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Technischer Hintergrund
der Erfindung
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Die
Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Wechselwirkung zwischen
einer IC-Karte und einem entfernten Endgerät. Insbesondere betrifft die
Erfindung eine Vorrichtung, die eine direkte Wechselwirkung zwischen
einer IC-Karte und einem entfernten Endgerät unter Einsatz eines Kommunikationssystems
ermöglicht.
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Heute
besteht ein zunehmender Bedarf für Dienstleistungen
aus der Entfernung. So werden durch das Fernsehen verschiedene Produkte
und Dienstleistungen offeriert, die die Konsumenten zu Hause bestellen
können.
Solche Dienste umfassen „Videos
auf Abruf (VOD für
Video on demand)",
Teleeinkauf und Teleunterhaltung. Konsumenten wollen eine prompte
Auslieferung der bestellten Produkte oder einen sofortigen Zugang
zu Unterhaltungsdiensten, wie Video auf Abruf. Um einen Missbrauch dieser
Art von Diensten zu verhindern, sollte entweder eine sofortige Zahlung
durchgeführt
werden oder die Identität
des Benutzers sollte vor Durchführung des
Dienstes überprüft werden.
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IC-Karten
oder Smart-Karten werden heute im grossen Masse für die Durchführung von
Zahlungen, beispielsweise in öffentlichen
Telefonen (Telefonzellen), eingesetzt. Eine IC-Karte umfasst einen integrierten
Schaltkreis (IC für
Integrated Circuit) mit einem Speicher und in fortschrittlicheren
Karten auch mit einem Mikroprozessor. Solche Karten erlauben es,
Zahlungen durchzuführen,
indem eine zu zahlende Geldmenge von einem Guthaben der Karte abgezogen
wird. Bei fortschrittlichen Karten sind solche Zahlungen durch Protokolle
geschützt,
die das kryptographische Verarbeiten von bestimmten Daten umfassen
und den Einsatz von zugeordneten Schlüssel. In diesem Zusammenhang
wird beispielsweise auf die
EP
0 637 004 und die
US
5,247,578 hingewiesen.
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Fortschrittliche
IC-Karten erlauben es auch, die Identität der Karte festzustellen,
beispielsweise durch Übertragen
einer (kryptographisch verarbeiteten) Kartenidentitätsnummer.
Falls der Zugriff auf die Karte geschützt ist, beispielsweise durch
eine geheime persönliche
Identifikationsnummer (PIN für
Personal Identification Number) kann die Karte für die Benutzerüberprüfung eingesetzt
werden, d. h. für
das sichere Etablieren der Identität des Benutzers. Solch eine
Benutzerüberprüfung ist
nicht nur notwendig, wenn ein sofortiger Dienst gewünscht wird,
sondern auch, wenn Zahlungstransaktion ohne sofortige Lieferung
eines Dienstes oder eines Produktes aus der Entfernung durchgeführt werden
(beispielsweise Tele-Banking).
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Derzeit
existieren Zahlungssysteme, wie das Kreditkartensystem, mit denen über ein
Telefongerät Zahlungsinformationen
an eine Zahlungsorganisation gesandt werden. Für diese Art von Transaktionen ist
das betreffende Telefongerät
speziell mit einem Kartenleser und optional mit einer Tastatur ausgestattet.
Solche Vorrichtungen haben den Nachteil, dass sie relativ teuer
sind. Es ist nicht zu erwarten, dass grosse Zahlen von Konsumenten
in naher Zukunft solch eine Vorrichtung kaufen werden.
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Weiterhin
ist es aus der Praxis bekannt, über ein
Standardtelefongerät
eine Kreditkartennummer in mündlicher
Art und Weise zu kommunizieren. Dies hat den Nachteil, dass Dritte
(beispielsweise durch Eingriff in die Telefonverbindung) in einfacher
Weise die Nummer missbrauchen können.
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Mehrere
Vorrichtungen zur Kommunikation mit einer IC-Karte sind vom Stand
der Technik her bekannt. Die
US
5,189,287 beispielsweise beschreibt ein System zur Übertragung
von Daten. Das System umfasst tragbare Einheiten, die jeweils mit
einem Kartenschlitz zur Aufnahme einer Zwei-Chip-Speicherkarte versehen
sind, in der Daten gespeichert werden, und optische und akustische Übertrager zum
Austausch von Information mit speziellen optischen Endgeräten und
mit entfernten Systemen über ein
Telefonnetzwerk austauschen können.
Die Einheiten umfassen Verarbeitungsmittel, wie einen Mikroprozessor,
um Daten zu verarbeiten, die in manueller Weise über eine Tastatur eingegeben
werden können.
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Die
WO 95/04328 beschreibt auch eine Vorrichtung zur Kommunikation mit
einer IC-Karte. Diese Vorrichtung nach dem Stand der Technik umfasst
einen Mikrocomputer und ein zugeordnetes Betriebssystem, welches
zur Durchführung
von Anwendungsprogrammen ausgestaltet ist. Die Vorrichtung ist zur
Verarbeitung und der Speicherung von Finanzdaten ausgerichtet, wobei
die Verarbeitung das kryptographische Verarbeiten der Daten umfasst.
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Die
WO 91/07042 beschreibt einen tragbaren automatischen Anrufbeantworter.
Die Vorrichtung, die einen Mikroprozessor umfasst, arbeitet ohne
die Notwendigkeit einer direkten Verbindung mit einer Telefonleitung
und ist daher im wesentlichen ein eigenständig einsetzbares Gerät.
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Die
EP 0 451 288 beschreibt
eine tragbare Datensammlungs- und Übertragungsvorrichtung zum
Einsatz mit einer IC-Karte. Die Vorrichtung, die einen Akustikkoppler
zur Kommunikation über
eine Telefonleitung umfasst, umfasst fernerhin einen Speicher zum
Speichern von Daten. Die gespeicherten Daten können so übertragen werden.
