RU50023U1 - Устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации - электронный паспорт (варианты) - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к устройству для хранения и передачи идентификационных данных - электронный паспорт, которое может найти широкое применение при идентификации человека при помощи электронных паспортно-визовых документов. Техническим результатом данной полезной модели является возможность считывания данных по радиоканалу на частоте 13,56 МГц с беспроводного смарт-микроконтроллера с энергонезависимой электрической перепрограммируемой памятью (EEPROM) не менее 32 Кбит и повышение защищенности от подделки за счет введения в электронный паспортно-визовый документ устройства радиочастотной идентификации (RFID) с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц, металлов - транспондеров для идентификации на основе ядерного магнитного резонанса с частотой от 1 МГц до 1 ГТЦ и перераспределения функций между элементами устройства. Для этого заявленное устройство, в соответствии с одними вариантами содержит беспроводный смарт-микроконтроллер, металл-транспондер и устройство радиочастотной идентификации, встроенные в паспортно-визовый документ, внешний считыватель радиочастотных идентификаторов и считыватель металл-транспондера, а в соответствии с другими вариантами содержит дополнительно устройство согласования интерфейсов.

Description

Полезная модель относится к устройству для хранения и передачи идентификационных данных - электронный паспорт, которое может найти широкое применение при идентификации человека при помощи электронных паспортно-визовых документов.

Под паспортно-визовыми документами (электронный паспорт) нового поколения понимаются: документы, удостоверяющие личность гражданина Российской Федерации за пределами территории Российской Федерации (паспорт, дипломатический паспорт, служебный паспорт, паспорт моряка (удостоверение личности моряка), по которым граждане Российской Федерации осуществляют выезд из Российской Федерации и въезд в Российскую Федерацию; визы, выдаваемые уполномоченными государственными органами, являющиеся разрешением на въезд в Российскую Федерацию и транзитный проезд через территорию Российской Федерации по действительным документам, удостоверяющим личность иностранного гражданина или лица без гражданства и признаваемым Российской Федерацией в этом качестве; вид на жительство, выдаваемый иностранному гражданину или лицу без гражданства в подтверждение их права на постоянное проживание в Российской Федерации, а также их право на свободный выезд из Российской Федерации и въезд в Российскую Федерацию; проездной документ беженца, выдаваемый иностранному

гражданину, признанному в порядке, установленном федеральным законом, на территории Российской Федерации беженцем, по которому он может выезжать из Российской Федерации и въезжать в Российскую Федерацию.

Известны пассивные интегрированные приемоответчики (транспондеры), которые используются для идентификации, описанные в патентах США №5281855, 25.01.1994 и №6400338, 04.06.2002.

Термин "транспондер" образован путем объединения двух слов -transmitter - "передатчик" и responder - "ответчик". Другое название интегрированных приемоответчиков (транспондеров) - радиочастотные идентификаторы (Radio Frequency Identification - RFID), еще одно название - бесконтактный криптозащищенный радиочастотный пассивный приемоответчик.

Радиочастотный идентификатор (транспондер) состоит из следующих компонентов: конденсатор, антенна и интегральная микросхема (микрочип).

Недостатком описанных устройств является то, что они не имеют большой энергонезависимой электрической перепрограммированной памяти (EEPROM), которая необходима, как минимум от 16 кБит до 32 кБит, для хранения биометрических данных (цифровых фотографий, цифровых данных отпечатков пальцев и т.п.).

В патенте США №6549119, 15.04.2003, описана электронная идентификационная система (считывания данных и передачи этих данных на базовую станцию) для радиочастотной идентификации, состоящая из устройства опроса (радиочастотный сканер) и транспондера.

Недостаток системы - низкий уровень безопасности, так как при приеме и передачи данных по радиоканалу не используется процессор шифрования (криптографический процессор - криптопроцессор), что существенно влияет на безопасность работы устройства в целом.

В бесконтактных интеллектуальных картах (смарт-карт) применяются беспроводные смарт-микроконтроллеры для RFID-систем технологии MIRAFE® компании Philips, которые широко известны из уровня техники и описано, например, в журнале «Электронные компоненты», №3 за 2002 г., стр.46-51, в статье Александра Крахмалева «Электронные компоненты для систем идентификации».

Под термином " беспроводный смарт-микроконтроллер" следует понимать следующие названия: микросхема, например, I-CODE 1 и I-CADE SLI, как описано в приведенной выше статье или микроконтроллер интеллектуальной карты, как приведено, на сайте компании ОАО "АНГСТРЕМ " http://www.angstrem.ru/pdf/5004vel.pdf (КБ5004ВЕ1 МИКРОКОНТРОЛЛЕР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ КАРТЫ).

В частном варианте беспроводный смарт-микроконтроллер с частотой радиоканала 13,56 МГц содержит: энергонезависимую электрическую перепрограммированную память (EEPROM) не менее 32 Кбит, центральный процессор (CPU), однократно программируеме, память (ROM), оперативную память (RAM), криптопроцессоры, радиоинтерфейс ввода/вывода информации (I/O) и порт ввода/вывода.

Однако беспроводный смарт-микроконтроллер паспортно-визового документа не должен иметь криптографической защиты, так как информацию из энергонезависимой электрической перепрограммированной памяти (EEPROM) должны считывать пограничники всех стран мира - а их на планете больше двухсот, - то спецслужбам РФ и других стран придется делиться друг с другом криптоалгоритмами и ключами. По сути дела - делиться секретами со всем миром, а значит, в криптозащите нет никакого смысла. Поэтому все данные в новом паспортно-визовом документе - имя, адрес, год рождения, цифровое фото и т.д. - будут храниться в открытом виде, защищенные лишь цифровой подписью, подтверждающей подлинность этих данных.

15 марта 2005 года распоряжением N 277-р, правительство РФ утвердило документ "Концепция создания государственной системы изготовления, оформления и контроля паспортно-визовых документов нового поколения", главной целью которого, является совершенствование системы национальной безопасности Российской Федерации.

