DE69732988T2 - Verfahren und Vorrichtung zur Verwendung der Netzwerkadresseninformation für Netzwerktransaktionen - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verwendung der Netzwerkadresseninformation für Netzwerktransaktionen Download PDF

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Description

  • Diese Erfindung fällt in das Gebiet der Telekommunikation, da sie die Verwendung von Netzwerkadressinformationen für Netzwerktransaktionen betrifft.
  • BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
  • Herkömmliche Rechner-Netzwerkprotokolle sind für den Betrieb innerhalb einer gegebenen Netzwerktopologie konzipiert. Diese Protokolle sind hinreichend flexibel, um eine große Anzahl verschiedener Knotenanordnungen verarbeiten zu können, und hinreichend robust, um Änderungen der Topologie bei Hinzufügen oder Entfernen von Rechnern zum oder vom Netzwerk gerecht zu werden. Aufgrund der Notwendigkeit, Flexibilität und Mobilität aufrechtzuerhalten, stützen sich herkömmliche Netzwerke nicht auf Informationen, die für eine bestimmte geografische Position spezifisch sind. Für diese Netzwerkprotokolle gilt die geografische Unabhängigkeit im Allgemeinen als vorteilhaft.
  • In vielen Gebieten der Vereinigten Staaten (von Amerika) ist es möglich, eine Rufnummer des Anrufers vom Telefonnetzwerk zu bestimmen. Telefonnetzwerkdienste wie Anruferidentifikation und automatische Rufnummernanzeige (Automatic Number Identification – ANI) können einem geeignet ausgerüsteten Telefonanrufbeantwortungsgerät die Telefonnummer eines Anrufers bereitstellen, und die Telefonnummer kann dann an einen mit dem Anrufbeantwortungsgerät gekoppelten Server übertragen werden.
  • In zahlreichen Amtsbereichen ("calling areas") sind jedoch Anruferidentifikation und automatische Rufnummernanzeige entweder aus technischen oder gesetzgeberischen Gründen nicht verfügbar. In solchen Amtsbereichen kann es möglich sein, die Vorwahl eines Benutzers und eventuell den Amtsbereich (z. B. Stadt) zu verifizieren, aber in manchen Fällen ist keinerlei Identifizierung möglich. Ohne ein direktes Verfahren zur Identifizierung oder Verifizierung der Telefonnummer eines Benutzers können indirekte Verfahren angewendet werden.
  • Es gibt deshalb auf verschiedene Arten herkömmliche Mittel, um Informationen bezüglich eines bestimmten Netzwerkknotens oder Netzwerkbenutzers zu erlangen. Obwohl diese Informationen zur Verfügung stehen, stellen herkömmliche Netzwerkprotokolle nicht die Funktionalität zur Erlangung dieser Informationen oder zur Nutzung dieser Informationen für die Optimierung des Netzwerkes bereit.
  • Die WO 95/31061 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Verbinden mehrerer Fernspieler von Echtzeitspielen. Eine Anwender-Software des Client in einem ersten Rechner kann den ersten Rechner über eine Verbindungsstrecke mit einem Server in einem Netzwerk verbinden. Der Server kann eine Netzwerkadresse für einen zweiten Rechner an den ersten Rechner zurückschicken, so dass der erste Rechner eine direkte Verbindungsstrecke mit dem zweiten Rechner aufbauen kann.
  • Es sind also ein besseres Mittel und ein besseres Verfahren zur Optimierung von Netzwerktransaktionen erforderlich.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Durchführen einer Datentransaktion bereitgestellt, das unsichere und sichere Teile hat, wobei das Verfahren das Verbinden mit einem unsicheren Server über eine unsichere Datenkommunikationsleitung, um unsichere Teile einer Datentransaktion durchzuführen, und dann das Trennen vom unsicheren Server enthält, und das Verfahren den Schritt des Verbindens mit einem sicheren Server über eine sichere Datenkommunikationsleitung enthält, um sichere Teile der Datentransaktion durchzuführen.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das ein oder mehrere rechnerlesbare Medien mit rechnerausführbaren Anweisungen darauf aufweist, die bei Ausführung durch einen oder mehrere Prozessoren eines Rechnersystems das Rechnersystem veranlassen, ein Verfahren zur Durchführung von Datentransaktionen auszuführen, das unsichere und sichere Teile hat, wobei das Verfahren das Verbinden mit einem unsicheren Server über eine unsichere Datenkommunikationsleitung, um unsichere Teile einer Datentransaktion durchzuführen, und dann das Trennen vom unsicheren Server enthält, und das Verfahren den Schritt des Verbindens mit einem sicheren Server über eine sichere Datenkommunikationsleitung enthält, um sichere Teile der Datentransaktion durchzuführen.
  • Diese und andere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden in der nachstehenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ausführlich beschrieben.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich aus den beiliegenden Zeichnungen und der nachstehenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform.
  • 1 zeigt die vorliegende Erfindung implementiert in einem Modul zur Verwendung für ein Fernsehgerät.
  • 2 zeigt die vorliegende Erfindung implementiert mit einem integrierten Kabelmodem und einem Decoder.
  • 3 zeigt die vorliegende Erfindung integriert in einem Fernsehgerät.
  • 4 zeigt die vorliegende Erfindung implementiert mit einem Kabelmodem und einem Videoeingang.
  • 5 zeigt die vorliegende Erfindung implementiert mit einem ISDN-Modem.
  • 6 zeigt die Netzwerkkonfiguration der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt die Netzwerkkonfiguration der vorliegenden Erfindung mit Zugangsknoten (point of presence – POP).
  • 8 zeigt die innere Struktur des WebTV-Client der vorliegenden Erfindung.
  • 9 zeigt die innere Struktur des privaten Servers der vorliegenden Erfindung.
  • 10 zeigt die innere Struktur des WebTV-Server der vorliegenden Erfindung.
  • 11 bis 16 sind Flussdiagramme, die den Fluss der Verarbeitungslogik der vorliegenden Erfindung zeigen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verwendung von Netzwerkadressinformationen, um die Leistung von Netzwerktransaktionen zu verbessern. In der nachfolgenden detaillierten Beschreibung finden sich zahlreiche spezifische Einzelheiten, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Erfindung sicherzustellen. Für den Durchschnittsfachmann liegt es jedoch auf der Hand, dass diese spezifischen Einzelheiten zur Verwirklichung der vorliegenden Erfindung nicht verwendet zu werden brauchen. In anderen Fällen sind hinreichend bekannte Strukturen, Schnittstellen und Prozesse nicht detailliert dargestellt worden, um die vorliegende Erfindung nicht unnötig kompliziert zu gestalten.
  • WebTVTM
  • Ein Beispiel ist ein niedrigpreisiges Netzwerk-Schnittstellengerät (WebTVTM), das ein Standard-Fernsehgerät als Anzeigegerät und Standard-Telefonteilungen und/oder andere private Kommunikationsnetzwerke als Netzwerk-Transportmedium verwendet. Das Netzwerk-Schnittstellengerät kann als System in verschiedenen Formen implementiert werden. 1 zeigt das Netzwerkgerät als ein Modul, das an einer an einem Standard-Fernsehgerät bereitgestellten Buchse angeschlossen ist. 2 zeigt das Netzwerk-Schnittstellengerät als ein Gerät mit einem integrierten Kabelmodem und eingebautem Decoder. 3 zeigt das Netzwerk-Schnittstellengerät als eine in einem Fernsehgerät eingebaute integrierte Einheit. 4 zeigt das Netzwerk-Schnittstellengerät als ein Gerät mit einer eingebauten Video-Schnittstelle und Kabelmodem. 5 zeigt das Netzwerk-Schnittstellengerät mit eingebautem ISDN (Integrated Services Digital Network)-Modem. In jedem Fall ist für das Netzwerk-Schnittstellengerät der vorliegenden Erfindung eine Standard-Telefonverbindung bereitgestellt, um die Kommunikation über das herkömmliche Telefonnetzwerk zu ermöglichen. In Konfigurationen mit Kabelmodemfähigkeit ist die Kommunikation über ein Kabelnetzwerk zusätzlich zur Kommunikation über das Telefonnetzwerk möglich. Das Kabelnetzwerk ist typischerweise viel schneller (d. h. hat eine sehr viel größere Bandbreite) als das Standard-Telefonnetzwerk; Kabelmodems sind jedoch typischerweise teurer als Standard-POTS-(die im Stand der Technik als "Plain Old Telephone Service" bezeichnet werden)Telefonmodems. Bei einer ISDN-Konfiguration hat das Netzwerk-Schnittstellengerät sowohl ein ISDN-Modem als auch ein Standard-POTS-Modem. Auch hier ist das ISDN-Netzwerk typischerweise schneller als das POTS-Telefonnetzwerk; jedoch ist ISDN derzeit teurer.
