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Die
Erfindung betrifft ein Postsendungsverarbeitungssystem und Verfahren
und genauer die Sicherheit von Postsendungs-Zählvorrichtungssystemen.
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Neue
Fortschritte in der digitalen Drucktechnologie haben es ermöglicht,
ein digitales, d. h. Bitmap-adressierbares, Drucken für den Zweck
eines Postsendungs-Zahlungsnachweises
durch eine Postsendungs-Zählvorrichtungs-artige
Vorrichtung zu implementieren. Wo es notwendig ist, solche Postsendungs-Zählvorrichtungsartigen
Vorrichtungen von den typischen Postsendungs-Zählvorrichtungen zu
unterscheiden, werden solche Vorrichtungen hier als Postsendungs-Nachweis-Vorrichtungen
bzw. Postage Evidencing Devices oder PEDs bezeichnet. In solchen
Vorrichtungen kann der Drucker ein typischer frei stehender Drucker
sein. Der Computer-angesteuerte Drucker einer solchen PED kann den postamtlichen
Freimachungsvermerk in einer gewünschten
Position auf der Oberfläche
der Postsendung drucken. Ferner wird der hier verwendete postamtliche
Freimachungsvermerk als Postal Revenue Block bzw. Postamt-Einnahmeblock
oder PRB definiert. Der PRB enthält
typischerweise Daten wie zum Beispiel den Postsendungswert, eine
eindeutige PED-Identifikationsnummer,
das Datum und in einigen Anwendungen den Namen des Ortes, aus dem die
Post kommt. Es muss jedoch erwähnt
werden, dass der Ausdruck Postsendungs-Zählvorrichtung, wie er hier
verwendet wird, verstanden wird, um alle verschiedenen Typen von
Postsendungsabrechnungssystemen einschließlich solcher PEDs zu erfassen,
und ist nicht auf den verwendeten Druckertyp beschränkt.
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Aus
der Sicht des Postamtes wird verstanden, dass ein ernsthaftes Problem
in Verbindung mit PEDs darin besteht, dass das digitale Drucken
es ziemlich leicht macht, das PRB zu fälschen, da jede r geeignete
Computer und Drucker verwendet werden kann, um vielfache Bilder
zu generieren. Tatsächlich können viele
dieser neuen PED-Systeme Drucker verwenden, die in der Lage sind,
legitime Freimachungsvermerke zu drucken, die von denen nicht unterscheidbar
sind, die von anderen gedruckt sind, wobei diese gedruckt sind ohne
jegliches Bestreben, eine Postsendung bzw. eine Postgebühr zu erwerben.
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Um
ein Poststück
zu validieren bzw. zu überprüfen, das
heißt
sicherzustellen, dass eine Abrechnung für den auf dem Poststück gedruckten
Postsendungsbetrag ordentlich durchgeführt wurde, ist es bekannt,
dass man als ein Teil der Frankierung eine verschlüsselte Nummer
berücksichtigen
kann, wobei der Wert der Frankierung aus der Verschlüsselung bestimmt
werden kann, um zu erfahren, ob der Wert korrekt ist, wie er auf
dem Poststück
gedruckt ist. Siehe zum Beispiel
US-Patent
mit den Nummern 4757537 und
4775246 an
Edelmann u. a., wie auch
US-Patent
mit der Nummer 4649266 an Eckert. Es ist auch bekannt,
ein Poststück
durch ein Berücksichtigen
der Adresse als einem weiteren Teil der Verschlüsselung zu authentifizieren,
wie in
US-Patent mit der Nummer
4725718 an Sansone u. a. und
US-Patent
mit der Nummer 4743747 an Fougere u. a. beschrieben.
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Das
US-Patent mit der Nummer 5170044 an Pastor
beschreibt ein System mit einem binären Array und die tatsächlichen
Pixelarrays werden gescannt, um den Poststück-Provider zu identifizieren und
die verschlüsselte
Klartextinformation wiederherzustellen. Das
US-Patent mit der Nummer 5142577 an
Pastor beschreibt verschiedene Alternativen zu der DES-Verschlüsselung
zum Verschlüsseln
einer Nachricht und zum Vergleichen der entschlüsselten postamtlichen Information
mit der Klartextinformation auf dem Poststück.