Данные с беспроводных смарт-микроконтроллеров могут быть считаны на расстоянии от 10 см (100 мм) и более, что позволит злоумышленникам использовать полученные данные в корыстных целях, злоумышленники так же могут модифицировать данные записанные в смарт-микроконтроллере, что негативно скажется для обладателя паспортно-визового документа.

Недостаток беспроводных смарт-микроконтроллеров - низкий уровень безопасности, так как при приеме и передачи данных по радиоканалу не будут использованы встроенные процессоры шифрования (криптопроцессоры), что существенно влияет на безопасность работы устройства в целом и не отвечает системе национальной безопасности РФ.

Известен физический эффект Штарка-Зеемана (Stark-Zeeman) в основе которого заложен ядерный магнитный резонанс (Nuclear Magnetic Resonances - NMR) определенных ферромагнитных, антиферромагнитных, ферримагнитных металлов и сплавов, например, MnFe₂О₄, так называемых, металл-транспондеров, которые используются для идентификации, описанные в патенте США №5986550, 16.011.1999.

Под термином "металл-транспондер" в полезной модели понимается ферромагнитный, антиферромагнитный, ферримагнитный металл или сплав обладающий свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями, который имеет, по крайней мере, две частоты резонанса.

Считыватель передает энергию на частотах от 1 МГц до 1 ГГц металл - транспондеру, и через некоторое время на частоте ядерного магнитного резонанса, однозначно соответствующему металл - транспондеру, приходит отклик, который фиксируется считывателем, т.е. происходит идентификация по принципу: металл-транспондер - частота ядерного магнитного резонанса. Так как субстанция металлов-транспондеров составляет в диаметре от 2μm (микрон), то размещение их на бумаге или других носителях становиться незаметным.

Недостаток - небольшое расстояние для считывания частоты ядерного магнитного резонанса с металлов-транспондеров и невозможность привязки индивидуальной частоты к другим системам идентификации, что не позволяет повысить защищенность паспортно-визовых документов.

Таким образом, техническим результатом данной полезной модели является возможность считывания данных по радиоканалу на частоте 13,56 МГц с беспроводного смарт-микроконтроллера с энергонезависимой электрической перепрограммируемой памятью (EEPROM) не менее 32 Кбит и повышение защищенности от подделки за счет введения в электронный паспортно-визовый документ устройства радиочастотной идентификации (RFID) с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц, металлов - транспондеров для идентификации на основе ядерного магнитного резонанса с частотой от 1 МГц до 1 ГЦ и перераспределения функций между элементами устройства.

Этот результат достигается за счет того, что, согласно первому варианту, устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной

и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, при этом заявленное устройство дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, и устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом со вторым входом-выходом упомянутого смарт-микроконтроллера, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 Гц со второго внешнего считывателя.

В частном варианте внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц.

В другом частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

Еще в одном частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

В частном варианте металл-транспондер имеет, по крайней мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава обладающего свойствами ядерного

магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями и встроен в обложку или отдельную страницу паспортно-визового документа.

Согласно второму варианту, устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, при этом заявленное устройство дополнительно содержит вторую антенну, устройство согласования интерфейсов, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, и устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом с первым входом-выходом устройства согласование интерфейсов, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом упомянутого смарт-микроконтроллера, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 Гц со второго внешнего считывателя.

В частном варианте внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема первых идентификационных данных с частотой радиоканала

13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГЦ.

Еще в одном частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

В другом частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

В частном варианте металл-транспондер имеет, по крайней мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями и встроен в обложку или отдельную страницу паспортно-визового документа.

Согласно третьему варианту, устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, при этом заявленное устройство дополнительно содержит вторую антенну, устройство согласования интерфейсов, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, и устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом с первым входом-выходом устройства согласование интерфейсов, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом упомянутого

смарт-микроконтроллера, вход устройства согласования интерфейсов связан с металл-транспондером, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 Гц со второго внешнего считывателя.

В частном варианте внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГЦ.

Еще в одном частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

Еще в одном частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

В другом частном варианте металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

Согласно четвертому варианту, устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой

электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, при этом заявленное устройство дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, и устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации связано через металл-транспондер со смарт-микроконтроллером и выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 Гц со второго внешнего считывателя.

В частном варианте внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГЦ.

В другом частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

Еще в одном частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

Еще в одном частном варианте металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного,

ферримагнитного металла или сплава обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

Согласно пятому варианту, устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, при этом заявленное устройство дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, и устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации связано с металл-транспондером и выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 Гц со второго внешнего считывателя.

В частном варианте внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГЦ.

В другом частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

Еще в одном частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

В другом частном варианте металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

Согласно шестому варианту, устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, при этом заявленное устройство дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, и устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, при этом смарт-микроконтроллер связан с металл-транспондером, а упомянутое устройство радиочастотной идентификации выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц, упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче

на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 ГГц со второго внешнего считывателя.

В частном варианте внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГЦ.

В другом частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

Еще в одном частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

В другом частном варианте металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

Согласно седьмому варианту, устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, при этом заявленное устройство дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, и устройство радиочастотной идентификации,

соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной и выполненное с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 Гц со второго внешнего считывателя.

В частном варианте внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГЦ.

В другом частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

Еще в одном частном варианте устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

В другом частном варианте металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

Заявленная полезная модель поясняется следующими чертежами:

фиг.1, на которой показано заявленное устройство, встроенное в паспортно-визовый документ; фиг.2, на которой показана структурная схема заявленного устройства согласно первому варианту; фиг.3, на которой показана структурная схема заявленного устройства с устройством согласования

интерфейсов, согласно второму варианту; фиг.4, на которой показан структурная схема заявленного устройства согласно третьему варианту; фиг.5, на котором показана структурная схема заявленного устройства согласно четвертому варианту; фиг.6, на которой показана структурная схема заявленного устройства согласно пятому варианту; фиг.7, на которой показана структурная схема заявленного устройства согласно шестому варианту; фиг.8, на которой показана структурная схема заявленного устройства согласно седьмому варианту; фиг.9 и 10, на которых показаны варианты беспроводных смарт-микроконтроллеров; фиг.11, на которой показано распределение потоков данных в процессе работы заявленного устройства; фиг.12 на которой показана структура данных для хранения и передачи в заявленном устройстве.