  • Das Beispiel wird in Zusammenhang mit mehreren verschiedenen Netzwerktypen oder Abschnitten eines Netzwerks beschrieben. Im Einzelnen erläutern die folgenden Definitionen die verschiedenen Netzwerktypen, in denen die bevorzugte Ausführungsform arbeitet. Diese verschiedenen Netzwerktypen enthalten: das herkömmliche POTS-Telefonnetzwerk, das Internet-Netzwerk, das World Wide Web (WWW)-Netzwerk und das WebTV-Netzwerk. Das POTS-Telefonnetzwerk ist ein Wählleitungsnetzwerk ("switched-circuit"), das einen Client mit einem Zugangsknoten (POP) oder direkt mit einem privaten Server verbindet. Der POP-Knoten und der private Server verbinden den Client mit dem Internet-Netzwerk, bei dem es sich um ein paketvermitteltes Netz mit einem Übertragungssteuerungsprotokoll/Internet-Protokoll (TCP/IP) handelt. Das World Wide Web (WWW)-Netzwerk verwendet ein Hypertext-Übertragungsprotokoll (HTTP), ist im Internet-Netzwerk implementiert und wird von Hypertext Mark-up Language (HTML)-Servern unterstützt. Das WebTV-Netzwerk verwendet einen Satz HTTP-basierter Protokolle, die innerhalb des WWW-Netzwerkes implementiert und von einem oder mehreren HTML-Servern unterstützt sind.
  • Das WebTV-Netzwerk verbindet jeden Client mit einem WebTV-Netzwerk-Schnittstellengerät mit anderen WebTV-Clients und mit WebTV-Diensten. WebTV-Clients können auch in Informationen in einem Fernverkehrsnetz (WAN oder "Wide Area Network") navigieren ("browsen"), das über eine der Netzwerkverbindungen wie das Internet oder das World Wide Web (WWW) unter Verwendung des Netzwerk-Schnittstellengeräts und der darin bereitgestellten Browser-Software erreicht wird. Obwohl der WebTV-Browser in der Lage ist, direkt im World Wide Web zu navigieren, verbessert das WebTV-Netz die Dienste auf verschiedene Weise über den grundlegenden Internetzugang hinaus. WebTV-Netzdienste einschließlich Benutzerregistrierung und elektronische Post (E-Mail) werden im WebTV-Netz bereitgestellt. Das WebTV-Netz verbessert außerdem Benutzerdienste, indem das Navigieren zu weit entfernten WWW-Sites beschleunigt wird und Verzögerungen beseitigt werden. Außerdem stellt das WebTV-Netz einen auf den geografischen Bereich des WebTV-Client zugeschnittenen Inhalt bereit (geografische Anpassung). Auf diese Weise wird der Zugriff des Client auf lokal begrenzte Dienste verbessert. Das WebTV-Netzwerk-Schnittstellengerät kann außerdem eine Antwort an einen Client wirksam anpassen oder ein entsprechendes Netzmedium verwenden, das zu einer bestimmten Client-Anforderung gehört. So können beispielsweise das teurere ISDN oder Kabelnetzwerkmedien verwendet werden, wenn hohe Datenraten erforderlich sind, während das weniger teure POTS-Telefonnetz für weniger kritische Transaktionen oder niedrigere Datenraten verwendet werden kann. Das WebTV-Netz kann auch Speicher vom WebTV-Netzwerk-Schnittstellengerät abladen, wodurch dessen Kosten gesenkt werden.
  • In 6 ist der Grundaufbau des WebTV-Netzwerks dargestellt. Eine Mehrzahl WebTV-Clients 610, bei denen es sich jeweils um ein Netzwerk-Schnittstellgerät wie das oben beschriebene WebTV-Netzwerk-Schnittstellengerät handelt, sind mit einem WebTV-Server 620 über eine herkömmliche Netzwerk-Infrastruktur 612 wie das Internet und das WWW gekoppelt. Der WebTV-Server 620 ist ein vernetztes Standard-Computersystem (z. B. eine SparcStation von Sun Microsystems), auf dem Software, die die Netzwerkfunktionalität implementiert, abläuft. Diese Funktionalität wird nachstehend beschrieben.
  • In 7 ist eine Alternative des Grundaufbaus des WebTV-Netzwerks der vorliegenden Erfindung dargestellt. Eine Mehrzahl WebTV-Clients 610, bei denen es sich jeweils um ein Netzwerk-Schnittstellgerät wie das oben beschriebene WebTV-Netzwerk-Schnittstellengerät handelt, sind wahlweise mit einer Mehrzahl Zugangsknoten (POP) 710 gekoppelt. Die Zugangsknoten 710 stellen ein Mittel bereit, über das die Clients 610 auf das Netz 612 über einen lokalen Knoten zugreifen können, anstelle von Direktverbindungen zum Netz 612, die mit höheren Kosten verbunden sind. In einem Telefonnetz ist es für einen Client 610 z. B. weniger teuer, eine Telefonverbindung mit einem lokalen Zugangsknoten 710 (d. h. einem Modem im Falle eines Telefonnetzes) im lokalen Amtsbereich des Client 610 herzustellen, anstelle ein Ferngespräch zu einem Knoten des Netzes 612 zu führen. Mit der in 7 dargestellten Konfiguration können Kostenvorteile für den Client verwirklicht werden. Die vorliegende Anwendung ist jedoch nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Statt dessen kann die vorliegende Anwendung in jeder der in den 6 und 7 dargestellten Konfigurationen oder gleichwertigen Netzwerkkonfigurationen implementiert werden.
  • Verwendung der automatischen Rufnummernanzeige (ANI) zur Sicherheitsüberprüfung und zu Authentifizierunaszwecken
  • Die ANI kann ein wirksames Werkzeug zur Verifizierung der Position sein, von der aus ein Netzzugriff erfolgt. So kann beispielsweise ein Netzwerk-Schnittstellengerät 610 eines WebTV-Client auf den WebTV-Netzwerk-Server 620 zugreifen, um einen bestimmten Dienst anzufordern. Unter manchen Umständen ist es erforderlich oder wünschenswert, die Identität eines Client zu verifizieren, bevor der angeforderte Dienst erbracht wird. Telefonnetzwerkdienste wie Anruferidentifikation und automatische Rufnummernanzeige (ANI) können angewendet werden, um dem WebTV-Server 620 die Telefonnummer des anfordernden Client bereitzustellen. Dies kann für den Client-Benutzer auf eine transparente Weise erfolgen. Der WebTV-Server 620 kann die Telefonnummer des anfordernden Client heranziehen, um den angeforderten Dienst zu erbringen, indem die Telefonnummer des anfordernden Client mit einer Liste autorisierter Telefonnummern verglichen wird, die im Server 620 gehalten wird. Wenn sich die Telefonnummer des anfordernden Client in der Server-Liste befindet, wird der angeorderte Dienst für den Client abschließend erbracht. Wenn sich die Telefonnummer des anfordernden Client nicht in der Server-Liste für den angeforderten Dienst befindet, wird der Client informiert, dass der angeforderte Dienst nicht erbracht werden kann. Da die ANI und die Anruferidentifikation nicht durch einen unehrlichen Benutzer missbraucht werden können, verleiht dieses Merkmal der vorliegenden Erfindung dem WebTV-Netz ein erhebliches Maß an Sicherheit für Netzwerktransaktionen. Dieses Authentifizierungsmerkmal wird in den folgenden Abschnitten ausführlicher beschrieben.
  • In den USA gibt es wenige Gebiete, in denen die ANI nicht verfügbar ist. In solchen Gebieten erkennt der private Server der vorliegenden Erfindung das Fehlen von ANI und weist die Client-Software an, den Benutzer aufzufordern, eine Telefonnummer einzugeben. Obwohl die vorliegende Anwendung die Genauigkeit der vom Benutzer eingegebenen Telefonnummer nicht verifizieren kann, kann die vorliegende Anwendung dennoch verifizieren, dass es sich bei der vom Benutzer eingegebenen Telefonnummer nicht um eine Telefonnummer aus einem Gebiet mit ANI-Abdeckung handelt.
  • Ein weiterer Test kann ausgeführt werden, um zu verifizieren, dass die angenommene Telefonnummer (ob durch ANI oder Benutzereingabe erhalten) eines Netzwerk-Schnittstellengeräts eines Client 610 wahrscheinlich korrekt ist. Das bedeutet, dass die Client-Software des Netzwerk-Schnittstellengeräts des Client 610 den Client anweisen kann, seine eigene angenommene Telefonnummer zu wählen. Wenn die angenommene Telefonnummer nicht belegt ist (d. h. ein Freiton oder ein Schlusszeichen wird erkannt), kann die angenommene Telefonnummer des Client nicht korrekt sein. Wenn die gewählt Telefonnummer jedoch belegt ist, ist die angenommene Telefonnummer des Client wahrscheinlich korrekt, da die meisten Telefonnummern die weitaus meiste Zeit nicht belegt sind. Dieses Tests stellen ein Nennmaß der Client-Telefonnummervalidierung in Gebieten mit oder ohne ANI-Dienst bereit.
  • Sogar in den sehr wenigen Gebieten der USA und fast überall auf der Welt, wo der ANI-Dienst nicht verfügbar ist, funktioniert der Prozess der vorliegenden Erfindung zum Erhalt eines sicheren Verschlüsselungsschlüssel und zur Ausführung sicherer Transaktionen über ein sicheres Netzwerk an einen privaten Server dennoch. Die einzige Funktion, die in diesen Gebieten verloren geht, ist die automatische Verifizierung des geografischen Standorts, die von der vorliegenden Anwendung bereitgestellt und nachstehend ausführlicher beschrieben wird.
