio nen vermischt
werden können, um
die Operation weiter zu verschleiern und es einer unbefugten Person
noch weiter zu erschweren, die Übertragungsleitung
zu überwachen,
die unzusammenhängenden
Funktionen abzufangen, und den Schlüssel aufzubauen.
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Unter
Bezugnahme auf 4 ist ein Beispiel für das oben
beschriebene Verfahren zum Verschleiern eines geheimen Parameters
gezeigt. Ein extern adressierbarer Speicher 80 ist vorhanden.
Wenn Daten in einen externen Speicher 80 geladen werden, werden
sie auf eine solche Weise geladen, dass die ursprünglichen
Daten verwürfelt
werden und auch die ursprünglichen
Adressorte dieser Daten verwürfelt
werden. Das Verwürfeln
der Daten und der Adressorte wird von einer bekannten Routine vorgegeben. Wenn
somit ein externer Prozessor die verwürfelten Daten liest, werden
sie sequentiell, von oben nach unten im Speicher, gelesen. Wenn
die Daten dann in die Empfangsvorrichtung geladen werden, werden sie
gemäß ihrer
Ordnung in dem externen Speicher geladen. Zusätzlich zu Datensignalen werden
Speicherlade-Steuersignale in die Vorrichtung geladen und von einem
Steuerlogikblock 82 empfangen. Ein Steuerlogikblock 82 ist
mit einem Speicherentwürfelungsoperation-Logikblock 84 verbunden,
der von einem Steuerlogikblock 82 gesteuert wird, um ein
geeignetes Entwürfeln
der ankommenden Datensignale durch zu führen. Sobald die Datensignale
entwürfelt und
die Adressorte bestimmt sind, werden die Datensignale in einem internen
Speicher 86 gespeichert. Die entwürfelten Datensignale können dann
direkt aus dem internen Speicher verwendet werden (so dass der entwürfelte Speicher
niemals außerhalb
der Vorrichtung übertragen
wird), oder können über eine sichere
Schnittstelle übertragen
werden. Selbst wenn jemand in der Lage sein sollte, die Schnittstelle
zwischen dem externen Speicher und der Vorrichtung zu überwachen,
kann er die Datensignale immer noch nicht in der richtigen Reihenfolge
zusammenfügen.
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Unter
Bezugnahme auf 5 ist eine veranschaulichende
Ausführungsform
der Erfindung gezeigt, die es einem Anwender ermöglicht, Schlüssel lokal
in Echtzeit zu transformieren, bevor sie in eine Hardwarevorrichtung
(die Empfangsvorrichtung) geladen werden. Gemäß dieser Ausführungsform
wird ein Zwischenschlüssel
("Key1") verwendet, um einen zweiten
Schlüssel
("Key2") zu erzeugen, welcher
von der Empfangsvorrichtung verwendet wird, um einen ankommenden
transformierten Schnittstellenparameter invers zu transformieren.
Da der zum Erzeugen von Key2 aus Key1 verwendete Algorithmus innerhalb
der Empfangsvorrichtung verbleibt, wird der geheime Quellschlüssel Key1
selbst dann nicht kompromittiert, wenn Key2 kompromittiert wird.
Key1 verbleibt innerhalb der Vorrichtung und braucht nicht zwischen
der Übertragungsvorrichtung
und der Empfangsvorrichtung übertragen
zu werden.
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Gemäß der Ausführungsform
von 5 wird ein Steuersignal, das ein Schlüsselindex-Signal 112 und
ein Schlüsselvariable-Signal 114 enthält, von
einer ersten Vorrichtung (nicht gezeigt) übertragen und von einer zweiten
Vorrichtung 116 empfangen. Die zweite Vorrichtung verwendet
das Schlüsselindex-Signal,
um auf eine Schlüsseltabelle 100 zuzugreifen und
ein entsprechendes erstes Schlüsselsignal 118 sowie
ein Zwischenschlüsselsignal 120 zu
erzeugen.
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Bei
einer Ausführungsform
kodieren das Schlüsselindex-Signal,
das Zwischenschlüsselsignal und
das Schlüsselvariable-Signal
Mehrbit-Datenwerte. Die Mehrbit-Datenwerte
ermöglichen
eine Auswahl zwischen einer Mehrzahl von verschiedenen Schlüsseln, die
an der zweiten Vorrichtung gespeichert sind. Der Zwischenschlüsselsignal-Mehrbitwert kann
in Abhängigkeit
von dem Schlüsselindex-Signal,
das von der zweiten Vorrichtung empfangen wird, ein festgelegtes
Datenwort sein oder kann eine Variable sein.
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Bei
einer Ausführungsform
empfängt
eine Schlüsselschnittstellenstufe 102 das
Schlüsselvariable-Signal,
das Schlüsselindex-Signal
und das Zwischenschlüsselsignal,
und integriert diese Werte miteinander, um ein Datenwortsignal 103 zu
erzeugen. Zusätzlich
werden bei einer veranschaulichenden Ausführungsform die Schlüsselvariable
und Schlüsselsignal
aufsummiert und ebenfalls in das resultierende Datenwortsignal integriert.
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Das
Datenwortsignal wird zusammen mit dem ersten Schlüsselsignal
in ein Hash-Funktionsmodul 104 eingeführt, wobei
es sich um eine mathematische Funktion handelt, welche die beiden
Signale aufnimmt und sie in ein zweites Schlüsselsignal konvertiert, das
eine binäre
Sequenz mit einer feststehenden Länge kodiert. Eine solche Hash-Funktion kann
eine einfach gerichtete Hash-Funktion sein. Das zweite Schlüsselsignal
wird dann dazu verwendet, das ankommende Parametersignal 115 invers
zu transformieren, das anfänglich
in einem Eingaberegister 106 gespeichert ist, und dann
unter Verwendung des zweiten Schlüsselsignals an der Stufe 108 invers
transformiert wird, um ein Zielparameter-Signal 109 zu
erzeugen, das in einem Ziel register 110 gespeichert wird.
Es dürfte
verständlich
sein, dass das zweite Schlüsselsignal
das Schlüsselsignal bleibt,
das verwendet wird, um den Schnittstellenparameter an den Übertragungsenden
zu verschleiern, bis ein anderes zweites Schlüsselsignal erzeugt wird.
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Selbst
wenn die Sicherheit des Key2 kompromittiert ist, ist es somit immer
noch nicht möglich, den
Algorithmus zu bestimmen, der Key2 erzeugt hat, noch ist es möglich, den
geheimen Schlüssel Key1
zu bestimmen. Des Weiteren wird durch einfaches Ändern des Schlüsselindexwertes
ein verschiedener Key1 ausgewählt,
was in der Erzeugung eines verschiedenen Key2 resultiert. Selbst
wenn es weiterhin gelingen sollte, den Schlüsselindexwert abzufangen und
auch den Key2 zu bestimmen, kann durch einfaches Ändern des
Schlüsselvariablenwertes
der gleiche Schlüsselindexwert
immer noch verwendet werden, da ein verschiedener Key2 erzeugt wird.
Wenn es also einer unbefugten Person gelingt, Key2 zu erhalten,
ist das System in der Lage, sogar unter Verwendung desselben Key1
schnell einen verschiedenen Key2 zu erzeugen.
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Auch
wenn in einer veranschaulichenden Ausführungsform die Schlüsselschnittstellenstufe 102 als
Eingänge
das Schlüsselvariable-Signal,
das Schlüsselgeheimsignal
und das erste Schlüsselsignal
empfängt,
dürfte
es offensichtlich sein, dass die Schlüsselschnittstellenstufe alle
oder einige dieser Signale empfangen kann. Zusätzlich kann die Weise, auf
welche die Eingänge
integriert werden, jegliche geeignete Form besitzen. Darüber hinaus
kann die Schlüsselschnittstellenstufe 102 einen
oder mehrere dieser Eingänge
mit einem oder mehreren feststehenden Datenwörtern integrieren. Somit ist
die in 5 gezeigte Ausführungsform dazu bestimmt, als ein
Beispiel für
ein solches System zu dienen.
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Das
System und das Verfahren von 5 lassen
es zu, dass verschiedene Empfangsvorrichtungen verschiedene Key2-Werte
verwenden. Selbst wenn eine unbefugte Person in der Lage sein sollte, einen
Key2-Wert zu bestimmen, der von einem Gerät verwendet wird, funktioniert
dieser Key2-Wert somit nicht notwendiger Weise zum inversen Transformieren
von ankommenden Daten in anderen Empfangsvorrichtungen.
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6 veranschaulicht
eine beispielhafte Ausführungsform
der Erfindung, die zur Vorrichtungsverifizierung verwendet wird.
Mehrere Zielregister, einschließlich
Re gister zum Speichern von Ableitungswerten, die für die Rückkopplung
als ein Key2-Wert
verwendet werden, sind innerhalb einer Vorrichtung enthalten. Ein
als ein Key2-Wert verwendeter Ableitungsschlüssel wird dazu verwendet, ein Resultat
zu erzeugen und das Resultat an ein Zielregister zu senden. Das
Resultat wird daraufhin aus der Vorrichtung ausgelesen und an eine
andere Vorrichtung übertragen.
Dies ermöglicht
es, dass die Erfindung als Mittel zur Vorrichtungsverifizierung
verwendet wird.
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Genauer
gesagt erzeugt eine erste Vorrichtung 90 ein zufälliges Nachrichtsignal 94,
das an eine zweite Vorrichtung 92 übertragen wird. Ein vordefiniertes
Konfigurationssignal 96 wird von der zweiten Vorrichtung
verwendet, um ein erstes transformiertes Nachrichtsignal zu erzeugen 98,
wobei das erste transformierte Nachrichtsignal in einem ersten Zielregister 100 gespeichert
wird. Das in dem Zielregister gespeicherte erste transformierte
Nachrichtsignal wird an die erste Vorrichtung übertragen 102 und
in einem Vergleichsregister 104 gespeichert.
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Die
erste Vorrichtung verwendet das vordefinierte Konfigurationssignal 96 und
das erzeugte zufällige
Nachrichtsignal 94, um ein zweites transformiertes Nachrichtsignal
zu erzeugen, das in einem zweiten Zielregister 106 in der
ersten Vorrichtung gespeichert wird. Die erste Vorrichtung vergleicht
das erste und das zweite transformierte Nachrichtsignal, um die
Identität
der zweiten Vorrichtung zu verifizieren. Falls das erste und das
zweite transformierte Nachrichtsignal gleich sind, ist die zweite
Vorrichtung durch die Verwendung der gleichen Transformationsfunktion
wie die erste Vorrichtung verifiziert. Falls das erste und das zweite
transformierte Nachrichtsignal verschieden sind, war die zweite
Vorrichtung nicht in der Lage, die gleiche Funktion zu verwenden,
so dass die Identität
der zweiten Vorrichtung suspekt ist.
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Aus
dem oben Stehenden ist es für
den Fachmann ersichtlich, dass das System und das Verfahren der
vorliegenden Erfindung es ermöglichen, das
Laden von Parametern in eine Vorrichtung zu verschleiern.
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Obgleich
die oben stehende Beschreibung viele konkrete Merkmale der Erfindung
enthält,
sollten diese nicht als Einschränkungen
des Schutzbereiches der Erfindung aufgefasst werden, sondern als
beispielhafte Ausführungsformen
davon. Viele andere Variationen sind möglich. Folglich sollte der Schutzbereich
der Erfindung nicht an hand der veranschaulichten Ausführungsformen,
sondern durch die beigefügten
Patentansprüche
bestimmt werden.