Die Erfindung betrifft eine Frankiermaschine zum Frankieren von Postgut gemäß
dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Verfahren zum Schutz sicherheitsrelevanter
Funktionen und/oder Daten einer Frankiermaschine vor unberechtigtem
Zugriff gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 6.
Eine solche Frankiermaschine und ein solches Verfahren sind beispielsweise aus der
EP 789 333 A2 bekannt. Die dort beschriebene Frankiermaschine ist mit einem
Drucker zum Drucken des Postwertstempels auf das Postgut, mit einer Steuereinheit
zum Steuern des Druckens und peripherer Komponenten der Frankiermaschine,
mit einer Abrecheneinheit zum Abrechnen von Postgebühren, die in
nicht-flüchtigen Speichern gehalten werden, und eine Einheit zum kryptografischen
Absichern der Postgebührendaten ausgestattet. Die Abrecheneinheit und/oder die
Einheit zum Absichern des Druckens der Postgebührendaten kann von einem
Sicherheitsmodul realisiert werden.
Frankiermaschinen sind entweder eigenständige spezielle Geräte, oder es werden
vermehrt herkömmliche gegebenenfalls mit spezieller Hard- und Software
ausgerüstete Computer als Frankiermaschinen verwendet. Sicherheitsmodule für
Frankiermaschinen können als Multi-Chip-Module oder Ein-Chip-Systeme (zum
Beispiel Chipkarten) realisiert werden. Sie sind entweder konstruktiv fest mit der
Frankiermaschine verbunden, in diese einsteckbar oder als externes Gerät
anschließbar.
Zum Schutz sicherheitsrelevanter Funktionen und/oder Daten wie zum Beispiel der
Abrechnungsfunktion, der Postgebührendaten oder verwendeter kryptografischer
Schlüssel ist es bekannt, als Prozessor des Sicherheitsmodules ein OTP (One Time
Programmable) zu verwenden, auf dem sensible Daten auslesesicher gespeichert
werden. Außerdem kann das Sicherheitsmodul in einem einbruchsicheren
Sicherheitsgehäuse gekapselt sein.
Es gibt jedoch Situationen, in denen es erforderlich ist, bestimmten Personen Zugriff
auf alle oder bestimmte sicherheitsrelevante Funktionen und/oder Daten zu
ermöglichen. Dies ist beispielsweise zu Reparatur- oder Wartungsarbeiten, zum
Einspielen einer neuen Software oder anderen Servicezwecken erforderlich. Es muss
jedoch zuverlässig gewährleistet sein, dass nur die dafür berechtigten Personen
einen solchen Zugriff erhalten.
Aus der DE-OS 36 27 124 ist eine Frankiermaschine bekannt, bei der zur
Absicherung des Betriebs vor der Benutzung ein Kennwort abgefragt wird. Die
Kennworte verschiedener Benutzer sind dabei in der Frankiermaschine gespeichert
und bei Eingabe eines Kennworts wird dieses mit den gespeicherten Kennwörtern
verglichen. Eine Freigabe der Frankiermaschine für eine Frankierung erfolgt nur,
wenn das eingegebene Kennwort mit dem gespeicherten Kennwort übereinstimmt.
Als nachteilig bei einer solchen Frankiermaschine erweist sich jedoch, dass eine
Person nur in den Besitz eines Kennworts kommen muss, um Frankierungen zu
ermöglichen. Als Schutzmechanismus für sicherheitsrelevante Funktionen und/oder
Daten einer Frankiermaschine eignet sich dieses Verfahren jedoch nicht, da die
Gefahr zu groß ist, dass eine Person in den Besitz eines Kennwortes gelangt.
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Frankiermaschine zu
schaffen, bei der mit großer Sicherheit nur den dazu berechtigten Personen Zugriff
auf sicherheitsrelevante Funktionen und/oder Daten ermöglicht wird. Außerdem soll
ein entsprechendes Verfahren zum Schutz einer Frankiermaschine vor unberechtigtem
Zugriff angegeben werden.
Diese Aufgaben werden durch eine Frankiermaschine gemäß Anspruch 1 bzw.
durch ein Verfahren gemäß Anspruch 6 gelöst.