На фиг.1 показано заявленное устройство хранения и передачи паспортно-визовой информации 1, встроенное в паспортно-визовый документ (например, заграничный паспорт), при этом это устройство 1 может быть встроено либо в обложку паспортно-визового документа либо в одну из страниц паспортно-визового документа.

Заявленное устройство 1, как видно из чертежей фиг.1, 2 согласно первому варианту, содержит в своем составе беспроводной смарт-микроконтроллер 2 с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM) (на чертеже не показана) не менее 32 Кбит, контакты 3, к которым присоединяется смарт-микроконтроллер 2, первую антенну 4, также подсоединенную к контактам 3 и расположенную по поверхности паспортно-визового документа, устройство радиочастотной идентификации (RFID) 5 с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц с встроенным криптопроцессором (на чертеже не показано), при этом устройство 5 также соединено входом-выходом с упомянутым смарт-микроконтроллером 2 и со второй антенной 7. Кроме того, в устройстве 1

имеется также металл-транспондер 8, который состоит из нескольких слоев (8.1,8.2 ... 8.N).

Внешний считыватель радиочастотных идентификаторов 11 предназначен для считывания одних идентификационных данных с беспроводного смарт-микроконтроллера 2, который встроен в паспортно-визовые документы и других данных с устройства радиочастотной идентификации 5. Как видно из чертежа фиг.2, считыватель 8 содержит две антенны 10 и 9, первая антенна 10 принимает данные с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна 9 принимает данные с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц.

Данные со смарт-микроконтроллера 2 передаются на контакты 3 и далее поступают на антенну 4. Данные с устройства 5 также передаются на контакты 7 и далее поступают на антенну 7. Данные с антенн 4, 7 поступают на антенны 9, 10 считывателя 8, который обрабатывает полученные данные и передает обработанные данные через локальную вычислительную сеть 12 LAN или WLAN на сервер 13.

Кроме того, второй считыватель 15 посредством своей антенны 14 передает сигнал считывания в диапазоне от 1 МГЦ до 1 ГГц на металл-транспондер 8, который в ответ на полученный сигнал формирует сигнал отклика в диапазоне от 1 МГЦ до 1 ГГц, который также принимается антенной 14 считывателя 15. Полученный сигнал считыватель обрабатывает и передает этот сигнал через сеть 12 на сервер 13.

На чертеже фиг.3 показан второй вариант заявленного устройства, согласно которому в заявленном устройстве дополнительно имеется устройство согласования интерфейсов 16, предназначенное для согласования портов ввода-вывода смарт-микроконтроллера 2 и устройства 5. Устройство согласования своим первым входом-выходом соединено со вторым входом-выходом устройства радиочастотных идентификаторов 5, а вторым входом-выходом с первым входом-выходом смарт-

микроконтроллера 2. Подключения первой и второй антенн считывателя 11 остаются точно такими же, что и в первом варианте заявленного устройства. Кроме того, взаимодействие считывателя 15 и металл-транспондера 8.1,8.2,8N остается тоже точно таким же, что и в первом варианте.

На фиг.4 приведен еще один вариант (третий вариант) заявленного устройства, который отличается от второго варианта заявленного устройства, только тем, что металл-транспондер 8 связан с устройством согласования 16.

В этом случае устройство согласования интерфейсов 16 выполнено на основе микроконтроллера или согласующего устройства.

На фиг.5 приведен четвертый вариант заявленного устройства, который отличается от первого варианта тем, что связь смарт-микроконтроллера 2 с устройством 5 осуществляется через металл-транспондер 8.

Это обеспечивается путем подачи сигнала от устройства 5 через металл-транспондер 8, который является проводником электрического сигнала, на смарт-микрокнтроллер 2.

На фиг.6 приведен пятый вариант заявленного устройства, который отличается от четвертого варианта только тем, что металл-транспондер 8 связан только с устройством 5.

Это обеспечивается путем подачи сигнала на устройство 5, в данном варианте металл-транспондер 8 является согласующим устройством (так называемым, согласующим сопротивлением) для входа-выхода устройства 5, при отсутствии которого, устройство 5 не будет работать.

На фиг.7 приведен шестой вариант заявленного устройства, который отличается от пятого варианта только тем, что металл-транспондер 8 связан со смарт-микроконтроллером 2.

Это обеспечивается путем подачи сигнала на смарт-микроконтроллер 2, в данном варианте металл-транспондер 8 является согласующим устройством (так называемым, согласующим сопротивлением) для входа-выхода смарт-микроконтроллера 2, при отсутствии которого, смарт-микроконтроллер 2 не будет работать.

На фиг.8 приведен седьмой вариант заявленного устройства, который отличается от шестого варианта только тем, что металл-транспондер 8 не связан ни со смарт-микроконтроллером 2, ни с устройством 5. В этом случае металл-транспондер взаимодействует только со считывателем 15

В заявленном устройстве может быть предусмотрены также два варианта выполнения упомянутого смарт-микроконтроллера 2, которые представлены на чертежах фиг.9 и 10. Эти варианты могут использоваться при выполнении заявленного устройства по первому, второму и третьему вариантам осуществления заявленного устройства 1, которые описаны выше.

В первом варианте выполнения смарт-микроконтроллера, как видно из чертежа фиг.9, содержатся упомянутая ранее энергонезависимая электрически перепрограммируемая память 24 (EEPROM) не менее 32 Кбит, центральный процессор (CPU) 27, однократно программируемая память (ROM) 23, оперативная память (RAM) 25, два криптопроцессора 26, 28, радиочастотный интерфейс 17, предназначенный для ввода/вывода информации (I/O), частотный фильтр 19, генератор частот 20, устройство сигнализации 21, таймер 29, модуль подсчета циклического кода 30, генератор случайных чисел 31, устройство управления памятью 22 и порт ввода/вывода 18.

