SE526732C2 - Mobil kommunikationsenhet försedd med en extern säkerhetsanordning innefattande en biometrisk sensor - Google Patents

Description

526 732 Our ref: /2005-08-17 Ett annat ändamål med föreliggande uppfinning år att tillhandahålla en anordning som kan kombineras med olika enheter både för låsning och identitetsingivning.

En av fördelama med anordningen enligt föreliggande uppfinning, jämfört med känd teknik, är bland annat att (om den appliceras i en dator) inget ingrepp behöver göras i operativsystemet elleri datorns BIOS. Sådana system är nämligen mycket lätta att forcera, även utan större kunskap inom området.

Vidare är en làsenhet enligt uppfinningen integrerad iden utrustning som skall skyddas, vilket innebär en fullständig säkerhet, förutom att utrustningens ordinarie in- och utgångar, portar osv. inte behöver modifieras.

Dessa uppgifter har lösts genom en mobil kommunikationsenhet försedd med en säkerhetsanordning för säkerställande av åtkomst till en enhet eller information i en enhet, kännetecknad av att säkerhetsanordningen är en extem enhet som ansluts på kommunikationsenhetens kommunikationsport och sammankopplas med kommunikationsenheten, att anordningen är försedd med en biometrisk sensor som ansluts till kommunikationsenheten varvid kommunikationsenheten utgörs vardera av en nyckelenhet och/eller làsenhet, och att identifiering av en användare sker i nyckelenheten innan upp-/làsning accepteras av nyckelenheten.

Ovannämnda enhet kan dessutom innefatta funktionen att en användaridentitet lagras i SEDSOTD.

Vidare kan enheten ovan vara utformad så att nyckelenheten är anordnad att kommunicera med làsenheten genom att nyckelenheten startar en acceptans sekvens vid en autentisering medelst nämnda nyckelenhet genom att sända en begäran till làsenheten som làsenheten är anordnad att svara pà med ett varierande och huvudsakligen slumpmässigt genererat meddelande och att samtidigt beräkna och lagra ett numeriskt värde medelst en algoritm att svara med ett varierande och huvudsakligen slumpmässigt genererat meddelande och anordnad att samtidigt beräkna och lagra ett numeriskt värde medelst en algoritm, där det numeriskt värdet är härlett från nämnda meddelande, samt att nämnda nyckelenhet är anordnad att svara med ett numeriskt värde som beräknas ur det mottagna meddelandet med hjälp av nämnda algoritm och medelst en lagrad nyckel 10 15 526 732 Our ref: /2005-08-17 3 som används i lásenheten, där detta värde kan användas i svaret oförändrat eller krypterat på sådant sätt att lásenheten kan tyda det.

Enheten ovan kan också utfonnas sà att låsning kan initieras pà flera sätt: automatiskt, genom att en viss tid har förflutit, och/eller genom att användaren läser via lásenheten och/eller genom att en användare läser medelst en övervakningsprocedur.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGARNA l det följande kommer uppfinningen att beskrivas med hänvisning till pà närslutna ritningar visade utföringsexempel, i vilka: Fig. 1 visar ett block diagram över väsentliga delar av en anordning enligt uppfinningen, Fig. 2 visar ett schema över kommunikationen mellan två enheter i en 10 15 20 25 30 526 732 4 anordningen enligt uppfinningen, Pig. 3 visar i ett block schema över ett första utföringsexempel implementerande en anordning enligt uppfinningen i en datorenhet, och Pig. 4 visar i en schematisk vy från sidan en mobil kommunikationsenhet försedd med en anordning enligt uppfinningen.

BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPLET Anordningen 10 enligt uppfinningen, vilken schematiskt visas i fig. 1, består av huvudsakligen två enheter 11 och 12.

Den första enheten består av en sensor- eller nyckeldel 10 för angivning av en identitet, vilken utför en identifiering av användaren. Nyckeldelen 10 kan delas upp i två enheter: en inputenhet 13 och en nyckelenhet 14, vilka är med fördel men inte nödvändigtvis integrerade i en fysisk enhet ll. lnputenheten 13 kan med fördel bestå av vilken typ av medel som helst via vilket en unik identifieringsinformation kan inges. Ett sådant medel kan innefatta biometrisk sensor, PIN-kodsläsare, röstigenkänningsutrustning, ögonavläsningsutrustriing, kortläsare osv., alla välkända för en fackman.

Den andra delen består av en låsenhet 12, som skyddar objektet 15 i fråga.