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Die
WO 94/28498 beschreibt eine Vorrichtung zur Kommunikation mit einer
IC-Karte. Die Vorrichtung hat keine akustischen Mittel zum Kommunizieren über ein
Telefongerät,
sondern benötigt
einen getrennten Anschluss mit einer Teilnehmerleitung.
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Diese
Vorrichtung nach dem Stand der Technik sind ursprünglich gesehen
eigenständige
Einheiten, die mit einem Mikroprozessor oder ähnlichem versehen sind, um
Daten unabhängig
von einem entfernten Endgerät
oder System verarbeiten zu können.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Ein
Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, die oben genannten und anderen
Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine Vorrichtung
anzugeben, die das Abgeben eines geschützten Informationsaustausches
in einer einfachen und billigen Weise ermöglicht, insbesondere zum Zwecke
der entfernten Benutzeridentifikation.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zur Benutzerüberprüfung über ein
Kommunikationssystem anzugeben, insbesondere über ein nicht geschütztes Telekommunikationssystem, wie
das öffentliche
Telefonsystem.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Ausführen, in
entfernter Weise, über eine
Telefonverbindung eine sichere Benutzeridentifikation für den Zweck
des Einsatzes von elektronischen Diensten anzubieten, wie elektronischen
Zahlungstransaktionen.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein einfaches und kostengünstiges
System für
elektronische Zahlungstransaktionen auf der Basis von Kommunikationsmitteln
anzugehen, die bereits bestehen und die im wesentlichen nicht für die Benutzerüberprüfung ausgestattet
sind.
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Ein
weiteres Ziel der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Einsatz
in Kombination mit einem Telefongerät mit einer IC-Karte anzugeben,
welche Vorrichtung einen effizienteren Austausch von sicheren Nachrichten
ermöglicht.
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Zu
diesem Zweck liefert die Erfindung eine Vorrichtung zum Austausch
von Daten zwischen einer IC-Karte, die für sichere Transaktionen ausgestaltet
ist, und einem entfernten Endgerät über eine Kommunikationseinrichtung,
wobei die Vorrichtung Mittel zur Verbindung mit der IC-Karte aufweist,
Mittel zur akustischen Übertragung
von Informationen an die Kommunikationseinrichtung; Mittel zum akustischen
Empfang der Information von der Kommunikationseinrichtung, und Steuermittel,
die zum Zwecke des Austausches von Informationen zwischen der Kommunikationseinrichtung
und der IC-Karte miteinander verbunden sind, wobei die Vorrichtung
gemäss der
Erfindung dadurch gekennzeichnet ist, dass sie für den transparenten Transfer
der Daten ausgestaltet ist.
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Die
vorliegende Erfindung basiert auf der Einsicht, dass für eine sichere
Kommunikation zwischen einer IC-Karte und einem entfernten System Merkmale
der derzeitigen Karten (Smart-Karten) in effektiver Weise übernommen
werden können.
Tatsächlich
kann durch Einsatz der Intelligenz der Karte die Intelligenz der
Vorrichtung erheblich vereinfacht werden. Durch Liefern eines transparenten Übertragungsweges
von Daten kann die Vorrichtung einfach gehalten werden, während der
sichere Austausch von Daten zwischen der IC-Karte und dem entfernten Endgerät im wesentlichen
intakt verbleibt. Durch Liefern einer transparenten Übertragungsvorrichtung wird
eine sichere und verfügbare
Ende-zu-Ende-Kommunikation
zwischen der IC-Karte und dem entfernten Endgerät möglich gemacht.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung basiert auch auf der weiteren Einsicht, dass der akustische
Weg zwischen der Übertragungsvorrichtung
und dem Telefongerät
in der Geschwindigkeit begrenzt ist, während ein sicherer Einsatz
von IC-Karten das zeitaufwendige Austauschen einer Vielzahl von
Befehlen und anderen Daten zwischen der IC-Karte und dem entfernten
System umfasst. Um dieses Problem zu lösen, ist die Vorrichtung gemäss der vorliegenden
Erfindung vorzugsweise so ausgestaltet, um mit dem entfernten Endgerät auf einem
ersten Niveau und mit der IC-Karte
auf einem zweiten Niveau zu kommunizieren.
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Vorzugsweise
umfasst ein Befehl des ersten Niveaus in der Vorrichtung gemäss der Erfindung
einen einzelnen Befehl des zweiten Niveaus. Durch das Beibehalten
eines eins-zu-eins Verhältnisses zwischen
Befehlen der zwei Niveaus ist es möglich, einen Befehl des zweiten
Niveaus als einen Befehl des ersten Niveaus von dem entfernten Endgerät an die
Vorrichtung der Erfindung zu übermitteln.
In vorteilhafter Weise umfasst jedoch ein Befehl des ersten Niveaus
einen oder mehrere Befehle des zweiten Niveaus. In dieser Art und
Weise kann die Anzahl der Befehle des zweiten Niveaus, die zwischen
der Vorrichtung und dem entfernten Endgerät auszutauschen sind, in drastischer
Weise verringert werden.
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Die
Erfindung basiert daher auf dem Verständnis, dass nur eine Verbindung
zwischen einer intelligenten Karte (der Smart-Karte) und einer Kommunikationsvorrichtung
aufzusetzen ist, um eine sichere Überprüfung der entfernten Karte und/oder
des Benutzers für
die Dienste verfügbar
zu machen.
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Beispielhafte Ausführungsbeispiele
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Im
folgenden wird die Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die
Figuren näher
erläutert.