Центральный процессор 27 соответствующими входами-выходами соединен с устройством управления памятью 22, криптопроцессорами 26 и 28, а также с генератором случайных чисел 31, модулем

подсчета циклического кода 30, таймером 29, радиочастотным интерфейсом 17, портом ввода-вывода 18. Кроме того, центральный процессор 27 своим первым входом соединен с устройством сигнализации 21, а свои вторым входом соединен с генератором частот 20, который своим входом соединен с частотным фильтром 19. Устройство управления памятью 22 соответствующими входами-выходами соединено со входами-выходами памятей 23, 24, 25, при этом выход памяти 24 соединен со входом криптопроцессора 26, а второй вход-выход памяти 25 соединен со вторым входом-выходом криптопроцессора 26. Вход-выход радиочастотного интерфейса 17 является первым входом-выходом смарт-микроконтроллера 2, а вход-выход порта ввода-вывода 15 является вторым входом-выходом смарт-микроконтроллера 2.

Однако, такой вариант выполнения смарт-микроконтроллера 2 может также использоваться и при выполнении остальных вариантов выполнения заявленного устройства 1, которые описаны выше, но в этом случае соответствующий вход-выход порта ввода-вывода, являющийся входом-выходом смарт-микроконтроллера 2, не используется для соединения с каким-либо элементом (устройством), входящим в состав заявленного устройства 1.

Может быть также предусмотрен второй вариант осуществления смарт-микроконтроллера 2, который показан на фиг.10. Этот вариант отличается от варианта, описанного выше и показанного на фиг.9, только тем, что дополнительно содержит второй универсальный порт ввода-вывода (USB) 32 и третий криптопроцессор (AES) 33, при этом порт ввода-вывода 29 соединен с соответствующим входом-выходом центрального процессора 23 и третий криптопроцессор 30 также соединен с соответствующим входом-выходом центрального процессора 23.

Этот вариант осуществления смарт-микроконтроллера 2, как и первый вариант выполнения смарт-микроконтроллера, также может использоваться

во всех вариантах выполнения заявленного устройства 1, показанных на фиг.1-8 и описанных выше.

Здесь следует отметить, что криптопроцессор 28 является DES (Data Encryption Standard) криптопроцессором, DES - национальный криптографический стандарт США разработанный компанией IBM. Криптопроцессор 26 может быть ЕСС (Elliptic Curve Cryptosystem) криптопроцессором или RSA (Rivest, Shamir and Adleman - названный по фамилиям разработчиков) криптопроцессором, криптопроцессор 33 является, так называемым, «усовершенствованный стандарт шифрования» (Advanced Encryption Standard - AES), который должен прийти на смену DES.

Кроме того, следует также отметить, что в упомянутое устройство радиочастотной идентификации 5 встроены (на чертеже не показано) криптопроцессор, устройство накопления энергии, связанное с антенной, контроллер, устройство управления битами, устройство синхронизации, кодовый генератор, модулятор, устройство задержки, радиоинтерфейс ввода/вывода информации и порт ввода/вывода.

Как видно из чертежа фиг.11, имеются два режима работы заявленного устройства: "открытый" - при этом режиме персональные биометрические данные из смарт-микроконтроллера 2 через антенну 4 передаются на антенну 10 на частоте 13,56 МГц на считыватель 11 и далее данные поступают на сервер биометрической системы 12, "закрытый" - при этом режиме засекреченные данные из смарт-микроконтроллера 2 передаются на устройство 5 со встроенным криптопроцессором, которое передает эти данные по защищенному радиоканалу на частоте 125 КГц или 134,2 КГц на антенну 9 считывателя 11 и далее на сервер обработки засекреченной информации 34.

На чертеже фиг.12 показана структура данных в памяти 24 с объемом 32 Кбит или 72 Кбит смарт-микроконтроллера 2: биометрическая

идентификационная запись - BIR (Biometric Identification Record), утвержденную спецификацией BioAPI (версия 1.1) за номером ANSI/ INCITS 358-2002, как стандарт биометрических технологий (с которым работают приложения и провайдеры услуг) и российская идентификационная запись - RIR (Russia Identification Record) - блок зашифрованных данных для специальных служб министерств и ведомств РФ в интересах национальной безопасности.

На чертеже фиг.8 показан вариант металл - транспондера, который имеет, по крайней мере, две частоты резонанса и состоит из ферри-магнитного сплава имеющего свойства ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями. Так как на страницу или обложку паспортно-визового документа может быть нанесено несколько слоев (от одного до N) ферримагнитного сплава, например, слой 8.1.-MgFe₂О₄, слой 8.2. - NiFe₂О₄ и слой 8.N - LiFe₂О₄, то повторить комбинацию уникальных слоев становиться невозможно, что повышает защищенность паспортно-визовый документ от подделки.

Считыватель 15 предназначен для передачи энергии и считывания частот ядерного магнитного резонанса (которые и являются идентификационными данными) с металл - транспондера 8.1-8.N, который встроен в паспортно-визовые документы.

Рассмотрим структуру и работу заявленного устройства 1.

Как видно из чертежа фиг.1 устройство 1, содержит первую антенну 4, предназначенную для приема энергии и передачи данных из памяти (на чертеже не показано) смарт-микроконтроллера 2 на частоте радиоканала 13,56 МГц с/на антенну 10 считывателя 11, вторую антенну 7, устройства RFID 5 с частотой радиоканала для приема энергии и передачи зашифрованных данных из памяти (на чертеже не показано) смарт-микроконтроллера 2 на частоте радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц с

встроенным криптопроцессором (на чертеже не показано) с/на антенну 9 считывателя 11.

