WO2001043058A1 - Stift und verfahren zur eindeutigen identifizierung eines benutzers für eine bestimmte applikation - Google Patents

Stift und verfahren zur eindeutigen identifizierung eines benutzers für eine bestimmte applikation Download PDF

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WO2001043058A1
WO2001043058A1 PCT/DE2000/002322 DE0002322W WO0143058A1 WO 2001043058 A1 WO2001043058 A1 WO 2001043058A1 DE 0002322 W DE0002322 W DE 0002322W WO 0143058 A1 WO0143058 A1 WO 0143058A1
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WO
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pen
user
sensor
pin
esp
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PCT/DE2000/002322
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English (en)
French (fr)
Inventor
Winrich Hoseit
Original Assignee
Unipen Ag
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Publication date
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Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V40/00Recognition of biometric, human-related or animal-related patterns in image or video data
    • G06V40/30Writer recognition; Reading and verifying signatures
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06VIMAGE OR VIDEO RECOGNITION OR UNDERSTANDING
    • G06V10/00Arrangements for image or video recognition or understanding
    • G06V10/10Image acquisition
    • G06V10/12Details of acquisition arrangements; Constructional details thereof

Definitions

  • the invention relates to a pen with a pen housing, in which a lead is accommodated, and a method for uniquely identifying a user for a specific application using a pen.
  • the customer wants convergent services and, in addition, a device with which the access authorizations for various security-relevant applications can be checked both in the electronic and in the non-electronic area and with which a reliable, unique identification of the user can be realized.
  • this object is achieved in that the lead is mounted such that it can be tilted about a pivot point in relation to the longitudinal axis of the pin, and in that the sensor is designed as an electrically signal-generating device which generates orthogonal dynamic signals in proportion to the radial and / or axial deflection that are user specific.
  • the pen is provided with a recording-specific signal-providing means for dynamically recording the writing of a user, electronics for evaluating the signal generated by the recording means, a memory in which user-specific information can be stored, energy supply means for operating the pen and a radio interface for transmission and / or receiving data.
  • the method according to the invention is characterized by the following method steps: detection of up to three biometric identification features and a mathematical identification feature of a user with the stylus, evaluation of the identification features, comparison of the identification features with an identification register (ID), transfer of the identification features to a receiving station (master terminal ) and reading out and transferring the application activated by the master terminal.
  • ID identification register
  • the biometric identification features can be, for example: the language of the user, his fingerprint and / or thumbprint or the writing of the user.
  • the characteristics can be recorded individually or in combination.
  • the mathematical identification feature can be, for example, a numerical code that is provided with a pin on the pen pressure-sensitive sensor can be entered.
  • the pen according to the invention is hereinafter referred to as ESP (Electronic signature pen).
  • ESP Electronic signature pen
  • the ESP can be used as a commercially available writing instrument, e.g. B. be designed as a ballpoint pen, mechanical pencil or the like, with which the identification of the user and all conceivable applications are possible.
  • integrated credit card e.g. EUROCARD, American Express, VISA, etc.
  • the ESP provides an international e-commerce solution for easy and quick identification and / or payment via the Internet.
  • the various applications can be read into predefined channel grids provided on the ESP; these channel grids can also be licensed for a limited time.
  • an ESP issued for Mr. Mustermann, contain the following entries:
  • ID level 2 up to DM 1,000 transaction volume
  • the storage capacity determines the number of entries
  • the invention represents a security solution for the Internet, especially e-commerce. Starting from the core question "How If a participant identifies himself clearly ", the individual signature is recognized worldwide as legally secure identification. If this signature process (no signature is identical to a previously made one) is linked to a fixed identification feature, such as an ID, and possibly with fingerprints of the index finger and thumb and / or the voice, these features can be used to create a very high security standard.
  • the electronics provided in the writing instrument link the signature with the assigned ID and any other features such as fingerprints. The electronics send these features to a compatible terminal via their radio interface. The information received by the terminal can be linked to a document located or created there.
  • the invention represents a simple and practical solution for general commercial and legal transactions, which also includes scalable security levels a uf Vietnamese.