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1 zeigt
eine Seitenansicht und eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung,
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels der Vorrichtung
in Übereinstimmung
mit der Erfindung,
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3 zeigt
das Ausführungsbeispiel
der 2 in einer Seitenansicht,
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4 zeigt
in diagrammartiger Weise die interne Struktur einer Vorrichtung
in Übereinstimmung mit
der Erfindung,
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5 zeigt
in diagrammartiger Weise eine alternative innere Struktur einer
Vorrichtung gemäss der
Erfindung,
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6 zeigt
in diagrammartiger Weise den Austausch von Nachrichten zwischen
den ausbildenden Teilen eines entfernten Zahlungsmittelsystems in Übereinstimmung
mit der Erfindung, und
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7 zeigt
in diagrammartiger Weise ein Ausführungsbeispiel eines Zahlungssystems
in Übereinstimmung
mit der Erfindung.
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Ein
bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Vorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung wird beispielsweise in der 1 dargestellt.
Die Vorrichtungen 1, die in den Figuren dargestellt sind,
umfassen ein Gehäuse 2,
ein Mikrophon 3, einen Lautsprecher 4, eine Anzeige 5,
einen Steuerknopf 7 und Tasten 9. In dem Gehäuse 2 ist
ein Schlitz 8 für
eine IC-Karte 11 vorgesehen. Die Seitenansicht der Vorrichtung 1 zeigt
einen Verbinder 12 zum (seriellen) Datenaustausch mit beispielsweise
einem Computer.
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Das
Mikrophon 3 und der Lautsprecher 4 bilden akustische Übertrager
zum Wandeln von elektrischen Signalen in akustische Signale (beispielsweise DTMF-Töne), um
einen Informationsaustausch zwischen der IC-Karte 11 und
einem Kommunikationssystem zu etablieren, wie einem Telefongerät. Obwohl
diese in der 1 als getrennte Einheiten dargestellt
sind, können
das Mikrophon 3 und der Lautsprecher 4 in einer
einzigen Einheit zusammengefasst werden.
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Die
Vorrichtung 1 kann durch den Steuerknopf 7 aktiviert
werden. Die Vorrichtung kann jederzeit auch durch einen internen
Schalter aktiviert werden, der auf das Vorhandensein einer Karte 11 agiert, in
welchem Fall der Steuerknopf 7 weggelassen werden kann.
Die Anzeige 5, die vorzugsweise durch einen LCD-Schirm
gebildet ist, dient als Indikator für den Status der Vorrichtung,
um den Einsatz zu vereinfachen. In alternativer Weise können zu
diesem Zweck LEDs (nicht dargestellt) oder ein Ton- und/oder Sprach-Erzeuger
eingesetzt werden. Im letztgenannten Fall kann der Lautsprecher 4 in
vorteilhafter Weise zum Zwecke der Darstellung des Status eingesetzt
werden. Die Tasten 9 dienen zur Eingabe von Daten, wie
von einem persönlichen Identifikationscode
(PIN) des Benutzers der IC-Karte 11.
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Das
Gehäuse 2 hat
in vorteilhafter Weise solch eine Form, dass es, während die
Vorrichtung 1 eingesetzt wird, in einfacher Weise in einer
Hand gehalten werden kann. Dieses Kriterium wird mit der in der 1 dargestellten
Form erfüllt,
könnte
aber auch beispielsweise mit einer runden oder ovalen Form gewährleistet
werden.
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Das
alternative Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung 1, welches in den 2 und 3 dargestellt
ist, umfasst in Übereinstimmung
mit der Erfindung ein Gehäuse 2,
ein Mikrophon 3, einen Lautsprecher 4, eine erste
LED 5, eine zweite LED 6 und einen Steuerknopf 7.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel
besteht das Gehäuse 2 aus
zwei Teilen 2a und 2b, die mit einem Scharnier 10 miteinander verbunden
sind. In dem Gehäuse 2 (Teil 2a)
ist ein Schlitz 8 zur Aufnahme einer IC-Karte 11 vorgesehen.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 Tasten 9 zum
Eingeben von, unter anderem, numerischen Daten. Das Gehäuse, welches
aus den zwei genannten Teilen 2a und 2b besteht,
ist vorzugsweise in solch einer Weise implementiert, dass es gefaltet
und geöffnet
werden kann. Im zusammengefalteten Zustand sind die Tasten 9 und
das Mikrophon 3 geschützt.
Im aufgeklappten Zustand ist der Abstand zwischen dem Mikrophon 3 und
dem Lautsprecher 4 ungefähr so gross wie der Abstand
zwischen dem Lautsprecher 14 und dem Mikrophon 15 des
Empfängers 13 eines
Telefongerätes.
Möglicherweise
kann das Scharnier 10 in solch einer Weise realisiert werden,
dass, wenn das Gehäuse
aufgeklappt wird, die Vorrichtung automatisch aktiviert wird, so
dass der Steuerknopf 7 weggelassen werden kann.
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Der
Empfänger
oder das Handgerät 13 (der Telefonhörer), welches
in den 2 und 3 dargestellt ist, ist mit einem
Lautsprecher 14 und mit einem Mikrophon 15 versehen.
Ein Kabel 16 verbindet den Empfänger 13 mit einer
Kommunikationsvorrichtung, wie einem Telefongerät (nicht dargestellt).
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Die
Arbeitsweise und der Einsatz der Vorrichtung 1 wird später unter
Bezugnahme auf die 4 bis 7 beschrieben.
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In
der 3 werden die Vorrichtung 1 und der Empfänger 13 (Telefonhörer) der 2 in
einer Seitenansicht dargestellt. Wie in der 3 gezeigt, wenn
die Vorrichtung 1 benutzt wird, ist der Lautsprecher 4 in
unmittelbarer Nähe
zum Mikrophon 15 des Empfängers 13 angeordnet.