Der Erfindung liegt dabei der Gedanke zugrunde, beim Zugriff auf sicherheitsrelevante
Funktionen und/oder Daten quasi eine doppelte Sicherung einzubauen. Um
den gewünschten Zugriff zu erhalten, ist erstens ein Sicherheitskode einzugeben,
der erst im Sicherheitsmodul verschlüsselt wird, und zweitens muss ein Speichermedium,
zum Beispiel eine Diskette oder eine Chipkarte, vorhanden sein, auf dem
ein bereits verschlüsselter Zugangskode gespeichert ist. Dieses Speichermedium
muss ebenfalls der Leseeinheit zugeführt werden, damit der darauf verschlüsselte
gespeicherte Zugangskode für den Benutzer unsichtbar gelesen werden kann,
welcher anschließend mit dem verschlüsselten Sicherheitskode verglichen wird. Nur
wenn diese beiden Kodes übereinstimmen, wird anschließend der gewünschte
Zugriff freigegeben. Es genügt also weder allein der Besitz des Sicherheitskodes
noch allein der Besitz eines Speichermediums mit darauf gespeichertem verschlüsseltem
Zugangskode. Weder allein aus dem unverschlüsselten Sicherheitskode
noch allein aus dem verschlüsselten Zugangskode, der unter normalen
Umständen von einem Benutzer gar nicht ausgelesen werden kann, ist es möglich,
einen solchen Zugriff zu erreichen. Ohne Kenntnis des Verschlüsselungsalgorithmus
ist es weder möglich, aus dem unverschlüsselten Sicherheitskode den verschlüsselten
Zugangskode zu entwickeln, um ihn auf einem Speichermedium zu speichern,
noch ist es möglich, aus dem verschlüsselten Zugangskode, falls es gelänge, ihn
von einem Speichermedium auszulesen, den unverschlüsselten Sicherheitskode zu
entwickeln. Ein zusätzlicher Schutz wird auch dadurch gewährt, dass der
Sicherheitskode in unverschlüsseltem Zustand weder in der Frankiermaschine, wie
dies bei der DE-OS 36 27 124 der Fall ist, noch auf dem benötigtem Speichermedium
gespeichert ist.
Die Erfindung bietet somit wirksamen Schutz gegen unberechtigte Zugriffe auf
sicherheitsrelevante Funktionen und/oder Daten. Nur eine Person, die einen
bestimmten Sicherheitskode kennt und im Besitz eines Speichermediums mit darauf
gespeichertem zugehörigem Zugangskode ist, kann bei einer erfindungsgemäßen
Frankiermaschine den gewünschten Zugriff erhalten. Die entsprechenden
Sicherheitskodes und Zugangskodes bzw. die entsprechende Verschlüsselung
werden dabei von einer zentralen Sicherheitsstelle, zum Beispiel einem Postdienst
vergeben, der auch im Besitz des Verschlüsselungsalgorithmus ist und den
verschlüsselten Zugangskode auf einem Speichermedium speichert. Auf einem
solchen Speichermedium können sich dann auch Serviceprogramme, Diagnosedaten,
Software-Updates oder dergleichen befinden.
Der Zugriff kann auch auf spezielle Funktionen und/oder Daten der Frankiermaschine
mittels des Sicherheits- und des Zugangskodes beschränkt werden. Dazu
können von der zentralen Sicherheitsstelle mehrere Sicherheitskodes und mit
zugehörigen Zugriffskodes eingerichtet werden, denen jeweils unterschiedliche
Zugriffsberechtigungen zugeordnet sind.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Sicherheitskode eine
Benutzerkennung und ein Benutzerpasswort benutzt werden, wobei als Benutzerkennung
bevorzugt der Benutzername verwendet wird. Benutzerkennung und
Benutzerpasswort sind dann bei einem gewünschten Zugriff auf die Frankiermaschine
an einer Bedienungseinheit einzugeben, vergleichbar mit dem Anmeldevorgang
bei einem Computernetzwerk. In einer Weiterbildung davon ist außerdem
vorgesehen, dass das Benutzerpasswort, das weder in der Frankiermaschine noch
auf dem Speichermedium gespeichert ist, als Schlüssel für die in dem Sicherheitsmodul
stattfindende Verschlüsselung des Sicherheitskodes verwendet wird. Jeder
Benutzer, der somit einen Zugriff auf sicherheitsrelevante Funktionen und/oder
Daten einer Frankiermaschine erreichen will, hat somit einen eigenen Schlüssel.
