ES2230110T3 - Dispositivo de llave y cerradura. - Google Patents
Dispositivo de llave y cerradura.Info
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Abstract
Un dispositivo de llave y cerradura que tiene una llave y una cerradura comprendiendo: - una pluralidad de primeros dispositivos (10) pertenecientes a un grupo de primeros dispositivos, teniendo cada primer dispositivo (10) - un primer procesador (16) electrónico, - una primera memoria (17, 18) conectada a dicho primer procesador electrónico, y - un primer elemento de conexión (15) conectado a dicho primer procesador electrónico - un segundo dispositivo (20) que tiene - un segundo procesador (26) electrónico, - una segunda memoria (27, 28) conectada a dicho segundo circuito electrónico, y - un segundo elemento de conexión (25) conectado a dicho segundo procesador electrónico, y adaptado para cooperar mecánicamente con dicho primer elemento de conexión (15) cuando dicha llave es insertada en la cerradura de forma que transfiere información entre dichas llave y cerradura, y - una fuente de alimentación de energía (13) - un mecanismo de bloqueo eléctrico (40) adaptado a bloquear el funcionamiento de la cerradura cuando se inserta en la cerradura una llave no autorizada.
Description
Dispositivo de llave y cerradura.
La presente invención se refiere generalmente a
los dispositivos de llave y cerradura, y más específicamente a un
dispositivo electromecánico de llave y cerradura y a un dispositivo
de llave.
Es conocida previamente una variedad de
dispositivos de cerradura que usan dispositivos electrónicos para
aumentar la seguridad de la cerradura y para proporcionar una
administración, gestión y control de llaves y personal efectivos.
Sin embargo, la demanda de sistemas de cerradura con un alto nivel
de seguridad y que al mismo tiempo sean fáciles de administrar es
continuamente creciente.
La solicitud de patente alemana DE 196 00 556 A1
correspondiente a la solicitud de patente del Reino Unido GB 2309
048 describe una cerradura que envía un número aleatorio a una
llave, la cual aplica un criptoalgoritmo de al número aleatorio y
devuelve una palabra clave a la cerradura. En la cerradura, la
palabra clave es comparada con una palabra clave deseada, que se
genera aplicando el mismo algoritmo de encriptación al número
aleatorio. Entonces se genera una señal de autenticación siempre que
la palabra clave y la palabra clave deseada estén sustancialmente
de acuerdo, pero no necesariamente por completo. El sistema descrito
de llave y cerradura tiene diversas limitaciones y desventajas. La
comunicación entre la cerradura y la llave es inalámbrica, lo que
introduce ruido en la información transmitida. Por tanto, el nivel
de seguridad disminuye al tenerse que admitir un cierto grado de
disparidad entre los resultados calculados en la cerradura y la
llave. Esto puede admitirse en una aplicación de cerradura de un
coche, como es aquí el caso, pero no en las aplicaciones de
cerraduras normales. Además, la llave está limitada al uso con una
única cerradura, haciendo así el sistema inutilizable en un sistema
de llave
maestra.
maestra.
La solicitud de patente europea EP 0 816 800
describe un sistema de llave única que comprende una cerradura,
llaves y un codificador. La cerradura incluye un circuito
electrónico que almacena un código de acceso y un código de
identificación para las llaves con restricciones específicas. Las
llaves incluyen circuitos electrónicos que guardan los códigos de
acceso para una o para varias llaves. Sin embargo, una desventaja
con el sistema de llave única descrito es que es posible leer desde
fuera o interceptar los datos, rebajando el nivel de seguridad.
El documento EP 0 427 466 A describe un sistema
de seguridad sin base de datos que incluye una tarjeta inteligente
portátil y un ordenador 600 anfitrión que comprende un dispositivo
de autenticación, el cual guarda una versión encriptada de una
clave secreta asociada con una tarjeta inteligente autorizada. Esto
elimina la necesidad de que el ordenador guarde números de
identificación personal individuales para cada usuario que busca
acceso al ordenador.
El documento EP 0 492 692 describe un sistema de
acceso remoto para obtener acceso a un vehículo. Por medio de una
generación compleja de números aleatorios, se eliminan los
problemas asociados con la transmisión de señal por ondas de
radiofrecuencia, en el que es posible interceptar estas señales y a
continuación registrarlas para una retransmisión posterior a fin de
operar el vehículo.