Nyckelenheten 14 initierar ett unikt kommunikationsförfarande mellan nyckeldelen 11 och låsenheten 12. Det unika med uppfinningen år att identifiering av användaren sker direkt i nyckeldelen ll och inte i låsdelen.

Efter att en användare registrerat sig, kan tillhörande lås öppnas. Det finns två möjligheter att öppna låset, dels under en viss tidsperiod, dels permanent. Har låset öppnats för en viss tid, uppmanas användaren när tiden gått ut, att på nytt identifiera 10 l5 20 25 30 526 732 sig.

Vid användning anges identiteten, tex. genom att pressa fingret mot en sensor (FPS), ange en pin-kod etc. Vid godkänd identifiering av användaren skickas ett krypterat elektroniskt meddelande från nyckelenheten till låsenheten, varvid den låsta resursen eller objektet 15 (t ex en hårddisk i en dator) görs tillgänglig för användaren.

Användande av en säker överföringsmetod mellan enheterna garanterar att det inte är möjligt att skicka ett falskt meddelande till låsenheten för att skaffa åtkomst till den låsta utrustningen.

Den yttre enheten, nyckelenheten 14, är försedd med elektronik, bl.a. en mikroprocessor 16 med inbyggt, väsentligen skyddat program- och dataminne 17. Det senare är en säkerhetsåtgärd, som omöjliggör att programmet eller lagrad nyckelinformation kan avläsas eller kopieras.

Företrädesvis finns det lagrat en lista över tillåtna användare i nyckelenheten 14.

Underhåll av detta register, såsom tillägg av nya godkända användare, borttagande av användare mm, sker lokalt utan kommunikation med andra enheter.

Nyckelenheten avgör vid varje tillfälle om objektet som skall skyddas skall vara öppet eller låst. Beslutet grundar sig normalt på ett operatör-/användarbeslut, d.v.s. nyckeln initieras med tillåtna användare. Läsning kan också ske på initiativ av låsenheten efter en viss förutbestämd tid, om operatören, trots uppmaning, inte inom en viss tid identifierar sig.

Nyckelenheten kan vara helt öppen och måste inte skyddas mot intrång, eftersom program- och dataminne inte kan läsas externt utanför processorn (skyddsfunl processorn). 10 15 20 25 30 526 732 6 Låsenheten 12, som kommunicerar med nyckelenheten via, t.ex. en seriell förbindelse, är monterad skyddad, på eller i objektet 15 som skall låsas. Varje försök att få access till det låsta objektet genom att kringgå det normala ínloggningsförfarandet via nyckeldelen 11, kommer attupptäckas av låsenheten. Alternativa åtgärder kan då komma att initieras, t ex en längre tids inaktivitet, varningsmeddelande, raderande av data på en hårddisk/minnesenhet etc.

Kommunikationen mellan nyckel- och låsenheterna sker medelst, t.ex. digitala kodade signaler via en seriell förbindelse.

Förbindelsen kan vara asynkron och kan ske med relativt hög överföringshastighet.

Kommunikationen sker med ett speciellt låsprotokoll, vilket även kan innefatta sedvanliga paritets- och tidkontroller.

Som nämndes så är syftet med säkerhetssystemet enligt uppfinningen bl.a. att förhindra obehörigt intrång i t ex datorer, eller mer specifikt åtkomst till en viss hårddisk och informationen däri. För att uppnå en näst mycket god säkerhet kan ett krypterat protokoll användas vid kommunikationen mellan nyckeldelen ll och låsdelen 12. Det använda förfarandet innebär en sannolikhet på ca 2.3 * lOf'° per försök att ett forceringsförsök av systemet lyckas, vilket i praktiken betyder att det år säkert för obehörigt intrång.

Låsprotokollet är ett kommunikationsförfarande som säkerställer dataintegritet i överföringen och, framför allt, garanterar att obehörigt intrång i datautväadingen mellan enheterna inte kan ske. Om meddelandeutväxlingen avlöper korrekt, öppnas det låsta objektet, respektive förblir öppet. Skulle någon felaktighet upptäckas, låses objektet. Ä' För verifiering av autenticitet används följande meddelandeutväxling (se fig. 2): 10 15 20 25 30 7 a. Nyckelenheten 14 startar en verifikationssekvens genom att sända en begäran till låsenheten, b. Låsenheten svara med ett varierande, slumpmässigt genererat meddelande, c. Samtidigt beräknas ett numeriskt värde med hjälp av en speciell algoritm som utnyttjar en skyddad nyckel. Detta tal, som är helt härlett från det utsända svarsmeddelandet, lagras för senare bruk, d. Nyckelenheten svarar med ett numeriskt värde som beräknas ur det mottagna meddelandet med hjälp av samma algoritm och nyckel som används i låsenheten. Detta tal kan användas i svaret oförändrat eller krypterat på sådant sätt att låsenheten kan tyda det. Om låsenheten tar emot ett meddelande som innehåller ett tal som är identiskt med det som beräknats vid sändningen under steg b ovan, anses autenticiteten vara bekräftad.