Рассмотрим "открытый" режим работы устройства 1. Активация смарт-микроконтроллера 2 осуществляется при помощи считывателя 11. На частоте 13, 56 МГц с антенны 10 считывателя 8 передается энергия на антенну 4 смарт-микроконтроллера 2. Принятая энергия поступает на радиочастотный интерфейс 17 ( фиг.9-10), который содержит устройство накопления энергии (на чертеже не показано), где происходит передача энергии на устройства смарт-микроконтроллера 2, которые считывают идентификационную информацию объекта (цифровая фотография и др.), предварительно записанную в энергонезависимую электрическую перепрограммированную память (EEPROM) 24. Через некоторое время (секунды) через антенну 4 смарт-микроконтроллера 2 передается идентификационные данные (цифровая фотография и др.) на антенну 10 считывателя 11. Считыватель 11 через порт ввода-вывода или коммутатор передает полученные данные на сервер биометрической системы 13, где происходит сравнение идентификационных данных предварительно записанных в энергонезависимую электрическую перепрограммированную память (EEPROM) 24 смарт-микроконтроллера 2 с учетными персональными данными объекта, предварительно занесенными в базу данных сервера 13, т.е. осуществляется идентификация объекта.

Считыватель радиочастотных идентификаторов 1 имеет две антенны: антенну 10 на прием-передачу на частоте 13,56 МГц и антенну 9 на прием-передачу на частоте 125 КГц или 134,2 КГц, кроме этого считыватель 11 имеет передатчики, приемники на соответствующие частоты и криптопроцессор (на чертеже не показано).

В смарт-микроконтроллере 2, как видно из чертежей фиг.9, 10, встроена энергонезависимая электрическая перепрограммированная память (EEPROM) 24. В энергонезависимую электрическую перепрограммированную

память (EEPROM) 24, которая составляет от 32 Кбит до 72 Кбит, программными и аппаратными средствами в паспортно-визовом отделении (службе) заносится информация об объекте: цифровая фотография, цифровые отпечатки пальцев рук, цифровые данные.

Центральный процессор (CPU) 27 обеспечивает управление всеми элементами периферии, выполняет вычислительные операции и криптографические преобразования смарт-микроконтроллера 2. Центральный процессор 27 при помощи устройства управления памятью 22 обеспечивает распределение памяти и управление программами, записанными в однократно программируемую память (ROM) 23, оперативную память (RAM) 25, которые предназначены для хранения операционной системы и программ смарт-микроконтроллера 2.

Память программы находится в области памяти ROM 23 и программируется на заводе изготовителе смарт-микроконтроллера 2, а данный процесс называется маскированием кристалла. Он связан с технологическими операциями по изготовлению кремниевых пластин, поэтому стоит очень дорого. Маскирование экономически целесообразно выполнять при заказах нескольких сотен тысяч кристаллов. Программа смарт-микроконтроллера 2 создается в форме операционной системы. Это обеспечивает гибкость в применении, позволяет создавать универсальные средства для многих приложений пользователей и гарантирует независимость от разработчиков операционных систем при создании собственных приложений.

Операционная система смарт-микроконтроллера 2 функционально похожа на операционную систему компьютера: имеет файловую организацию данных, защищает их от несанкционированного доступа, разграничивая права пользователей, управляет интерфейсами 17 и портами ввода-вывода 18, 32 и собственной периферией (EEPROM 24, таймером 29, устройствами 28, 23, 25, 30 и прочее), позволяет запускать приложения

пользователя, выполняет команды операционной системы и сервисные функции. Основные требования к операционной системе изложены в международном стандарте ISO 7816 часть 4.

Кроме основного назначения, память EEPROM 24 позволяет поместить часть выполняемого кода программ. Это дает возможность программировать нестандартные приложения без дорогостоящей операции маскирования. Однако необходимо учитывать, что размер памяти EEPROM 24 существенно влияет на стоимость смарт-микроконтроллера 2. Поэтому для крупных проектов, код специального приложения целесообразно переводить в область памяти ROM 23. Эту операцию, как правило, выполняют поэтапно.

Последние достижения в технологии производства позволяют в смарт-микроконтроллерах 2 прежних размеров дополнительно размещать DES криптопроцессор 28, RSA криптопроцессор 26, AES криптопроцессор 33, а также увеличивать разрядность процессоров 27 с 8 бит до 16 бит, размеры памяти ROM 23 - до 64 Кбайт, EEPROM 24 - до 72 Кбайт.

Архитектура смарт-микроконтроллера 2 и собственная операционная система позволяют эффективно реализовать аппаратную поддержку национальных криптоалгоритмов (например, российских ГОСТ Р 34.10-2001, ГОСТ 28147-89, ГОСТ Р 34.11 94) и представить эту реализацию вместе с исходными кодами на сертификацию в ФСБ РФ.

Криптопроцессоры 26, 28, 33 предназначены для шифрования данных. Для работы криптопроцессоров 26, 28, 33 используются таймер 29, модуль подсчета циклического кода 30, генератор случайных чисел 31, для исключения несанкционированного доступа применяется устройство сигнализации 21, радиоинтерфейс ввода/вывода информации (I/O) 17 используется для приема энергии и передачи данных, порты ввода/вывода 18, 32 используются подключения внешних устройств и ввода-вывода данных.

На различных стадиях производства смарт-микроконтроллеров 2 применяются технологические приемы, затрудняющие воссоздание структуры и получения секретной информации. Создаются многослойные структуры смарт-микроконтроллеров 2 (до 22 слоев), ответственные части схемы: память ROM 23 и память EEPROM 24 помещаются во внутрь, вводятся дополнительные слои металлизации. Внутренняя напряженность и внешняя металлизация защищают смарт-микроконтроллер 2 от оптического и электронного сканирования, обеспечивая его разрушение при послойном спиливании. Отсутствие общей шины и перемешивание структуры функциональных блоков центрального процессора 27, памяти RAM 25, памяти ROM 23 и памяти EEPROM 24 создают большие трудности при определении структуры смарт-микроконтроллера 2.

"Закрытый" режим работы устройства 1.

Смарт-микроконтроллер 2 паспортно-визового документа не должен иметь криптографической защиты, так как информацию из энергонезависимой электрической перепрограммированной памяти (EEPROM) 24 должны считывать пограничники всех стран мира, поэтому все данные в памяти 24 нового паспортно-визового документа - имя, адрес, год рождения, цифровое фото и т.д. - будут храниться в открытом виде.

Однако, на заводе-изготовителе возможна подделка смарт-микроконтроллера 2.