  • In den 8 bis 15 veranschaulichen Block- und Flussdiagramme das Authentifizierungsmerkmal. In 8 ist die Schnittstelle zwischen dem WebTV-Client 610 und dem herkömmlichen Netzwerk 612 dargestellt. Der WebTV-Client 610 sendet und empfängt Informationen über einen direkten Kommunikationskanal 852 über eine Netzwerkschnittstelle 840. Im Stand der Technik gibt es zahlreiche herkömmliche Kommunikationskänale wie den Kanal 852. Diese Kommunikationskänale umfassen herkömmliche POTS-Telefonleitungen über Modems, Integrated Services Digital Network (ISDN)-Leitungen, spezielle Draht- oder Lichtleiterleitungen.
  • Alternativerweise kann der WebTV-Client 610 über einen Zugangsknoten 810 mit einem herkömmlichen Netz 612 gekoppelt werden. Wie zuvor beschrieben, stellt der Zugangsknoten 810 ein Mittel für den WebTV-Client 610 bereit, um sich über den lokalen Zugangsknoten 810 an das herkömmliche Netz 612 nach Art einer Schnittstelle anzukoppeln. Auf diese Weise kann der Kommunikationskanal 854 zwischen dem Client 610 und dem Zugangsknoten 810 ein kostengünstigerer Kanal sein als der Direktverbindungskanal 852. Bei jeder Konfiguration ist der WebTV-Client 610 aktiviert, um Informationen über das herkömmliche Netz 612 zu senden und zu empfangen.
  • Ein Merkmal des herkömmlichen Netzwerkes 612 wie des Internet ist die relativ unsichere Übertragungsumgebung über das herkömmliche Netz. Aufgrund dieses Unsicherheitsmerkmals des herkömmlichen Netzwerkes 612 können keine vertraulichen Mitteilungen, kommerzielle Transaktionen oder anderen Informationsübertragungen oder -transaktionen, die eine sichere Umgebung erfordern, stattfinden. Aus diesem Grund fügt die vorliegende Erfindung eine zusätzliche Funktionalität hinzu, um einen bestimmten WebTV-Client zu authentifizieren und eine sichere und vertrauliche Kommunikation zwischen dem WebTV-Client 610 und dem WebTV-Server 620 aufzubauen. Ein privater Server 820 wird in der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet, um eine sichere Netzwerkumgebung auf die nachstehend detailliert beschriebene Weise zu erzeugen.
  • Wie aus 8 zu ersehen ist, ist der private Server 820 über eine sichere Kommunikationsleitung 858 mit dem Client 610 gekoppelt. Die sichere Kommunikationsleitung 858 kann in jeder Technik einer Reihe herkömmlicher sicherer Kommunikationstechniken, die im Stand der Technik angewendet werden, ausgeführt werden, einschließlich direkter POTS-Telefonleitungsverbindungen, spezieller Übertragungsleitungen oder Punkt-zu-Punkt-Datenkommunikationsmedien. Bei der bevorzugten Ausführungsform wird eine sichere Kommunikation zwischen dem WebTV-Client 610 und dem privaten Server 820 durch Verwendung einer im Voraus zugewiesenen (800) Telefonnummer aufgebaut, die eine direkte Punkt-zu-Punkt-Kommunikationsstrecke zwischen dem privaten Server 820 und dem Client 610 herstellt. Auf diese Weise kann eine sichere Kommunikationsumgebung zwischen dem Client 610 und dem privaten Server 820 garantiert werden. Unter Verwendung der nachstehend beschriebenen Techniken der vorliegenden Erfindung stellt der WebTV-Client 610 zunächst eine sichere Kommunikation mit dem privaten Server 820 her, um anschließend eine sichere Kommunikationsumgebung über das herkömmliche Netz 612 aufzubauen.
  • Zur Schaffung einer sicheren Kommunikationsumgebung mit dem herkömmlichen Netz 612 enthält der WebTV-Client 610 eine Boxkennzeichnung 842 für den Client. Die Boxkennzeichnung 842 ist eine elektronisch lesbare eindeutige Zahl oder eine alphanumerische Zeichenfolge, die eine bestimmte WebTV-Client-Einheit 610 von allen anderen unterscheidet. Herkömmliche Techniken für die Installierung eines eindeutigen Identifizierungscodes in einem elektronischen Gerät sind hinreichend bekannt.
  • Der WebTV-Client 610 enthält auch einen Verschlüsselungsschlüssel-Speicherbereich 844 und einen Netzwerkadressspeicherbereich 846. Die Speicherbereiche 844 und 846 sind elektronisch lesbare und modifizierbare Speicherbereiche, die zur Speicherung bestimmter Informationselemente dienen, die während des Authentifizierungsprozesses der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Der Verschlüsselungsschlüssel-Speicherbereich 844 dient zur Speicherung eines Verschlüsselungsschlüssels, der vom privaten Server 820 bereitgestellt und vom Client 610 bei seinen Kommunikationen über das herkömmliche Netz 612 verwendet wird. Der Netzwerkadressspeicherbereich 846 dient zur Speicherung einer Netzwerkadresse, bei der sich der WebTV-Client 610 aktuell befindet. Im Falle einer Telefonverbindung zwischen dem Client 610 und dem Netz 612 stellt die Netzwerkadresse die Telefonnummer dar, von der aus der Client 610 anruft. Sowohl der Verschlüsselungsschlüssel 844 als auch die Netzwerkadresse 846 können in einer Vielzahl herkömmlicher Speichermittel einschließlich eines batteriegestützten CMOS-Speichers, Flash-Speichers, dynamischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff (dynamic random access memory – DRAM) oder eines statischen Speichers mit wahlfreiem Zugriff (static random access memory – SRAM) gespeichert werden.
  • Nunmehr sei auf 9 verwiesen, in der die internen Komponenten des privaten Server 820 (erster Server) dargestellt sind, die zur Authentifizierung verwendet werden. Der private Server 820 enthält eine Netzwerkadress-Bestimmungslogik 910. Die Netzwerkadress-Bestimmungslogik 910 wird vom privaten Server 820 zur Bestimmung einer Netzwerkadresse verwendet, von der aus ein Client 610 kommuniziert. Im Falle eines Telefonnetzes weist die Netzwerkadress-Bestimmungslogik 910 die automatische Rufnummernanzeige-(ANI)Logik zur Bestimmung der Telefonnummer auf, von der aus der Client 610 anruft. Die Verwendung der ANI ist dem Durchschnittsfachmann hinreichend bekannt. Der private Server 820 wendet diese herkömmliche Technik auf eine neuartige und nützliche Weise zur Authentifizierung eines Client 610 in einer vernetzten Rechnerumgebung an.
  • Herkömmliche Computersysteme und Netzwerke stellen sichere Transaktionen typischerweise durch Anwendung eines Verschlüsselungsschlüssels bereit. Die Notwendigkeit eines Verschlüsselungsschlüssels wird bei herkömmlichen sicheren Transaktionen vorausgesetzt. Im Stand der Technik gibt es zahlreiche bekannte Techniken für die Anwendung eines Verschlüsselungsschlüssels, um sichere Transaktionen über einen offenen Kanal zu bewirken (z. B. Rivest-, Shamir-, Adleman-(RAS)Protokoll, Secure Socket Layer (SSL)-Protokoll etc.); alle diese herkömmlichen Techniken sind jedoch gefährdet, wenn es keinen sicheren Kanal zur Übertragung des Verschlüsselungsschlüssels zwischen dem Client und dem Server gibt. Bei der vorliegenden Erfindung stellt ein sicheres POTS- oder ISDN-Netz den sicheren Kanal bereit, über den der Verschlüsselungsschlüssel sicher und zuverlässig zwischen dem Client und dem privaten POTS- oder ISDN-Server übertragen werden kann. Danach kann ein unsicheres Netzwerk (d. h. das Internet, WWW oder ein anderes öffentliches unsicheres Netz) für normale sichere Datentransaktionen zwischen dem Client und dem Server unter Verwendung des zuvor über das sichere Netzwerk erhaltenen Verschlüsselungsschlüssels verwendet werden. Dieser Prozess der Verwendung eines sicheren Netzwerkes zum Erhalt eines Verschlüsselungsschlüssels, der später in einem unsicheren Netz verwendet wird, gehört nicht zum Stand der Technik und bildet einen wichtigen Bestandteil des Authentifizierungsprozesses der vorliegenden Erfindung.
  • Wie aus 9 zu ersehen ist, enthält der private Server 820 eine Verschlüsselungsschlüssel-Erzeugungslogik und einen Speicher 912. Da die Datenkommunikationsleitung 858 zwischen dem Client 610 und dem privaten Servers 820 eine private und sichere Kommunikationsleitung ist, kann der private Server 820 vom Client 610 zum Erzeugen und Bereitstellen eines eindeutigen Verschlüsselungsschlüssels für den Client 610 verwendet werden. Der Verschlüsselungsschlüssel für einen bestimmten WebTV-Client 610 wird von der Logik 912 erzeugt und zusammen mit der Netzwerkadresse des Client 610, für den der Verschlüsselungsschlüssel erzeugt wurde, gespeichert. Eine Bestimmungslogik 914 für die Position des Zugangsknotens im privaten Server 820 dient zur Bestimmung des dem Client 610 nächstliegenden Zugangsknotens, der eine solche Information vom privaten Server 820 anfordert. Unter Verwendung der von der Logik 910 bestimmten Netzwerkadressinformation des Client kann die Bestimmungslogik 914 für die Position des Zugangsknotens auf eine interne Liste der Zugangsknoten zugreifen, um zu bestimmen, welcher Knoten in der Liste der entsprechenden Netzwerkadresse des Client am nächsten liegt. Eine typische Transaktion zwischen dem Client 610 und dem privaten Server 820 wird nach stehend in Zusammenhang mit den Flussdiagrammen der 11 bis 15 ausführlicher beschrieben.