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UK 2251210 an Gilham beschreibt
eine Zählvorrichtung,
der einen elektronischen Kalender enthält, um einen Arbeitsvorgang
der Frankiermaschine auf einer periodischen Grundlage zu verhindern,
um zu gewährleisten,
dass der Nutzer Abrechnungsinformationen an die Postamtbehörde weiterleitet.
US-Patent mit der Nummer 5008827 an
Sansone u. a. beschreibt ein System zum Aktualisieren von Raten
und Regulierungsparametern bei jeder Zählvorrichtung über ein
Kommunikationsnetzwerk zwischen der Zählvorrichtung und einem Datenzentrum.
Während
die Zählvorrichtung
online ist, werden Statusregister in der Zählvorrichtung überprüft und ein
Alarmzustand wird verursacht, wenn eine Anomalie erfasst wird.
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US-Patent mit der Nummer 5390251 an
Pastor u. a. beschreibt ein Postverarbeitungssystem, das die Gültigkeit
von ausgedruckten Freimachungsvermerken auf Poststücken von
einer potentiell großen Anzahl
von Nutzern von Postsendungs-Zählvorrichtungen
kontrolliert und eine Einrichtung beinhaltet, die in jeder Postsendungs-Zählvorrichtungen angeordnet
ist, zum Generieren eines Codes und zum Drucken des Codes auf jedes
Poststück.
Der Code ist eine verschlüsselte
Abbildung der Postsendungs-Zählvorrichtungs-Einrichtung,
die das Freimachungsvermerk und andere Information druckt, um die
Gültigkeit
der Postsendung bzw. der Postgebühr auf
dem Poststück
eindeutig zu bestimmen. Die Schlüssel
für die
Code-Erzeugungseinrichtung
werden zu vorbestimmten Zeitintervallen in jeder der Zählvorrichtung
geändert.
Ein Sicherheitszentrum enthält
eine Einrichtung zum Unterhalten einer Sicherheitscode-Datenbank
und Nachverfolgen der Schlüssel
zum Generieren der Sicherheitscodes in Übereinstimmung mit den Veränderungen
in jeder generierenden Einrichtung und der Information, die auf
dem Poststück
durch die Postsendungs-Zählvorrichtungs-Einrichtung
zum Vergleich mit dem auf dem Poststück gedruckten Code gedruckt
wurde. Es können
zwei gedruckte Codes vorhanden sein, einer, der durch den Postamtsservice
für deren
Sicherheitsüberprüfungen verwendet
wird, und einer von dem Hersteller. Der Verschlüsselungsschlüssel kann
zu vorbestimmten Intervallen oder täglich oder zum Drucken eines
jeden Poststücks
verändert
werden.
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Es
wird verstanden werden, dass, um die Information in dem PRB unter
Verwendung der verschlüsselten
Nachricht zu verifizieren, der Prüfer erst in der Lage sein muss,
den Schlüssel
zu erhalten, der durch die bestimmte Zählvorrichtung verwendet wird. Bei
dem Versuch Postsysteme zu behandeln, die solche Entschlüsselungssysteme
aufnehmen können, muss
zuerst verstanden werden, dass der Zählvorrichtungsabstand groß ist und
konstanten Fluktuationen unterliegt, da Zählvorrichtungen dem Service
zugefügt
werden und entfernt werden. Wenn der gleiche Schlüssel für alle Zählvorrichtungen
verwendet werden würde,
ist die Schlüsselverteilung
leicht aber das System ist nicht sicher. Sobald der Code durch irgendjemand
entschlüsselt
ist, kann der Schlüssel
anderen, die das System verwenden, zur Verfügung gestellt werden und der
gesamte Arbeitsablauf ist gefährdet.
Wenn jedoch jeweils separate Schlüssel für jede Zählvorrichtung verwendet werden,
wird die Schlüsselverwaltung
dann möglicherweise
extrem schwierig, wenn man die Fluktuationen in einem solchen großen Bestand
berücksichtigt.