Для повышения защищенности паспортно-визового документа введено устройство радиочастотной идентификации (RFID) 5 со встроенным криптопроцессором (на чертеже не показано). Смарт-микроконтроллер 2 своим входом-выходом связан с устройством радиочастотной идентификации (RFID) 5 со встроенным криптопроцессором и частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц.

Устройство радиочастотной идентификации (RFID) 5 с частотой радиоканала 125 КГц или 134,2 КГц имеет, кроме введенной в него индивидуальной

информации объекта, свой собственный уникальный идентификатор, например, 0951096172.

Активация устройства RFID 5 осуществляется при помощи считывателя 11. Как показано на чертеже фиг.11, на частоте 13, 56 МГц с антенны 10 считывателя 8 передается энергия 35 на антенну 7 устройства 5.

В частном варианте, в упомянутое устройство радиочастотной идентификации 5 встроены (на чертеже не показано): криптопроцессор, устройство накопления энергии, связанное с антенной 7, контроллер, устройство управления битами, устройство синхронизации, кодовый генератор, модулятор, устройство задержки, радиоинтерфейс ввода/вывода информации и порт ввода/вывода.

Энергия 35 (фиг.11) от считывателя 11 через антенну 9 поступает на антенну 7 устройства 5 с встроенным криптопроцессором, которое содержит радиочастотный интерфейс, устройство накопления энергии (на чертеже не показано), где происходит передача энергии на устройства (на чертеже не показано) которые передают запрос на данные и на соединение 36, 37 со смарт-микроконтроллером 2. Контроллер и криптопроцессор устройства 5 (на чертеже не показано) считывает зашифрованные данные 38 (например, ИНН человека и т.п.), предварительно записанные и зашифрованные в энергонезависимую электрическую перепрограммированную память (EEPROM) 24, размер которой не менее 32 Кбит, смарт-микроконтроллера 2. Следует обратить внимание, что в смарт-микроконтроллере 2 могут храниться два вида данных: открытые - (биометрическая идентификационная запись - BIR (Biometric Identification Record)) - 39 и зашифрованные данные - 38.

Через некоторое время (секунды) через антенну 7 устройства RFID 5 с встроенным криптопроцессором (на чертеже не показано) зашифрованные персональные данные 38 по засекреченному радиоканалу

42 на частоте 125 КГц или 134,2 КГц передаются на антенну 9 считывателя 11. Считыватель 11 через порт ввода-вывода или коммутатор передает полученные данные на криптографический сервер 34, где происходит дешифрование и сравнение зашифрованных идентификационных данных смарт-микроконтроллера 2 с учетными зашифрованными персональными данными объекта, предварительно занесенными в базу данных сервера 34, т.е. осуществляется идентификация объекта по зашифрованным персональным данным.

Пример хранения данных в памяти 24 с объемом 32 Кбит или 72 Кбит смарт-микроконтроллера 2 показан на чертеже фиг.12: биометрическая идентификационная запись - BIR (Biometric Identification Record), утвержденную спецификацией BioAPI (версия 1.1) за номером ANSI/ INCITS 358-2002, как стандарт биометрических технологий (с которым работают приложения и провайдеры услуг) и российская идентификационная запись - RIR (Russia Identification Record) - блок зашифрованных данных для специальных служб министерств и ведомств РФ в интересах национальной безопасности.

Первая версия спецификаций BioAPI была одобрена членами Консорциума и опубликована в марте 2000г. Версия 1.1 включающая в себя и спецификации и инструкции по реализации вышла в марте 2001г. В данный стандарт не вошли требования по уровню защищенности биометрических приложений и провайдера услуг. Основным термином интерфейса BioAPI является биометрическая идентификационная запись -BIR (Biometric Identification Record), которую можно определить как набор биометрических данных, с которым работают приложения и провайдеры услуг. В общем BIR - это единый формат, предлагаемый для замены и объединения самых разных форматов представления биометрических данных оборудованием и программным обеспечением разных производителей. Формат BIR, его структура и состав, утверждены Национальным

институтом стандартов и технологии США NIST, как Common Biometric Exchange File Format (CBEFF, обобщенный формат обмена биометрическими данными). BIR состоит из трех секций данных: заголовка, биометрических данных и электронной цифровой подписи.

Биометрическая идентификационная запись - BIR (Biometric Identification Record) находится в памяти EEPROM 24 смарт-процессора 2. Там же, но в зашифрованном виде (с помощью национальных криптоалгоритмов, например, российских ГОСТ Р 34.10-2001, ГОСТ 28147-89, ГОСТ Р 34.11 94), находятся российская идентификационная запись RIR (Russia Identification Record). Архитектура смарт-микроконтроллера 2 и собственная операционная система позволяют эффективно реализовать аппаратную поддержку национальных криптоалгоритмов.

На чертеже фиг.3 показан вариант с устройством согласования интерфейсов или микроконтроллера 16, предназначенным для согласования портов ввода-вывода смарт-микроконтроллера 2 и устройства 5. Устройство согласования интерфейсов или микроконтроллер 16 согласовывает порт ввода-вывода по стандарту ISO 7816 или USB 2 с портом ввода-вывода устройства RFID 5.

Наличие соединения: входа-выхода смарт-микроконтроллера 2 с входом-выходом устройства RFID 5 паспортно-визового документа повышает защищенность, так как при электронном сканировании или разрушении соединения устройство сигнализации 18 заблокируют вывод данных из памяти RAM 25, памяти ROM 23 и памяти EEPROM 24.

Преимущество предлагаемого устройства 1 - низкая стоимость, высокая защищенность от подделки. Высокая защищенность обеспечивается двумя технологиями идентификации: радиочастотной RFID при помощи устройства 5, металл - транспондера 8.1-8N и биометрической, при помощи биометрических данных находящихся в памяти 24 смарт-микроконтроллера 2. Необходимо отметить, что устройство 1 обеспечивает

защищенный (засекреченный) обмен информацией при помощи устройства 5 со считывателем 11. Этот режим возможен благодаря встроенному в устройство 5 криптопроцессору (на чертеже не показано), который обеспечивает шифрацию канала обмена данных между считывателем 11 и устройством 5.