  • Nunmehr sei auf 10 verwiesen, in der die internen Komponenten des WebTV-Server 620 (zweiter Server) dargestellt sind. Der WebTV-Server 620 ist mit dem herkömmlichen Netz 612 über eine Datenkommunikationsleitung 1020 gekoppelt. Die Datenkommunikationsleitung 1020 weist eine Vielzahl herkömmlicher Netzzugangsmittel, einschließlich digitaler Telefonverbindungen, ISDN-Leitungen, Kabelverbindungen, drahtloser Übertragung oder anderer Mittel aus einer Vielzahl herkömmlicher Mittel auf. Der WebTV-Server 620 stellt eine Vielzahl Dienste bereit, die für einen WebTV-Client 610 maßgeschneidert sind. Es ist jedoch kritisch, dass die Transaktion zwischen dem Client 610 und den WebTV-Server 620 auf einer sicheren Datenkommunikationsverbindung stattfindet. Dies ist bei einem unsicheren Netz wie dem Netz 612 nicht immer möglich. Aus diesem Grund stellt der WebTV-Server 620 Client-Authentifizierungsdaten 1010 bereit. Die Client-Authentifizierungsdaten 1010 sind Informationen, die eine Client-Netzwerkadresse und eine Boxkennzeichnung für den Client angeben, die jedem Client zugeordnet sind. Außerdem hält der WebTV-Server 620 einen jedem Client zugeordneten Verschlüsselungsschlüssel im Verschlüsselungsschlüssel-Speicherbereich 1013 für den Client. Diese Informationselemente werden für jeden Client, der auf den WebTV-Server 620 zugreift, gepflegt. Die Art und Weise, wie diese Informationen zur Authentifizierung eines Client verwendet werden, wird in Zusammenhang mit den Flussdiagrammen der 11 bis 15 ausführlicher beschrieben.
  • Der WebTV-Server 620 pflegt auch geografische Netzdaten 1012. In vielen Fällen ist es praktisch, den geografischen Standort eines bestimmten WebTV-Client 610 zu bestimmen. Unter Verwendung der geografischen Positionsinformationen des Client können von einem bestimmten Client angeforderte Dienste auf Basis der Positionsinformationen des Client besser konfiguriert und optimiert werden. Die geografischen Netzdaten 1020 stellen Informationen dar, die Netzwerkadressen eines bestimmten Client mit einem entsprechenden geografischen Standort verbinden. Die Verwendung dieser Informationen durch den WebTV-Server 620 wird in Zusammenhang mit den Flussdiagrammen der 11 bis 15 ausführlicher beschrieben.
  • Nunmehr sei auf 11 verwiesen, in der ein Flussdiagramm die von einem WebTV-Client 610 ausgeführte Verarbeitung veranschaulicht. Die in 11 dargestellte Logik wird von einem Client 610 angewendet, um eine sichere Datenkommunikationsverbindung mit einem WebTV-Server 620 über ein herkömmliches unsicheres Daten netzwerk aufzubauen. In einem ersten Verarbeitungsschritt 1110 führt der Client 610 die Initialisierung beim Hochfahren aus. Danach koppelt sich der Client 610 über eine sichere Netzwerkleitung 858 an den privaten Server 820 an. Sobald der Client 610 mit dem privaten Server 820 verbunden ist, fordert der Client 610 den privaten Server 820 auf, die Client-Netzwerkadresse des Client 610 zu bestimmen. Da es nicht immer möglich ist, dass der Client 610 seine eigene Netzwerkadresse bestimmt, muss diese Information vom privaten Server 820 angefordert werden. Wenn der Zugang des Client 610 zum herkömmlichen Netz 612 über ein Standard-POTS-Telefonnetzwerk erfolgt, kann der private Server 820 die herkömmliche automatische Rufnummernanzeige-(ANI)Funktionalität verwenden, um die Telefonnummer, von der aus der Client 610 anruft, zu erhalten. Im Falle des POTS-Telefonnetzwerks stellt diese Client-Telefonnummer die Netzwerkadresse des Client dar, von der aus der Client 610 auf das Netzwerk zugreift. Sobald der private Server 820 die Netzwerkadresse des Client erhalten hat, wird diese im privaten Server 820 gespeichert und/oder zurück zum anfordernden Client 610 geschickt. Außerdem erzeugt der private Server 820 einen Verschlüsselungsschlüssel für den Client 610. Dieser Verschlüsselungsschlüssel ist für diesen bestimmten Client spezifisch und dient zur Verschlüsselung nachfolgender Datenkommunikationen zwischen dem Client 610 und dem WebTV-Server 620 (Verarbeitungsblock 1112).
  • Nunmehr sei auf 12 verwiesen, in der die Verarbeitungslogik des privaten Server 820 dargestellt ist. Im Verarbeitungsblock 1210 empfängt der private Server 820 eine Anforderung von einem Client 610 zur Bestimmung der Netzwerkadresse des Client und zur Erzeugung eines Verschlüsselungsschlüssels für den Client. Der private Server 820 bedient sich herkömmlicher Techniken, um die Netzwerkadresse des Client im Verarbeitungsblock 1212 zu erhalten. Im Falle einer POTS-Telefonnetzverbindung zwischen dem privaten Server 820 und dem Client 610 wendet der private Server 820 herkömmliche Techniken der automatischen Rufnummernanzeige (ANI) an, um die Telefonnummer des Client von dort zu erhalten, wo der Telefonanruf an den privaten Server 820 ausgeht. Der private Server 820 stellt eine bekannte (800) Telefonnummer bereit, die ein Client 610 verwenden kann, um auf den privaten Server 820 zuzugreifen. Sobald diese Verbindung mit dem privaten Server 820 hergestellt worden ist, verwendet die Netzwerkadress-Bestimmungslogik 910 des privaten Server 820 die Standard-Telefon-ANI-Funktionalität, um die Telefonnummer oder Netzwerkadresse des Client 610 zu bestimmen, von dem der Telefonanruf ausging (Verarbeitungsblock 1212).
  • Im Verarbeitungsblock 1214 prüft der private Server 820 einen Speicherplatz im Speicher 912 für den Verschlüsselungsschlüssel, um zu bestimmen, ob bereits ein Verschlüsselungsschlüssel für den anfordernden Client bestimmt worden ist. Wenn dies nicht der Fall ist, wird ein neuer und eindeutiger Verschlüsselungsschlüssel für diesen betreffenden Client von der Verschlüsselungsschlüssel-Erzeugungslogik 912 unter Verwendung herkömmlicher Techniken erzeugt. Dieser neu erzeugte Verschlüsselungsschlüssel für den Client wird dann im Speicher 912 für den Verschlüsselungsschlüssel gespeichert.
  • Im Verarbeitungsblock 1216 wird die Netzwerkadresse des Client vom privaten Server 820 zur Bestimmung verwendet, welcher Zugangsknoten relativ zum Netzwerk des Client lokal ist. Die Bestimmungslogik 914 für die Position des Zugangsknotens des privaten Server 820 enthält Informationen, die angeben, welche Zugangsknoten relativ zu einem bestimmten Block der Client-Netzwerkadressen lokal sind. Die Logik in der Bestimmungslogik 914 für die Position des Zugangsknotens vergleicht die bestimmte Client-Netzwerkadresse mit einem Block Client-Netzwerkadressen, um den Zugangsknoten zu bestimmen, der relativ zum entsprechenden Block der Client-Netzwerkadressen lokal ist. Im Falle eines Telefonnetzwerks entspricht eine Netzwerkadresse des Client einer Telefonnummer des Client, die eine Vorwahl enthält. In manchen Fällen stellt ein Zugangsknoten mit derselben Vorwahl wie die Netzwerkadresse des Client einen Zugangsknoten dar, der relativ zur Client-Netzwerkadresse lokal ist. Unter anderen Umständen ist es erforderlich, andere Informationen zu erlangen, die definieren, ob die Telefonnummer eines Zugangsknotens relativ zu einer bestimmten Client-Netzwerkadresse lokal ist oder nicht. In jedem Fall sind herkömmliche Techniken zur Herstellung des Zusammenhangs zwischen den Telefonnummern der Zugangsknoten und den Telefonnummern des Client bekannt. Unter Verwendung der Logik 914 sucht der private Server 820 die Telefonnummer eines Zugangsknotens oder Modems, die sich im lokalen Amtsbereich des Client befinden, der durch die Client-Netzwerkadresse repräsentiert wird (Verarbeitungsblock 1216).