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Die
Europäische Patentveröffentlichung
mit der Nummer 0647924 , angemeldet am 7. Oktober 1994,
die an den Rechtsnachfolger der vorliegenden Anmeldung übertragen
wurde, beschreibt ein Schlüsselverwaltungssystem
zur Postverarbeitung, das einen aus einem Satz von vorbestimmten
Schlüsseln durch
eine vorbestimmte Beziehung einer bestimmten Zählvorrichtung zuweist, wodurch
mehreren Zählvorrichtungen
effektiv erlaubt wird, einen einzigen Schlüssel gemeinsam zu nutzen. Das
Schlüsselverwaltungssystem
beinhaltet die Generation eines ersten Schlüsselsatzes, die dann für eine Vielzahl von
jeweiligen Postsendungs-Zählvorrichtungen
verwendet werden. Ein erster Schlüssel des ersten Schlüsselsatzes
gehört
dann zu einer bestimmten Zählvorrichtung,
in Übereinstimmung
mit einer Abbildung oder einem Algorithmus. Der erste Schlüssel kann
durch das Eingeben eines zweiten Schlüssels über eine Verschlüsselung
unter Verwendung des ersten Schlüssels
verändert
werden.
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Es
wurde gefunden, dass, obwohl das in der zuvor notierten
Europäischen Patentveröffentlichung mit
der Nummer 0647924 , beschriebene System, und im Folgenden
als "1000 Schlüssel-System" bezeichnet, ein
verwaltbares Schlüsselverwaltungssystem
bereitstellt, das System mehrere Zählvorrichtungen aufweist, die
den gleichen Schlüssel
gemeinsam nutzen.
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Es
ist daher eine Aufgabe der Erfindung ein Schlüsselverwaltungssystem bereitzustellen,
das ein 1000-Schlüssel-System
mit verbesserter Sicherheit bereitstellt und dennoch eine Erleichterung
der Schlüsselverwaltung
in einem sehr großen
System erlaubt.
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Es
ist eine andere Aufgabe, ein Verfahren zum leichten Verändern der
Schlüssel
für jede
Zählvorrichtung
bereitzustellen, in einer Art und Weise, die eine verbesserte Sicherheit
und eine systemweite Nachverfolgung der Schlüsselveränderungen bereitstellt.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein Schlüssel-Management-Verfahren bzw. Schlüssel-Verwaltungs-Verfahren
bereitgestellt zum Steuern der in einer Kodierungs-Information verwendeten,
auf einer Postsendung zum Validieren bzw. Überprüfen der Postsendung zu druckenden
Schlüssel,
wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
Generieren einer
Vielzahl von Schlüsseln
K, um einen festgelegten Schlüsselsatz
Kpred ( 1-n ) zu erhalten; Zuweisen eines der Vielzahl
von Schlüsseln
Kpred auf eine spezielle Postsendungs-Zählvorrichtung
M (12) mittels einer bestimmten mit der Postsendungs-Zählvorrichtung
(12) verbundenen Beziehung, wobei die Beziehung als eine
vorbestimmte Funktion F(M) abgeleitet wird, die der speziellen Postsendungs-Zählvorrichtung
entspricht; Verschlüsseln
des zugewiesenen Schlüssels
Kpred mit einem Datum, um einen zugewiesenen
datumsabhängigen
Schlüssel
Kdd zu erhalten; und Kombinieren des zugewiesenen
datumsabhängigen
Schlüssels
Kdd mit Information, die eindeutig zu der
speziellen Postsendungs-Zählvorrichtung
Muni sind, um einen endgültigen Schlüssel Kfinal für die spezielle
Postsendungs-Zählvorrichtung
Muni zu erzeugen, so dass Kfinal =
f(Kdd, Muni).