На чертежах фиг.2-8 показан металл-транспондер 8.1- 8N, который имеет, по крайней мере, две частоты резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава обладающими свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями и встроен в обложку или отдельную страницу паспортно-визового документа 1.

Ферромагнитные металлы или сплавы обладают спонтанным магнитным моментом. К антиферромагнитным металлам и сплавам относят вещества, в которых происходит полная (или почти полная) компенсация моментов отдельных ионов. К ферримагнитным металлам или сплавам относят материалы, в которых имеются не эквивалентные в кристаллографическом и (или) в магнитном отношении подрешетки.

Считыватель 15 содержит антенну 14, приемник и передатчик (на чертеже не показано), которые работают в диапазоне частот от 1 МГц до 1 ГТц. Считыватель 15 через антенну 14 передает энергию на металл-транспондер 8.1-8.N, который встроен в паспортно-визовые документы.

Благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями в металл-транспондере 8.1-8.N происходит ядерный магнитный резонанс, который позволяет получить отклик. Считыватель 15 принимает уникальную частоту с металл - транспондера 8.1-8.N, который встроен в паспортно-визовые документы.

На чертеже фиг.2 показан принцип работы одного из вариантов металл - транспондера 8.1-8N, который имеет, по крайней мере, две частоты резонанса и состоит из ферримагнитного сплава обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штар-ка-Зеемана уровнями. При облучении считывателем 15 металл - транспондера на частоте 536 МГц, в слое ферримагнитного сплава 8.1, например, феррита-шпинели MnFe₂О₄, на уровнях Штарка-Зеемана происходит ядерный магнитный резонансный эффект, который однозначно регистрируется считывателем 15, для феррита-шпинели MnFe₂О₄ на частоте f1=536 МГц + 10,7 МГц=546,7 МГц, где частота 10,7 МГц - частота резонанса феррита-шпинели MnFe₂О₄, а частота 536 МГц - частота возбуждения полученная от считывателя 15 через антенну 14.

Так как металл - транспондер 8.1-8N паспортно-визового документа может содержать несколько слоев (от одного до N) ферримагнитного сплава, например, слой 8.1. - MgFe₂О₄, слой 8.2. - NiFe₂О₄ и слой 8.N - LiFe₂О₄, то повторить комбинацию слоев, которым однозначно соответствуют уникальные частоты ядерного магнитного резонанса, например, слой 8.1. - MgFe₂О₄ имеет частоту f1, слой 8.2. - NiFe₂О₄ имеет частоту f2 и слой 8.N - LiFe₂О₄ имеет частоту fN, становиться невозможно, что повышает защищенность паспортно-визового документа от подделки.

На чертеже фиг.3 показан второй вариант заявленного устройства, согласно которому в заявленном устройстве дополнительно имеется устройство согласования интерфейсов 16. Устройство 16 предназначено для согласования портов ввода-вывода смарт-микроконтроллера 2 и устройства 5. Работа устройства 1 такое же, что было описано выше. Кроме того, взаимодействие считывателя 15 и металл-транспондера 8.1,8.2,8N остается тоже точно таким же, как описано для чертежа фиг.2.

На фиг.4 приведен еще один вариант (третий вариант) заявленного устройства, который отличается от второго варианта заявленного устройства, только тем, что металл-транспондер 8 связан с устройством согласования 16.

В этом случае устройство согласования интерфейсов 16 выполнено на основе микроконтроллера или согласующего устройства. Металл-транспондер 8 в данном варианте служит, так называемым, нагрузочным сопротивлением для устройства 16. При разрыве любой связи между устройствами 2,16,5 и 8, передача данных от устройства 1 будет заблокировано, на основе программ записанных в память смарт-микроконтроллера 2. Работа устройства 1 такое же, что было описано выше.

На фиг.5 приведен четвертый вариант заявленного устройства, который отличается от первого варианта тем, что связь смарт-микроконтроллера 2 с устройством 5 осуществляется через металл-транспондер 8. Работа устройства 1 такое же, что было описано выше. В данном варианте металл-транспондер 8 является проводником электрического сигнала от устройства 5 к смарт-микрокнтроллеру 2. Таким образом, нарушение слоя металл-транспондера 8, приведет к разрыву связи между устройством 5 и смарт-микроконтроллером 2, что не даст возможности считывания данных из памяти смарт-микроконтроллера 2.

На фиг.6 приведен пятый вариант заявленного устройства, который отличается от четвертого варианта только тем, что металл-транспондер 8 связан только с устройством 5. Работа устройства 1 такое же, что было описано выше. В данном варианте металл-транспондер 8 является согласующим устройством (так называемым, согласующим сопротивлением) для входа-выхода устройства 5, при отсутствии которого, устройство 5 не будет работать.

На фиг.7 приведен шестой вариант заявленного устройства, который отличается от пятого варианта только тем, что металл-транспондер 8

связан со смарт-микроконтроллером 2. Работа устройства 1 такое же, что было описано выше. В данном варианте металл-транспондер 8 является согласующим устройством (так называемым, согласующим сопротивлением) для входа-выхода смарт-микроконтроллера 2, при отсутствии которого, смарт-микроконтроллер 2 не будет работать.

На фиг.8 приведен седьмой вариант заявленного устройства, который отличается от шестого варианта только тем, что металл-транспондер 8 не связан ни со смарт-микроконтроллером 2, ни с устройством 5. В этом случае металл-транспондер взаимодействует только со считывателем 15. Работа устройства 1 такое же, что было описано выше.

Таким образом, за счет введения устройства RFID 5 работающего в диапазоне частот 125 КГц или 134,2 КГц с встроенным криптопроцес-сором и соединенного входом-выходом с входом-выходом смарт-микроконтроллера 2 и введения металл - транспондера 8.1- 8N работающего на частотах от 1МГц до 1 Гц, решается задача полезной модели: повышение защищенности от подделки паспортно-визовых документов и перераспределения функций между элементами устройства.

Совокупность применяемых в паспортно-визовом документе программных, аппаратных и технологических мер, а также криптографическая защита информации с использованием алгоритмов гарантированной стойкости, исключают возможность получения доступа к данным, хранящимся в смарт-микроконтроллере 2 и устройстве радиочастотной идентификации (RFID) 5, гарантированно защищают электронный паспортно-визовый документ от копирования, эмуляции и несанкционированного повторного применения.

