SE452082B - Manoverenhet for datakommunikation - Google Patents

Description

452 B82 2- . Ändamålet med föreliggande uppfinning är att eliminera.nu nämn- da och liknande nackdelar.

Rrnocönnrsr FÖR UPPFINNINGEN En manöverenhet av i det föregående omnämnt slag är enligt upp- finningen uppdelad i två separata, med varandra hopkopplíngsba- ra enheter, nämligen ett tangentbord samt en säkerhetsmodul med logikenhet och minne för program och nycklar och en slumpgenera- tor för slumpvis generering av för kommunikation mellan tangent- bordet och säkerhetsmodulen erforderlig nyckel. Härigenom kan tangentbordet placeras på för utomstående kunder lätt tillgäng- ligt ställe medan säkerhetsmodulen lämpligen placeras i ett in- brottssäkert Värdeskåp. Den slumpvisa genereringen av nyckel (huvudnyckel) gör att tillverkningsprocessen ej behöver omgär~ das av rigorösa säkerhetsbestämmelser. Sedan ett tangentbord och en säkerhetsmodul parats ihop och för deras samarbete er- forderlig huvudnyckel genererats har man en manöverenhet med de- lar som kan kommunicera endast med varandra. Det existerar där- med ej någon känd huvudnyckel för tangentbordet.Om tangentbord eller säkerhetsmodul går sönder måste två nya enheter paras ihop till en komplett manöverenhet.

Dessa och andra kännetecken framgår av bifogade patentkrav.

FIGURBESKRIVNING Uppfinningen skall närmare beskrivas i anslutning till bifogade ritning, där schematiskt: Fig l visar en manöverenhet med tangentbord och säkerhets- modul; Fig 2 visar tangentbordet enligt Fig 1 mer detaljerat; Fig 3 visar säkerhetsmodulen enligt Fig 1 mer detal- jerat; och Fig 4 visar delar av en knappsats ingående i tangentbordet enligt Fig 2.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Manöverenheten 10-ll-12 enligt Fig l omfattar två separata och 452 082 3 med varandra hopkopplingsbara enheter, nämligen ett tangent- bord 10 och en säkerhetsmodul ll. Dessa två enheter är samman- kopplade med varandra via en överförings- kontrollkrets 12, som innehåller bl.a. överordnat program för hela automatiken samt anpassningskretsar för ev. erforderlig signalomvandling.

Säkerhetsmodulen 11 och kretsen 12 är avsedda att placeras i ett säkerhetsskåp, medan tangentbordet 10 skall placeras fritt tillgängligt för t.ex. bankkunder.

Tangentbordet 10 omfattar, se Fig 2, ett antal tangenter 101, en ingångskrets 20, en logikenhet 21 med minneskrets 211, en krypterings/dekrypteringskrets 22 och en säkringskrets 24 med en första ledning 240 och en andra (prickad) ledning 241. Säk- ringskretsen 24 är anordnad att, omedelbart efter en första överföring av nyckel (huvudnyckel) från säkerhetsmodulen ll, bryta ledningen 240 och i stället sluta ledningen 241.

Säkerhetsmodulen 11 omfattar, se Fig 3, en logikenhet 31 med minneskrets 311, en krypterings/dekrypteringskrets 32, en ut- värderingskrets 33 samt en slumpgenerator 34 för slumpvis ge- nerering av för kommunikation mellan tangentbordet 10 och sä- kerhetsmodulen ll nödvändig nyckel.

I samband med produktionen av tangentbordet 10 inmatas i min- net 211 en "initial" huvudnyckel. Härefter utlöses säkrings- kretsen 24, d.v.s. ledningen 240 brytes och ledningen 241 slu- tes. Detta innebär, att utan kännedom om den "initiala" hu- vudnyckeln kan ingen ny huvudnyckel inmatas i minnet 211.

Det med "initial" huvudnyckel försedda tangentbordet 10 paras ihop med en säkerhetsmodul ll, vars slumpgenerator 34 bringas att på kommando generera en slumpmässigt vald huvudnyckel. Den- na i sig okända huvudnyckel överföres med hjälp av den kända "initiala" huvudnyckeln till tangentbordets 10 minneskrets 2111 där den ersätter den "initiala" huvudnyckeln. Den nya huvud- nyckeln, som är känd endast av säkerhetsmodulen och tangentbor- det, är nödvändig för fortsatt kommunikation mellan de två en- heterna 452 082 4 Det är viktigt att någon "avlyssning" ej kan ske just vid hop- parningen av ett tangentbord och en säkerhetsmodul, och att det verifieras att den nya (okända) huvudnyckeln verkligen har ma- gasinerats i minnet 2ll. Det senare göres genom att kommunika- tionen mellan enheterna testas. Fungerar kommunikationen på avsett sätt har den nya huvudnyckeln mottagits. Fungerar den ej överföres ny huvudnyckel med hjälp av den "initiala" huvud- nyckeln, som ju är känd av tillverkaren och som med all sanno- likhet finns kvar i minneskretsen 2ll.