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Gemäß einem
anderen Aspekt der Erfindung wird ein Schlüssel-Management-System bzw. Schlüssel-Verwaltungs-System zum Steuern
der in einer Kodierungs-Information verwendeten, auf einer Postsendung
zum Validieren bzw. Überprüfen der Postsendung
zu druckenden Schlüssel,
umfassend: ein Mittel zum Generieren einer Vielzahl von Schlüsseln K,
um einen festgelegten Schlüssel-Satz
Kpred(1-n) zu erhalten; ein Mittel zum Zuweisen
eines aus der Vielzahl von Schlüsseln
Kpred an eine bestimmte Postsendungs-Zählvorrichtung
M (12) mittels einer bestimmten, mit der Postsendungs-Zählvorrichtung (12)
verbundenen Beziehung, wobei die Beziehung als eine vorbestimmte,
der speziellen Postsendungs-Zählvorrichtung
entsprechende Funktion F(M) abgeleitet wird; ein Mittel zum Verschlüsseln des
zugewiesenen Schlüssels
Kpred mit einem Datum, um einen zugewiesenen,
datumsabhängigen
Schlüssel Kdd zu erhalten; und ein Mittel zum Kombinieren
des zugewiesenen datumsabhängigen
Schlüssels
Kdd mit Information, die eindeutig zu der
speziellen Postsendungs-Zählvorrichtung
Muni ist, um einen endgültigen Schlüssel Kfinal für die spezielle
Postsendungs-Zählvorrichtung
M zu erzeugen, so dass Kfinal = f(Kdd, Muni)
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Die
obigen und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden nach der Berücksichtigung
der folgenden detaillierten Beschreibung im Zusammenhang mit den
begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Bezugszeichen
sich durchweg auf gleiche Teile beziehen, und in denen:
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1 ist
eine schematische Ansicht eines Systems, das in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform
der Erfindung verwendet werden kann;
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2a und 2b stellen
die Information dar, die in einer ersten Ausführungsform eines PRB in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung gedruckt werden kann;
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3a und 3b stellen
eine Alternative zu der in den 2a und 2b gezeigten
Information dar;
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4 ist
ein Flussdiagramm des Betriebsablaufes zum Bereitstellen der Schlüssel in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung;
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5 ist
ein Flussdiagramm des Zählvorrichtungs-Betriebsablaufes
in Übereinstimmung
mit der bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung;
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6 ist
ein Flussdiagramm des Zählvorrichtungs-Betriebsablaufes
in Übereinstimmung
mit einer alternativen Ausführungsform
der Erfindung;
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7 ist
ein Flussdiagramm des Datenzentrums-Betriebsablaufes in Übereinstimmung mit der bevorzugten
Ausführungsform
der Erfindung;
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8 ist
ein Flussdiagramm des Überprüfungsprozesses;
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9 ist
ein Blockdiagramm der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung; und
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10 ist
ein Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
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Das
Folgende beschreibt ein Schlüsselsteuerungssystem,
das das Generieren eines ersten Satzes von vorbestimmten Schlüsseln Kpred umfasst, die dann als Hauptschlüssel für eine Vielzahl
von jeweiligen Postsendungs-Zählvorrichtungen
verwendet werden. Die Schlüssel
beziehen sich dann auf jeweilige Zählvorrichtungen in Übereinstimmung
mit einer Abbildung oder einem Algorithmus. Der vorbestimmte Hauptschlüssel Kpred wird mit dem Datum verschlüsselt, um
einen Datums-abhängigen
Schlüssel Kdd zu erhalten, der mit der jeweiligen Zählvorrichtung verbunden
ist. Der Datums-abhängigen
Schlüssel wird
mit einem eindeutigen Identifikator der jeweiligen Zählvorrichtung
verschlüsselt,
um einen eindeutigen Schlüssel
Kfinal zu erhalten, der durch die jeweilige
Zählvorrichtung
verwendet wird, um digitale Token zu generieren. Das Datenzentrum
verschlüsselt das
Datum mit jedem vorbestimmten Schlüssel Kpred, um
eine Tabelle von abhängigen
Schlüsseln
Kdd zu erhalten. Die Kdd-Tabelle
wird an Überprüfungsstellen verteilt.
Die Überprüfungsstellen
lesen eine Zählvorrichtungs-Identifikation von
einem Poststück,
das überprüft wird,
um den abhängigen
Schlüssel
Kdd der Zählvorrichtung aus der verteilten
Tabelle nachzuschlagen. Die Überprüfungsstellen
verschlüsseln den
abhängigen
Schlüssel
Kdd mit dem eindeutigen Identifikator, um
den eindeutigen Zählvorrichtungsschlüssel zu
erhalten, der verwendet wird, um von der Zählvorrichtung generierte Token
zu überprüfen.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
umfasst das Verfahren die Schritte zum Speichern des Hauptschlüssels Kpred, des Datums-abhängigen Schlüssels Kdd und
des eindeutigen Schlüssels
Kfinal in der Zählvorrichtung.
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In
einer alternativen Ausführungsform
wird der Hauptschlüssel
Kpred mit einem eindeutigen Zählvorrichtungs-Identifikator verschlüsselt, um
den eindeutigen Schlüssel Kfinal zu erhalten, der in der Zählvorrichtung
gespeichert wird. Die Zählvorrichtung
generiert dann seinen Datumsabhängigen
Schlüssel Kdd, der verwendet wird, um digitale Token
zu erzeugen.
