EP0772164B1 - Vorrichtung und Verfahren zur geschützten Datenübermittlung - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zur geschützten Datenübermittlung Download PDF

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EP0772164B1
EP0772164B1 EP96116885A EP96116885A EP0772164B1 EP 0772164 B1 EP0772164 B1 EP 0772164B1 EP 96116885 A EP96116885 A EP 96116885A EP 96116885 A EP96116885 A EP 96116885A EP 0772164 B1 EP0772164 B1 EP 0772164B1
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    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F7/00—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus
    • G07F7/08—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by coded identity card or credit card or other personal identification means
    • G07F7/10—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by coded identity card or credit card or other personal identification means together with a coded signal, e.g. in the form of personal identification information, like personal identification number [PIN] or biometric data

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for protected Data transmission, in particular for protected data transmission of individual PIN values for payment cards.
  • PIN personal identification number
  • PIN The PIN of most major credit cards is used in computer systems Random numbers generated and assigned to the credit cards to be produced.
  • the PIN is usually sent to the cardholder using a so-called PIN letter.
  • a PIN letter consists of a firmly glued one Envelope on which the card number of the associated credit card, as well (sometimes) the address of the cardholder is printed.
  • Inside the PIN letter is a single sheet on which the PIN is printed
  • the PIN letter is physically designed so that unauthorized reading of the PIN Value without visible damage to the PIN letter is impossible.
  • printing (Personalize) the PIN letter is through a special printing process ensures that even during the printing process never on the PIN letter production of employees involved Get to know the PIN values can.
  • a method for personalizing chip cards is known from DE 39 27 270 A1, at all data and numbers are stored in a register in a secure area be a pseudo-identity instead of the actual identity of the cardholder is used, which is subsequently replaced by the actual identity of the user can be.
  • the object of the present invention is therefore to provide a method which enables a cardholder or an account holder to determine PIN values themselves, without any security risk in the transmission of the PIN values. It is further object of the present invention, a corresponding device for performing to provide such a method. This task is accomplished through a process according to claim 1 and by an apparatus for performing such a method solved according to claim 11. Claims 2 to 10 relate to particularly advantageous ones Embodiments of the method according to the invention.
  • the invention is based on the basic idea that knowledge the result of a mathematical operation between a PIN value and a second secret operand is worthless if the value of the second Operand is unknown.
  • the card issuer generates for each card applicant - or for each card number to be issued - a secret numerical value (operands).
  • the generation can by encrypting the card number with an internal key (known only to the card issuer's IT system) or as a random number.
  • the result of the encryption is then converted into a decimal number converted.
  • the decimal number serves as a secret operand.
  • the secret operand is sent to the card applicant by means of a (accordingly modified) "PIN letter" communicated.
  • the card applicant then carries along a predetermined PIN value and the secret operand communicated - Mathematical operation (e.g. addition) that is as easy to choose as possible and writes the result on a form that he provides with the sender and return the card number to the card issuer.
  • Mathematical operation e.g. addition
  • the result is transmitted together with the card number entered into a computer system.
  • This computer system calculates the value of the secret operand by matching it with the card number the same procedure as for the first generation of the secret operand performs.
  • the result returned by the card applicant becomes the mathematical one Reverse function (e.g. subtraction) carried out, whereby the desired PIN value of the card applicant is received.
  • This value then becomes the one to be produced Card assigned as a PIN value. From this moment on the normal Reinstall the process for personalizing payment cards.
  • the random number can be obtained, for example, from the computer system of the card issuer is generated.
  • the operand generated in this way is stored together with the card number in a database.
  • the result sent back is then sent to the secret operand by means of an IT system mapped through the database, using the card number as the mapping index serves.
  • the advantage of this invention is maximum security against unauthorized persons Recognize the PIN value because the PIN value is in plain text during of the entire process is never visible.
  • the invention is also suitable for defining individual PIN values for Telephone banking accounts. All that is required is the account number instead of the Card number can be used.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur geschützten Datenübermittlung, insbesondere zur geschützten Datenübermittlung von individuellen PIN-Werten für Zahlungskarten.