  • Im Verarbeitungsblock 1218 schickt der private Server 820 eine Meldung an den anfordernden Client zurück, die die Netzwerkadresse des Client, den Verschlüsselungsschlüssel des Client und die Netzwerkadresse eines lokalen Zugangsknotens angibt. Diese Informationen, die vom privaten Server 820 erzeugt oder erhalten werden, werden dem Client im Verarbeitungsblock 1218 bereitgestellt. Die Verarbeitung durch den privaten Server endet dann im Block "Beenden" von 12.
  • Nunmehr sei erneut auf 11 verwiesen, wonach die Netzwerkadresse des Client und der Verschlüsselungsschlüssel des Client vom Client wie oben beschrieben vom privaten Server 820 in Verarbeitungsblock 1112 erhalten wird. Die Client-Netzwerkadresse wird in dem in 8 dargestellten Adressspeicherbereich 846 gespeichert. Der vom privaten Server 820 erhaltene Verschlüsselungsschlüssel des Client wird in dem in 8 dargestellten Speicherbereich 844 für den Verschlüsselungsschlüssel gespeichert. Sowohl Netzwerkadresse als auch Verschlüsselungsschlüssel des Client werden in sicheren Speicherbereichen 846 bzw. 844 des Client gespeichert (Verarbeitungsblock 1114).
  • Die Netzwerkadresse eines lokalen Punktes des Zugangsknotens wird vom Client 610 im Verarbeitungsblock 1116 vom privaten Server 820 erhalten. Die Netzwerkadresse des lokalen Punktes des Zugangsknotens wird vom privaten Server 820 wie oben in Zusammenhang mit 12 beschrieben bestimmt.
  • Im Verarbeitungsblock 1118 wird der Client 610 vom privaten Server 820 getrennt. Sobald der Client 610 die Client-Netzwerkadresse, den der Verschlüsselungsschlüssel des Client und die Netzwerkadresse eines lokalen Punktes des Zugangsknotens vom privaten Server erhält, ist die Kommunikation mit dem privaten Server 820 nicht mehr erforderlich. Der Client 610 kann deshalb vom privaten Server 820 getrennt werden. Dieser Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt einen Vorteil dahingehend dar, dass der Client keine lang andauernde sichere Verbindung mit dem privaten Server 820 aufrechtzuerhalten braucht. Der Client 610 stellt eine Verbindung mit dem lokalen Punkt des Zugangsknotens her, der vom privaten Server 820 identifiziert wird. Im Falle eines POTS-Telefonnetzes wählt der Client 610 die Telefonnummer des lokalen Punktes des Zugangsknotens und initialisiert eine Datenverbindung mit dem Modem des lokalen Punktes des Zugangsknotens.
  • Im Verarbeitungsblock 1120 öffnet der Client 610 unter Verwendung des Verschlüsselungsschlüssel des Client eine Verbindung mit dem WebTV-Server 620 über den Zugangsknoten, um eine sichere Verbindung mit dem WebTV-Server 620 über eine unsichere Netzwerkleitung 1020 herzustellen. Die 13 und 14 beschreiben die Verarbeitungslogik des WebTV-Server 620 aus der Perspektive des Servers 620 ausführlicher. Auf der Client-Seite fordert der Client 610 eine Verbindung mit dem WebTV-Server 620 in Block 1120 an und beendet dann über den Block "Beenden" in 11.
  • Nunmehr sei auf 13 verwiesen, in der die Verarbeitungslogik des WebTV-Servers 620 dargestellt ist. In Block 1310 empfängt der Server 620 eine Anforderung von einem Client 610 nach einer offenen Verbindung. Da eine Transaktion zwischen einem Client 610 und dem WebTV-Server 620 eine sichere Transaktion sein muss, ist es erforderlich, dass der WebTV-Server 620 den Client authentifiziert, von dem die Verbindungsanforderung erhalten wird. Die Boxkennzeichnung des Client und die vom Client erhaltene Client-Netzwerkadresse können vom WebTV-Server 620 verwendet werden, um den Client 610 zu authentifizieren. Es ist jedoch erforderlich, dass der WebTV-Server 620 den Verschlüsselungsschlüssel des Client erhält, damit er die vom Client 610 empfangenen verschlüsselten Meldungen entschlüsseln kann. Dieser Verschlüsselungsschlüssel des Client kann nicht über eine unsichere Datenkommunikationsleitung an den WebTV-Server 620 übertragen werden. Der WebTV-Server 620 muss den Verschlüsselungsschlüssel des Client von einer sicheren Quelle erhalten. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann der private Server 820 vom WebTV-Server 620 als Quelle für den Erhalt des Verschlüsselungsschlüssels des Client verwendet werden. Auf die gleiche Weise, wie der Client 610 eine Verbindung mit dem privaten Server 820 herstellt, kann der WebTV-Server 620 eine private und sicher Datenkommunikationsleitung mit dem privaten Server 820 aufbauen. Im Verarbeitungsblock 1311 öffnet der WebTV-Server 620 eine sichere Verbindung mit dem privaten Server 820 über eine sichere Netzwerkleitung und erlangt den Verschlüsselungsschlüssel des Client unter Verwendung der Boxkennzeichnung des Client und der Client-Netzwerkadresse, die vom Client bei der Anforderung der offenen Verbindung erhalten wird.
  • Nunmehr sei auf 15 verwiesen, die die Verarbeitungslogik des privaten Server 820 zur Handhabung einer Anforderung vom WebTV-Server 620 in Form eines Flussdiagramm veranschaulicht. Im Verarbeitungsblick 1510 empfängt der private Server 820 eine Anforderung von WebTV-Server 620 für den Verschlüsselungsschlüssel, der einem bestimmten Client, der durch eine Client-Boxnummer und eine Client-Netzwerkadresse identifiziert wird, zugeordnet ist. Der private Server 820 verifiziert zuerst, dass der Anforderer tatsächlich der WebTV-Server 620 ist, indem er einen vordefinierten Passcode verwendet, der dem WebTV-Server 620 zugeordnet ist. Die Erzeugungslogik 912 für den Verschlüsselungsschlüssel des privaten Servers 820 verwendet dann die vom WebTV-Server 620 bereitstellte Client-Boxnummer und Client-Netzwerkadresse, um den Verschlüsselungsschlüssel für den identifizierten Client zu erhalten (Verarbeitungsblock 1514). Wenn der identifizierte Client zuvor eine Verbindung mit dem privaten Server 820 hergestellt hat, wird der diesem Client zugeordnete Verschlüsselungsschlüssel im Speicherbereich 912 für die Erzeugung des Verschlüsselungsschlüssels gespeichert. Dieser Verschlüsselungsschlüssel des Client wird vom privaten Server 820 aus dem Speicherbereich 912 abgerufen und in einer sicheren Nachricht im Verarbeitungsblock 1518 an den WebTV-Server 620 übertragen. Die Verarbeitung durch den privaten Server wird dann im Block "Beenden" von 15 abgeschlossen.
  • Nunmehr sei erneut auf 13 verwiesen, in der der WebTV-Server 620 in Verarbeitungsblock 1311 den Verschlüsselungsschlüssel des Client vom privaten Server 820 erhalten hat. Der WebTV-Server 620 kann nun vom privaten Server 820 getrennt werden. Der WebTV-Server 620 aktualisiert seinen eigenen Speicherbereich 1013 für den Verschlüsselungsschlüssel mit dem vom privaten Server 820 abgerufenen Verschlüsselungsschlüssel.
  • Im Verarbeitungsblock 1312 authentifiziert der WebTV-Server 620 den anfordernden Client unter Verwendung der Boxkennzeichnung und der Netzwerkadresse des Client. Die Boxkennzeichnung und die Netzwerkadresse des Client werden mit den Client-Authentifizierungsdaten verglichen, die im Speicherbereich 1010 für die Client-Authentifizierungsdaten im WebTV-Server 620 gehalten werden. Unter Verwendung der Client-Boxkennzeichnung und der Client-Netzwerkadresse kann bestimmt werden, dass eine bestimmte Client-Box des WebTV bei einer bestimmten Netzwerkadresse arbeitet. Falls bei einem alternativen System eine weitere Authentifizierung erforderlich ist, kann vom Client 610 und/oder einem bestimmten Benutzer auch ein Passwort oder ein Kontencode angefordert werden. Alle diese Informationen können im Speicherbereich 1010 für die Client-Authentifizierungsdaten auf dem WebTV-Server 620 gespeichert und gepflegt werden. Wenn die Client-Boxkennzeichnung und die Client-Netzwerkadresse in den Client-Authentifizierungsdaten 1010 gefunden und authentifiziert werden, wird im Verarbeitungsblock 1316 eine Verbindung zwischen dem Client 610 und dem WebTV-Server 620 geöffnet. Die Verarbeitung des WebTV-Servers 620 für den authentifizierten Client wird dann in dem mit A gekennzeichneten Kreis in 14 fortgesetzt. Wird jedoch der Client nicht authentifiziert, wird eine Fehlermeldung an den anfordernden Client in Verarbeitungsblock 1318 zurückgeschickt, die ein Scheitern der Authentifizierung angibt. Die Verarbeitung des WebTV-Servers 620 endet dann im Block "Beenden" in 13.