Om meddelandeutväxlingen avlöper korrekt, enligt stegen a-c, ovan, öppnas det låsta objektet, respektive förblir öppet. Skulle svaret inte stämma, låses objektet.

I det mest föredragna utförandet används av en biometrisk sensorenhet som inputenhet.

Biometriska sensorer innebär avsevärda fördelar vid personidentifiering vid inpassage, dataaccess mm. Bland fördelarna kan nämnas snabbhet, en extremt hög grad av säkerhet vid identifieringen samt framför allt inga problem med glömda lösenord eller lösenord som kommit i orätta händer. 1 kombination med uppfinningen sensordelen utför en bíometrisk identifiering av användarens fingeravtryck. Vid godkänd identifiering a_v användarens fingeravtryck skickas ett krypterat elektroniskt meddelande från nyckelenheten till låsenheten, varvid den låsta resursen görs - tillgänglig för användaren.

Register över tillåtna fingeravtryck finns i nyckelenheten. Underhåll av detta register, såsom tillägg av nya godkända fingeravtryck, borttagande av fingeravtryck mm, sker 10 15 20 25 30 526 732 8 lokalt utan kommunikation med andra enheter.

Sensorenheten kan förses med indikeringsmedel, såsom två lysdioder, en röd och en grön, för att underlätta registrering och avregistrering av fingeravtryck. Dioderna indikerar huruvida låset är stängt eller öppet, samt status vid registrering/borttagning av fingeravtryck.

I det följande ges ett antal icke begränsande exempel, vilka klargör olika aspekter av* uppfinningen.

Det första icke begränsande exemplet, visat i fig. 3, avser en diskenhet 30' (minnesenhet) i en datorenhet försett med fingeravtryckssensor 31 eller biometrisk sensor, retrofit. Retrofit är en av många tillämpningar av låssystemet enligt uppfinningen. Med retroñtenhet avses här en standard enhet, såsom en hårddisk som försetts med lås och som anslutes till en datorenhet (eller liknande) via en särskild elektronik som placeras på, t.ex. ett ISA-kort 32 (instickskort till datorn).

Elektroniken utgörs av nyckelenheten samt funktioner för kommunikation med programvaran i datorn via nämnda ISA-buss. Till kortet 32 ansluts sensoren 31 alternativt annan identiñeringsutrustning, direkt eller via, t.ex. IR eller radio (Bluetooth).

I detta föredragna utförande modifieras en standard hårddisk för att fungera tillsammans med låsanordningen enligt uppfinningen. Detta innebär att den b1.a. förses med ett invändigt monterat låssystem som hårdvarumässigt förhindrar disken från att accessa data. Lämpligt utförandet beror på enhetens (diskens) konstruktion.

Anslutningar till enheten blir desamma som till en ordinarie hårddisk, d v s' signalkabel och spänningsmatning från datorns lqaftaggregat. En förbindelse för låskomrnunikationen med ISA-kortet tillkommer. 10 15 20 25 30 Låsfunktioner enligt uppfinningen tillämpas medelst nycl låsenheten. Fingeravtryckssensoren anslutes via kabel och kontakt med styrenhetens interfacet. På detta finns anordnat nyckelenheten. På hårddisken finns låsenheten.

På styrenheten finns förutom låsfunktioner elektronik för kommunikationen med programvaran i datorn. Programvaran skall bl.a. förvarnas om låsning av hårddisken. _. Dessutom skall låsning kunna ske från programmet.

För uppstart av en dator används en tryckknapp, normalt monterad på framsidan.

Denna står alltid under spänning (Vin = +5 V), även när datorn är avstängd, förutsatt att nätspänningen är tillkopplad. Yid intryckning ges signal till moderkortet och datorn startar upp. För att använda fingeravtiyckssensorn kan nämnda trycklcnapp kopplas bort och Vin som finns i kontakten ansluts i stället till ISA-kortet. Därifrån går den vidare till fingeravtryckssensorn. På så sätt är fingeravtryckssensorn alltid inkopplad. En godkänd inloggning ger en signal från ISA-kortet till moderkortet som ersätter den vanliga knapptryckningen.