Un objeto de la presente invención es
proporcionar un dispositivo de cerradura electromecánica del tipo
inicialmente mencionado en el que el usuario no observe ninguna
diferencia de uso respecto a una cerradura mecánica tradicional.
Otro objeto de la invención es proporcionar un
dispositivo de cerradura que sea más seguro y fiable que las
cerraduras conocidas.
Otro objeto es proporcionar un dispositivo de
cerradura en el que se facilite la asignación de llaves.
Otro objeto es proporcionar una adición o borrado
fácil de la autorización de acceso al funcionamiento de un bombín
por una llave.
Otro objeto es proporcionar un dispositivo de
cerradura electromecánica con una transmisión fiable de datos y
energía entre la llave y el bombín y con un tiempo de demora corto
para el funcionamiento del bombín.
Otro objeto todavía es proporcionar un
dispositivo de cerradura que permita una sustitución y mejora fácil
de cerradura mecánica a electromecánica de un dispositivo de
cerradura existente.
Otro objeto es proporcionar un dispositivo de
cerradura en el cual el sistema de llave no esté limitado por
restricciones mecánicas.
La invención se basa en la constatación de que no
se intercambian claves secretas entre una llave y una cerradura,
sino que en su lugar un número aleatorio genera la información
necesaria para determinar si una llave está autorizada. Este número
aleatorio se usa junto con identificaciones de la cerradura o de la
llave a fin de lograr una combinación de cerradura y llave con
características mejoradas.
Así, según la invención se proporciona un
dispositivo de llave y cerradura como el definido en la
reivindicación 1.
En las reivindicaciones subordinadas se definen
realizaciones preferidas adicionales.
La invención proporciona un dispositivo de llave
y cerradura, y un dispositivo de llave por medio del cual se
supera, o al menos se mitiga, al menos alguno de los problemas de la
técnica anterior.
A continuación se describe la invención mediante
un ejemplo, haciendo referencia a los dibujos anexos, en los
cuales:
la Fig. 1 es una vista general de una cerradura y
una llave según la invención;
la Fig. 2a es una vista lateral de una primera
realización de una llave según la invención;
la Fig. 2b es una vista lateral de una segunda
realización de una llave según la invención;
la Fig. 3 es un diagrama de bloques de la
circuitería electrónica del dispositivo de llave y cerradura según
la invención;
las Figs. 4a y 4b son una vista esquemática de
los elementos de información electrónica de una llave y de una
cerradura, respectivamente;
la Fig. 5 es un diagrama de flujo que describe
una realización del proceso de autenticación de la invención, y
la Fig. 6 es un diagrama de flujo que describe
una realización alternativa del proceso de autenticación de la
invención.
A continuación se dará una descripción detallada
de la invención. En la Fig. 1 se muestran una llave 10 y una
cerradura 20. Estas dos partes principales tienen una forma como la
de los dispositivos conocidos. Esto significa que un usuario
familiarizado con las cerraduras convencionales no experimentará
ninguna dificultad en usar la cerradura según la invención. Esto
también significa que se puede reemplazar un bombín de cerradura
convencional por el bombín de cerradura mostrado en la Fig. 1. Así,
puede tener lugar una mejora de la cerradura convencional,
totalmente mecánica sin encontrar ningún problema.
Preferiblemente, la cerradura es un bombín del
tipo "introduce y actúa" o un bombín de tipo "mantenerse
solo" con la posibilidad de aceptar llaves con la clave mecánica
y eléctrica correcta.
Una característica de la cerradura es que puede
excluir llaves de una cerradura eléctricamente. Una llave correcta
puede hacer girar el pasador siempre que se inserte por entero y en
ambas direcciones como venga dado por la caja de la cerradura o
pestillo al cual se une el bombín. Una vez se saca la llave, se
inicia un nuevo ciclo de autorización cuando se vuelve a insertar
una llave.
El bombín de la cerradura está hecho de una
envolvente 21 y un núcleo o pasador 22 dispuesto en un orificio de
la envolvente 21, como es convencional. El bombín comprende también
elementos de bloqueo mecánico (no mostrados). Se dispone unos medios
de bloqueo eléctrico y un actuador 40 (mostrado en la Fig. 3) en el
pasador 22, donde la función del actuador es controlar los medios de
bloqueo. La función de los medios de bloqueo mecánicos y eléctricos
es bloquear el funcionamiento de la cerradura si se insertara una
llave que presenta una clave mecánica y/o eléctrica incorrecta.
Así, el usuario particular no verá ninguna
diferencia respecto al uso de una llave mecánica tradicional. Él o
ella inserta su llave y la gira hasta que el pestillo o resbalón de
la cerradura es retraído (o desplazado a una posición cerrada).
La única diferencia es que puede haber una
presentación u otra indicación sobre la llave que haga referencia a
la energía que queda en la pila para indicar si la pila ha sido
descargada hasta un nivel que exige sustitución.
El tipo de elemento de bloqueo mecánico podría
ser cualquier elemento convencional, tal como una aguja, barra
lateral, bola, y disco o por medio de rotación loca del pasador del
bombín.
La posición de bloqueo por defecto es siempre
cerrada. Esto asegura que no habrá paso libre alguno para una
persona no autorizada en caso, por ejemplo, de fallo eléctrico. Se
debería asegurar siempre mecánicamente la posición cerrada cuando
se retira la llave del bombín o cuando se devuelve a su posición
insertada para un bombín de disco.
La llave 10 comprende una parte de empuñadura 11
y una parte 12 de paletón u hoja, véase la Fig. 2a. La empuñadura
11 comprende una pila 13 y una circuitería 14 electrónica que
comprende un chip microprocesador con memoria asociada, etc., cuya
función se describirá más adelante haciendo referencia a la Fig. 3.
La parte 12 de paletón está provista en su extremo exterior de un
elemento de conexión 15 en la cerradura 20. La circuitería
electrónica está alimentada por la pila 13, indicada con una línea
de interconexión en la Fig. 2a, y está conectada también al elemento
de conexión 15.
En la Fig. 2b se describe una realización
alternativa de la llave según la invención. En ella, el elemento de
conexión 15 está situado en el borde de la parte de empuñadura 11
para cooperar con un elemento de conexión situado en la cara de la
cerradura 20. En todos los demás aspectos, el elemento de conexión
15 de la Fig. 2b funciona como el de la Fig. 2a.
La pila 13 proporcionada en la llave 10 es
cualquiera de los tipos convencionales disponible en los comercios
que venden cámaras y/o relojes, en droguerías, etc. La pila se
sostiene en su sitio por medio de un sujetador de pilas
convencional. De ese modo, es fácil sustituir una pila usada. La
única herramienta que se necesita es una moneda o similar. En una
realización alternativa, se usa una abertura hermética o de alto
nivel de seguridad, en los casos en los que se prefiere esto.
La sustitución de la pila no borrará datos o
afectará a las funciones. Sin embargo, se necesitará poner en hora
un reloj después de un cambio de pila. Esta puesta en hora del
reloj es efectuada, por ejemplo, mediante la inserción en una unidad
de programación de llave.
Cuando la pila está casi descargada, se notifica
al usuario de que es necesario un cambio de pila. Esto se hace, por
ejemplo, mediante una presentación de LCD, un zumbador o un número
creciente de fallos de desbloqueo. Se usa la temperatura del chip
para compensar la tensión en disminución y evitar un agotamiento
precoz de la pila.
La penalización de desbloqueo empieza cuando la
electrónica detecta un nivel de tensión demasiado bajo a
temperatura normal. La llave apenas abrirá cada segundo intento y
sucesivamente cada vez con menor frecuencia. De este modo, se alerta
al usuario del hecho de que es el momento de cambiar la pila.
A continuación se describirá en detalle la
circuitería electrónica de la llave 10 y la cerradura 20.
La electrónica está bien protegida contra
cualquier forma de manipulación fraudulenta, lectura ilegal o cambio
de información. Con esta finalidad, se han tomado precauciones para
salvaguardar y aislar todos los módulos eléctricos de
manipulaciones externas, manejos y riesgos ambientales. Por ejemplo,
el microprocesador ha sido diseñado con medidas para proteger la
integridad de la memoria del chip.
A continuación se describirá la electrónica de la
llave 10, haciendo referencia a las Figs. 2a, 2b y 3.
En la Fig. 3 se ve que la electrónica de la llave
incluye un microprocesador 16 y la memoria asociada 17 y 18 y un
circuito analógico 19. La pila 13 está conectada al microprocesador
16. Sin embargo, también está conectada a un elemento de conexión
15, mediante el cual se puede transferir energía de la pila de la
llave a la electrónica de la cerradura.
El microprocesador 16 puede ser de cualquier tipo
convencional. Sin embargo, se prefiere que sea un circuito hecho a
la medida que incorpora las partes necesarias para realizar los
importantes algoritmos que se tratan más adelante. También, los
incrementos adicionales de la velocidad con la que se realiza el
procedimiento de autenticación, impidiendo demoras no deseadas
cuando se hace funcionar la cerradura. Se puede llevar a cabo este
algoritmo de encriptación parcial o totalmente en hardware o
software dentro del microprocesador 16.
Existe una parte analógica 19 en la electrónica
de la llave, que actúa como una interfaz para la electrónica
digital. Se dispone en la cerradura una parte 29 analógica
correspondiente, véase más adelante. En la cerradura, la parte 29
analógica funciona como una interfaz para el actuador 40.
Las partes analógicas realizan también diversas
tareas adicionales, tales como detectar que una llave está en
contacto con una cerradura. También realizan una tarea de seguridad
muy importante, protegen la electrónica y el actuador contra la
manipulación fraudulenta/apertura de la cerradura o de la llave por
ataques electrónicos, tales como alta tensión, corriente, pruebas
repetitivas de claves, etc. Se puede lograr esta protección
mediante una destrucción de la parte analógica de la llave y/o de la
cerradura y así garantizar que el actuador no introduzca la
posición de no bloqueo.
La Fig. 5 muestra también las memorias 17, 18
conectadas al microprocesador. La función de la primera memoria 17
de la llave es guardar datos concernientes a la identidad de la
llave, identidad de la cerradura, etc., véase más adelante. La
segunda memoria 18 es una memoria a prueba de manipulación
fraudulenta protegida contra intentos físicos exteriores de leer su
contenido. En esa memoria 18 se guardan todos los elementos
secretos de información, tales como códigos de encriptación. También
se podría guardar en la misma el software para mejor seguridad.
Por razones de seguridad, todos los datos
importantes que se encuentran en las memorias 17, 18 se encriptan
usando los algoritmos de los que se trata a continuación. Así, los
datos son difíciles de interpretar en el caso improbable de que una
persona no autorizada fuera capaz de leer el contenido de la
memoria.
La electrónica de la cerradura 20 es casi
idéntica a la de la llave 10, con la excepción de que no existe
batería en la cerradura y, opcionalmente, existe una circuitería de
accionamiento del actuador adicional (no representada). Está el
elemento de conexión 25, adaptado para cooperar con el elemento de
conexión 15, a fin de establecer la transferencia de energía y de
datos entre la llave 10 y la cerradura 20. El punto de contacto
entre los elementos de conexión 15, 16 es así usado para transferir
tanto energía como datos. El material de la llave, al ser de un
metal adecuado, sirve como masa. El elemento de conexión 25 está
conectado al microprocesador 26 con las memorias asociadas 27, 28.
El hardware del microprocesador 26 es idéntico al del
microprocesador 16. De esta manera, se logran ahorros de costos, y
la electrónica de la llave y la electrónica de la cerradura serán
más fáciles de programar.
Una ventaja con el dispositivo de llave y
cerradura de la invención es por tanto que los chips
correspondientes se pueden usar para la llave y para la cerradura.
El microprocesador puede operar de modos diferentes, con conexión a
una pila y sin ella, con alimentación de energía continua o sin
ella, como cerradura o como llave, controlando un actuador o no,
etc., reduciendo así los costos. De esta manera, se puede disponer
una pila en la llave, en el bombín o en ambos, en la llave y en el
bombín.
La electrónica rechaza la entrada a cualquiera si
las memorias han sido manipuladas. Para restablecer el estado se usa
una llave de sistema junto con un software de programación para
volver a instalar las llaves en el bombín. Se puede comprobar el
estado con una caja de ensayo.
La función normal del actuador es desbloquear
(abrir) electrónicamente el mecanismo de bloqueo y rebloquear
(cerrar) mecánicamente el mecanismo de bloqueo cuando se saca la
llave. El rebloqueo del mecanismo se puede realizar también cuando
se hace girar al pasador hacia atrás a la posición cerrada del
bombín. También se puede usar la electrónica para rebloquear
eléctricamente el mecanismo de bloqueo, si así se desea.
Todas las llaves y cerraduras tienen una única
identidad electrónica o clave que comprende varios elementos de
información que controlan la función de las llaves y las
cerraduras. Los elementos de información de una llave o cerradura se
describirán a continuación haciendo referencia a la Fig. 4a y 4b,
respectivamente.
La clave electrónica se divide en diferentes
segmentos para su uso por los fabricantes, distribuidores y
clientes. Algunos elementos públicos son comunes para los
dispositivos de un sistema de llaves maestras mientras que se
proporciona un segmento secreto para información secreta.
Para la presente invención, cada clave de llave
electrónica comprende las siguientes partes relevantes, véase la
Fig. 4a:
\bullet Identidad pública de la llave
(PKID)
\bullet Identidad secreta de la llave
(SKID)
\bullet Clave de encriptación (K_{DES})
En forma correspondiente, cada clave de cerradura
electrónica comprende las partes siguientes, véase la Fig. 4b:
\bullet Identidad pública de la cerradura
(PLID)
\bullet Identidad secreta de la cerradura
(SLID)
\bullet Clave de encriptación (K_{DES})
A continuación se describirán con mayor detalle
los elementos básicos.
PKID /PLID únicamente identifica un dispositivo
en un sistema de llave maestra. Como su nombre indica, esta
información es pública, no se han tomado medidas extra de seguridad
para impedir que alguien use esta información.
La identidad secreta de un dispositivo es un
número generado aleatoriamente que, en la realización preferida es
el mismo para un grupo de dispositivos. Como su nombre indica, esta
información se oculta de cara al exterior, es decir, es una
información no legible de uso interno de un dispositivo.
La K_{DES} comprende una clave de
encriptación generada aleatoriamente. En la realización preferida,
se usa el algoritmo de encriptación DES, parcialmente por su
velocidad, y preferiblemente el Triple DES (3DES).
En la realización preferida, K_{DES}, es
idéntica en todos los dispositivos de un sistema de llave
maestra.
K_{DES} no es legible en modo alguno
desde el exterior y se usa por el algoritmo ejecutado internamente
de los dispositivos de llave y cerradura. Esta es una
característica muy importante puesto que elimina la posibilidad de
copiar una llave simplemente leyendo el contenido de su
memoria.
Se puede usar K_{DES} en los procesos de
autorización que tienen lugar entre dispositivos diferentes, como
en la realización descrita con referencia a la Fig. 6. Así, para
que una llave sea capaz de hacer funcionar una cerradura, tanto la
llave como la cerradura deben tener la misma K_{DES}. De
otro modo fallará el proceso de autenticación, como se describirá
con mayor detalle a continuación.
En cada cerradura existe una tabla de
autenticación guardada en la memoria electrónica. La tabla de
autenticación determina que llaves son aceptadas por la cerradura en
cuestión. A continuación se describirá la configuración y
función.
En su forma básica, la tabla de autenticación
simplemente recoge las llaves autorizadas en la cerradura en
cuestión, véase la Fig. 5, bajo el título "CERRADURA". Así,
para iniciar un procedimiento de autenticación, la PKID de una llave
insertada en la cerradura debe estar en la lista de llaves
autorizadas. Una llave aparece en la lista por su identidad única,
que está determinada por la PKD, como ya se ha explicado.
Como ya se indicó, cuando una llave está en la
lista de la tabla de autorización, también se guarda la identidad
secreta SKID correspondiente de la llave en cuestión. En la
realización preferida, la SKID es la misma para todas las llaves de
un grupo de llaves y se usa por razones de seguridad. No es posible
leer la SKID de las llaves o cerraduras sin haber cumplido
procedimientos especiales de autenticación por medio de una llave
de sistema.
En aplicaciones en las que se guarda una tabla de
autenticación en la memoria del bombín para controlar los
privilegios de acceso en la puerta, se realiza un procedimiento de
identificación o autenticación. A continuación se explicará un
primer procedimiento básico haciendo referencia a la Fig. 5, en el
cual se presentan a la izquierda las etapas realizadas en la
electrónica 14 de la llave, y se presentan a la derecha las etapas
realizadas en la electrónica 24 de la cerradura. Antes de que se
inicie el procedimiento de autenticación, la llave 10 en cuestión se
inserta en la cerradura 20.
En el presente ejemplo, la PKID de la llave
insertada es "1234" y la SKID es "0017". La PLID es
"9876". La lista de llaves autorizadas de la cerradura
contiene las PLID y SLID para todas las llaves autorizadas, es
decir, PKID_1 y SKID_1 para la primera llave, PKID_2 y SKID_2 para
la segunda llave, etc. En el ejemplo, los datos para la primera
llave corresponden a los datos de la llave insertada.
En primer lugar, en la etapa 100, la PKID se
recupera de la memoria 17 de la llave y se transmite a la
electrónica 24 de la cerradura. En el presente caso, se transmite
la información "1234", la cual es información pública. Se
recibe esta información y se procesa por la electrónica 24 de la
cerradura en la etapa 200, mirando a través de la tabla de
autorización para encontrar si la PKID recibida corresponde con
PKID_1 y el procedimiento de autenticación puede por tanto pasar a
la etapa 210.
En la etapa 210, la electrónica de la cerradura
genera una palabra aleatoria RND, en el presente ejemplo
"4711". Esta palabra aleatoria es transmitida a la electrónica
de la llave en la etapa 220, en la cual es recibida y procesada,
etapa 110. Tanto la electrónica de la llave como la de la cerradura
tienen ahora conocimiento de RND y SKD.
En las etapas siguientes, 120 para la llave y 230
para la cerradura, se calculan las palabras clave CODE_KEY y
CODE_LOCK. En este ejemplo simplificado, se calculan las palabras
clave como funciones de RND y SKD y más específicamente como una
suma simple de RND y SKD. Esto da el cálculo siguiente:
| RND | 4711 |
| SKID | 0017 |
| palabra-clave | 4728 |
En la etapa 130, la electrónica de la llave envía
su palabra clave calculada CODE_KEY "4728" a la cerradura, la
cual en la etapa 240 recibe y procesa la información. En la
electrónica de la cerradura, se comparan CODE_KEY y CODE_LOCK. En
la etapa 250, si CODE_KEY y CODE_LOCK son idénticas, se termina con
éxito el procedimiento de autenticación y el actuador 40 es
desplazado a una posición de no bloqueo.
Así, los microprocesadores 16 y 26 de la llave y
de la cerradura, respectivamente, tienen un código y algoritmo
respectivos. Cuando el número aleatorio es comunicado de la
cerradura a la llave, se inicia un cálculo en el microprocesador
respectivo 16 y 26. Se comparan los resultados de los cálculos y si
son idénticos se habilita al mecanismo de bloqueo eléctrico por
medio del actuador 40.
De este modo, se pueden expresar las funciones de
la llave y de la cerradura de la siguiente manera:
Función llave (número aleatorio, secreto) =
resultado (llave)
Función cerradura (número aleatorio, secreto) =
resultado (bombín)
Si resultado (llave) = resultado (bombín)
entonces correcto
En una realización alternativa del procedimiento
de autenticación según la invención, se introduce la clave de
encriptación K_{DES} anteriormente mencionada. La
introducción de K_{DES} añade un nivel de seguridad
adicional. A continuación se describirá esta realización
alternativa haciendo referencia a la Fig. 6, en la cual las etapas
están numeradas como en a Fig. 5, pero con un signo prima
adicional.
Cuando la llave ha generado la palabra clave
CODE_KEY, ésta es encriptada, véase la etapa 130'. En esta
encriptación, se usa para la misma una combinación de
K_{DES}, SKID, y RND. Esto proporciona una transferencia de
información más segura entre la llave 10 y la cerradura 20. Después
de haber sido transferida desde la llave 10 a la cerradura 20, la
CODE_KEY encriptada es desencriptada usando la información
K_{DES}, SKID_1 y RND almacenada en la cerradura, y se
realiza la comparación como en la primera realización en las etapas
250' y 260'.
Se pueden añadir a los procedimientos descritos
anteriormente con referencia a las Figs. 5 y 6 características
adicionales. Por ejemplo, en la etapa 220 se puede usar también la
PLID junto con el RND. La información añadida se puede usar de más
de una manera. En primer lugar, se podría usar para actualizar un
seguimiento de auditoría de la llave, es decir, para crear una
lista de todas las cerraduras en las cuales se ha usado la llave.
También, puede haber una lista en la memoria de la llave que indique
todas las cerraduras con las cuales se puede usar la llave. En el
caso de que no se encuentre la PKID en esa lista de la memoria de
la llave, el procedimiento de autenticación se aborta en la etapa
110.
En los ejemplos descritos, el número aleatorio
RND ha sido calculado por la electrónica de la cerradura. Sin
embargo, se percibe que este cálculo puede ser también efectuado
por la electrónica de la llave.
En los ejemplos descritos, SKID y RND se han
usado como variables cuando se calculan las palabras clave. Se
percibe que también pueden usarse otros elementos de información.
Por ejemplo, se puede guardar en la llave una lista de cerraduras
autorizadas, con los elementos de información PLID y SLID guardados
en esta lista. En vez de usar la SKID para calcular las palabras
clave, o además de ello, se puede usar la SLID. Esto podría ser
particularmente conveniente en un sistema de cerraduras
industriales, en el cual existen muchas cerraduras, pero pocas
llaves.
El algoritmo descrito para calcular las palabras
clave se ha mantenido irrealmente simple en aras de la claridad y
del fácil entendimiento. Se percibe que en la práctica se usará un
algoritmo mucho más avanzado.
Se ha indicado que los elementos enteros de
información extra se usan, por ejemplo, para el cálculo de las
palabras clave. Se percibe que también se puede usar una parte de
un elemento de información sin sacrificar la seguridad. Por el
contrario, si sólo se usa una parte, por ejemplo, una identificación
secreta, esto podría de hecho aumentar el nivel de seguridad en el
caso de que una persona fraudulenta se hiciera con la
identificación secreta.
Gracias a la seguridad inherente de un
dispositivo de llave y cerradura según la invención, cualquier
ataque con éxito requiere el uso de equipo muy costoso por gente
muy experta y capacitada. Cualquier ataque con éxito de este tipo no
tiene influencia negativa alguna en el uso de sistemas distintos de
aquel sometido al ataque. El sistema es sustituido por un sistema
nuevo o es totalmente reprogramado, requiriendo el mismo esfuerzo
para un nuevo ataque con éxito. Para asegurarse una seguridad tal,
se proporciona doble identificación/autenticación en la comunicación
entre la llave y el bombín. Además, se puede usar adicionalmente un
verdadero generador aleatorio para aumentar la seguridad.
Anteriormente se han descrito realizaciones
preferidas de la invención. La persona experta en la técnica
percibe que el dispositivo de llave y cerradura según la invención
se puede variar sin apartarse del objeto de la invención, tal como
ha sido descrito en las reivindicaciones. Así, debería entenderse
que las memorias 17, 18 y 27 y/o las partes analógicas 19, 29
podrían ser integradas con el respectivo procesador 16 y 26 o ser
chips separados, dependiendo de los requisitos de seguridad,
etc.
Se ha mostrado una única pila 13 en la llave. Sin
embargo, con una pila dispuesta tanto en la llave como en la
cerradura, no existe necesidad de transferir energía a través de
los elementos de conexión 16, 26.
Claims (18)
1. Un dispositivo de llave y cerradura que tiene
una llave y una cerradura comprendiendo:
- -
- una pluralidad de primeros dispositivos (10) pertenecientes a un grupo de primeros dispositivos, teniendo cada primer dispositivo (10)
- -
- un primer procesador (16) electrónico,
- -
- una primera memoria (17, 18) conectada a dicho primer procesador electrónico, y
- -
- un primer elemento de conexión (15) conectado a dicho primer procesador electrónico
- -
- un segundo dispositivo (20) que tiene
- -
- un segundo procesador (26) electrónico,
- -
- una segunda memoria (27, 28) conectada a dicho segundo circuito electrónico, y
- -
- un segundo elemento de conexión (25) conectado a dicho segundo procesador electrónico, y adaptado para cooperar mecánicamente con dicho primer elemento de conexión (15) cuando dicha llave es insertada en la cerradura de forma que transfiere información entre dichas llave y cerradura, y
- -
- una fuente de alimentación de energía (13)
- -
- un mecanismo de bloqueo eléctrico (40) adaptado a bloquear el funcionamiento de la cerradura cuando se inserta en la cerradura una llave no autorizada,
- -
- donde dicha primera memoria (17, 18) está adaptada para guardar una identidad pública (PKID; PLID) y una identidad secreta (SKID, SLID).
caracterizado
porque
- -
- dicho dispositivo de llave y cerradura comprende un mecanismo de bloqueo mecánico,
- -
- dicha primera memoria está adaptada para guardar una única identidad secreta,
- -
- dicha identidad secreta es la misma para los primeros dispositivos pertenecientes al grupo de primeros dispositivos,
- -
- la segunda memoria (27,28) está adaptada para guardar la identidad pública (PKID_1, PLID_1) y la identidad secreta (SKID_1, SLID_1) para los primeros dispositivos autorizados,
- -
- dicho primer procesador (16) electrónico está dispuesto para identificarse él mismo a dicho segundo procesador (26) electrónico por dicha identidad pública (PKID; PLID), y
- -
- dichos primer y segundo procesadores (16, 26) electrónicos están dispuestos para intercambiar un número aleatorio (RND) y para calcular una palabra clave (CODE_KEY, CODE_LOCK) respectiva usando al menos una parte de dicha identidad secreta (SKID; SLID) y al menos una parte de dicho número aleatorio (RND),
- -
- donde dicho mecanismo (40) eléctrico de bloqueo es traído a una posición de no bloqueo si dichas palabras clave calculadas en dichos primer y segundo circuitos electrónicos (16, 26) respectivamente son idénticas.
2. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, donde dichos primeros dispositivos (10) son
llaves y dicho segundo dispositivo (20) es una cerradura.
3. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, donde dichos primeros dispositivos (10) son
cerraduras y dicho segundo dispositivo (20) es una llave.
4. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, donde dichos primer (16) y segundo (26)
procesadores electrónicos están dispuestos para encriptar dicha
palabra clave (CODE_KEY, CODE_LOCK) antes de la comunicación de la
misma.
5. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 4, donde dicha palabra clave (CODE_KEY, CODE_LOCK)
es encriptada por medio de al menos una parte de una clave de
encriptación DES (K_{DES}).
6. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 4, donde dicha palabra clave (CODE_KEY, CODE_LOCK)
es encriptada por medio de al menos una parte de dicha identidad
secreta (SKID, SLID).
7. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 4, donde dicha palabra clave (CODE_KEY, CODE_LOCK)
es encriptada por medio de al menos una parte de dicho número
aleatorio (RND).
8. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 4, donde no existe ninguna operación para leer la
información secreta (K_{DES}).
9. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, donde dichos primero y segundo procesadores (16,
26) electrónicos son idénticos en lo que se refiere a su diseño de
hardware.
10. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, que comprende al menos una memoria (18, 28) a
prueba de manipulación fraudulenta.
11. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 10, donde dicha identidad secreta (SKID, SLID) se
guarda en una memoria (18, 28) a prueba de manipulación
fraudulenta.
12. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 2, donde dicho primer elemento de conexión (15) está
dispuesto en el extremo del paletón (12) de la llave.
13. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 2, donde dicho primer elemento de conexión (15) está
dispuesto sobre un borde de una parte de empuñadura (11) de la llave
para cooperar con un elemento de conexión situado sobre la
superficie exterior de la cerradura.
\newpage
14. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, donde la llave se puede hacer funcionar con éxito
con menor frecuencia cuando es necesario un cambio de la fuente de
alimentación (13) de energía.
15. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, donde se usa para la fuente de alimentación (13)
de energía un cierre hermético o una abertura de seguridad de alto
nivel.
16. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, donde la fuente de alimentación (13) de energía,
tal como una pila, está provista en la llave.
17. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, donde la fuente de alimentación (13) de energía,
tal como una pila, está provista en la cerradura.
18. El dispositivo de llave y cerradura según la
reivindicación 1, donde dichos primer (15) y segundo (25) elementos
de conexión están adaptados para transferir energía eléctrica.
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