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In
1 wird
im Allgemeinen bei
10 ein gesamtes System in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der Erfindung gezeigt. In der dargestellten Ausführungsform umfasst das System
eine Zählvorrichtung
oder PED
12, die mit einer Vielzahl von Zentral-Einrichtungen
interagiert. Eine erste Zentraleinrichtung ist eine wohlbekannte
Zählvorrichtungs-Geldmittel-Neueinstellungs-Zentraleinrichtung
14 eines
Typs, die zum Beispiel in dem
US-Patent
mit der Nummer 4097923 beschrieben ist, und die geeignet
ist zum entfernten Hinzufügen
von Finanzmitteln zu der Zählvorrichtung,
um sie in die Lage zu versetzten, den Ausgabebetrieb von Wert-tragenden
Freimachungsvermerken fortzusetzen. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der
Erfindung wird auch eine Sicherheits- oder Forensic-Zentraleinrichtung
16 eingerichtet,
die sich natürlich
physikalisch in der Neueinstellungs-Zentraleinrichtung
14 befinden
kann, aber hier zur Vereinfachung des Verständnisses separate gezeigt wird.
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Alternativ
kann eine solche Sicherheits- oder Forensic-Zentraleinrichtung eine gänzlich separate Einrichtung
sein, die zum Beispiel durch die Postamtbehörden unterhalten wird, oder
zwei separate Einrichtungen können
unterhalten werden, um Sicherheitsstufen bereitzustellen, wenn es
gewünscht
wird. Die gestrichelten Linien in 1 bezeichnen
eine Telekommunikation zwischen der Zählvorrichtung 12 und
der Neueinstellungs-Zentraleinrichtung 14 (und/oder Forensic-Zentraleinrichtung 16).
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Typischerweise
kann es eine zugehörige Zählvorrichtungs-Verteilungszentraleinrichtung 18 geben,
die verwendet wird, um die Logistik zum Verteilen der Zählvorrichtungen
mit jeweiligen Nutzern zu vereinfachen. Gleichermaßen wird
eine Business-Verarbeitungszentraleinrichtung 20 verwendet für den Zweck
des Verarbeitens von Bestellungen für Zählvorrichtungen und für die Administration
der verschiedenen Aufgaben, die mit dem Zählvorrichtungsbestand als Ganzes
verbunden sind.
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Der
bei 22 angezeigte Zählvorrichtungs-Hersteller
stellt der Verteilungs-Zentraleinrichtung 18 kundenspezifische
Zählvorrichtungen
oder PEDs bereit, nach dem Einrichten der Durchführbarkeit mit Shop-Checks zwischen
dem Hersteller und der Neueinstellungs-Zentraleinrichtung 14 und
der Forensic-Zentraleinrichtung 16. Die Zählvorrichtung
oder PED wird in der Einrichtung des Nutzers durch einen Kundenservice-Repräsentanten
frei geschaltet, der hier durch die Box 24 angezeigt ist.
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In
der Neueinstellungs-Zentraleinrichtung
14 wird eine Datenbank
26 unterhalten,
die Zählvorrichtungen
und Zählvorrichtungs-Transaktionen
zuordnet. Die Neueinstellungs-Kombinationen werden durch eine gesicherte
Einrichtung generiert, die hier als Black Box
28 bezeichnet
wird. Die Details einer solchen Neueinstellungs-Anordnung werden
in dem
US-Patent mit der Nummer
4097923 gefunden, das hiermit speziell durch eine Referenz
berücksichtigt wird,
und wird hier nicht weiter beschrieben.
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Die
Datenbank 30 und die gesicherte Verschlüsselungs-Erzeugungseinrichtung, hier als Orange
Box 32 designiert, werden in der Sicherheits- oder Forensic- Zentraleinrichtung
unterhalten. Die Orange Box verwendet vorzugsweise die DES-Standard-Verschlüsselungstechnik,
um eine codierte Ausgabe auf Grundlage der Schlüssel und anderer Information
bereitzustellen, die in dem Nachrichtenstring zu ihr bereitgestellt.