Läsning kan initieras på flera sätt: - Automatiskt, genom att en viss tid har förflutit.

- Genom att användaren låser via låssystemet.

- Genom att användaren läser med hjälp av en övervakningsprocedure, beskriven nedan.

Upplåsning kan normalt endast ske på ett sätt, nämligen genom att korrekt fingeravtryck ges. I händelse den/de personer som registrerat sina fingeravtryck inte skulle finnas tillgängliga då disken måste låsas upp, finns möjlighet för t ex systemansvarig eller säkerhetsansvarig att med hjälp att speciell kod låsa upp enheten.

Detta måste vara en tillräckligt komplicerad kod för att praktiskt omöjliggöra intrång.

Ett eventuellt försök att kringgå låset genom att ge falska signaler till hårddisken kan 10 15 20 25 30 526 732 10 resultera i att denna spärras för vidare trpplåsningsförsök, t ex under en viss tid eller tills ansvarig personal återställt låsfunktionen.

Fingeravtryckssensoren kan eventuellt kompletteras med andra låsanordningar t.ex. smart-kort.

Med undantag av tidigare uppräknade funktioner är retrofitenheten helt kompatibel med en standard hårddisk.

För installation av en retrofitenhet krävs en speciell programvara. Denna kommer att övervaka låsfunktionen via ISA-kortet och för användaren indikera status. Speciellt måste användaren förvarnas i god tid innan disken skall låsas. Med detta program skall kan man också kunna direkt låsa enheten. Lämpligen är programmet alltid aktivt och diskens status visas i system tray, där också olika kommandon kan ges.

Andra användningsområden för systemet enligt uppfinningen är för “Notebooks/Laptop", d.v.s. bärbara datorer, där säkerställes all typ av lagringsmedia, HDD, FDD, CD, Ram, Rom, Flashminne, moderkort innefattande alla komponenter såsom Bios, kontroller enheter för styrning av datamedia etc.

I stationära datorer/ serverar kan dessutom anordnas skydd av komponenter på nätverkskort och liknande för administration av nätverk.

Systemet jan appliceras som en fjärrkontroll som är en kombination av en mobil telefon, kodgivarenhet. Data-kod generator för engångs-koder för accsses till datorer, larm, bil-lås, passagesystem etc.

Betalningskoder för betalning via telefonsystem, GSM, WAP eller liknande kan ske.

Enheten låses upp av enheten enligt uppfinningen, därefter kan man välja typ av användande. 10 15 20 25 30 526 732 11 l en applikation utnyttjande uppfinningen för banktransaktioner eller liknande via tex. en dator kan klienten förses med en sensor-/nyckelenhet enligt uppfinningen.

Klientens enhet förses med en inbäddad unik pin-kod och en speciell algoritm. Pin- koden kan vara av den typ som används vid kredít- eller bankkortsapplikationer, men något mer avancerad. Samma pin-kod lagras även i nyckelenheten som används av klienten. Pin-koden kan ändras medelst speciella terminaler på banken. Samma unika kod kan kopplas samman med klientens kontonummer.

I banken, vid mottagande av en transaktionsbegäran framställes medelst en speciell beräkningsenhet ett svar som bevisar att begäran är autentisk från rätt nyckelenhet tillhörande rätt kontohavare.

Mer detaljerad kan funktionen beskrivas enligt följande: - klienten via ett datorprogram installerat i sin dator kontaktar banken och anger sitt kontonummer, - banken utfärdar ett svar innefattande en identifikationsbit, låsningsdata osv. - klienten väljer transaktionstyp och fyller i belopp osv. och verifierar transaktionen, - programmet sänder iväg en låsningstransaktion, enligt ovan beskrivning, samt transaktionsdata innefattande, tex. belopp, kontonummer, tidsstämpel osv., - ett svar erhålles endast om låsenheten har erhållit rätt identifikation från låsenheten; svaret innefattar identitet, variabel låsningsdata samt transaktionsdata, och sändes till banken, - banken använder algoritmen enligt ovan tillsammans med klientens pin-kod för att verifiera svaret, och om korrekt svar kan framdrivas ur inkomna svar och transaktionsdata vilket försäkrar att inget har ändrats efter biometrikontroll accepteras transaktionen och klienten informeras.