Изготовление устройства 1, изображенного на фиг.1-8, осуществляют из типовых элементов.

Считыватель 8, например, на основе микросхем U2270B и М44С260 компании Atmel, смарт-процессора 2, например, на основе микросхем

P5CD072 или Р5СТ072 компании Philips, устройство RFID 5, например, ТК5561А-РР компании Atmel.

Металл - транспондер 8.1-8N, состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава (например, MgFe₂О₄, NiFe₂О₄, LiFe₂О₄, CuFe₂О₄, ZnFe₂О₄) обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса.

При изготовлении электронного паспортно-визового документа 1 может быть использована технология гибкого кабеля печатной платы -РСВ (Printed Circuit Board), которая состоит из печатной платы, переходных устройств и устройств крепления (на чертеже не показано). При помощи РСВ происходит соединение и крепление всех устройств электронного паспорта 1 .

Опытные образцы электронного паспорта 1 изготовлены. Испытания показали, что они соответствует тем требованиям, которые предъявляются к требованиям стандарта ISO/IEC 14443-2 и технологии радиочастотной идентификации (RFID) MIRAFE®.

Claims (35)

1. Устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации - электронный паспорт, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, отличающееся тем, что дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом со вторым входом-выходом упомянутого смарт-микроконтроллера, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 ГГц со второго внешнего считывателя.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема-передачи первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема-передачи вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

4. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

5. Устройство по любому из пп.1-4, отличающееся тем, что металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава, обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

6. Устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации - электронный паспорт, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, отличающееся тем, что дополнительно содержит вторую антенну, устройство согласования интерфейсов, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом с первым входом-выходом устройства согласования интерфейсов, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом упомянутого смарт-микроконтроллера, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 ГГц со второго внешнего считывателя.

7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема-передачи первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема-передачи вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц.

8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

10. Устройство по одному из пп.6-9, отличающееся тем, что металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава, обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

11. Устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации - электронный паспорт, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, отличающееся тем, что дополнительно содержит вторую антенну, устройство согласования интерфейсов, метадл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, а вторым входом-выходом с первым входом-выходом устройства согласования интерфейсов, второй вход-выход которого соединен со вторым входом-выходом упомянутого смарт-микроконтроллера, вход устройства согласования интерфейсов связан с металл-транспондером, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 ГГц со второго внешнего считывателя.

12. Устройство по п.11, отличающееся тем, что внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема-передачи первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема-передачи вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц.

13. Устройство по п.12, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

14. Устройство по п.12, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

15. Устройство по одному из пп.11-14, отличающееся тем, что металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава, обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

16. Устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации - электронный паспорт, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, отличающееся тем, что дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации связано через металл-транспондер со смарт-микроконтроллером и выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 ГГц со второго внешнего считывателя.

17. Устройство по п.16, отличающееся тем, что внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема-передачи первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема-передачи вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц.

18. Устройство по п.17, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

19. Устройство по п.17, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

20. Устройство по любому из пп.16-19, отличающееся тем, что металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава, обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

21. Устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации - электронный паспорт, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, отличающееся тем, что дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, при этом упомянутое устройство радиочастотной идентификации связано с металл-транспондером и выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 ГГц со второго внешнего считывателя.

22. Устройство по п.21, отличающееся тем, что внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема-передачи первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема-передачи вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц.

23. Устройство по п.22, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

24. Устройство по п.22, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

25. Устройство по любому из пп.21-24, отличающееся тем, что металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава, обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

26. Устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации - электронный паспорт, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, отличающееся тем, что дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной, при этом смарт-микроконтроллер связан с металл-транспондером, а упомянутое устройство радиочастотной идентификации выполнено с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц, упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 ГГц со второго внешнего считывателя.

27. Устройство по п.26, отличающееся тем, что внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема-передачи первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема-передачи вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц.

28. Устройство по п.27, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

29. Устройство по п.27, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

30. Устройство по любому из пп.26-29, отличающееся тем, что металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава, обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.

31. Устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации - электронный паспорт, содержащее первую антенну и беспроводный смарт-микроконтроллер с энергонезависимой электрически перепрограммируемой памятью (EEPROM), при этом упомянутый смарт-микроконтроллер своим первым входом-выходом соединен с первой антенной и выполнен с возможностью считывания одних идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 13,56 МГц, отличающееся тем, что дополнительно содержит вторую антенну, металл-транспондер, состоящий из нескольких слоев, устройство радиочастотной идентификации, соединенное своим первым входом-выходом со второй антенной и выполненное с возможностью считывания других идентификационных данных внешним считывателем радиочастотных идентификаторов с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц, а упомянутый металл-транспондер предназначен для формирования отклика на второй внешний считыватель при подаче на металл-транспондер радиочастотного сигнала с частотой от 1 МГц до 1 ГГц со второго внешнего считывателя.

32. Устройство по п.31, отличающееся тем, что внешний считыватель радиочастотных идентификаторов содержит две антенны, первая антенна предназначена для приема-передачи первых идентификационных данных с частотой радиоканала 13,56 МГц, а вторая антенна предназначена для приема-передачи вторых идентификационных данных с частотой радиоканала 125 кГц или 134,2 кГц.

33. Устройство по п.32, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в обложку паспортно-визового документа.

34. Устройство по п.32, отличающееся тем, что устройство для хранения и передачи электронной паспортно-визовой информации встроено в отдельную страницу паспортно-визового документа.

35. Устройство по любому из пп.31-34, отличающееся тем, что металл-транспондер имеет, по меньшей мере, два резонанса и состоит из ферромагнитного, антиферромагнитного, ферримагнитного металла или сплава, обладающего свойствами ядерного магнитного резонанса благодаря электрическими/магнитными дипольными или туннельными переходами между Штарка-Зеемана уровнями.