Komunikation mellan säkerhetsmodulen ll och tangentbordet 10 sker sedan normalt med arbetsnyckel, som genereras initialt i säkerhetsmodulen. Arbetsnyckeln förändras efter en bestämd al- goritm och krypteras under huvudnyckeln. För varje meddelande genomgår arbetsnyckeln algoritmen och den förändrade arbetsnyc- keln kan krypteras/dekrypteras under den gamla arbetsnyckeln.

På detta sätt minskas risken för att huvudnyckeln obehörigt snappas upp utifrån. Arbetsnyckeln kan vid lämpliga tillfäl- len bytas ut (således inte bara förändras genom algoritmen), nyskapas, av säkerhetsmodulen och sedan krypteras under anting- en huvudnyckeln eller den gamla, förändrade arbetsnyckeln för kommunikation med tangentbordet l0.

En ny huvudnyckel kan genereras och tillsammans med ordern "byt nyckel" kommuniceras från säkerhetsmodulen ll i enlighet med program nedlagt i överförings- och kontrollkretsen 12. Den nya huvudnyckeln krypteras då . under den gamla huvudnyckeln.

Informationen mellan säkerhetsmodulen ll och tangentbordet 10 förmedlas som nämnt av kretsen l2, som i enlighet med sitt hu- vudprogram ej påverkar meddelanden reellt (innehållsmässigt) utan blott är ett medium för kommunikationen mellan enheterna.

En normal arbetscykel startar med att tangentbordet 10 får or- der att läsa in ett antal tecken (t.ex. från ett infört kort och från PIN-kod inslagen på tastaturen 101). När tecknen sam- lats upp sker kryptering i kretsen 22 enligt förefintlig ar- betsnyckel samt kommunicering till säkerhetsmodulen ll. Sedan arbetsnyckeln sålunda använts en gång passerar den algoritmen och förändras därigenom. 452 082 5 Säkerhetsmodulen ll tar emot de krypterade tecknen och dekryp- terar dem i kretsen 32 under aktuell arbetsnyckel. Utvärdering av det överförda teckenmeddelandet sker i utvärderingskretsen 33 (behörig eller icke behörig), och arbetsnyckeln passerar algoritmen (densamma som i tangentbordetl0) och förändras där- med. De två enheterna har nu samma förändrade arbetsnyckel lag- rad i resp. logikenhet.

För att ytterligare skydda manöverenheten mot obehörig avlyss- ning är tangentbordets 10 tangenter 101, se Fig 4, utformade med magneter 1011, som är anordnade att, vid yttre påverkan av tangenterna, påverka tangenterna individuellt tillordnade mag- netiska sensorer 1012. Härigenom höjes säkerheten för att skydda PIN-koden även under transmissionen mellan resp. tan- gent och tangentbordet i övrigt.

Tangentbordet 10 är även utrustat med en detekteringskrets, som är anordnad att vid detekterat försök till inbrott i tan- gentbordet 10 starta en utraderingsprocess (eller överskrivning) för utradering (överskrivning) av program och information i tangentbordets logikenhet 21 och minneskrets 211. Härigenom upp- nås ytterligare skydd för huvudnyckel och arbetsnyckel.

Med en manöverenhet enligt uppfinningen uppnår man följande fördelar: 1. Säkerhetsmodul ll kan placeras i Värdeskåp och tangent- bord 10 kan placeras där det är lätt tillgängligt för användare. Härigenom höjs säkerheten. 2. Obehörig avlyssning av PIN-koden försvåras betydligt. 3. Kommunikation mellan tangentbord 10 och säkerhetsmodul ll sker med nycklar som är kända endast av dessa två samver- kande enheter. 4. Tangentbord 10 kan produceras med känd programvara, kort- layout och initialnyckel utan att säkerheten äventyras.