  • the fonts When entering the font, it must be taken into account that the fonts fluctuate within tolerance ranges. The ESP takes these fluctuations into account. In addition, a signature must be given in a specific time that is specific to the respective user. If the signature is not provided within this period, which would be the case, for example, if the font was forged, the ESP blocks access. As a safety-related further development, it can be provided that the ESP deletes the channel grid in the event of incorrect use and sends out an alarm to identify the abuse.
  • the radio interface is preferably implemented as a BlueTooth application; a worldwide standardized and miniaturized, soon to be widely used open radio interface for numerous applications.
  • This bi-directional interface replaces cable connections for telephones, printers, PCs, laptops, cameras, loudspeakers, valves and other channel connections. There are always two prerequisites for any type of valuable transaction,
  • the proposed solution is very simple and safe to use.
  • the identification of the agent is carried out together with the documentation of the action by simply writing the name with the writing instrument according to the invention, which does not differ externally from a somewhat more complex conventional writing instrument.
  • the ESP ballpoint pen typically consists of the following components:
  • Radio interface blue tooth, preferably in the head, above the holding clip
  • Batteries e.g. button cells
  • the ESP can have a switching element designed as a rotatable cap or as a rotatable holding clip, with which the entire system, including the blue tooth radio interface, is activated.
  • This interface is a standardized signal connection that will soon be used in numerous signal-transmitting devices.
  • Blue-Tooth is a worldwide open standard, which has already been developed by companies such as Nokia, Toshiba, Ericsson, IBM Hewlett Packard and many more and is an inexpensive chip solution for devices such as telephones, PCs, cameras, printers, watches, LANs, etc used for signal transmission becomes.
  • this blue tooth radio interface can be used either as a slave (predominantly passive) or as a master (predominantly actively controlling).
  • the master setting is mainly selected for terminals such as cash registers, PCs, etc., which serve a large number of different slaves.
  • the slave setting is mainly chosen for devices that are to communicate with different masters.
  • the chips are available for approx. US $ 5-7 in bulk and are of a size suitable for installation in an ESP. Their power requirements are very low and the bandwidth and transmission range are sufficient to enable the signals to be exchanged within a range of up to 30 m. Battery operation with relatively long operating times is possible.
  • the approval of this interface is granted as a type approval.
  • the frequency range is preferably 2.4 GHz (ISM band).
  • 3 button cells with 1.5 V each are sufficient for the power supply.
  • the space required for the batteries is to be set up so that they can be easily replaced in the ESP.
  • the electronics essentially have the following tasks:
  • the electronics with memory consists of hardware and software.
  • the hardware is miniaturized (thick film technology) to such an extent that can be placed below the button cell batteries and above the writing lead in the ESP.
  • the ID of the ESP is unique to the user and can, for example, be burned into an E 2 promo in such a way that it cannot be changed using software.
  • the electronics can link a document activated on a master terminal for release by the ESP owner with the respective data and security algorithms depending on the depth of requirements, e.g. with increasing security requirements: a) ID b) signature c) channel information of the selected license channel d) various language patterns (different words) e) fingerprints and / or thumbprints f) one or more PIN codes g) any combination of a) to f) h) all information a) to f)
  • the electronics store the relevant information from the documents generated in the master terminals. Uniform user software ensures the compatibility of data transfers between the terminal and the ESP.
  • the information to be stored is defined as that which is important in the civil law sense. (Name, date, transaction value, etc.)
  • the information to be sensed which can be both dynamic and static, is used both for
  • Biometric identification features consist of a static and a dynamic part.
  • the static part represents the basic pattern, which is the same for each repetition by the same user.
  • B. the basic writing or language pattern.
  • the dynamic portion varies depending on the situation within a predetermined tolerance around the basic pattern, e.g. B. by changes in the environment or mood of the user. Since the ESP can record the static and dynamic parts of the biometric identification features, the static parts enable the user to be clearly identified and the dynamic parts to document and register an action.
  • the sensor system is designed to record the following identification features, which can be recorded individually or in combination:
  • the recognition software allows deviations within certain tolerance ranges (pattern recognition), but also defines clear information content that shows a very high probability about the identity of the user.
  • the recording of the writing can either be tilted about a pivot point in relation to the longitudinal axis of the writing instrument in the writing instrument
  • the course of the writing is recorded by an induction sensor arranged in the pen, which detects the movement of a magnetic mine ball.
  • the user grips the ESP with the index finger and thumb.