Darüber
hinaus ist das Mikrophon 3 der Vorrichtung 1 dann
benachbart zum Lautsprecher 14 des Empfängers 13 angeordnet. Zum
Schutz des Mikrophons 3 ist es in solch einer Weise angeordnet
worden, dass es durch das Teil 2b im gefalteten Zustand
des Gehäuses
geschützt
ist. Dieses Positi onieren im „Innern" erzeugt in der Praxis kein
Problem. Es ist auch möglich,
das Mikrophon 3 auf der anderen Seite des Teils 2b anzuordnen.
Es ist zum Zwecke der Klarheit hier anzuführen, dass das Mikrophon in
der 3 als späherisch
dargestellt ist, es kann aber im Prinzip auch ein flaches Mikrophon eingesetzt
werden.
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Die
Vorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung kann als Vorrichtung realisiert werden, die in
einer Hand zu halten ist, wie dies in den 1, 2 und 3 dargestellt
ist, dennoch kann auch eine „Tischversion" realisiert werden,
auf dem ein Hörer
oder Empfänger
eines Telefongeräts
angeordnet werden kann. Weiterhin kann die Vorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung integriert ausgeführt sein oder/und mit dem Telefongerät oder einer
anderen Kommunikationsvorrichtung verbunden sein, wie einem Telefaxgerät.
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Die
innere Ausgestaltung der Vorrichtung (1 in den 1, 2 und 3)
in Übereinstimmung mit
der Erfindung und diagrammartig beispielhaft in der 4 dargestellt,
umfasst eine Steuereinheit 20, einen Verbindungsschaltkreis 21,
einen Kartenverbinder 22, einen Lautsprecher 23,
ein Mikrophon 24, eine (optionale) Signalisiereinheit 25,
eine (optionale) Tastatur 26, und eine Spannungsversorgung 27.
Zur Klarheit ist das Gehäuse 2 in
der 4 nicht dargestellt. Der Lautsprecher 23 und
das Mikrophon 24 können
dem Mikrophon 3 und dem Lautsprecher 4 der 1, 2 und 3 entsprechen.
Die optionale Tastatur 26 kann durch die Tasten 9 in
den 1, 2 oder 3 gebildet
sein.
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Im
Gehäuse
(2 in den 1, 2 und 3)
der Vorrichtung, ist ein Raum aufgenommen worden, in den eine IC-Karte über einen
Schlitz (8 in den 1 und 2)
eingeführt
werden kann. In diesem Raum ist der Kartenverbinder 22 angeordnet worden,
um ei nen mechanischen und elektrischen Kontakt mit der IC-Karte
zu liefern. Solch ein Verbinder kann in Übereinstimmung mit dem ISO-Standard 7816
implementiert werden. Im Falle des Einsatzes von sogenannten kontaktlosen
Karten kann der Verbinder in vorteilhafter Weise durch geeignete
(elektro-magnetische) Mittel zum Austausch von Informationen mit
der Karte ersetzt werden, wie einem Übertrager, der mit einem geeigneten
Antennenmittel versehen ist.
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Der
Verbindungsschaltkreis 21, der die Verbindung zwischen,
auf der einen Seite, dem Verbinder 22 und, auf der anderen
Seite, dem Lautsprecher 23 und dem Mikrophon 24 bewerkstelligt,
umfasst beispielsweise einen DTMF-Übertrager 28, einen Multiplexer-
oder Gabelschaltkreis 29 und einen (optionalen) Ratenadapter 30.
Unter der Steuerung der Steuereinheit 20 wird Information
zwischen dem Verbinder 22 (und der mit diesem verbundenen
IC-Karte) und einem (akustischen) Transducer 31 ausgetauscht,
der durch das Mikrophon 24 und den Lautsprecher 23 gebildet
wird. Der akustische Transducer 31 wandelt elektrische
Signale in akustische Signale und umgekehrt. Möglicherweise kann der Transducer 31 in
solch einer Weise implementiert werden, dass er eine Übertragung
zwischen elektrischen und optischen Signalen durchführt, in
welchem Falle der Lautsprecher 23 beispielsweise durch
einen infraroten Übertrager
ersetzt werden könnte
und das Mikrophon 24 beispielsweise durch einen infraroten
Empfänger.
Eine andere Möglichkeit
wäre es,
den Transducer 31 durch eine Leitungsschnittstelle zu ersetzen,
die eine (elektrische) Kopplung zwischen der Vorrichtung und einem
Kommunikationsnetzwerk bewerkstelligt.
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Die
Signalisiereinheit 25 kümmert
sich um die Signalisierung mit dem Benutzer, beispielsweise auf
den Status der Vorrichtung durch beispielsweise die LEDs 5 und 6 hinweisend,
die in der 2 dargestellt sind. Vorteilhafterweise
kann die Signalisier einheit 25 mit einem Spracherzeuger
versehen sein, um für
den Benutzer gesprochene Instruktionen zu erzeugen.
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Die
Leistungsversorgung 27 wird vorzugsweise durch eine Batterie
ausgebildet, kann aber auch eine Verbindung mit der Energieversorgung
eines Telefongerätes
umfassen. Die Vorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung kann mit einer Tastatur 26 (Tasten 9 in
der 2) versehen sein, um einen Code einzugeben. Solch
ein Code kann eine persönliche
Identifikationsnummer (PIN) oder eine Telefonnummer oder einen Zugriffscode
umfassen, um beispielsweise Zahlungen vorzunehmen. Telefonnummern
und/oder Zugriffsnummern können auch über die
Tastatur eingegeben werden und in der Vorrichtung und/oder IC-Karte
gespeichert werden. Wenn ISDN eingesetzt wird (beispielsweise über den sogenannten
S-Bus) kann die Tastatur eingesetzt werden, um Zugriffsnummern einzugeben.