In einer weiteren Ausgestaltung ist vorgesehen, dass das Sicherheitsmodul zur
Verschlüsselung des Sicherheitskodes mit einem Standard-Verschlüsselungsalgorithmus
ausgestattet ist. Dies kann beispielsweise ein DES-Algorithmus sein
(DES = Data Encryption Standard), wie er in "Angewandte Kryptografie-Protokolle,
Algorithmen und Sourcecode in C", Bruce Schneier, Addison-Wesley beschrieben
ist.
Bevorzugt ist in einer weiteren Ausgestaltung vorgesehen, dass der verschlüsselte
Zugangskode auf jedem Speichermedium enthalten ist, mit dem sicherheitsrelevante
Funktionen und/oder Daten gelesen, geschrieben, gelöscht und/oder verändert
werden sollen. Dies dient einer weiteren Erhöhung des Schutzes vor unberechtigten
oder ungewollten Manipulationen einer Frankiermaschine. So ist es beispielsweise
nicht möglich, dass eine Person, die aus irgendeinem Grunde in den Besitz des
Sicherheitskodes und eines Speichermediums mit zugehörigem verschlüsselten
Zugangskode gelangt ist und sich somit Zugriff auf die Frankiermaschine verschaffen
kann, auf einem weiteren Speichermedium beispielsweise die Abrechnungssoftware
oder Abrechnungsdaten kopiert oder einer darauf enthaltenen selbst
entwickelten Software manipuliert oder überschreibt.
Ein Verfahren zum Schutz einer Frankiermaschine vor unberechtigtem Zugriff auf
sicherheitsrelevante Funktionen und/oder Daten ist in Anspruch 6 angegeben.
Dieses Verfahren kann in entsprechender Weise wie die Frankiermaschine und wie
oben beschrieben weitergebildet sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
- Figur 1
- ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Frankiermaschine
und
- Figur 2
- eine schematische Darstellung zur Erläuterung der Erfindung.
Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Frankiermaschine mit
wesentlichen Funktionseinheiten. Eine Steuereinheit 1, zum Beispiel ein zentraler
Mikroprozessor (CPU), steuert den Druck von Postwertstempeln, was mit Hilfe
eines Druckers 2 erfolgt. Die Steuereinheit 1 ist über einen Steuerbus 3, der
Adress-, Daten- und Steuerleitungen enthält, mit einem Sicherheitsmodul 4 und mit
dem Drucker 2 verbunden.
Weiter ist die Steuereinheit 1 über den Steuerbus 3 mit einem nicht-flüchtigen
Speicher 5 und einem Arbeitsspeicher 6 verbunden. Im Speicher 5 ist ein zentrales
Steuerprogramm für die Steuereinheit 1 als Befehlsfolge abgelegt. Außerdem sind
im Speicher 5 Vorlagen zum Zusammenstellen des Druckbildes des Postwertstempels
gespeichert. Die Steuereinheit 1 lädt die gewünschte Vorlage in den
Arbeitsspeicher 6 und bearbeitet die Vorlage entsprechend den Eingaben einer
Bedienperson. Nach diesen Eingaben, zu denen auch die Eingabe des Portowertes
zählt, wird das gewünschte Druckbild erzeugt und im Arbeitsspeicher 6 gespeichert.
Über eine am Steuerbus 3 angeschlossene Tastatur 7 kann die Bedienperson die
Frankiermaschine bedienen und zum Beispiel das Druckbild vorgeben. Eine von der
Steuereinheit 1 angesteuerte Anzeige 8 informiert die Bedienperson über die
Abläufe in der Frankiermaschine. Eine mit dem Steuerbus 3 verbundene Ein/Ausgabeeinheit
9 ist mit einem Lesegerät 10 verbunden, das beispielsweise ein
Diskettenlaufwerk, ein Chipkarten-Lesegerät oder ein anderes Lesegerät zum
Aufnehmen und Lesen eines Speichermediums sein kann. Außerdem ist die Ein/Ausgabeeinheit
9 mit nicht dargestellten Antriebselementen der Frankiermaschine
und mit Sensoren verbunden, die den Zustand der Frankiermaschine überwachen.