In der Regel verfügen Zahlungskarten, wie beispielsweise Kreditkarten oder Scheckkarten, über einen Magnetstreifen, auf dem ein Verifikationscode für eine Geheimnummer, die sogenannte PIN ("personal identification number") gespeichert ist, welche zur Identifikation des Karteninhabers dient und am Geldautomaten vom Karteninhaber eingegeben wird. Um mit einer Kreditkarte an einem Geldautomaten Bargeld abheben zu können, oder Zahlungen vornehmen zu können, ist die Kenntnis der jeweiligen PIN erforderlich. Die PIN schützt den berechtigten Karteninhaber für den Fall des Kartenverlustes vor dem Mißbrauch seiner Karte. Um diesen Schutz zu gewährleisten, ist es erforderlich, daß niemand außer dem Karteninhaber (auch kein Mitarbeiter der Kreditkartengesellschaft oder des Kartenausgebers) von der PIN Kenntnis erlangt.
Die PIN der meisten gängigen Kreditkarten werden in Computersystemen als Zufallszahlen generiert und den zu produzierenden Kreditkarten zugeordnet. Die Übermittlung der PIN an den Karteninhaber erfolgt in der Regel mittels eines sogenannten PIN-Briefes. Ein PIN-Brief besteht aus einer fest verklebten Hülle, auf der die Kartennummer der zugehörigen Kreditkarte, sowie (manchmal) die Adresse des Karteninhabers aufgedruckt ist. Im Inneren des PIN-Briefes befindet sich ein einzelnes Blatt auf dem die PIN aufgedruckt ist Der PIN-Brief ist physikalisch so gestaltet, daß ein unbefugtes Lesen des PIN Wertes ohne sichtbare Beschädigung des PIN-Briefes unmöglich ist. Beim Bedrucken (Personalisieren) des PIN-Briefes wird durch ein spezielles Druckverfahren sichergestellt, daß auch während des Druckvorganges niemals ein an der PIN-Briefproduktion beteiligter Mitarbeiter Kenntnis von den PIN-Werten erlangen kann. Auf diese Weise soll sichergestellt werden, daß niemand außer dem Karteninhaber selbst von dem Wert der PIN Kenntnis hat. Aufgrund der zufälligen Erzeugung der PIN ergibt sich der Nachteil, daß der Karteninhaber mit einem beliebigen PIN-Wert konfrontiert wird, den er sich im Gedächtnis behalten muß, was insbesondere bei Benutzern von mehreren verschiedenen Zahlungskarten ein Problem ist. Im Ergebnis ist der Karteninhaber oft unzufrieden mit seiner PIN und neigt dazu, sich die PIN-Werte irgendwo zu notieren, was wieder eine Gefahrenquelle für die mißbräuchliche Verwendung der Karte darstellt.
Eine Möglichkeit, die Erzeugung von zufälligen PIN-Werten zu vermeiden, liegt darin, den Kreditkartenantragsteller die Möglichkeit zur Bestimmung eines individuellen PIN-Wertes seiner Wahl anzubieten (z.B. siehe US-A-4 616 852). Dadurch kann der Antragsteller einen für ihn einfach im Gedächtnis zu behalten den Zahlenwert aus dem eigenen privaten Umfeld entnehmen und diesen als PIN-Wert für seine Kreditkarte definieren. Die Übermittlung des gewünschten PIN-Wertes vom Kartenantragsteller an den Kartenausgeber stellt jedoch ein hohes Sicherheitsrisiko dar, weshalb dieses Verfahren zur Erzeugung von individuell bestimmten PIN-Werten nur sehr selten angewendet wird. Dabei ist sowohl der Transport des PIN-Wertes (Post, Fax, Telefon) als auch die unumgängliche manuelle Eingabe (durch einen Mitarbeiter des Kartenausgebers) in das Computersystem des Kartenausgebers sehr riskant.
Aus der internationalen Veröffentlichung WO 95/12169 ist ein Verfahren zur Nutzung einer Zahlkarte bekannt, wobei eine persönliche Identifikationsnummer PIN der Karte bzw. dem Nutzer der Karte automatisch zugeordnet wird. Ferner offenbart diese Druckschrift, daß die PIN nachträglich geändert werden kann, wenn der Benutzer die PIN vergessen hat oder sie ändern möchte. Hierzu muß der Benutzer sich gegenüber einem Mitarbeiter des Unternehmens identifizieren und ihm eine Vielzahl seiner persönlichen Daten bzw. der Kartendaten und die neue PIN gemeinsam nennen. Als Alternative kann der Benutzer seine PIN auch über die Tastatur eines Telefones ändern.
Aus der DE 39 27 270 A1 ist ein Verfahren zum Personalisieren von Chipkarten bekannt, bei dem in einem sicheren Bereich sämtliche Daten und Nummern in einem Register abgespeichert werden, wobei anstelle der tatsächlichen Identität des Karteninhabers eine Pseudo-Identität verwendet wird, die nachträglich durch die tatsächliche Identität des Benutzers ersetzt werden kann.
Aus der US 4,947,027 ist ferner ein Kreditkartensystem bekannt, bei dem auf der Karte zusätzlich eine Anzahl von Buchstaben sichtbar vermerkt ist, von der der Nutzer bzw. Besitzer der Karte einen auswählen kann, der in einer Datenbank abgespeichert wird, wobei beim Benutzen der Karte dieser Buchstabe zusätzlich angegeben werden muß, um die Berechtigung des Benutzers zu überprüfen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches einem Karteninhaber bzw. einem Kontoinhaber ermöglicht, PIN-Werte selbst zu bestimmen, ohne daß ein Sicherheitsrisiko bei der Übermittlung der PIN-Werte auftritt. Es ist ferner Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens gemäß Anspruch 11 gelöst. Die Ansprüche 2 bis 10 betreffen besonders vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Verfahren.
Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, daß die Kenntnis des Resultates einer mathematischen Operation zwischen einem PIN-Wert und einem zweiten geheimen Operanden wertlos ist, wenn der Wert des zweiten Operanden unbekannt ist. Bei dieser Ausführuugsform generiert der Kartenausgeber für jeden Kartenantragsteller - bzw. für jede zu vergebende Kartennummer - einen geheimen Zahlenwert (Operanden). Die Generierung kann dabei durch Verschlüsselung der Kartennummer mit einem internen Schlüssel (nur dem EDV-System des Kartenausgebers bekannt) oder als Zufallszahl erfolgen. Das Resultat der Verschlüsselung wird anschließend in eine Dezimalzahl konvertiert. Die somit erhaltene Dezimalzahl dient als geheimer Operand. Der geheime Operand wird dem Kartenantragsteller mittels eines (entsprechend modifizierten) "PIN-Briefes" mitgeteilt. Der Kartenantragsteller führt dann mit seinem Wunsch-PIN-Wert und dem mitgeteilten geheimen Operanden eine vorgegebene - möglichst einfach zu wählende - mathematische Operation (z.B. Addition) aus, und schreibt das Resultat auf ein Formular, das er mit Absenderangabe und Angabe der Kartennummer an den Kartenausgeber zurücksendet. Beim Karten ausgeber wird das übermittelte Resultat zusammen mit der Kartennummer in ein Computersystem eingegeben. Dieses Computersystem berechnet den Wert des geheimen Operanden dadurch, daß es mit der Kartennummer dieselbe Prozedur wie bei der ersten Generierung des geheimen Operanden durchführt. Mit dem somit erhaltenen geheimen Operanden und dem, vom Kartenantragsteller zurückgelieferten Resultat wird die mathematische Umkehrfunktion (z.B. Subtraktion) ausgeführt, wodurch der Wunsch-PIN-Wert des Kartenantragstellers erhalten wird. Dieser Wert wird dann der zu produzierenden Karte als PIN-Wert zugeordnet. Ab diesem Moment kann der normale Ablauf zur Personalisierung von Zahlungskarten wieder einsetzen. Die Zufallszahl kann beispielsweie dadurch gewonnen werden, daß diese vom EDV-System des Kartenausgebers generiert wird. Der auf diese Weise generierte Operand wird, zusammen mit der Kartennummer, in eine Datenbak eingespeichert. Das zurückgesendete Resultat wird dann dem geheimen Operanden mittels EDV-System über die Datenbank zugeordnet, wobei die Kartennummer als Zuordnungsindex dient.
Der Vorteil dieser Erfindung ist eine maximale Sicherheit gegen unberechtigtes Erkennen des PIN-Wertes, weil der PIN-Wert im Klartext während des gesamten Verfahrens niemals sichtbar wird.
Die Erfindung eignet sich auch zur Definition von individuellen PIN-Werten für Telefonbanking-Konten. Dafür muß lediglich die Kontonummer anstelle der Kartennummer verwendet werden.
Durch die Anwendung des Verfahrens ergibt sich der Vorteil eines gesteigerten Datenschutzes durch die Möglichkeit zur Vergabe von längeren PIN-Werten (größere Stellenzahl). Beim Telefonbanking werden derzeit 6-stellige PIN-Werte eingesetzt - aus Rücksichtnahme auf die Merkfähigkeit des Kunden -, wobei pro Sitzung - aus Datenschutzgründen - nur einzelne Stellen des PIN-Wertes abgefragt werden. Die Selbstbestimmung der PIN-Werte durch den Kunden würde also die Definition von längeren PIN-Werten erlauben und somit eine Steigerung des Datenschutzes bewirken.
Die Erfindung bringt gegenüber dem traditionellen PIN-Briefverfahren (mit Zufallszahlen) den Vorteil eines gesteigerten Datenschutzes auf dem Transportweg. Während beim traditionellen PIN-Briefverfahren der Klartext PIN-Wert per Post vom Kartenausgeber an den Kunden geschickt wird, verteilt sich bei den beiden Verfahren die Gesamtinformation immer auf zwei Briefe (Kartenausgeber ->Kunde ->Kartenausgeber), so daß die Kenntnis eines Briefinhalts noch nicht zur Erlangung des PIN-Wertes ausreicht.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Definition von individuellen geheimzuhaltenden persönlichen Identifikationsnummern PIN für Transaktionsvorgänge, das folgende Schritte umfaßt:
    Generieren eines Zahlenwerts durch einen Erzeuger, wobei der Zahlenwert beim Erzeuger einer Kartennummer oder einer Kontonummer zugeordnet wird,
    Übermitteln des Zahlenwerts vom Erzeuger an einen Empfänger,
    Auswahl einer individuellen PIN durch den Empfänger,
    Durchführen einer vorgegebenen mathematischen Operation unter Verwendung sowohl der individuellen PIN als auch des Zahlenwerts zum Erzeugen eines Resultats durch den Empfänger,
    Übermitteln des Resultats zusammen mit der Kartennummer oder der Kontonummer vom Empfänger an den Erzeuger,
    Eingabe des Resultats und der Kartennummer oder Kontonummer in ein Computersystem des Erzeugers,
    Computerisiertes Errechnen der PIN auf der Basis des eingegebenen Resultats und der eingegebenen Kartennummer oder Kontonummer sowie der Zuordnung des Zahlenwerts zu der Kartennummer oder der Kontonummer in dem Computersystem des Erzeugers, wobei das computerisierte Errechnen der PIN durch Ausführen einer mathematischen Umkehrfunktion der vorgegeben mathematischen Operation unter Verwendung des Resultats und des bekannten Zahlenwerts erfolgt, und
    Zuordnen der PIN zu der Kartennummer oder der Kontonummer.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mathematische Operation zur Verknüpfung der individuellen PIN und des Zahlenwerts eine Addition ist, so daß das Resultat einer Summe des Zahlenwerts und der individuellen PIN entspricht, und die mathematische Umkehrfunktion zum computerisierten Errechnen der PIN eine Subtraktion ist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein Verfahren zur Definition einer PIN für eine Zahlkarte handelt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahlkarte eine Kreditkarte oder eine Scheckkarte ist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es sich um ein Verfahren zur Definition von einer PIN für Telefonbanking-Konten handelt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Generieren des Zahlenwerts durch Ermitteln einer Zufallszahl erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß da Generieren des Zahlenwerts durch Verschlüsseln der Kartennummer oder der Kontonummer mit einem geheimen Schlüssel erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnungen des Zahlenwerts zu der Kartennummer oder der Kontonummer in einer Datenbank des Erzeugers erfolgt.
  9. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung des Zahlenwerts zu der Kartennummer oder der Kontonummer mittels des geheimen Schlüssels erfolgt.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Übermittlung des Zahlenwertes vom Erzeuger an den Empfänger mittels eines Briefes erfolgt, der so ausgebildet ist, daß das Lesen des Zahlenwerts ohne sichtbare Schädigung des Briefes unmöglich ist.
  11. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die umfaßt:
    Vorrichtung zum Generieren eines Zahlenwerts und zum Zuordnen des Zahlenwerte zu einer Kartennummer oder zu einer Kontonummer beim Erzeuger,
    Vorrichtung zum Übermitteln des Zahlenwerts vom Erzeuger an einen Empfänger,
    Vorrichtung zum Übermitteln des Resultats zusammen mit der Kartennummer oder der Kontonummer vom Empfänger an den Erzeuger,
    Eingabevorrichtung zur Eingabe des Resultats und der Kartennummer oder Kontonummer in ein Computersystem des Erzeugers,
    Computersystem zum Errechnen der PIN auf der Basis des Resultats und des Zahlenwerts mittels Ausführen der mathematischen Umkehrfunktion der vorgegeben mathematischen Operation, und
    Vorrichtung zum Zuordnen der PIN zu der Kartennummer oder der Kontonummer in dem Computersystem des Erzeugers.
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EP0772164A3 EP0772164A3 (de) 1999-11-17
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