Möglicherweise
kann die Tastatur 26 auch geeignet sein (eine alphanumerische
Tastatur), nicht-numerische Daten einzugeben.
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Die
Vorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung kann in der folgenden Art und Weise eingesetzt
werden. Der Benutzer drückt
den Steuerknopf (7 in den 1, 2 und 3),
womit die Vorrichtung aktiviert wird. Die erste LED (5 in
der 2) blinkt, um anzuzeigen, dass die Vorrichtung
aktiv ist. Zu allen Zeiten kann die Vorrichtung und damit die IC-Karte
durch erneutes Drücken
des Steuerknopfes blockiert oder de-aktiviert werden.
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Der
Benutzer platziert dann die Vorrichtung 1 nahe dem Empfänger (13 in
den 2, 3 und 7) der Kommunikationsvorrichtung
(beispielsweise dem Telefongerät)
und gibt seinen Identifikationscode (beispielsweise die PIN) auf
der Tastatur 26 ein. Falls die Vorrichtung 1 nicht
mit einer Tastatur ausgestattet ist, kann der Code auf der Kommunikationsvorrichtung
eingegeben werden. Eine Zeitdauer kann auch eingegeben werden, beispielsweise
eine maximale Zeitdauer für
die Überprüfungssitzung oder
den Einsatz des betreffenden Dienstes. Mit dem Identifikationscode
wird die IC-Karte aktiviert. Es ist wohlverstanden, dass der Identifikationscode
selbst nicht zu der Kommunikationsvorrichtung übertragen werden muss, sondern
nur zur IC-Karte. Dies verbessert die Sicherheit der Vorrichtung
weiter.
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Nachfolgend
wählt der
Benutzer die Nummer (beispielsweise die Telefonnummer) des Dienstes oder
der gewünschten
Organisation, indem er diese Nummer auf der Tastatur auf der Vorrichtung 1 oder auf
dem Telefongerät
(43 in den 5 und 6) eingibt.
Falls die Nummer in der Vorrichtung oder im Zahlungsmittel gespeichert
ist, kann diese Nummer automatisch ausgegeben werden. Dann beginnt
die Überprüfungssitzung
zwischen dem Diensteanbieter (der Dienstorganisation oder Firma)
und der IC-Karte.
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Indem
ersten Teil dieser Sitzung platziert der Benutzer das Mikrophon
(3 in den 1, 2 und 3)
der Vorrichtung 1 nahe zum Lautsprecher (14 in
den 2 und 3) des Telefongerätes 13,
um die Information zu erhalten. Falls dies gut durchgeführt worden
ist, beginnt die erste LED (5 in 2) permanent
zu leuchten und die zweite LED (6 in der 2)
beginnt zu blinken, um anzuzeigen, dass der zweite Teil der Sitzung
beginnen kann. Zu diesem Zwecke platziert der Benutzer den Lautsprecher
(4 in den 1, 2 und 3)
in der Nachbarschaft zum Mikrophon (15 in den 2 und 3)
des Empfängers
(13 in den 2 und 3). Falls
die Übertragung
der Information durch die Vorrichtung 1 erfolgreich ist,
wird die zweite LED (6 in der 2) beginnen,
permanent leuchten. Dies vervollständigt die Transaktion (beispielsweise
die Benutzerüberprüfung oder
die Zahlung). Vorzugsweise wird der Dienstleistungsanbieter oder
die Institu tion, mit der die Zahlung durchgeführt wird, über die Vorrichtung 1 ein
Rücksignal
an den Benutzer abgeben. Wenn die Sitzung abgeschlossen ist, werden
beide LEDs verlöschen.
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Das
obengenannte Szenario wird nur beispielhaft angegeben, es ist wohl
verstanden, dass viele andere Szenarios möglich sind.
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Die
Vorrichtung gemäss
der Erfindung kann mit (an sich bekannten) Mitteln zur Spracherkennung ausgestattet
werden. Zuerst ist es dann möglich,
die Vorrichtung 1 sprachgesteuert zu machen, so dass das
Drücken
des Steuerknopfes und der Tasten weggelassen werden kann. Dies ist
insbesondere aber nicht ausschliesslich vorteilhaft für sehbehinderte oder
behinderte Personen allgemein. Weiterhin ist es möglich, eine
zusätzliche
Benutzerüberprüfung durch
Sprachüberprüfung anzubieten,
d. h. den Sprecher eindeutig auf der Basis seiner Stimme zu identifizieren.
Möglicherweise
kann dann auch das Eingeben eines PIN-Codes weggelassen werden.
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Die
Information, die über
die Vorrichtung 1 zwischen dem Telefongerät und der
IC-Karte ausgetauscht wird, kann mindestens drei Arten von Information
umfassen. Zuerst betrifft dies die Identifikation- oder Überprüfungsinformation
zur Überprüfung der
Identität
des Benutzers. Schliesslich muss, bevor eine Zahlung einem Konto
belastet werden kann, die Benutzeridentität festgestellt werden. Die
ausgetauschte Information kann weiterhin Zahlungsinformation umfassen.
Dies bedeutet, dass im Falle des Belastens einer Karte, Informationen
in Bezug auf das verbleibende Guthaben auf der Karte und der Wert,
der möglicherweise
von der Karte abgeschrieben werden muss, umfasst ist. Schliesslich
kann Wählinformation
ausgetauscht werden oder kann zumindest durch die Vorrichtung an
das Telefongerät übermittelt
werden. Möglicherweise
kann das Telefongerät
Wählinformation
an die Vorrich tung für
eine spätere
Verwendung übermittelt
werden (Anforderung einer Zugangsnummer einer Zahlungsorganisation).