  • Eine ANI-Verifizierungsverbindung von einem Client zu einem privaten Server kostet typischerweise mehr (ca. $ 0,02 für 20 sec) als der lokale Anruf an einen Punkt des Zugangsknotens. Es ist also nicht kostengünstig, ANI-Verifikationen zu häufig vorzu nehmen. Es ist jedoch sinnvoll, eine ANI-Verifikation in folgenden Fällen vorzunehmen:
    • 1) Erste Aktivierung einer Client-Box (d. h. Netzwerk-Schnittstellengerät);
    • 2) periodische Sicherstellung, dass die Client-Box nicht zu einer anderen Telefonnummer verbracht worden ist; oder
    • 3) immer dann, wenn bei einer Client-Box verdächtige Aktivitäten (mehrere Passwort-Fehlversuche) vorkommen.
  • Für den Durchschnittsfachmann liegt es auf der Hand, dass die hierin gelehrten ANI-Verifizierungsprozesse für eine Reihe verschiedener Umstände eingesetzt werden können.
  • Bei einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der WebTV-Server 620 und der private Server 820 in ein und demselben Computersystem eine Einheit sein. Bei dieser Ausführungsform ist die Transaktion zwischen dem WebTV-Server 620 und dem privaten Server 820 zum Austausch eines Verschlüsselungsschlüssels des Client nicht erforderlich, da sich der Verschlüsselungsschlüssel des Client bereits im selben System befindet. In dieser Situation ruft der WebTV-Server 620 nur den Verschlüsselungsschlüssel des Client aus einem Speicherbereich 912 für den Verschlüsselungsschlüssel des kombinierten Serversystems ab.
  • Nunmehr sei auf 14 verwiesen, die die Fortsetzung der Verarbeitung des WebTV-Server 620 in dem mit A gekennzeichneten Kreis veranschaulicht. In diesem Fall ist eine Datenkommunikationsverbindung zwischen dem Client 610 und den WebTV-Server 620 geöffnet worden. Da sowohl der Client 610 als auch der WebTV-Server 620 einen gemeinsamen Verschlüsselungsschlüssel haben, der in den oben beschriebenen Schritten erhalten worden ist, kann die Kommunikation zwischen dem Client 610 und dem Server 620 verschlüsselt werden, wodurch eine sichere Kommunikationsleitung über eine sonst unsichere Netzwerkverbindung bereitgestellt wird. Deshalb können anschließende Dienste-Anforderungen vom Client 610 und entsprechende Antworten vom WebTV-Server 620 verschlüsselt und eine sichere Datenkommunikation gewährleistet werden.
  • Im Verarbeitungsblock 1410 von 14 empfängt der WebTV-Server 620 eine verschlüsselte Dienst-Anforderung vom Client 610. Als Teil der Dienst-Anforderung durch den Client wird typischerweise eine Client-Netzwerkadresse bereitgestellt. Obwohl die Client-Netzwerkadresse typischerweise eine logische Netzwerkposition des Client repräsentiert, kann die Client-Netzwerkadresse in manchen Netzen auch mit der geografischen Position des Client verbunden sein. So wird z. B. in einem POTS- Telefonnetz die Client-Netzwerkadresse als Telefonnummer des Client angegeben. Unter Anwendung herkömmlicher Techniken kann eine Telefonnummer einer geografischen Position zugeordnet werden. Die Vorwahl ist eine typische Komponente einer Client-Telefonnummer. Die Vorwahl ist einer gut definierten geografischen Zone zugeordnet, wie sie von den herkömmlichen Telefongesellschaften festgelegt wird, die das Telefonnetz betreiben. Außerdem kennzeichnet die dreistellige Kennung einer siebenstelligen Telefonnummer einen bestimmten geografischen Unterbereich innerhalb der durch die Vorwahl gekennzeichneten Zone näher. Die übrigen vier Stellen einer siebenstelligen Telefonnummer definieren weiter einen bestimmten Ort innerhalb des definierten Unterbereichs. Durch die Verwendung dieser herkömmlichen Telefonnummerninformationen kann eine Menge geografischer Netzdaten erzeugt werden, die Telefonnummern bestimmten geografischen Positionen zuordnen. Diese Informationen werden in den geografischen Netzdaten 1012 des WebTV-Servers 620 gespeichert. In anderen Netzwerkumgebungen als in einem Telefonnetzwerk können andere Beziehungen zwischen Client-Netzwerkadressen und entsprechenden geografischen Positionen definiert und in den geografischen Netzdaten 1012 gespeichert werden.
  • Der Client 610 profitiert in mehrerer Hinsicht davon, dass der WebTV-Server 620 den geografische Standort bestimmen kann, von der aus der Client 610 mit dem WebTV-Server 620 kommuniziert. So können beispielsweise verschiedene Dienste-Anforderungen des Client auf Basis der geografischen Position, von der aus die Dienste-Anforderung abgegeben wurde, optimiert werden. Im Falle einer geschäftlichen Transaktion z. B. kann ein Client die Lieferung von Waren über den WebTV-Server 620 anfordern. Da der WebTV-Server 620 die geografische Position kennt, von der die Lieferungsanforderung des Client kommt, kann der Server 620 eine Auslieferungsstation auswählen, die dem anfordernden Client am nächsten liegt. Unter anderen Umständen können die vom WebTV-Server 620 bereitgestellten jeweiligen Dienste entsprechend dem geografischen Standort eines Client verschieden sein. Der Client kann z. B. die Lieferung eines Informationsstroms mit hoher Datenrate zum Standort des Client anfordern. Dieser Informationsstrom mit hoher Datenrate kann ein Videostrom, ein Audiostrom oder ein anderer inhaltsintensiver Informationsstrom sein. In Abhängigkeit von der den Standort des Client umgebenden Informationsstrom-Infrastruktur kann der WebTV-Server 620 einen optimalen Liefermechanismus für den Informationsstrom wählen. Z. B. kann die geografische Position, an der der Client eine Anforderung abgibt, über den Integrated Digital Network (ISDN)-Service verfügen. Wenn dies der Fall ist, kann der WebTV-Server 620 automatisch die Informationslieferung an einen bestimmten Client über das ISDN-Netz konfigurieren.
  • Wenn andererseits am Standort des Client der Kabelmodem-Dienst verfügbar ist, kann der WebTV-Server 620 wahlweise Informationen mit hoher Datenrate unter Verwendung des Kabelmodem-Dienstes an den Client 610 schicken. Jede dieser Optionen kann vom WebTV-Server 620 unter Verwendung der Informationen hinsichtlich des geografischen Standorts eines bestimmten Client, der in den geografischen Netzdaten 1012 gehalten wird und einer Netzwerkadresse eines bestimmten Client zugeordnet ist, optimal gewählt werden.
  • Im Falle eines Telefonnetzwerks verwendet der Server 620 die Telefonnummer des anfordernden Client, um die geografische Position des Client zu bestimmen, ohne dass der Client seine Adresse, Telefonnummer oder andere Informationen hinsichtlich seines Standortes anzugeben braucht. Die Telefonnummer wird einer geografischen Position unter Verwendung hinreichend bekannter Techniken wie einer Datenbasis der Vorwahlzuordnungen durch Mapping zugeordnet. Unter Verwendung der Telefonnummer des anfordernden Client kann der WebTV-Server 620 einen geeigneten Lieferanten oder ein geeignetes Geschäft wählen, der bzw. das dem Standort des Client am nächsten liegt. Ohne Kenntnis der Position des Client könnte ein ineffizientes Lieferszenario resultieren. So könnte ein Client z. B. Waren in einem entfernten Geschäft bestellen, obwohl sich in der Nähe des Client ein ähnliches Geschäft befindet.
  • In anderen Situationen kann ein Diensteanbieter die bereitgestellten Dienste auf Basis der Telefonnummer des Client "maßschneidern". So kann beispielsweise ein spezifisches Menü aus Angeboten, die mit bestimmten geografischen Orten zusammenhängen, für bestimmte Clients auf Basis der ANI-abgeleiteten Telefonnummer des anfordernden Client angeboten werden. In einem anderen Beispiel können Diensteangebote, Preise der Angebote oder Angebotszeiten auf Basis der ANI-abgeleiteten Telefonnummer des anfordernden Client variiert werden.
  • Nunmehr sei erneut auf 14 verwiesen, wonach die Client-Netzwerkadresse in Block 1414 erhalten wird, wenn die Dienste-Anforderung des Client für eine bestimmte dem Client zugeordnete geografische Position optimiert werden kann. Unter Verwendung der Client-Netzwerkadresse greift der WebTV-Server 620 auf die geografischen Netzdaten 1012 zu, um den geografischen Standort des betreffenden Client zu bestimmen (Verarbeitungsblock 1416). Unter Verwendung des so erhaltenen geografischen Standorts des Client kann die Dienste-Anforderung des Client im Verarbeitungsblock 1418 optimiert werden. Die Verarbeitung des WebTV-Servers 620 wird dann im Block "Beenden" von 14 abgeschlossen. Wenn die Dienste- Anorderung im Entscheidungsblock 1412 nicht auf Basis des geografischen Standorts optimiert werden kann, endet dieser Abschnitt der WebTV-Server-Verarbeitung im Block "Beenden" von 14.
  • Bei einer Ausführungsform des privaten ANI Servers der vorliegenden Erfindung kann der private Server 820 verwendet werden, um sichere Teile einer sonst unsicheren Transaktion auszuführen. Ein Benutzer könnte z. B. in einem Katalog, einer Produkt-/Diensteliste oder einer anderen kommerziellen Information im WWW-Netz über eine unsichere Verbindung "browsen"; wenn der Benutzer jedoch einen Kauf tätigen möchte und eine Kreditkartennummer, persönliche Informationen oder andere vertrauliche oder proprietäre Informationen sendet, koppelt sich der Client 610 vom WWW (d. h. dem unsicheren Netz) ab und wählt den privaten Server 820 über einen sicheren direkten Telefonanruf im sicheren Netz auf die oben in Zusammenhang mit 11 beschriebene Weise an. Der private Server 820 stellt sicher, dass die ANI des Client 610 der erwarteten Telefonnummer der Client-Box entspricht. Wenn die ANI des Client 610 der erwarteten Telefonnummer der Client-Box nicht entspricht (z. B. wenn ein Hacker eine Transaktion von einem öffentlichen Fernsprecher aus versucht), weist der private Server 820 die Transaktion zurück. Wenn dagegen die ANI des Client der erwarteten Telefonnummer der Client-Box entspricht, ist der Client validiert. Der validierte Client führt einen sicheren Teil seiner Transaktion im sicheren Netz aus und wählt sich dann bei Abschluss des sicheren Teils der Transaktion wieder wie oben beschrieben in das unsichere Netz ein.
  • Die durch das WebTV-Netzwerk ermöglichte geografische Anpassung bietet noch mehrere andere Vorteile. Durch die Kenntnis, wo sich ein bestimmter Client geografisch befindet, kann durch Anwendung des Mittels des WebTV-Netzwerk-Schnittstellengeräts zur Bestimmung des Standort des Client die Server-Antwort auf die Anforderungen des Client dem speziellen geografischen Standort des Client angepasst werden. Systeme im Stand der Technik stellen z. B. eine Netzwerkfunktion bereit, mit der ein Client Waren oder Dienste von einem Server unter Verwendung eines Online-Dienstes bestellen kann. Diese Server im Stand der Technik antworten jedoch auf jede Client-Anforderung auf die gleiche Weise, ungeachtet der geografischen Position des Client. Bei der vorliegenden Erfindung passt jedoch der Server seine Antwort an einen bestimmten Client an, da er die geografische Position des Client kennt, wie sie mittels der oben beschriebenen Vorrichtung und Prozesse bestimmt worden ist. Eine erste bestimmte geografische Position kann z. B. einen hochschnellen ISDN- und Kabelmodem-Datendienst haben. Eine zweite bestimmte geografische Position kann nur einen hochschnellen ISDN-Datendienst haben. Wenn ein Client A an der ersten Position vom WebTV-Server einen hochschnellen Datendienst anfordert, wird dem Client A die Wahl zwischen dem ISDN- und dem Kabelmodem-Dienst angeboten. Wenn ein Client B an der zweiten Position vom WebTV-Server einen hochschnellen Datendienst anfordert, wird dem Client B nur der ISDN-Dienst angeboten. Diese verschiedene Antwort für den Client A gegenüber dem Client B ist möglich, weil der WebTV-Server unter Anwendung der oben beschriebenen Techniken die geografische Position des anfordernden Client bestimmen kann. Nachdem entweder Client A oder Client B bei diesem Beispiel einen gewünschten Dienst gewählt hat, kann ferner die Anforderung für einen hochschnellen Datendienst an den optimalen Dienste-Anbieter mit hochschnellem Datendienst an der Position des betreffenden Client geleitet werden. Diese effiziente Weiterleitung ist wieder möglich, weil der WebTV-Server unter Verwendung der oben beschriebenen Techniken die geografische Position des anfordernden Client bestimmen kann. Die geografische Anpassung hat mehrere Vorteile. Da die geografische Position eines anfordernden Client bekannt ist, kann der Server eine entsprechende Antwort für den betreffenden Client anpassen, anstatt allen anfordernden Clients auf die gleiche Weise zu antworten. Ferner kann der WebTV-Server der vorliegenden Erfindung das herkömmliche Verfahren der Bestellung von Waren und Diensten mittels einer Sprachverbindung und der damit verbundenen fehleranfälligen Informationserfassungsmethoden in wirksamer Weise ersetzen.
  • Die Bestimmung der geografischen Position des Client ist auch aus anderen Gründen vorteilhaft. Unter Verwendung der oben beschriebenen Techniken kann der Client seine geografische Position vom privaten Server erhalten. Diese geografische Positionsinformation kann dann an andere Server weitergegeben werden, mit denen der Client eventuell Transaktionen auszuführen wünscht. Diese anderen oder dritten Server können vom WebTV-Netz oder WebTV-Servern vollkommen unabhängig sein. Der private WebTV-Server kann also zur Optimierung des von jedem unabhängigen Netzdienste-Anbieter bereitgestellten Online-Dienst verwendet werden. Ein Betrieb z. B. ein Florist oder eine Pizzeria etc. könnte einen Online-Dienst zur Bestellung von Waren über ein Netzwerk anbieten. Für den betreffenden Geschäftstyp kann die geografische Position wichtig sein. Im Falle eines Betriebs, bei dem die Lieferung von Waren gefordert wird, wie im Beispiel die Pizzeria oder der Florist, muss die geografische Position zur Erleichterung der Lieferung bekannt sein. In dieser Situation stellt der private Server dem Client die geografische Position des Client bereit. Der Client übergibt dann diese Information als Teil der Transaktion mit dem dritten Server an den dritten Server. Der dritte Server verwendet die Information über den geografi schen Standort zur Optimierung seiner Transaktion mit dem Client, ohne dass er jemals über die Beteiligung des privaten Servers informiert worden ist.
  • Die vorliegende Anwendung wird auch vorteilhaft angewendet, um Echtzeitspiele zwischen vernetzten Spielteilnehmern zu ermöglichen. Zunächst ist es wichtig, hier eine Unterscheidung zwischen zwei Typen von Fernspielen mit mehreren Spielern zu machen:
    1) "Echtzeit"- oder "Twitch"-Spiele oder 2) "Nicht-Echtzeit"-Spiele. Bei Twitch-Spielen handelt es sich um solche Spiele, die Spielentscheidungen der Spieler in Bruchteilen von Sekunden erfordern und keine beliebigen Kommunikationslatenzen oder -verzögerungen tolerieren können. Twitch-Spiele bilden die mit Abstand beliebteste Kategorie von Video-Spielen – typischerweise sind alle Top Ten-Spiele Twitch-Spiele – und umfassen Spiele wie "Mortal KombatTM", "John Madden FootballTM", "Sonic the HedgehogTM" und "Super Mario BrothersTM". Typischerweise erfordern Twitch-Spiele eine Kommunikationslatenz (d. h. Verzögerung, mit der die Aktion des Spielers auf dem Bildschirm wirksam wird) von weniger als 100 msec, damit die Spiele gespielt werden können. Twitch-Spiele können normalerweise keine variierenden Verzögerungen der Kommunikationslatenz tolerieren.
  • Nicht-Echtzeit-Spiele sind Spiele, die mit einer erheblichen Kommunikationslatenz und variierender Kommunikationslatenz gespielt werden können. Zu diesem Spielgenre zählen natürlich "Strategie"spiele wie Schach oder Backgammon, aber auch Spiele mit moderaten Eingriffen wie Abenteuerspiele z. B. "Return to ZorkTM" von ActivisionTM oder die "King's QuestTM"-Reihe von Sierra On-lineTM. ImagiNation NetwerkTM von AT&T ist ein Online-Dienst, der sich auf solche Nicht-Echtzeitspiele spezialisiert hat. Das Internet und das WWW werden ebenfalls zum Spielen von Nicht-Echtzeitspielen verwendet.
  • Bei der Popularität von Twitch-Spielen für mehrere Spieler könnte angenommen werden, dass Online-Dienste wie das ImagiNation NetwerkTM Twitch-Spiele für ihre Benutzer anbieten würden. Diese Dienste und andere im Internet oder WWW implementierten Dienste bieten jedoch solche Spiele nicht an, da es bei der Architektur der derzeitigen öffentlichen Telefonwählnetze nicht möglich ist, eine Latenz von unter 100 Millisekunden (msec) oder nicht einmal eine gleichbleibende Latenz zu erzielen.
  • In derzeitigen Netzwerkarchitekturen gibt es erhebliche (und oft unvorhersagbare) Latenzen. Jedes Modem in einer Kommunikationskette führt Latenzen bis zu 20 oder 30 msec ein (je nach Modem-Hersteller und Modell). Das Telefonnetz führt Latenzen ein (obwohl diese innerhalb eines lokalen Amtsbereichs minimal sind). Fernverkehrsnetze (WANs) führen unvorhersagbare Latenzen ein (bis zu 1,5 sec Umlaufzeit). Die Rechner des Online-Dienstes selbst bringen zusätzlich Latenzen ein, die typischerweise mit zunehmender Anzahl aktiver Benutzer länger werden.
  • Als Ergebnis können Twitch-Fernspiele für mehrere Spieler nur über eine direkte Telefonverbindung von einem Spieler zum anderen gespielt werden, wodurch sich eine Grundüberholung (die enorme Kapitalinvestitionen erfordert) der bestehenden Datennetzwerke verbietet. Folglich sind Online-Dienste und Internet- oder WWW-gestützte Dienste darauf beschränkt, als Host für Nicht-Echtzeitspiele für mehrere Spieler zu dienen.
  • Obwohl das Internet und das WWW aufgrund der Latenzprobleme für Echtzeit-Spiele nicht geeignet sind, sind sie eine gute Quelle für die Kombination von Fernspielern, die dasselbe Spiel zusammen zur selben Zeit spielen möchten. Der Grund hierfür ist, dass das Internet praktisch allgegenwärtig ist. Es wäre also vorteilhaft, das Internet und das WWW oder eine andere öffentliche Netzinfrastruktur zu verwenden, um Fernspieler von Spielen zu kombinieren und Spieleergebnisse zu versenden und ein anderes Netzwerk mit geringer Latenz zum tatsächlichen Spielen des Echtzeit-Spiels zu verwenden. Dieses Problem beim Spielen vernetzter Echtzeit-Spiele wird im Stand der Technik nicht erkannt oder gelöst. Die vorliegende Anmeldung stellt die nachstehend beschriebene Lösung bereit.
  • Wie oben beschrieben stellt die vorliegende Anwendung einen WebTV-Client 610 bereit, der zunächst eine sichere Kommunikation über ein erstes Netzwerk 858 mit dem privaten Server 820 herstellt, um anschließend eine sichere Kommunikationsumgebung über das herkömmliche zweite Netzwerk 612 aufzubauen. Damit wird ein erstes Netzwerk zur Definition von Parametern und zur Ermöglichung von Kommunikationen über ein zweites Netzwerk verwendet. Dieses Konzept wird auch in der Echtzeit-Spielumgebung angewendet. Im Kontext des Echtzeit-Spiels stellt der WebTV-Client 610 zunächst jedoch eine Verbindung mit dem WebTV-Server über ein Nicht-Echtzeit-Netzwerk wie das Internat oder das WWW her, um eine Kombination des Spielers mit einem anderen Fern-Client anzufordern, der dasselbe Spiel zur selben Zeit spielen möchte. Sobald der Server die beiden Netzwerk-Clients als Gegner in einem vernetzten Echtzeit-Spiel kombiniert hat, werden die beiden kombinierten Clients vom Nicht-Echtzeit-Netz abgekoppelt und verbinden sich miteinander über ein Echtzeit-Netzwerk unter Verwendung der vom WebTV-Server erhaltenen Adressinformationen. Der Prozess ist in 16 ausführlicher dargestellt.
  • Nunmehr sei auf 16 verwiesen, in der ein Mechanismus eines Echtzeit-Netzwerkspiels dargestellt ist. In 16 zeigt ein Flussdiagramm die Verarbeitung, die ein WebTV-Client 610 ausführt, der ein Echtzeit-Spiel mit einem vernetzten gegnerischen Fern-Client spielen möchte. Die in 16 veranschaulichte Logik wird von einem lokalen Client 610 verwendet, um eine Echtzeit-Datenkommunikationsverbindung mit einem anderen Fern-Client 610 über eine Echtzeit-Datennetzwerk herzustellen, z. B. eine direkte Telefonverbindung zwischen den Clients 610. In einem ersten Verarbeitungsschritt 1610 führt der lokale Client 610 die Initialisierung beim Hochfahren aus. Danach koppelt sich der lokale Client 610 an den WebTV-Server 620 (Block 1612) über eine Nicht-Echtzeit-Netzwerkleitung 856 über den Zugangsknoten 810 oder direkt an die Leitung 852 an wie in 8 dargestellt. Sobald der lokale Client 610 mit dem WebTV-Server 620 verbunden ist, fordert der lokale Client 610 den WebTV-Server 620 auf, den lokalen Client 610 mit einem anderen Fern-Client zu kombinieren, der zuvor den WebTV-Server 620 informiert hat, dass er ein vorgegebenes Echtzeit-Spiel spielen möchte (Block 1614). Der lokale Client 610 stellt dem WebTV-Server 620 seine Netzwerkadresse bereit. Der Fern-Client 610 hat seine Netzwerkadresse zuvor dem WebTV-Server 620 bereitgestellt. Der WebTV-Server 620 kombiniert die beiden Clients unter Verwendung verschiedener Informationselemente, um die Kombination zu bewirken. Diese Informationen enthalten die geografischen Positionen der Clients, wie durch ihre Netzwerkadresse angegeben, den Namen oder Typ des zu spielenden Echtzeit-Twitch-Spiels, den für jeden Client angegebenen Schwierigkeitsgrad und andere zugehörige Informationen. Sobald der WebTV-Server die Clients 610 kombiniert, informiert der WebTV-Server jeden Client hinsichtlich der Netzwerkadresse seines zugeordneten Gegners (Block 1616). Als Reaktion darauf wird jeder der kombinierten Clients vom WebTV-Server abgekoppelt (Block 1618) und stellt in einem Echtzeit-Netzwerk eine Verbindung mit dem zugeordneten Gegner her. Diese Verbindung kann unter Verwendung einer direkten Telefonleitung hergestellt werden, und die von jedem Client bereitgestellte Netzwerkadresse ist seine Telefonnummer. Zwischen kombinierten Clients kann eine Kommunikationsstrecke mit sehr niedriger Latenz aufgebaut werden, wodurch das Spielen eines vernetzten Echtzeit-Spiels möglich wird (Block 1620). Für den Durchschnittsfachmann ist es offensichtlich, dass andere herkömmliche Echtzeit-Netzwerkinfrastrukturen gleichwertig verwendet werden können, um das tatsächliche Spielen zu bewirken, nachdem die Client-Spieler im Nicht-Echtzeitnetzwerk kombiniert worden sind.
  • Somit sind eine verbesserte Vorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Verwendung von Netzwerkadressinformationen für die Verbesserung von Netzwerktransaktionen beschrieben worden.
  • Die hierin beschriebenen spezifischen Anordnungen und Verfahren sollen die Prinzipien der vorliegenden Erfindung nur beispielhaft veranschaulichen. Zahlreiche Modifikationen von Form und Detail können vom Durchschnittsfachmann vorgenommen werden, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen. Obwohl diese Erfindung anhand einer bestimmten Ausführungsform dargestellt worden ist, ist sie nicht als darauf beschränkt zu betrachten. Die vorliegende Erfindung ist vielmehr nur durch den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche begrenzt.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Durchführen einer Datentransaktion, die unsichere Teile und sichere Teile besitzt, das Verfahren beinhaltend ein Anbinden an einen unsicheren Server (612) über eine unsichere Datenkommunikationsleitung (852, 856), um unsichere Teile einer Datentransaktion durchzuführen, und ein anschließendes Trennen von dem unsicheren Server, das Verfahren beinhaltend den Schritt des Anbindens an einen sicheren Server (820) über eine sichere Datenkommunikationsleitung (858), um sichere Teile der Datentransaktion durchzuführen.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unsichere Datenkommunikationsleitung das Internet ist.
  3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die sichere Kommunikationsleitung eine der folgenden ist: direkte POTS-Telefonleitungsverbindung; zugewiesene Übertragungsleitungen; und Punkt-zu-Punkt-Datenkommunikationsmedien.
  4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, ferner umfassend das Folgende: Kommunizieren mit dem sicheren Server über die sichere Datenkommunikationsleitung, um einen Verschlüsselungsschlüssel zu erhalten; Durchführen einer sich daran anschließenden Kommunikation mit dem unsicheren Server über die unsichere Datenkommunikationsleitung unter Verwendung des Verschlüsselungsschlüssels.
  5. Computerprogrammprodukt umfassend ein oder mehrere rechner-lesbare Medien mit rechner-ausführbaren Anweisungen darauf, die, wenn von einem oder mehren Prozessoren eines Rechnersystems ausgeführt, das Rechnersystem veranlassen, ein Verfahren zum Durchführen einer Datentransaktion, die unsichere Teile und sichere Teile besitzt, durchzuführen, das Verfahren beinhaltend ein Anbinden an einen unsicheren Server (612) über eine unsichere Datenkommunikationsleitung (852, 856), um unsichere Teile einer Datentransaktion durchzuführen, und ein anschließendes Trennen von dem unsicheren Server, wobei das Verfahren den Schritt des Anbindens an einen sicheren Server (820) über eine sichere Datenkommunikationsleitung (858) beinhaltet, um sichere Teile der Datentransaktion durchzuführen.
  6. Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die unsichere Datenkommunikationsleitung das Internet ist.
  7. Computerprogrammprodukt gemäß Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die sichere Kommunikationsleitung eine der folgenden ist: direkte POTS-Telefonleitungsverbindung; zugewiesene Übertragungsleitungen; und Punkt-zu-Punkt-Datenkommunikationsmedien.
  8. Computerprogrammprodukt gemäß einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei das Verfahren ferner umfasst: Kommunizieren mit dem sicheren Server über die sichere Datenkommunikationsleitung, um einen Verschlüsselungsschlüssel zu erhalten; und Durchführen einer sich daran anschließenden Kommunikation mit dem unsicheren Server über die unsichere Datenkommunikationsleitung unter Verwendung des Verschlüsselungsschlüssels.
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