Auch ein nicht dargestelltes Transport- und Wiegesystem für das Postgut kann dort
angeschlossen sein.
Das Sicherheitsmodul 4 umfasst im wesentlichen eine Abrecheneinheit und eine
Verschlüsselungseinheit. Hinsichtlich der Funktionsweise und des Aufbaus der
Abrecheneinheit sei auf die bereits genannte EP 789 333 A2 verwiesen.
Die Funktionsweise der Erfindung soll anhand der Figur 2 näher erläutert werden.
Wenn eine Person, beispielsweise ein Servicetechniker wegen einer Störung der
Frankiermaschine, einen Zugriff auf sicherheitsrelevante Funktionen und/oder Daten,
beispielsweise auf die Abrecheneinheit oder Abrechnungsdaten, haben muss, so
laufen bei einer erfindungsgemäßen Frankiermaschine folgende Vorgänge ab:
Zunächst wird die Person auf der Anzeige 8 aufgefordert, als Sicherheitskode Name
und Passwort in den Eingabefeldern 81, 82 einzugeben. Mittels eines auf dem
Sicherheitsmodul 4 installierten und ablaufenden Verschlüsselungsalgorithmus 41
wird aus diesen Eingabedaten der verschlüsselte Sicherheitskode S gebildet und
einer Prüfeinheit 42 zugeführt. Außerdem muss im Lesegerät (10 in Figur 1) ein
Speichermedium, im Beispiel eine Diskette 11, eingelegt sein, auf der ein
verschlüsselter Zugangskode Z gespeichert ist. Dieser wird von der Diskette 11
ausgelesen und ebenfalls der Prüfeinheit 42 zugeführt. Dann erfolgt ein Vergleich
des verschlüsselten Sicherheitskodes S mit dem verschlüsselten Zugangskode Z.
Bei einer Übereinstimmung wird anschließend der Zugriff freigegeben, während bei
Nicht-Übereinstimmung der Zugriff verwehrt wird. Der Zugriff wird auch verwehrt,
wenn entweder Name 81 und/oder Passwort 82 falsch sind oder nicht zu dem auf
der Diskette 11 gespeicherten Zugangskode Z gehören. Auch bei fehlender Diskette
11 ist kein Zugriff möglich.
Die Frankiermaschine kann so ausgestaltet sein, dass der Zugriff nur so lange
freigegeben ist, wie auch das Speichermedium 11 in das Lesegerät 10 eingeführt
ist. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der verschlüsselte Zugangskode
Z in regelmäßigen Zeitabständen immer wieder von der Diskette 11 gelesen
und mit dem Sicherheitskode S verglichen wird. Dadurch kann beispielsweise
ausgeschlossen werden, dass ein Zugriff auch noch dann möglich ist, wenn die
zugriffsberechtigte Person sich zwar von der Frankiermaschine entfernt und auch
die Diskette 11 entnommen hat, Name 81 und Passwort 82 jedoch noch
eingegeben sind.
Wie unmittelbar erkennbar ist, können die erfindungsgemäße Frankiermaschine und
das erfindungsgemäße Verfahren auch anders als in den Figuren gezeigt ausgestaltet
sein. Beispielsweise kann zur Speicherung des verschlüsselten Zugangskodes
Z ein anderes Speichermedium als eine Diskette verwendet werden, und der
Sicherheitskode muss nicht zwingend aus Name und Passwort bestehen. Die
Realisierung der Frankiermaschine erfolgt vorteilhafterweise auf einem handelsüblichen
PC mit angeschlossenem Drucker und mit gegebenenfalls zusätzlichen
Hardwarebauteilen.
Die Erfindung ist nicht auf die vorliegende Ausführungsform beschränkt, da
offensichtlich weitere andere Ausführungsformen entwickelt bzw. eingesetzt
werden können, die - vom gleichen Grundgedanken der Erfindung ausgehend - von
der Erfindung umfasst werden sollen.