Es wird verstanden, dass andere Verschlüsselungsanordnungen bekannt
sind und die Erfindung nicht auf die bestimmte Ausführungsform
beschränkt
ist, die die DES-Verschlüsselung
verwendet. Die Sicherheits- oder Forensic-Zentraleinrichtung 16, wo auch
immer unterhalten, ist vorzugsweise durch eine Telekommunikation
mit einer beliebigen Postoffice-Inspektionsstation verbunden, wobei eine
davon hier bei 34 angezeigt ist.
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Die
Zählvorrichtung 12 enthält, wie
dargestellt, einen gesicherten Zeitgeber 40, der verwendet wird,
um eine Kalenderfunktion bereitzustellen, die durch den Hersteller
programmiert wird. Der Zeitgeber und die Kalenderfunktion kann durch
den Nutzer nicht modifiziert werden. Solche Zeitgeber sind wohlbekannt
und können
in Computerroutinen oder in dedizierten Chips implementiert werden,
die programmierbare Kalenderausgaben bereitstellen können. In die
Register der Zählvorrichtung 12 werden
auch ein Geldmengen-Neueinstellungsschlüssel 42, ein Sicherheitsschlüssel 44,
Verfallsdatum 47 und bevorzugt ein Eintragungsfreigabeflag 48 gespeichert.
Um die Entschlüsselung
der durch die Postsendungs-Zählvorrichtung
zu druckenden verschlüsselten
Nachricht zu verhindern, wird der Sicherheitsschlüssel 44 bevorzugt
zu vorbestimmten Intervallen verändert,
wie oben diskutiert.
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Der
Sicherheitsschlüssel 44 wird
in Verbindung mit einer DES-Verschlüsselungseinrichtung in der
Zählvorrichtung 12 verwendet,
um eine Verschlüsselung
von bestimmter Information in der PRB für jedes Drucken der PRB auf
einem Poststück
bereitzustellen. Bei jedem Druckbetrieb kann die gesamte verschlüsselte Nachricht
auf dem Poststück gedruckt
werden. Bevorzugt ist der Code, hier im Folgenden als ein ECODE
bezeichnet (auch als ein digitaler Token bezeichnet), jedoch ein
verkürzter
Codetext, der durch eine DES-Verschlüsselung der Nachricht auf Grundlage
von Postsendungsinformationen erzeugt wird, die der Zählvorrichtung
zur Verfügung stehen.
Die Überprüfung an
der Sicherheitszentraleinrichtung besteht aus der Überprüfung, dass
die verschlüsselte
Information mit dem ECODE übereinstimmt.
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Wenn
ein automatisches Überprüfen des ECODE
erwünscht
ist, müssen
sowohl der ECODE als auch der Klartext Maschinenlesbar sein. Eine
typische Länge
der Klartextinformation ist, nur als ein Beispiel und nicht als
eine Beschränkung,
die Summe aus der Zählvorrichtungs-ID
(typischerweise 7-stellig),
dem Datum (bevorzugt 2-stellig, geeignet die letzten 2 der Anzahl
von Tagen von einem vorbestimmten Startdatum wie zum Beispiel der
1. Januar), dem Postsendungsumfang (4-stellig) und der Stückzahl für typischerweise
insgesamt 16 Stellen. Lesevorrichtungen zum Herauslesen der Information,
entweder aus einem Strichcode auf dem Poststück oder als OCR, sind wohlbekannt
und werden nicht weiter diskutiert.
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Ein
DES-Block ist konventionell 64-Bits lang oder annähernd 20
Dezimalstellen. Ein Codeblock ist eine Verschlüsselung von 64 Datenbits. Es
wird anerkannt werden, dass andere Information ausgewählt werden
kann und dass weniger als die hier bereitgestellte Information in
anderen Ausführungsformen der
Erfindung verschlüsselt
werden kann. Es ist jedoch wichtig zu erwähnen, dass die zu verschlüsselnde
Information identisch zu der sein muss, die bei der Überprüfung verwendet
wird. Zu diesem Zweck kann die Klartext-Nachricht Daten enthalten,
die die bestimmte Information anzeigen, die verschlüsselt ist.
Das kann die Form eines zusätzlichen
Zeichens haben, eines zusätzlichen
Strichcodes oder einer Markierung auf dem Poststück, wie es erwünscht wird.