Die besagte Wählinformation
kann beispielsweise in der IC-Karte gespeichert werden.
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Aus
dem obenstehenden geht hervor, dass die Vorrichtung 1 eine
Schnittstelle zwischen einem Telefongerät und der IC-Karte bildet,
und Informationen in zwei Richtungen übermittelt. Die Möglichkeiten
der IC-Karte (Prozessor und Speicher mit Überprüfungsalgorithmus) können zur
Durchführung
einer Benutzerüberprüfung und/oder
Kartenüberprüfung eingesetzt
werden (welche Überprüfung vorzugsweise
in kryptographischer Weise geschützt
ist). Da die eingebauten Fähigkeiten
der IC-Karte eingesetzt werden und die Vorrichtung der Basis nach
nur Befehle und/oder Daten in transparenter Weise übergibt,
kann die Vorrichtung 1 sehr einfach und daher kostengünstig sein.
Weiterhin ist die Vorrichtung in Übereinstimmung mit der Erfindung
austauschbar, d. h. dass die Vorrichtung durch verschiedene Personen
eingesetzt werden kann, die jeweils ihre eigene IC-Karte haben.
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Die
Vorrichtung 1 kann aus kommerziell verfügbaren Einheiten bestehen.
Die Steuereinheit 20 kann aus einem Mikroprozessor und
einem Speicher bestehen. Ein zusätzlicher
Speicher (nicht in der 4 dargestellt) kann beispielsweise
zur Speicherung von Zugangscodes und/oder PIN-Codes vorgesehen sein.
Vorzugsweise sind die verschiedenen elektronischen Komponenten wie
die Steuereinheit 20, der Kopplungsschaltkreis 21 und
die Signalisiereinheit 25 in einem einzigen anwendungsspezifischen
integriertem Schaltkreis (ASIC) vorgesehen.
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Die 5 zeigt
ein alternatives, internes Ausführungsbeispiel
der Vorrichtung gemäss
der Erfindung. Bei der dargestellten Ausgestaltung ist die Steuereinheit 20 durch
einen Mikrokontroller gebildet, d. h. ein Mikroprozessor mit eingebautem
Speicher und möglicherweise
zusätzlichen
Schaltkreisen. Da der Mikrocontroller 20 vorzugsweise Eingangs- und
Ausgangsanschlüsse
(UART) umfasst, kann der Multiplexer 29 und der Ratenadapter 30 ausgelassen werden.
Der DTMF-Transducer 28 ist durch ein Modem ersetzt worden.
Eine Anzeige 32 ist mit dem Mikrocontroller 20 verbunden.
Ein löschbarer
programmierbarer Speicher (EPROM) 33, der durch ein EEPROM
oder ein sogenanntes Flash-EPROM gebildet sein kann, dient dazu,
die geeignete Software des Mikrocontrollers 20 zu speichern.
Vorzugsweise erlaubt die Vorrichtung der Software in dem Speicher 33 ein Upgrade,
beispielsweise durch Laden von neuer Software von einer IC-Karte,
die in die Vorrichtung eingesetzt wird.
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Ein
(optionaler) serieller Verbinder 34 dient dazu eine direkte
elektrische Verbindung, beispielsweise gemäss dem RS232-Protokoll, mit externen Vorrichtungen
wie Computern zu liefern. Dies erlaubt es der Vorrichtung, innerhalb
von Computer-Netzwerkanwendungen
eingesetzt zu werden, beispielsweise zur Durchführung von Bezahlungen über das Internet.
Die (optionale) Signalisiereinheit 25 kann durch eine oder
mehrere LEDs gebildet werden.
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Die
Steuereinheit oder der Mikrocontroller 20 dient primär dazu,
Kartendaten (d. h. Befehle und eigentliche Kartendaten) zwischen
dem Kartenverbinder 22 und dem Modem 28 zu übermitteln.
Obwohl der Mikrocontroller 20 (und damit Übertragungsvorrichtung 1)
grundsätzlich
transparent dahingehend ist, dass Kartendaten (d. h. Kartenbefehle
und eigentliche Kartendaten) nur hindurchgelassen werden, führt der
Mikrocontroller vorzugsweise eine Anpassung der Kartendaten durch,
um die Geschwindigkeit zu erhöhen,
mit der Kartendaten ausgetauscht werden. Dies wird weiter unter
Bezugnahme auf die 6 beschrieben.
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In
der 6 ist der Austausch von Kartendaten (Befehle und
Daten, die an die IC-Karte gesendet worden sind, und ihre Antworten)
zwischen einer IC-Karte auf der einen Seite und einem Sicherheitsmodul
einer Transaktionseinheit auf der anderen Seite in schematischer
Weise dargestellt. Die IC-Karte kann mit der Karte 11 der 1, 2, 3 und 7 übereinstimmen.
Die Übertragungsvorrichtung kann
mit der Vorrichtung 1 der 1, 2 und 3 übereinstimmen,
die Transaktionseinheit kann ein Computer oder ähnliche Vorrichtung sein, die
in der Dienstleistungseinheit 42 der 7 eingelassen ist
und das Sicherheitsmodul kann dem Sicherheitsmodul (SM) 44 der 7 entsprechen.