Om handel eller transaktion sker över, tex. Internet kan användaren förses med en nyckelenhet försedd med, tex. en biometrisk sensor eller liknande. Användarens 10 15 20 25 30 526 732 1 2 nyckelenhet är försedd med en unik identifikation i form av en checksumma eller liknande. Samma unika identifikation kan associeras med användarens kontonummer hos banken. Banken förses med kontrollmedel för verifiering av korrekt transaktionsbegäran på samma sätt som ovan. I detta fall sker verifiering och transaktionen först via banken och sedan till säljaren på samma sätt som ovan. i Ännu ett exempel av uppfinningen applicerad på en mobilenhet, såsom en mobiltelefon visas i fig. 4. Säkerhetsanordningen 40 består av två relativt varandra roterbara delar 41 och 42 (enligt detta exempel), där del 42 innefattar anslutningsorgan 43 för anslutning till telefonens 44 kommunikationsport (ej visad).

Anordningen innefattar en sensorenhet 45, såsom en biometrisk sensor eller liknande samt tillhörande elektronik och minne anordnade på den andra delen 41. Elektroniken kan matas av telefonens energi källa. Anslutningsdelen anslutes till telefonen och sensordelen 41 fästes över telefonens baksida, t.ex. över dessa batteri. Vid anslutning kan telefonen användas som en styr- eller nyckelenhet enligt ovan beskrivning. Åtkomst till telefonen kan ske endast om rätt person veriñerad via sensoren använder telefonen, vilken dessutom kan användas för styrning av andra enheter, t.ex. vid betalningar över telefonnät, fjärrstyrning vid öppnande av dörrar, åtkomst till datorer, etc. I detta fall kan låsenheten implementeras i telefonen.

Exempel på andra applikationer involverande uppfinningen innefattar: - Radio retrofit (RPR), d.v.s. en minnesenhet, t.ex. hårddisk, försedd med biometrisk eller transponderkortläsare.

- Låsanordning för handburen utrustning (handdatorer), som endast fungerar då en viss transponder finns i närheten, Transpondern kan t.ex. vara inbyggd i armbandsuren. Dessutom kan armbandsuren förses med en biometrisk sensor som kommunicerar med handdatorrl via IR eller RF.

- Låsanordningen byggas in i en fjärrkontroll för att säkerställa att endast auktoriserad användare kan få access till den fjärrstyrda utrustningen.

- Vid kryptering/dekryptering, t.ex. av e-post eller filer, kan kryptering ske E26 732 13 medelst en publik nyckel medan dekryptering sker medelst en privat nyckel vilken veiifieras med avseende på rätt person med hjälp av biometrisk sensor.

Medan vi har illustrerat och beskrivit endast föredragna utföringsexempel av uppfinningen, inses det att flera variationer och modifieringar inom ramen för de närslutna patentkraven kan förekomma.

Claims (4)

m 5 2 6 7 3 2 PATENTKRAV

1. . Mobil kommunlkationsenhet (44) försedd med en säkerhetsanordning (40) för säkerställande av åtkomst till en enhet eller information l en enhet, kännetecknad av, att säkerhetsanordningen är en extern enhet som anslutes på kommunikationsenhetens kommunikationsport och sammankopplas med kommunikationsenheten, att anordningen är försedd med en biometrisk sensor som anslutes tlll kommunikationsenheten varvid kommunikationsenheten utgörs vardera av en nyckelenhet och/eller låsenhet, och att identifiering av en användare sker l nyckelenheten innan upp- /låsning accepteras av nyckelenheten.

2. Anordning enligt krav 1, kännetecknad därav, att en användaridentitet lagras i sensorn.

3. Enhet enligt krav 1, kännetecknad därav, att nyckelenheten år anordnad att kommunicera med låsenheten genom: att nyckelenheten startar en acceptans sekvens vid en autentisering medelst nämnda nyckelenhet genom att sända en begäran till låsenheten, att låsenheten är anordnad att svara med ett varierande och huvudsakligen slumpmässigt genererat meddelande och anordnad att samtidigt beräkna och lagra ett numeriskt värde medelst en algoritm att svara med ett varierande och huvudsakligen slumpmässigt genererat meddelande och anordnad att samtidigt beräkna och lagra ett numeriskt värde medelst en algoritm, vilket numeriskt värde härlett från nämnda meddelande, att nämnda nyckelenhet är anordnad att svara med ett numeriskt värde som beräknas ur det mottagna meddelandet med hjälp av nämnda algoritm och medelst en lagrad nyckel som används i låsenheten och att värdet kan användas i svaret oförändrat eller krypterat på sådant sätt att låsenheten kan tyda det.

4. Enhet enligt krav 1-3, kännetecknad av, att låsning kan initieras på flera sätt: automatiskt, genom att en viss tid har förflutlt, och/eller genom att användaren låser via låsenheten och/eller genom att en användare låser medelst en övervakningsprocedur.