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Wenn
es erwünscht
ist, kann ein zweiter ECODE unter Verwendung eines DES-Schlüssels aus
einem Satz von PS-DES-Schlüsseln gedruckt werden,
die dem Postamtservice bekannt sind. Alternativ kann der Postamtservice
wählen,
seinen eigenen Schlüsselsatz
zu verwalten, wie in Verbindung mit dem im Folgenden beschriebenen
Schlüsselverwaltungssystem
beschrieben.
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In
einer ersten Ausführungsform,
wie in den 2a und 2b beschrieben,
wird der Klartext unter Verwendung der PS-DES-Schlüssel verschlüsselt. Der
Postamtservice verwendet den gleichen Schlüssel aus dem PS-DES-Satz, um
die Nachricht zu überprüfen. Ein
höheres
Sicherheitsniveau wird durch den zweiten ECODE bereitgestellt.
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In
einer zweiten Ausführungsform
werden zwei ECODEs generiert und auf das Poststück gedruckt, einer unter Verwendung
eines PS-DES-Schlüssels,
der durch den Postamtservice bereitgestellt wird, und der andere
unter Verwendung eines Lieferanten-DES-Schlüssels, der zum Beispiel durch
den Hersteller oder die Sicherheits-Zentraleinrichtung bereitgestellt wird.
Der Postamtservice kann dann die Nachricht unter Verwendung seines
eigenen Code-generierenden und Schlüsselverwaltungssystems überprüfen. Während der
Lieferant separat die Gültigkeit
der Nachricht unter Verwendung des generierten ECODE überprüfen kann,
unter Verwendung seines separaten Schlüsselsystems. Die 3a und 3b zeigen
das Format dieser zweiten Ausführungsform.
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4 zeigt
eine Anordnung zum Verwalten der Zählvorrichtungs-Hauptschlüssel, wie
in der vorher erwähnten
Europäischen Patentveröffentlichung mit
der Nummer 0647924 offenbart. Zuerst wird im Schritt
400 ein
großer
festgelegter Satz von vorbestimmten Schlüsseln K
pred generiert.
Wie unten gezeigt, umfasst das System S in Übereinstimmung mit der Erfindung
einen Satz von Zeigern {p}, einen Satz von Schlüsseln, die durch die Zeiger
{keyp} indiziert sind, und eine
F oder
einen generierenden Algorithmus aus dem Satz von Zählvorrichtungen
{M} zu dem Zeiger-Satz. Somit ist:
S = (F, {p},
keyp}) das System F: {M} → {p}und
F(M)
= F(Zählvorrichtungs-ID)
= pfindet den Zeiger für
den Schlüssel
einer bestimmten Zählvorrichtung
M.
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Zur 4 zurückkehrend,
wird somit im Schritt 405, als ein Beispiel, aus den Zählvorrichtungsparametern
der Satz von Zeigern {p} generiert, was eine ganzzahlige Zahl von
1 bis 1000 sein kann. Die Funktion F kann dann im Schritt 410 ausgewählt werden,
wiederum als Beispiel, als die DES-Verschlüsselung der Zählvorrichtungs-ID
unter Verwendung eines DES-Schlüssels
K, bevorzugt verkürzt auf
drei Stellen, und beim Schritt 415 wird eine Nachschlagetabelle
erzeugt. Es wird verstanden werden, dass andere funktionale Beziehungen
ausgewählt werden
können.
Die Nachschlagetabelle umfasst einen Satz an Zählvorrichtungs-IDs und deren zugewiesene
Zeiger. Für
die größte Sicherheit
wird es geschätzt
werden, dass die Beziehung zwischen einem Zeiger p und dem dazugehörigen Schlüssel nicht leicht
feststellbar sein sollte, noch sollte die Beziehung zwischen dem
Zeiger und der Zählvorrichtungs-ID.
Es wird auch verstanden, dass die Funktion F im Geheimen unterhalten
werden sollte.
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Nun
auf die 5 und 9 Bezug
nehmend, wird die bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gezeigt.