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In Übereinstimmung
mit einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Unterschied gemacht
zwischen den zwei Niveaus des Austauschs der Kartenbefehle. Zwischen
der IC-Karte und der Übertragungsvorrichtung
findet ein Niedrig-Niveauaustausch statt: Die tatsächlichen
Kartenbefehle und die Kartendaten werden von der Karte gesandt und
empfangen. Da dieser Austausch unter Einsatz von elektrischen Signalen
mit der Übertragungsvorrichtung 1 durchgeführt wird,
kann der Austausch eine hohe Datenrate aufweisen. Zwischen der Übertragungsvorrichtung
und der Transaktionseinheit ist jedoch ein akustischer Pfad vorhanden
(zwischen der Vorrichtung 1 und dem Empfänger 13). Dieser
Abschnitt der Verbindung zwischen der IC-Karte und dem Sicherheitsmodul
hat daher nur eine begrenzte Übertragungsgeschwindigkeit.
Aus diesem Grund findet in diesem Abschnitt ein Hoch-Niveauaustausch statt,
in welchem mehrere Niedrig-Niveaubefehle zusammen gruppiert werden und
durch einen einzigen Hoch-Niveaubefehl
ersetzt werden. In dieser Art und Weise kann die Übertragungszeit,
die für
eine Transaktion notwendig ist, in signifikanter Weise vermindert
werden.
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Wie
in der 6 dargestellt, kann die Transaktionseinheit einen
Hoch-Niveaubefehl (dargestellt durch H) ausgeben. In Antwort auf
den Empfang dieses einzigen Hoch-Niveaubefehls tauscht die Übertragungsvorrichtung
mehrere Niedrig-Niveaubefehle (angezeigt durch L) mit der IC-Karte
aus. Das Ergebnis dieses Austauschs wird über die Übertragungsvorrichtung an die
Transaktionseinheit als ein einziger Hoch-Niveaubefehl (H) übertragen.
Nachfolgend resultiert der Hoch-Niveaubefehl im Austausch von mehreren
Niedrig-Niveaubefehlen (L) zwischen der Transaktionseinheit und
dem Sicherheitsmodul. Jeder Hoch-Niveaubefehl (H) stellt daher eine
Routine dar, die eine Vielzahl (beispielsweise 5 bis 10) Niedrig-Niveaubefehle
(L) umfasst. Vorzugsweise sind die Hoch-Niveaubefehle für grösste Effizienz optimiert, dadurch
dass beispielsweise jede häufig
eingesetzte Routine durch einen einzigen Hoch-Niveaubefehl dargestellt
ist.
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Bevorzugt
unterstützt
die Übertragungsvorrichtung
zwei verschiedene Moden von Datenaustausch. In einem ersten Modus
(bezeichnet mit Modus I in der 6) arbeitet
die Übertragungsvorrichtung
wie folgt: Ein Hoch-Niveaubefehl stellt mehrere Niedrig-Niveaubefehle dar.
In einem zweiten Modus (bezeichnet durch Modus II in der 6)
wird ein einzelner Niedrig-Niveaubefehl (L) als ein Hoch-Niveaubefehl
(H*) an die Übertragungsvorrichtung übermittelt,
die den Befehl als ein Niedrig-Niveaubefehl an die IC-Karte übermittelt.
Der sich ergebende Niedrig-Niveaubefehl
(L), der durch die Karte produziert worden ist, wird wieder durch
die Übertragungsvorrichtung
an die Transaktionseinheit als Hoch-Niveaubefehl (H*) gesandt, welcher
nachfolgend den Befehl in einen Niedrig-Niveaubefehl (L) wandelt.
Es ist wohl verstanden, dass die Hoch-Niveaubefehle H* im wesentlichen
nur Niedrig-Niveaubefehle (L) weiterleiten. Dies bedeutet, dass
der Hoch-Niveaubefehl H* beispielsweise aus einem Niedrig-Niveaubefehl plus
einem zusätzlichen
geeigneten Header besteht.
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In
dieser Art und Weise können
Niedrig-Niveaubefehle in transparenter Weise an die IC-Karte übermittelt
werden, während
die Struktur und/oder das Datenprotokoll der Hoch-Niveaubefehle
eingesetzt wird. Die transparente Übergabe hat den Vorteil, dass
Niedrig-Niveaubefehle eingesetzt werden können, wo kein Hoch-Niveaubefehl verfügbar ist,
d. h. die nicht in einem existierenden Hoch-Niveaubefehl vereinigt
werden können.
Dies ist insbesondere vorteilhaft, da die Einführung einer IC-Karte mit einer oder
mehreren neuen Befehlen nicht den Upgrade der Software in der Transaktionsvorrichtung
erfordert.
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Vorteilhafterweise
ist die Übertragungsvorrichtung,
wie auch die Transaktionseinheit, fähig, zwischen dem Modus I und
dem Modus II hin und her zu schalten, so dass Hoch-Niveaubefehle
(H), die eine Anzahl von Niedrig-Niveaubefehlen darstellen, mit Hoch-Niveaubefehlen (H*)
vermischt werden können,
die nur einen einzigen Niedrig-Niveaubefehl tragen.
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Das
(Zahlungs-)System 40, das in der 7 dargestellt
ist, umfasst ein Telekommunikationssystem 41, das ein Telefonnetzwerk
umfassen kann. Eine Dienstleistungsorganisation 42 ist
mit dem Telekommunikationssystem 41 verbunden. Diese Organisation 42 ist
beispielsweise eine Institution zur Durchführung von Zahlungen (wie beispielsweise
eine Bank), die so angeordnet ist, um in einer elektronischen Weise
zu bezahlen und damit, um Überprüfungsverfahren
auszuführen.
Der Dienstleister 42 kann nicht nur eine Zahlungsorganisation
sein, sondern auch eine dienstleistende Organisation im allgemeinen
Sinne sein (Videocenter, Pizzakurier). Die Transaktionseinheit des
Dienstleisters 42 umfasst ein Sicherheitsmodul (SM) 44,
in dem Zahlungsdaten und kryptographische Schlüssel in sicherer Weise gespeichert
sind. Es ist wohl verstanden, dass zum Zwecke der Klarheit nur ein
einzelner Dienstleister 42 in der 7 dargestellt
ist, aber das in der Praxis eine Vielzahl von Dienstleistern 42 mit
dem Praxis eine Vielzahl von Dienstleistern 42 mit dem
Netzwerk 41 verbunden sein können.