Detta ger lägre produktionskostnad än tidigare. 5. Sammanförandet av ett tangentbord 10 och en säkerhetsmo- dul ll till ett oskiljaktigt, samverkande par höjer sä- kerheten. 452 082 6 . 6. Huvudnyckel och arbetsnyckel i tangentbordet 10 över- vakas genom ett aktivt inbrottsskydd, som vid försök till inbrott förstör innehållet i tangentbordets 10 logikenhet och minne. 7. Det finns ingen möjlighet att, sedan "initial" huvudnyckel ändrats, återställa tangentbordet l0 till initialtillstån- det. 8. Genom att en automatiskt föränderlig arbetsnyckel nyttjas vid kommunikationen mellan tangentbord och säkerhetsmodul undviks att den enheterna transmissionstekniskt sammanbin- bindande huvudnyckeln onödigtvis exponeras.

Den nämnda detekteringskretsen omfattar lämpligen en lindning, lindad med varv intill varv (isolerat) omkring hela tangentbordet utom tangenternas översta delar. Lindningen är under drift svagt strömförande, och vid uppkommande brott i densamma (orsakat t.ex. vid försök_till inbrott) bryts strömmen, vilket i sin tur orsakar start av utraderingsprocessen.

För att göra detekteringskretsen än mer effektiv kan den vara upp- delad i två seriekopplade dellindningar, som är lindade i två mot varandra i huvudsak vinkelräta riktningar omkring tangentbordet.

Det är ytterst väsentligt att man erhåller ett effektivt skalskydd mellan tangenternas övre, för beröring avsända yttre ytor och tangentbordet i övrigt. Detta kan praktiskt åstadkommas på t.ex. följande sätt. Tangentbordets olika detaljer (logikkomponenter, sensorer, batteri, säkring) monteras på två kretskort, som sedan placeras planparallellt med detaljerna riktade mot varandra. Utan- på kombinationen av kretskort anbringas ett lager krympplast, och utanpå detta lager lägges lindningen (dellindningarna). Sedan på- lägges ett lager smältplast samt ett ytterligare lager med krymp- plast.

Claims (6)

452 082 7 PATENTKRAV
1. l. Manöverenhet för datakommunikation, omfattande ett tan- gentbord, en logikenhet och en krypterings/dekrypteringsenhet, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , I att den är uppdelad i två separata, med varandra elektriskt hop- kopplingsbara enheter, nämligen ett tangentbord (10) och en säkerhetsmodul (ll), varvid tangentbordet (10) omfattar ett an- tal tangenter (101), en logikenhet (21) med minneskrets (211) och en krypterings/dekrypteringskrets (22), och varvid säkerhets- modulen (11) omfattar en logikenhet (31) med minneskrets (311), en krypterings/dekrypteringskrets (32) samt en slumpgenerator (34) för slumpvis generering av för kommunikationen mellan tangentbor- det (10) och säkerhetsmodulen (11) nödvändig nyckel, vilken gene- rator (34) är anordnad att vid kommunikation med tangentbordet (10) slnmpvis generera och till tangentbordets (10) minneskrets (211) överföra och där ersätta tidigare magasinerad nyckel.
2. 2. Manöverenhet enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att mellan tangentbordets(10) ingångssida och minneskrets (211) är inkopplad en säkringskrets (24), anordnad att, omedelbart ef- ter en första överföring av nyckel från säkerhetsmodulen (ll), bryta en ledning (240) till minneskretsen (211) och istället sluta en annan ledning (241) över krypterings/dekrypteringskret- sen (22) till minneskretsen (211).
3. 3. Manöverenhet enligt något av patentkraven 1-2, k ä n n e t e c k n a d a v en tangentbordet (10) övervakande detekteringskrets, anordnad att, vid detekterat försök till inbrott i tangentbordet, starta en ut- raderingsprocess för utradering av program och information i tan- gentbordets (10) logikenhet (21) och minneskrets (211).
4. 4. Manöverenhet enligt patentkravet 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att detekteringskretsen omfattar en hela tangentbordet utom tan- 452 082 8. genternas (101) för beröring avsedda översta delar omslutande lindning, som är anordnad att vid uppkommande brott i densamma, starta den nämnda utraderingsprocessen.
5. 5. Manöverenhet enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att lindningen är uppdelad i två seriekopplade dellindningar, lindade i tvâ mot varandra i huvudsak vinkelräta riktningar omkring tangentbordet.
6. 6. Manöverenhet enligt patentkravet 5, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v , att tangentbordets (10) tangenter (101) är utformade med magne- ter (l0ll), anordnade att, vid yttre beröring av tangenterna, påverka tangenterna individuellt tillordnade och inom lindningen placerade magnetiska sensorer (1012). '