Im Schritt 420 wird unter Verwendung der Zählvorrichtungs-ID
einer speziellen Zählvorrichtung
in der Nachschlagetabelle der dazugehörige Kpred in
der Zählvorrichtung
gespeichert. Im Schritt 430 wird ein Datums-abhängiger Schlüssel Kdd aus dem vorbestimmten Schlüssel Kpred generiert, durch ein Verschlüsseln des
Datums mit Kpred, um den Kdd für die Zählvorrichtung
zu erhalten. Im Schritt 435 wird ein eindeutiger Zählvorrichtungs-Identifikator,
wie zum Beispiel eine Zählvorrichtungs-Seriennummer,
mit dem Datums-abhängigen
Schlüssel
Kdd verschlüsselt, um einen eindeutigen
Schlüssel
Kfinal für
die Zählvorrichtung
zu erzeugen. Die Zählvorrichtung
erzeugt digitale Token unter Verwendung seines eindeutigen Schlüssels Kfinal.
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Nun
auf die 6 und 10 Bezug
nehmend, wird eine alternative Ausführungsform des Zählvorrichtungsbetriebs
gezeigt. Im schritt 470 wird ein eindeutiger Zählvorrichtungs-Identifikator,
wie zum Beispiel eine Zählvorrichtungs-Seriennummer, mit
dem vorbestimmten Hauptschlüssel
Kpred verschlüsselt, um einen eindeutigen
Schlüssel
Kfinal für die
Zählvorrichtung
zu erhalten. Der eindeutige Zählvorrichtungs-Schlüssel Kfinal wird im Schritt 475 in der Zählvorrichtung
gespeichert. Kfinal wird verwendet, um einen
Datums-abhängigen
Schlüssel
Kdd in der Zählvorrichtung zu generieren,
wobei durch ein Verschlüsseln
des Datums mit Kfinal der Datums-abhängige Schlüssel Kdd erzeugt wird.
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Nun
auf 7 Bezug nehmend, wird der Daten-Zentraleinrichtungsbetrieb
für die
bevorzugte Ausführungsform
gezeigt. Im Schritt 450 wird das Datum mit jedem vorbestimmten
Hauptschlüssel
Kpred verschlüsselt, um eine Tabelle von
Datums-abhängigen
Schlüsseln
Kdd zu erhalten. Im Schritt 455 verteilt die
Daten-Zentraleinrichtung
die Kdd-Tabelle auf jede der Überprüfungsstellen
zum Verwenden bei der Überprüfung der
durch die Zählvorrichtung
erzeugten digitalen Token.
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Nun
auf 8 Bezug nehmend, wird ein Überprüfungsprozess gezeigt, der das
Schlüsselverwaltungssystem
in Übereinstimmung
mit einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung verwendet. Um ein Poststück zu überprüfen, wird
im Schritt 500 die auf dem Poststück gedruckte Zählvorrichtungs-ID-Nummer
gelesen. Im Schritt 510 wird unter Verwendung der Zählvorrichtungs-ID-Nummer
ein Datums-abhängiger
Schlüssel
Kdd in der Kdd-Tabelle gefunden,
die durch die Daten-Zentraleinrichtung verteilt wird. Der Schlüssel wird
gefunden unter Verwendung der Nachschlagetabelle oder des Algorithmus
F aus der bestimmten Zählvorrichtungsnummer. Im
Schritt 515 werden die identischen Zählvorrichtungsdaten, die durch
die Zählvorrichtung
verwendet wurden, um den eindeutigen Schlüssel Kfinal der
Zählvorrichtung
zu erhalten, mit dem Datums-abhängigen Schlüssel Kdd verschlüsselt. Im Schritt 520 wird
die identische Klartextinformation, die verwendet wurde, um den
ECODE zu erzeugen, nun in der Sicherheits-Zentraleinrichtung unter Verwendung
von Kfinal verschlüsselt, und das Resultat wird
im Schritt 530 mit dem Code verglichen, der auf das Poststück gedruckt
ist. Wenn eine Übereinstimmung
bei der Entscheidung im Schritt 540 vorliegt, ist das Poststück gültig. Wenn
nicht, wird der NEIN-Zweig einen Alarm auslösen.
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Für den Moment
zu der 2a und der 3a zurückkehrend,
ist der Postamtservice in diesen Ausführungsformen in der Lage, den PS-DES-Zeiger
direkt von dem Freimachungsvermerk zu erhalten, ohne den in der 8 gezeigten Prozess
zu verwenden. In den in den 2b und 3b gezeigten
Fällen,
wird der DES-Zeiger unter Verwendung eines vorbestimmten Algorithmus
erhalten, der auf die Information angewendet wird, die in der PED-ID
gedruckt ist, wie in Verbindung mit 8 beschrieben.