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Ein
Telefongerät 43,
das auch mit dem Telekommunikationssystem 41 verbunden
ist, umfasst einen Empfänger 13. Über eine
Vorrichtung 1 in Übereinstimmung
mit der Erfindung (was der Vorrichtung 1 der 1 entspricht)
ist eine IC-Karte 11, wenn sie mit der Vorrichtung 1 der 1 in
Kontakt gebracht wird, ausgestaltet, um mit dem Telefongerät 43 und somit
mit der Organisation 42 Informationen auszutauschen. Durch
das Mittel des Austauschens von Überprüfungsinformation
kann die Identität
und die Zugriffsberechtigung des Benutzers der IC-Karte (Überprüfungskarte) 11 geprüft werden.
Auch kann die Authentizität
der Karte 11 in dieser Art und Weise überprüft werden.
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Es
ist wohlverstanden, dass, wenn immer „Telefonapparate" in diesem Text genannt
werden, dies nicht nur fixe sondern auch mobile Telefone und/oder
Telefaxgeräte
umfasst (ganz allgemein: Kommunikationsvorrichtung). Solch eine
Kommunikationsvorrichtung kann auch durch einen Computer (wie einen
PC) mit einem Mikrophon ausgebildet sein. Ferner bedeutet der Begriff „elektronische
Zahlungstransaktionen" primär, aber
nicht exklusiv, das entfernte Bezahlen, d. h. mit anderen Worten,
das Zahlen über
eine (Tele-)Kommunikationsvorrichtung. Das besagte Bezahlen aus
der Entfernung kann beispielsweise durch einen Kunden zu Hause durchgeführt werden
oder durch einen Kunden in seinem Büro. Die Erfindung ist insbesondere
in Kombination mit Fernsehsendungen einsetzbar, und bietet die Möglichkeit
des sofortigen Bestellens und Bezahlens der beworbenen Produkte.
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Die
hier im Text genannte IC-Karte wird im allgemeinen ein elektronisches
Mittel zur Durchführung
von Zahlungen sein, mit einem elektronischen Schaltkreis, der auf
einem Plastiksubstrat, wie einer sogenannten Smart-Karte oder Chipkarte,
angeordnet ist. Es ist jedoch wohl verstanden, dass die IC-Karte
nicht unbedingt eine kartenähnliche
Form haben muss. Es ist nur wesentlich, dass die IC-Karte eingesetzt
werden kann, um eine Überprüfungsfunktion
durchzuführen,
d. h. das unzweideutige Bestimmen der Authentität und möglicherweise der Identität der Karte.
Somit kann die Zugriffsautorisierung der Karte und/oder des Benutzers
geprüft
werden („Authentifizierung"). Daher darf der
Begriff „Mittel
zur Durchführung
einer Zahlung" nicht
nur auf eine IC-Karte hindeuten, sondern beispielsweise auch auf ein
elektronisches Modul mit einem elektronischen Schaltkreis, der für Überprüfungszwecke
geeignet ist. Der integrierte Schallkreis, der für die Überprüfung notwendig ist (beispielsweise
ein sogenannter ASIC), kann möglicherweise
in der Vorrichtung gemäss
der Erfindung ohne eine Karte oder ein solches Substrat angeordnet
werden. Dies kann beispielsweise dadurch realisiert werden, indem
eine Öffnung in
dem Gehäuse
vorgesehen ist (vergleiche Schlitz 8 in der 1),
in die ein integrierter Schallkreis in einer nicht entfernbaren
Art und Weise eingeführt
wird. Dies eröffnet
immer noch den Vorteil, dass die Vorrichtung selbst in einer sehr
einfachen und damit kostengünstigen
Weise realisiert werden kann.
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Eine
finanzielle Transaktion, die mit der Hilfe der Vorrichtung in Übereinstimmung
mit der Erfindung ausgeführt
wird, umfasst möglicherweise
nicht nur eine Zahlungstransaktion, sondern auch eine Lade-(Wiederauflade-)Transaktion,
in der das Guthaben der IC-Karte erhöht wird, anstatt vermindert. Weiterhin
sind Transaktionen möglich,
in denen die Vorrichtung gemäss
der Erfindung nur zu Überprüfungszwecken
eingesetzt wird und das Guthaben auf der Karte nicht vermindert
wird. Es ist festzustellen, in diesem Zusammenhang, dass die erwähnte IC-Karte oder „Zahlungskarte" tatsächlich nicht
ein Guthaben für
Zahlungen aufweisen muss, sondern auch nur zu Überprüfungszwecken (Überprüfungskarte)
eingesetzt werden kann.
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Anstelle
von finanziellen Transaktionen kann die Vorrichtung gemäss der vorliegenden
Erfindung auch in anderen Transaktionen eingesetzt werden, bei denen
ein Informationsaustausch zwischen einer IC-Karte und einem Telekommunikationssystem stattfindet.
Damit wird mit der Vorrichtung gemäss der vorliegenden Erfindung,
eine IC-Karte, insbesondere eine Identifikations- oder Überprüfungskarte
mit Telefonreferenden und Abstimmungen eingesetzt werden.
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Es
ist für
den Fachmann wohlverstanden, dass die Erfindung nicht auf die dargestellten
Ausführungsbeispiele
begrenzt ist, und dass verschiedenen Modifikationen und Ergänzungen
möglich
sind, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen.