EP1072013A1 - Chipkarte mit elektronischer sperrfunktion - Google Patents

Chipkarte mit elektronischer sperrfunktion

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Publication number
EP1072013A1
EP1072013A1 EP99920667A EP99920667A EP1072013A1 EP 1072013 A1 EP1072013 A1 EP 1072013A1 EP 99920667 A EP99920667 A EP 99920667A EP 99920667 A EP99920667 A EP 99920667A EP 1072013 A1 EP1072013 A1 EP 1072013A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
function
chip
chip card
energy
data
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP99920667A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hans Diedrich Kreft
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Angewandte Digital Elektronik GmbH
Original Assignee
Angewandte Digital Elektronik GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Angewandte Digital Elektronik GmbH filed Critical Angewandte Digital Elektronik GmbH
Publication of EP1072013A1 publication Critical patent/EP1072013A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07766—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card comprising at least a second communication arrangement in addition to a first non-contact communication arrangement
    • G06K19/07769—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card comprising at least a second communication arrangement in addition to a first non-contact communication arrangement the further communication means being a galvanic interface, e.g. hybrid or mixed smart cards having a contact and a non-contact interface
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
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    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00—Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/57—Protection from inspection, reverse engineering or tampering
    • H01L23/576—Protection from inspection, reverse engineering or tampering using active circuits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • Chip card with electronic blocking function Chip card with electronic blocking function.
  • the invention relates to a chip card with a semiconductor chip, in which for the energy supply of the chip and for bidirectional data transmission by means of a terminal from and to the chip, first transmission means, such as contacts, and / or second transmission means, such as contactless coils and / or capacitors, and / or others Energy and data transmission means are provided, wherein a controllable functional element is provided on the chip, according to the preamble of claim 1.
  • chip cards When using chip cards for bidirectional data transmission, it is in many cases necessary to keep only one transmission path for data and / or energy in an active function and to separate the other transmission paths from their connection to the outside world.
  • a chip card that is active via a contact connection is intended to ensure that the contact-free connections to the outside world are interrupted.
  • a chip card has become known from DE 39 35 364 and US Pat. No. 5,206,495, which is able to automatically determine its functioning either via contacts or coils.
  • the chip card contains a chip (part 2) in which the usual parts of a microcomputer, such as arithmetic unit and memory, are accommodated.
  • a contact field with contacts according to ISO standard 7816 is connected to the chip.
  • coils are connected to the chip, which serve for the transmission of energy and bidirectional data flow. Electronics are present in the chip, which enables the automatic switchover from coil function to contact function and vice versa, so that the chip card is able to exchange energy and data contactlessly or in contact with read / write terminals.
  • the chip part 2 consists of two essential functional elements, namely a part 2.1, which switches over between the contact field and coils in accordance with the read / write terminal, and a part 2.2, in which the other chip functions, such as arithmetic unit and memory response unit, are located.
  • the processes that are important for the user of such a chip card such as withdrawing money, storing identifications, - 2 -
  • EP 534 559 AI has proposed a chip card in accordance with ISO standard 7816 and provisional ISO standard 10536, which can exchange energy and data in a contact-free or contact-related manner with read / write terminals. In two different modes, the data can either be read out over a long distance using low energy, only a portion of the integrated circuit being activated (energy-saving mode), or an energy and data exchange takes place in accordance with the normal standardized mode using the contacts.
  • DE 43 10 334, PCT / IB 96/00518, DE 195 31 372 and DE 195 31 275 have become known as further relevant publications.
  • a chip card with a microcomputer unit which is connected to electrically conductive contact surfaces for contact-based data transfer and which has a data memory, which is connected to an antenna for contactless data transfer.
  • a control unit as a function of a control level establishes a connection between antenna and memory or antenna and microcomputer unit.
  • the invention has for its object the electrical separation of connections of the chip card to the outside world depending on a function or. To operate the card safely.
  • the chip card according to the invention of the aforementioned type consists in that
  • the functional element controls one of two switching elements (S1 or S2) as a function of a first or second function or a first or second working mode of the semiconductor chip,
  • the first function or working mode of the semiconductor chip is characterized by an energy and / or data exchange via the first transmission means
  • the first function is active by interrupting part or all of the electrical connection of the data and / or energy exchange in order to maintain the second function of the card via the further transmission means with the exception of the active function and vice versa.
  • the invention is a chip card with a chip in which various controllable components, such as microprocessors and memories, are contained.
  • a wide variety of means can be used for power supply and bidirectional data transmission from and to the chip. Contacts and means for contactless data transmission in the form of coils or capacitors are possible and known. Other energy and data transmissions and / or means can also be provided, such as are present as electronic, miniaturized elements for recording sound or pressure or for capacitive recording of electrical signals in fingerprint sensors.
  • a controllable functional element is provided on the chip, which recognizes the respective functional state or mode, whether the chip card is to operate in contact or in a contactless manner.
  • This functional element can be a comparison element, for example a comparator or operational amplifier, according to part 2.1.2 of DE-C-39 35 364. - 4 -
  • the functional element controls one of the switching elements S1 or S2 depending on this first or second function or working modes of the chip.
  • the elements S1, S2 are electronic parts or circuits which are suitable for separating electrical line connections if they have a voltage applied to their control input.
  • the first function / mode of the semiconductor chip is characterized by an energy exchange and / or data exchange with the outside world of the card (with parts that are not contained in the chip, such as terminals) via the first means.
  • the first means are those that mark the active state of the card. In the case of a card, this can be the connection via the contacts or via the coils.
  • the second function / mode is characterized by an energy and / or data exchange via other means. If the first function is active, parts or the entire electrical connection of the data and / or energy exchange should be interrupted in order to maintain the further function of the card with the exception of the active function.
  • the active function is intended to separate the other possible functions from a data exchange.
  • the mode of operation will be described using the example of a chip card that contains both contacts and coils for energy and / or data exchange with the environment, such as with a terminal. If data comes in via the contacts, they are prepared for further use in one part, such as an input port, for transport over lines. The data arriving from the coils is processed by another part, such as the input port, for transport via further lines.
  • the functional element now recognizes the activation of the chip card via the contacts or the coils, e.g. by the origin of the tension, e.g. According to DE-C-39 35 364, one of the switching elements, S1 and S2, can be activated and the connection to the outside world of the card can be separated. In this way, e.g. the modulated signals that arrive via the coils are separated from the input port, part 2.1.4, before they are demodulated for the purpose of data acquisition.
  • Certain functions may be activated within the same short period of time. In each case, the function should dominantly block the others via the switching elements S1, S2, which occurs first within the time span. - 5 -
  • the function should predominantly operate the switching elements S1 or S2 via contacts. This is intended to establish a clear priority between the different, possible, active states.
  • the contacts represent the strongest energy supply (power supply).
  • the reference potential (VCC of the contacts) is also stable against e.g. contact-free reference potential, since it is connected to the potential in a terminal. If line connections or signal outputs or data lines from and / or to the other functional parts are connected to the basic voltage potential of the contact input, it is ensured that no other signal, namely no other data, signals, logic levels or energies, remain stable, they will become the reference potential - adjust tial. An electrical dominance of the contact function is determined in this way.
  • FIG. 1 shows a possible circuit diagram for realizing the invention and FIG. 2 shows another circuit diagram for realizing the invention.
  • a chip card according to Figure 1 contains a contact field with contacts 3 one
  • the chip (s) present in the chip card can be connected to the contacts 3 as well as to the coils 4, 5 and or to capacitors and / or other transmission elements of a contactless connection.
  • a functional element 2.1.6 contacts 3 or coils 4, 5 and / or capacitors and / or other transmission elements of a contactless connection with the read / write terminal exchanged energy and data.
  • FIG. 2 An electrical power supply for further chip parts or a further chip or several chips in a part 2.2 (FIG. 2) is available, in which the other chip functions such as arithmetic unit and memory units are located; the chip card thus fulfills its intended function, e.g. in contact or contactless mode of operation.
  • part 2.1.5 for transport via lines II ... 16.
  • the data and / or energy arriving from the coils 4, 5 are processed by part 2.1.4 for transport via lines K1 ... K5.
  • Parts 2.1.4 and 2.1.5 for example, represent input ports or input latches or input gates for suppressing voltage peaks or for signal processing.
  • FIG. 2 shows a circuit diagram similar to Figure 1.
  • an electrical or electronic switching element S1 is located in a contact connection II ... 16 ... of contacts 3 to a circuit 2.1.3, which according to DE-C-39 35 364 can be a changeover switch or a multiplexer .
  • a contact connection K1 ... K5 ... of coils 4, 5 and / or capacitors and or other transmission elements to the circuit 2.1.3 there is a switching element. - 7 - ment S2, wherein both switching elements S1, S2, which are symbolically represented as switches, interrupt the corresponding contact connection when they are activated by the circuit 2.1.6. If the functional element 2.1.6 receives notification of the activation of the contact-based contact connection II ... 16 ...
  • the functional element 2.1.6 activates the switching element S2 and the contact connection K1 ... K5 ... interrupted by coils 4, 5 and / or capacitors and / or other transmission elements to the circuit 2.1.3. Then no manipulations can be carried out simultaneously via the coils 4, 5 while the contacts are activated.
  • the functional element 2.1.6 receives notification of the activation of the contactless contact connection Kl ... K5 ... via El, the functional element 2.1.6 activates the switching element S1 and the contact connection II ... 16 ... interrupted, so that no manipulations can be carried out via the contacts 3 via the contacts 3 simultaneously, that is to say while the coils 4, 5 are activated.
  • the invention can be used industrially to increase the security of chip cards against manipulation, which are able to work both with contact and without contact.
  • the usefulness of the invention consists in particular in that, in this way, an active function or an active working mode of the chip card deactivates other functions of the chip card by interrupting electrical connections.

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Abstract

Es wird eine Schaltung für eine Chipkarte beschrieben, bei der eine aktive Funktion weitere Funktionen deaktiviert, indem elektrische Verbindungen unterbrochen werden.

Description

Chipkarte mit elektronischer Sperrfunktion.
Technisches Gebiet:
Die Erfindung betrifft eine Chipkarte mit einem Halbleiterchip, bei der zur Energieversorgung des Chips und zur bidirektionalen Datenübertragung mittels eines Terminals von und zum Chip erste Übertragungsmittel, wie Kontakte, und/oder zweite Übertragungsmittel, wie kontaktfreie Spulen und/oder Kondensatoren, und/oder sonstige Energie- und Datenübertragungsmittel, vorgesehen sind, wobei auf dem Chip ein ansteuerbares Funktionselement vorgesehen ist, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik und Problemstellung:
Beim Einsatz von Chipkarten zur bidirektionalen Datenübertragung ist es in vielen Fällen erforderlich, jeweils nur einen Übertragungsweg für Daten und/oder Energie in einer aktiven Funktion zu halten und die anderen Übertragungswege von ihrer Verbindung zur Außenwelt zu trennen. Beispielsweise soll eine Chipkarte, die per Kontaktverbindung aktiv ist, gewährleisten, dass die kontaktfreien Verbindungen zur Außenwelt unterbrochen sind.
Durch die DE 39 35 364 sowie die US 5,206,495 ist eine Chipkarte bekannt geworden, die selbsttätig ihre Funktionsweise entweder über Kontakte oder Spulen zu bestimmen imstande ist. Dazu enthält die Chipkarte einen Chip (Teil 2), in dem die üblichen Teile eines Mikrorechners, wie Rechenwerk und Speicher, untergebracht sind. An den Chip ist einerseits ein Kontaktfeld mit Kontakten gemäß ISO-Norm 7816 angeschlossen. Andererseits sind an den Chip Spulen angeschlossen, welche zur Übertragung von Energie und bidirektionalem Datenfluß dienen. Im Chip ist eine Elektronik vorhanden, die das selbstätige Umschalten von Spulenfunktion auf Kontaktfunktion und umgekehrt ermöglicht, so dass die Chipkarte kontaktfrei oder kontaktbehaftet mit Schreib/Lese- Terminals Energie und Daten auszutauschen imstande ist. Der Chipteil 2 besteht aus zwei wesentlichen Funktionselementen, nämlich einem Teil 2.1, welcher entsprechend dem Schreib/Lese-Terminal die Umschaltung zwischen Kontaktfeld und Spulen vornimmt und einem Teil 2.2, in welchem sich die übrigen Chipfunktionen, wie Rechenwerk und Speicheransprecheinheit befinden. In die- sem Teil laufen jene Vorgänge ab, die für den Benutzer einer solchen Chipkarte von Bedeutung sind, wie Abbuchen von Geldbeträgen, Speichern von Identifi- - 2 -
zierungsnummern usw. Diese beiden Teile 2.1 und 2.2 sind mittels Leitungen AI, A2, A3, ... An miteinander verbunden, die im Chip dem Teil 2.2 als Ein- und Ausgangsleitungen zum Verarbeiten der Informationen im Rechenwerk des Teils 2.2 dienen.
Durch die EP 534 559 AI ist eine Chipkarte gemäß ISO-Standard 7816 und vorläufiger ISO-Standard 10536 vorgeschlagen worden, die kontaktfrei oder kontaktbehaftet mit Schreib/Lese-Terminals Energie und Daten austauschen kann. Die Daten können nach zwei unterschiedlichen Modi entweder über eine weite Entfernung mittels geringer Energie ausgelesen werden, wobei nur ein Teil des integrierten Schaltkreises aktiviert wird (Energiesparmodus), oder es findet ein Energie- und Datenaustausch gemäß dem normalen standardisierten Modus mittels der Kontakte statt. Als weitere einschlägige Veröffentlichungen sind die DE 43 10 334, PCT/IB 96/00518, DE 195 31 372 sowie DE 195 31 275 bekannt geworden.
Eine Analyse der Möglichkeiten der Trennung von Chipteilen und eine Lösung der Problematik ist der DE 197 52 695 "Elektronisches Schaltelement zur Sperrung von elektronischen Teilen in einer Chipkarte" zu entnehmen.
Durch die DE-C-44 03 753 ist eine kombinierte Chipkarte, die sowohl kontaktfrei als auch kontaktbehaftet arbeitet, bekannt geworden, dessen IC in einen Kontaktblock eingebettet ist, der einen zusätzlichen Schutz darstellt und als sensitives Schaltelement für elektronische Zwecke genutzt werden kann. Insbe- sondere kann durch die Funktion als Schaltelement die Elektronik von einem Kartennutzer für Zwecke der Fernübertragung ein- oder ausgeschaltet werden. Außerdem kann der Kontaktblock ausgetauscht werden.
Durch die DE-A-197 23 272 ist eine Chipkarte mit einer Mikrorechnereinheit bekannt geworden, die mit elektrisch leitenden Kontaktflächen verbunden ist zum kontaktbehafteten Datentransfer und die einen Datenspeicher aufweist, der zum kontaktlosen Datentransfer mit einer Antenne verbunden ist. Eine Steuereinheit in Abhängigkeit von einem Steuerpegel stellt eine Verbindung zwischen Antenne und Speicher oder Antenne und Mikrorechnereinheit her. - 3 -
Technische Aufgabe:
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die elektrische Trennung von Verbindungen der Chipkarte zur Außenwelt in Abhängigkeit von einer Funktionsbzw. Arbeitsweise der Karte sicher durchzuführen.
Offenbarung der Erfindung und deren Vorteile:.
Die erfindungsgemäße Chipkarte der vorgenannten Gattung besteht darin, dass
1. das Funktionselement in Abhängigkeit von einer ersten oder zweiten Funktion bzw. einem ersten oder zweiten Arbeitsmodus des Halbleiterchips eines von zwei Schaltelementen (Sl oder S2) ansteuert,
2. wobei die erste Funktion bzw. Arbeitsmodus des Halbleiterchips durch einen Energie- und/oder Datenaustausch über das/die ersten Übertragungsmittel gekennzeichnet ist,
3. wobei die zweite Funktion bzw. Arbeitsmodus durch einen Energie- und/oder Datenaustausch über das/die zweite/n Übertragungsmittel gekennzeichnet ist,
4. wobei die erste Funktion aktiv ist, indem sie Teile oder die gesamte elektrische Verbindung des Daten- und/oder Energieaustausches zur Aufrechterhaltung der zweiten Funktion der Karte über die weiteren Übertragungsmittel mit Ausnahme der aktiven Funktion unterbricht und umgekehrt.
Erfindungsgemäß handelt es sich um eine Chipkarte mit einem Chip, in dem unterschiedliche ansteuerbare Bauelemente, wie Mikroprozessoren und Speicher, enthaltenden sind. Zur Energieversorgung und bidirektionalen Datenübertragung von und zum Chip können unterschiedlichste Mittel dienen. Es sind Kontakte als auch Mittel zur kontaktlosen Datenübertragung in der Form von Spulen oder Kondensatoren möglich und bekannt. Es können auch sonstige Energie und Datenübertragungen und/oder Mittel vorgesehen sein, wie sie als elektronische, miniaturisierte Elemente zur Aufnahme von Schall oder Druck oder zur kapazitiven Aufnahme elektrischer Signale bei Fingerprintsensoren vorhanden sind. Auf dem Chip ist ein ansteuerbares Funktionselement vorgesehen, das den jeweiligen funktionalen Zustand bzw. Modus erkennt, ob die Chipkarte kontaktbehaftet oder kontaktlos arbeiten soll. Dieses Funktionselement kann ein Vergleichsglied, zum Beispiel Komparator oder Operationsverstärker, gemäß dem Teil 2.1.2 der DE-C-39 35 364 sein. - 4 -
Das Funktionselement steuert in Abhängigkeit von dieser ersten oder zweiten Funktion bzw. Arbeitsmodi des Chips eines der Schaltelemente Sl oder S2 an. Bei den Elementen Sl, S2 handelt es sich um elektronische Teile oder Schaltkreise, die geeignet sind, elektrische Leitungsverbindungen zu trennen, sofern sie eine Spannung an ihrem Steuereingang anliegen haben. Die erste Funktion/ Modus des Halbleiterchips ist durch einen Energieaustausch und/oder Datenaustausch mit der Außenwelt der Karte (mit Teilen, die nicht im Chip enthalten sind, wie z.B. Terminals) über das/die ersten Mittel gekennzeichnet. Die ersten Mittel sind diejenigen, die den aktiven Zustand der Karte markieren. Bei einer Karte kann das die Verbindung über die Kontakte oder über die Spulen sein. Die zweite Funktion/Modus ist durch einen Energie- und/oder Datenaustausch über weitere Mittel gekennzeichnet. Ist die erste Funktion aktiv, sollen Teile oder die gesamte elektrische Verbindung des Daten- und/oder Energieaustausches zur Aufrechterhaltung der weiteren Funktion der Karte mit Ausnahme der aktiven Funktion unterbrochen werden. Die jeweils aktive Funktion soll die möglichen anderen Funktionen von einem Datenaustausch trennen.
Die Funktionsweise soll am Beispiel einer Chipkarte beschrieben werden, die sowohl Kontakte als auch Spulen zum Energie- und/oder Datenaustausch mit der Umwelt, wie mit einem Terminal, enthält. Kommen über die Kontakte Daten ein, werden diese für die weitere Verwendung in einem Teil, wie Eingangsport, zum Transport über Leitungen aufbereitet. Die von den Spulen einkommenden Daten werden von einem weiteren Teil, wie Eingangsport, zum Transport über weitere Leitungen aufbereitet. Erkennt nun das Funktionselement die Aktivierung der Chipkarte über die Kontakte oder die Spulen, indem z.B. die Herkunft der Spannung, z.B. gemäß DE-C-39 35 364, erkannt wird, kann eines der Schaltelemente, Sl und S2, aktiviert werden und die Verbindung zur Außenwelt der Karte kann getrennt werden. Derart können z.B. die aufmodulierten Signale, die über die Spulen eingehen, vor ihrer Demodulation zwecks Da- tengewinnung von dem Eingangsport, Teil 2.1.4, getrennt werden.
Es kann sein, dass bestimmte Funktionen innerhalb derselben kurzen Zeitspannen aktiviert werden. Es soll jeweils die Funktion dominant die anderen über die Schaltelemente Sl, S2 sperren, die zeitlich innerhalb der Zeitspanne zuerst auftritt. - 5 -
In allen Fällen, in denen bereits andere Funktionen aktiv sind, soll die Funktion über Kontakte dominant die Schaltelemente Sl oder S2 bedienen. Damit soll eine eindeutige Priorität zwischen den verschiedenen, möglichen, aktiven Zuständen hergestellt werden.
Ist eine Karte über Kontakte aktiviert oder wird sie während einer anderen Funktion über Kontakte aktiviert, stellen die Kontakte die stärkste Energieversorgung (Leistungsversorgung) dar. Auch ist das Bezugspotential (VCC der Kontakte) stabil gegenüber z.B. kontaktfreiem Bezugspotential, da es mit dem Potential in einem Terminal verbunden ist. Werden Leitungs Verbindungen oder Signalausgänge oder Datenleitungen von und/oder zu den weiteren Funktionsteilen an das Spannungsgrundpotential des Kontakteinganges gelegt, ist gewährleistet, dass kein anderes Signal, nämlich keine anderen Daten, Signale, logischen Pegel oder Energien, stabil bleiben, sie werden sich dem Bezugspoten- tial anpassen. Derart ist eine elektrische Dominanz der Kontaktfunktion bestimmt.
Kurzbeschreibung der Zeichnung, in der zeigen:
Figur 1 ein mögliches Schaltbild zur Verwirklichung der Erfindung und Figur 2 ein weiteres Schaltbild zur Verwirklichung der Erfindung.
Bevorzugte Ausführungsform der Erfindung:
Eine Chipkarte gemäß Figur 1 enthält ein Kontaktfeld mit Kontakten 3 einer
Kontaktverbindung und Spulen 4, 5 oder Kondensatoren oder andere Übertra- gungselemente einer kontaktfreien Verbindung für den kontaktbehafteten oder kontaktfreien Austausch von Daten und/oder Energie einer Chipkarte 1 mit einem (nicht gezeigten) Schreib/Lese-Terminal. Der/die in der Chipkarte vorhandene^) Chip (s) können sowohl an die Kontakte 3, wie auch an die Spulen 4, 5 und oder an Kondensatoren und/oder andere Übertragungselemente einer kon- taktfreien Verbindung angeschlossen werden. Je nach Umfeld der Chipkarte, d. h. je nach dem Schreib/Lese-Terminal, in welchem sich die Chipkarte befindet, werden aufgrund des von einem Funktionselement 2.1.6 festgestellten Arbeits- modus über Kontakte 3 oder Spulen 4, 5 und oder Kondensatoren und/oder andere Übertragungselemente einer kontaktfreien Verbindung mit dem Schreib/Lese-Terminal Energie und Daten ausgetauscht. Das Funktionselement - 6 -
2.1.6 entspricht dem Teil 2.1.2 in der DE-C-39 35 364 und wirkt mit seinem Ausgang auf eine Schaltung 2.1.3 (Figur 2) ein, die ein Umschalter oder Multi- plexer sein kann. Die Ausgänge AI ... An der Schaltung 2.1.3 stellen eine elektrische Energieversorgung für weitere Chipteile oder einen weiteren Chip oder mehrere Chips in einem Teil 2.2 (Figur 2) zur Verfügung, in welchem sich die übrigen Chipfunktionen wie Rechenwerk und Speichereinheiten befinden; die Chipkarte erfüllt derart ihre vorgesehene Funktion, z.B. in kontaktbehafteter oder kontaktloser Arbeitsweise.
Kommen über die Kontakte 3 Daten ein, werden diese für die weitere Verwendung in einem Teil 2.1.5 zum Transport über Leitungen II... 16 aufbereitet. Die von den Spulen 4, 5 einkommenden Daten und/oder Energie werden von einem Teil 2.1.4 zum Transport über Leitungen Kl... K5 aufbereitet. Die Teile 2.1.4 sowie 2.1.5 stellen beispielsweise Eingangsports bzw. Eingangslatches oder Eingangsgatter dar zum Unterdrücken von Spannungsspitzen bzw. zur Signalaufbereitung.
In der Kontaktverbindung der Leitungen II... 16 der Kontakte 3 liegt ein Schaltelement Sl zu Unterbrechung der Kontaktverbindung bzw. der Leitungen II... 16; ebenso wie in der kontaktfreien Verbindung der Leitungen Kl... K5 der Spulen 4, 5 und/oder der Kondensatoren und/oder anderer Übertragungselemente ein Schaltelement S2 zur Unterbrechung der kontaktfreien Verbindung bzw. der Leitungen Kl... K5 liegt. Erkennt das Funktionselement Teil 2.1.6 die Aktivierung der Chipkarte entweder über die Kontakte 3 oder über die Spulen 4, 5, indem z.B. die Herkunft der Spannung, z.B. gemäß DE-C-39 35 364, erkannt wird, kann entweder das Schaltelement Sl oder das Schaltelement S2 aktiviert und die diesem Schaltelement nachfolgende Verbindung zur Außenwelt der Chipkarte kann getrennt werden.
Figur 2 zeigt ein der Figur 1 ähnliches Schaltbild. In allgemeiner Weise liegt in einer Kontaktverbindung II ...16 ... von Kontakten 3 zu einem Schaltkreis 2.1.3, welcher gemäß der DE-C-39 35 364 ein Umschalter oder ein Multiplexer sein kann, ein elektrisches bzw. elektronisches Schaltelement Sl. Ebenso liegt in einer Kontaktverbindung K1...K5 ... von Spulen 4, 5 und/oder Kondensatoren und oder anderen Übertragungselementen zum Schaltkreis 2.1.3 ein Schaltele- - 7 - ment S2, wobei beide Schaltelemente Sl, S2, die symbolisch als Schalter dargestellt sind, bei ihrer jeweiligen Ansteuerung durch den Schaltkreis 2.1.6 die entsprechende Kontaktverbindung unterbrechen. Wenn das Funktionselement 2.1.6 über eine Verbindung bzw. Kopplung E2 die Aktivierung der kontaktbe- hafteten Kontaktverbindung II ...16 ... mitgeteilt erhält, so wird durch das Funktionselement 2.1.6 das Schaltelement S2 aktiviert und die Kontaktverbindung K1...K5 ... von Spulen 4, 5 und/oder Kondensatoren und/ oder anderen Übertragungselementen zum Schaltkreis 2.1.3 unterbrochen. Dann können gleichzeitig über die Spulen 4, 5 keine Manipulationen ausgeübt werden, wäh- rend die Kontakte aktiviert sind.
Wenn umgekehrt das Funktionselement 2.1.6 über El die Aktivierung der kontaktlosen Kontaktverbindung Kl ...K5 ... mitgeteilt erhält, so wird durch das Funktionselement 2.1.6 das Schaltelement Sl aktiviert und die Kontaktverbin- düng II...16 ... unterbrochen, so dass über die Kontakte 3 gleichzeitig, also während die Spulen 4, 5 aktiviert sind, keine Manipulationen über die Kontakte 3 ausgeführt werden können.
Gewerbliche Anwendbarkeit: Die Erfindung ist gewerblich zur Erhöhung der Sicherheit von Chipkarten gegen Manipulationen anwendbar, welche sowohl kontaktbehaftet als auch kontaktfrei zu arbeiten imstande sind. Die Nützlichkeit der Erfindung besteht insbesondere darin, dass auf diese Weise durch eine aktive Funktion bzw. durch einen aktiven Arbeitsmodus der Chipkarte weitere Funktionen der Chipkarte hingegen deaktiviert werden, indem elektrische Verbindungen unterbrochen werden.

Claims

- 8 -Patentansprüche.
1. Chipkarte mit einem Halbleiterchip, bei der zur Energieversorgung des Chips und zur bidirektionalen Datenübertragung mittels eines Terminals von und zum Chip erste Übertragungsmittel, wie Kontakte 3, und/oder zweite Übertragungsmittel, wie kontaktfreie Spulen 4,5 und/oder Kondensatoren, und/oder sonstige Energie- und Datenübertragungsmittel, vorgesehen sind, wobei auf dem Chip ein ansteuerbares Funktionselement (2.1.6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass 1. das Funktionselement (2.1.6) in Abhängigkeit von einer ersten oder zweiten Funktion bzw. einem ersten oder zweiten Arbeitsmodus des Halbleiterchips eines von zwei Schaltelementen (Sl oder S2) ansteuert,
2. wobei die erste Funktion bzw. Arbeitsmodus des Halbleiterchips durch einen Energie- und/oder Datenaustausch über das/die ersten Übertragungsmittel ge- kennzeichnet ist,
3. wobei die zweite Funktion bzw. Arbeitsmodus durch einen Energie- und/oder Datenaustausch über das/die zweite/n Übertragungsmittel gekennzeichnet ist,
4. wobei die erste Funktion aktiv ist, indem sie Teile oder die gesamte elektrische Verbindung des Daten- und/oder Energieaustausches zur Aufrechterhal- tung der zweiten Funktion der Karte über die weiteren Übertragungsmittel mit Ausnahme der aktiven Funktion unterbricht und umgekehrt.
2. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlich zuerst auftretende Funktion dominant Sl oder S2 bedient.
3. Chipkarte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktion über Kontakte in allen Fällen, da bereits andere Funktionen aktiv sind, dominant Sl oder S2 bedient.
4. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle der Aktivierung über Kontakte Leitungsverbindungen oder Signalausgänge oder Datenleitungen von und/oder zu weiteren Funktionsteilen an das Spannungsgrundpotential des Kontakteinganges gelegt werden. - 9 -
5. Chipkarte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb der Kontaktverbindung (II ...16 ...) von Kontakten (3) zu einem Schaltkreis (2.1.3) ein erstes elektronisches Schaltelement (Sl) und innerhalb der Kontaktverbindung K1...K5 ... von Spulen 4, 5 und/oder Kondensatoren und/oder anderen Übertragungselementen zu diesem Schaltkreis (2.1.3) ein zweites elektronisches Schaltelement (S2) angeordnet ist, wobei bei der Aktivierung der kontaktbehafteten Kontaktverbindung das Funktionselement (2.1.6) das zweite elektronische Schaltelement (S2) aktiviert, welches die Kontaktverbindung K1...K5 ... von den Spulen 4, 5 und oder den Kondensatoren und/oder anderen Übertragungselementen sperrt und umgekehrt bei der Aktivierung der Spulen und/oder der Kondensatoren und oder anderen Übertragungselementen.
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