  • the sensorically active surfaces fingerprint detection sensors located at the ESP, which electronically recognize the shape of the groove and certain unique characteristics.
  • a miniaturized microphone can be provided for recording and evaluating the speech.
  • the speech pattern that has been read in is preferably stored behind a firewall.
  • a PIN code (mathematical identification feature) can be keyed in using a pressure sensor or a button.
  • coded keying can be done with the clip of the ballpoint pen.
  • a pressure sensor is provided on the lateral surface of the pin in the region of the lower end of the clip, against which the free end of the clip can be pressed.
  • a PIN corresponding to the number of keystrokes can be entered.
  • the individual numbers can be terminated by an end signal which can be generated by pressing the end of the clip for a longer period.
  • this method can also be used as a Morse code.
  • the ESP thus represents a simple and inconspicuous device for recording and evaluating up to 3 biometric and one mathematical identification features of a user. If necessary, further identification means can be integrated, which can also be operated individually or in combination with the others.
  • the electronic link can be made to the respective document of a corresponding master terminal.
  • the various sensors or identification means can be implemented independently of one another or individually on a pen.
  • the ESP can be used as a conventional ballpoint pen without the activated functions.
  • the electronic signature functions can be activated by rotating the cap or by another switching device.
  • readiness for use, transmission and / or rejection of the authorization can be signaled via LED lights or acoustic signals.
  • the data stored in the ESP can be read out and / or deleted via a PC or a separate terminal. This process should also appear.
  • the operating system can be a Windows CE solution, for example. It is important that the processes are stable and relatively trouble-free. The type of operating system largely depends on the digital signal processors (DSPs) used and the security requirements of the applications. The Federal Office for Information Security (BSI) is to be used for testing and certification.
  • DSPs digital signal processors
  • BAI Federal Office for Information Security
  • the applications are based on the various requirements and must be standardized with regard to access and encryption algorithms.
  • a standardized preset combination can be licensed for the respective requirements or staggered depending on the importance of a transaction.
  • the licensees are free to define the required security level.
  • the licensees are offered a standardized software package with which they can read in their applications.
  • the customer signs his signature about 10 times on a sheet of paper in the presence of the bank employee. This has previously activated the terminal.
  • the evaluation of the signature samples is fed into the ESP and the bank computer, possibly also the fingerprints of the index finger and thumb of the writing hand.
  • Equipment of the POS Point-of-Sale
  • each POS is equipped with a registered adapter for an RS232 blue tooth radio interface, i.e. the small device is simply placed as an adapter on the PC or computer cash register on the existing plug-in device.
  • the adapter works, for example, as a blue tooth master interface and automatically detects every active slave in the vicinity.
  • the customer names his petrol pump and determines the payment method at the checkout: EC card.
  • the ESP gives the signal for the immobilizer.
  • the user drives the vehicle to his work place.
  • he switches on the ESP the door opens and his daytime account is activated at the same time.
  • the user activates his workstation - PC. His ID also regulates the depth or the degree of access authorization to the company data.
  • the user logs off from the PC via ESP.
  • the deregistration is posted to the time account.
  • the framework conditions for the individual applications are stored in the ESP and can be read out via the bank's service terminal, the PC at home or a separate terminal and transferred to a program.
  • the house bank is the issuing bank and monitors all entries in the ESP. It can influence the clearing and the conditions through separate agreements with various card organizations, companies and other service providers. It can also let various service providers participate in the customer's activities by importing them into special channels. This, of course, only if the customer requests it.
  • the bank can offer the customer a full service without much effort and earns money in all of the customer's activities, be it through commissions, predictable services or third-party licenses.
  • the ESP does not contain this signature; if lost, the finder does not know what the signature looks like, he would even reveal his fingerprints if he was misused.
  • the customer identifies himself e.g. at the petrol station expressly not towards the staff, but towards society. Whether they want to pass the customer information on to their staff or not is up to them. Furthermore, only the guaranteeing organization mentioned in each case will be informed about the transaction concerned.
  • the ESP is plugged into the cell phone and replaces the SIM card
  • the ESP system is the only system that offers both: customer convenience and maximum security. In addition, it offers dynamic flexibility in the design of the range of services.
  • the ESP offers convergent services and integrates the existing services in one device, namely a conventional writing instrument.
  • the services can be used as before; where an upgrade has taken place, customer comfort is increased.
  • the providers are looking for simple and stable, above all secure solutions.
  • the device according to the invention and the method represent an economical and practical solution.
  • FIG. 1 is a sectional side view of a first embodiment of the ESP pin according to the invention
  • Fig. 2 shows a side view in section of a second embodiment of the ESP pin
  • Fig. 3 is a side view of a blue tooth interface
  • FIG. 4 illustrates the authorization method that can be implemented with the ESP for a security-relevant application.
  • the pen according to the invention consists of an elongated, cylindrical pen housing 1, on the lower end of which a writing tip 2 and on the upper end of which a push button 3 is provided.
  • the exterior of the pen is no different from a conventional one
  • a holding clip 4 is provided, which sits in a groove provided on the outer casing of the pin housing 1.
  • the holding clip 4 is rotatable; turning the ESP turns on.
  • a pressure sensor 4a is arranged in the lateral surface of the pin.
  • the holding clip can be pressed against the pressure sensor by the user, for example in order to enter the number of a PIN.
  • the spring rate of the retaining spring ensures that the retaining clip springs back after each depression.
  • a fingerprint detection sensor 6 is provided on the support surface of the recessed grip 5 and is used to detect the user's fingerprint.
  • the fingerprint detection sensor 6 is practically invisible to the user.
  • another sensor for capturing the Contour of the thumb can be provided; The combination of fingerprint and thumbprint enables security to be scaled again.
  • a lead 7 is rotatably received in the pin housing 1.
  • the lead 7 has a substantially cylindrical casing 7a, the outside diameter of which is slightly smaller than the inside diameter of the pin housing.
  • the lead jacket 7a is spherical in the middle.
  • This ball 7b is rotatably received in a groove 8 provided on the inside of the pin housing.
  • the lead 7 is rotatably mounted about the ball 7b serving as the fulcrum in relation to the longitudinal axis of the pin housing 1.
  • Ring sensors 9 and 10 are arranged on the inner surface of the pin housing 1 at a predefined distance from the pivot point of the lead.
  • the ring sensors 9 and 10 consist of a large number of individual sensors which are designed as piezo elements and, depending on the deflection of the lead 7 in the pin housing 1, deliver a dynamic electrical pulse sequence and / or linear sequence which are characteristic of the user's handwriting is. The higher the pressure exerted on one of the piezo elements, the higher the voltage supplied. In addition, a pressure sensor 9a can be provided above the mine.
  • the ring sensors 9 and 10 can also be designed as optical individual sensors, which are also shown in FIG.
  • Electronics and a memory 11 for evaluating the signals supplied by the sensors are provided approximately in the center of the pin housing 1.
  • the energy supply means 12 designed as batteries are arranged above the electronics 11.
  • the radio interface designed as a blue tooth interface is arranged in the area of the push button 3.
  • a microphone 19 is embedded in the side of the ballpoint pen housing to record the user's voice. Standard microphones can be used for this, such as those used in GSM cell phones. However, the microphone should be kept as small as possible in order to be inconspicuous.
  • a light-emitting diode 13 is provided at the upper end of the push button 3, which not only indicates the transmission of information to and from the pen, but also signals the rejection and / or authorization of a user.
  • Different colored light-emitting diodes can be provided for the different applications.
  • the pen shown in Fig. 1 can be designed both as a mechanical pencil and as a ballpoint pen.
  • the pen shown in Fig. 2 is designed as a ballpoint pen. This differs from the embodiment shown in FIG. 1 in that the lead 7 is firmly accommodated in the pin housing 1.
  • the ball 14 of the ballpoint pen refill is made of a magnetic steel with a north and a south pole.
  • An induction sensor 15 is provided at the lower end of the pin housing 1. Depending on the rotation of the ball 14, the induction sensor 15 supplies an electrical pulse sequence and / or linear sequence which is user-specific and can be evaluated by the electronics and thus serves to uniquely identify the user.
  • a recessed grip 5 with a fingerprint detection sensor 6 is also provided on the ballpoint pen shown in FIG. 2; alternatively, a further sensor for detecting the thumbprint can be provided.
  • the master- The terminal has a square housing 16 and is provided at its upper end with a transmitting and receiving antenna 17 which receives the signals emitted by the pins and sends the necessary information back to them.
  • the master terminal is connected to the serial interface of a computer via a cable 18.
  • FIG. 4 illustrates the use of the ESP to identify a user for a security-relevant application.
  • three biometric identification features language, writing and fingerprint
  • a numerical identification feature numbererical keying
  • These identification features can either be recorded individually and stored in a security register Si 1, or the features can be combined in any way and stored in corresponding security registers Si 2 - Si 4.
  • a security-relevant application can now call up the identifications from the registers Si 1 - Si 4 depending on the depth of requirements, with increasing authorization security being provided with an increasing number of registers.
  • the respective credit card status can also be stored in the ESP and compared with the master terminal of the bank computer.
  • the ESP provides a device for implementing an authorization procedure for security-relevant applications, in particular for payment transactions. It can be used to record up to three biometric and one mathematical authorization procedure for the unique identification of the user by any computer, which only has to be equipped with an appropriate interface.
  • biometric Identification features cannot be recorded. This is e.g. B. the case with forest workers whose thumbs often no longer have an imprint.
  • the ESP can be designed such that a biometric identification feature can be replaced by another or by a combination with other identification features after confirmation.
  • the recorded information can be stored in the ESP and via the bi-directional blue tooth
  • the ESP thus provides an authorization instrument for several applications and can therefore use EC cards, SIM cards, etc. sum up.
  • interim results e.g. B. the account balance in which ESP can be saved. After authorization, these can be displayed on an LCD display provided on the ESP.

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, die eine eindeutige Identifizierung eines Benutzers für eine sicherheitsrelevante Applikation ermöglicht, einfach verwendbar ist und ein hohes Sicherheitsniveau bietet, insbesondere für E-commerce-Applikationen. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass ein Stift Erfassungsmittel für bis zu drei biometrische und ein mathematisches Identifikationsmerkmal eines Benutzers aufweist, diese Merkmale in dem Stift ablegbar sind und über eine Funkschnittstelle an einen Masterterminal übertragbar sind. Wahlweise sind die erfassten Informationen nach gewünschten Sicherheitsstufen ablegbar und auslesbar.

Description

Stift und Verfahren zur eindeutigen Identifizierung eines Benutzers für eine bestimmte Applikation
Die Erfindung betrifft einen Stift mit einem Stiftgehäuse, in dem eine Mine aufgenommen ist, und ein Verfahren zur eindeutigen Identifikation eines Benutzers für eine bestimmte Applikation mit Hilfe eines Stifts.
Der Markt für die Ware "Zahlungsversprechen" ist bis heute fraktioniert in einzelne Bereiche. Viele Kunden haben diverse Kreditkarten, Kundenkarten, Zugangskarten und sonstige Chipoder SIM-Karten und verlieren häufig den Überblick.
Die meisten Systeme sind sowohl proprietär als auch draht- bzw. PIN-gebunden. Die Karten werden verkehrt eingeführt, verschluckt, verbogen, verloren und können mißbraucht werden.
Der Markt wünscht zunehmend ein mehrstufiges Multifunktions- system. Der Kunde akzeptiert immer weniger neue Chipkarten; ein gewisser Sättigungsgrad ist bereits eingetreten. Es ist zunehmend problematisch, neue Dienste zu etablieren.
Weitere Dienste lassen sich nur zusammen mit einer Vereinfachung der Handhabung durchsetzen. Bislang gibt es kein System, das sowohl diesem Anspruch als auch den sich daraus ergebenden zusätzlichen Sicherheitsanforderungen gerecht werden konnte .
Der Kunde wünscht konvergente Dienste und dazu eine Vorrichtung, mit welcher die Zugangsberechtigungen für verschiedene sicherheitsrelevante Anwendungen sowohl im elektronischen als auch im nicht-elektronischen Bereich überprüfbar sind und mit welcher eine zuverlässige, eindeutige Identifikation des Benutzers realisierbar ist.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfach zu verwendende Vorrichtung und ein Verfahren zur eindeutigen Identifizierung eines Benutzers für sicherheitsrelevante Applikationen bereitzustellen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Mine im Verhältnis zur Längsachse des Stiftes in diesem um einen Drehpunkt kippbar gelagert ist, und dass der Sensor als eine elektrisch signalerzeugende Vorrichtung ausgebildet ist, die proportional zur radialen und/oder axialen Auslenkung orthogonale dynamische Signale erzeugt, die benutzerspezifisch sind.
Der Stift ist versehen mit ein schriftspezifisches Signal liefernden Erfassungsmitteln zur dynamischen Erfassung der Schriftführung eines Benutzers, einer Elektronik zur Auswertung des von den Erfassungsmitteln erzeugten Signals, einem Speicher, in dem benutzerspezifische Informationen ablegbar sind, Energieversorgungsmitteln für den Betrieb des Stifts und einer Funkschnittstelle zum Senden und/oder Empfangen von Daten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich durch die folgenden Verfahrensschritte aus: Erfassen von bis zu drei biometrischen Identifikationsmerkmalen und einem mathematischen Identifikationsmerkmal eines Benutzers mit dem Stift, Auswerten der Identifikationsmerkmale, Vergleichen der Identifikationsmerkmale mit einem Identifikationsregister (ID), Übertragen der Identifiationsmerkmale auf eine Empfangsstation (Masterterminal) und Auslesen und Übertragen der vom Master- terminal aktivierten Applikation.
Die biometrischen Identifikationsmerkmale können beispielsweise sein: die Sprache des Benutzers, dessen Finger- und/oder Daumenabdruck oder die Schrift des Benutzers. Die Merkmale können einzeln oder in Kombination erfasst werden. Das mathematische Identifiationsmerkmal kann beispielsweise ein Zahlencode sein, der mit einem an dem Stift vorgesehenen druckempfindlichen Sensor eingebbar ist.
Der erfindungsgemäße Stift wird im Folgenden schlagwortartig als ESP (Electronic signature pen) bezeichnet. Der ESP kann als handelsübliches Schreibgerät, wie z. B. als Kugelschreiber, Druckbleistift oder dergleichen ausgebildet sein, mit dem die Identifizierung des Nutzers und alle damit verbundenen denkbaren Anwendungen möglich sind.
Dies kann ein Zahlungsvorgang am Geldautomaten über die integrierte EC-Karte ebenso sein wie die Zahlung per integrierter Kreditkarte (z.B. EUROCARD, American Express, VISA u.s.w. ) an der Computerkasse, der Tankstelle oder dergleichen. Schließlich stellt der ESP eine internationale E-Commerce-Lösung zur leichten und schnellen Identifizierung und/oder Zahlung per Internet bereit.
Weitere praktische Anwendungen sind die Strukturierung von gestaffelten Vollmachten, z.B. von Unterschriften in Unterneh- men, Zugangsautorisierung für PC's, Netzwerke, Internet, Türen, Zeiterfassungen, Zugang zum Mobilfunknetz, Kundenkarten und dergleichen.
Für alle der oben genannten Anwendungen sind keine einzelnen (Chip) -Karten mehr erforderlich. Die verschiedenen Anwendungen können in vordefinierte, an dem ESP vorgesehene Kanalraster eingelesen werden; diese Kanalraster können zudem zeitlich befristet lizensiert sein.
So kann z.B. ein ESP, ausgegeben für Herrn Mustermann, folgende Eintragungen enthalten:
Kanal 1: Hausbank: Deutsche Bank, Köln
Zugriff zu Konto. Nr. 0815-4711 Zugriffscode: AB86078etzHz7
ID-Stufe: 2 (Unterschrift)
Kanal 2: EC-Karte Nr. 99846 23456Kln Zugriffscode: 67BGHzioIp-100X Barabhebung: bis DM 1.000/d Expiry Date: 12.31.2000 ID-Stufe: 2 (Unterschrift)
Kanal 3 VISA Card
- nicht belegt
Kanal 4 : EUROCARD
Zugriffscode: NNMGDff564877
Limit: EUR 10.000,- kumulierter Verbrauch/Periode: EUR: 3200,-
Kanal 4 : AMEX
- nicht belegt
Kanal A: FORD AG
Netzwerkzugriff: Mustermann Zugriffscode: 876zaaclkr54 ID-Stufe: 1 (Geräte- ID) Unterschriftvollmacht: bis DM 10.000 Zugriffscode: zzzgdttzr56 ID-Stufe: 2 (Unterschrift) Zugangsberechtigung/Zeitkonto: Zugriffscode: Abgghzst ID-Stufe: 1 (Geräte-ID)
Kanal E: E-Commerce
Zahlungsgarant: Deutsche Bank, Köln
Zugriffscode: wwerlkz675-ooi
ID-Stufe 2: bis DM 1.000,- Transaktionsvolumen
ID-Stufe 3: über DM 1.000,- Transaktionsvolumen
Begrenzt auf DM 5.000,- / Monat
Die Speicherkapazität bestimmt die Anzahl der Eintragungen,
Die Erfindung stellt eine Sicherheitslösung für das Internet, insb. den E-commerce dar. Ausgehend von der Kernfrage "Wie identifiziert sich ein Teilnehmer eindeutig", ist die individuelle Unterschrift weltweit als rechtssichere Identifikation anerkannt. Verbindet man diesen Unterschriftsvorgang (keine Unterschrift ist identisch mit einer vorher geleisteten) mit einem festen Identifikationsmerkmal, wie z.B. einer ID, und eventuell mit Fingerabdrücken von Zeigefinger und Daumen und /oder der Stimme, so kann über diese Merkmale ein sehr hoher Sicherheitsstandard geschaffen werden. Die in dem Schreibgerät vorgesehene Elektronik verknüpft die Unterschrift mit der zugeordneten ID und eventuellen anderen Merkmalen wie Fingerabdrücken. Die Elektronik sendet über ihre Funkschnittstelle diese Merkmale an einen kompatiblen Terminal. Die von dem Terminal empfangenen Informationen können mit einem dort befindlichen oder erstellten Dokument verknüpft werden. Die Erfindung stellt eine für den allgemeinen Wirtschafts- und Rechtsverkehr einfache und praktische Lösung dar, die zudem skalierbare Sicherheitsstufen aufweist.
Bei der Erfassung der Schrift muss berücksichtigt werden, dass die Schriften jeweils in Toleranzbereichen schwanken. Der ESP berücksichtigt diese Schwankungsbreiten. Zudem muss eine Unterschrift in einer bestimmten, für den jeweiligen Benutzer spezifischen Zeit erfolgen. Erfolgt die Unterschriftsleistung nicht in dieser Zeitspanne, was beispielsweise bei der Fäl- schung der Schrift der Fall wäre, sperrt der ESP den Zugang. Als sicherheitstechnische Weiterentwicklung kann vorgesehen sein, dass der ESP bei Fehlanwendungen die Kanalraster löscht und einen Alarm zur Kenntlichmachung des Mißbrauchs aussendet.
Die Funkschnittstelle ist vorzugsweise als BlueTooth-Anwendung realisiert; eine weltweit standardisierte und miniaturisierte, demnächst allgemein verbreitete offene Funkschnittstelle für zahlreiche Anwendungen. Diese bi-direktiona- le Schnittstelle ersetzt Kabelverbindungen für Telefone, Druk- ker, PC's, Laptops, Kameras, Lautsprecher, Ventile und sonstige Kanalverbindungen. Für jede Art einer werthaltigen Transaktion sind stets zwei Voraussetzungen unabdinglich,
a) die Identifikation des Handelnden zusammen mit b) der Dokumentierung der Handlung.
Die Anwendung der vorgeschlagenen Lösung ist sehr einfach und zugleich sicher. Die Identifizierung des Handelnden wird zusammen mit der Dokumentierung der Handlung durch einfaches Schreiben des Namens mit dem erfindungsgemäßen Schreibgerät, das sich äußerlich nicht von einem etwas aufwendiger gestalteten herkömmlichen Schreibgerät unterscheidet, vorgenommen.
Typischerweise besteht der ESP-Kugelschreiber aus den folgenden Komponenten:
1. Funkschnittstelle (Blue-Tooth, vorzugsweise im Kopf , oberhalb des Halteclips) 2. Batterien (z. B. Knopfzellen)
3. Elektronik mit ID und Speicher
4. Sensorik (Erkennung der Unterschrift und eventuell des Fingerabdrucks und/oder der Stimme)
5. Schalt- und Signalelemente, besondere Schreibmine 6. Software (Betriebssystem, Sicherheitsstufen für Applikationen)
Funkschnittstelle
Der ESP kann ein als drehbare Kappe oder als drehbarer Halte- clip ausgebildetes Schaltelement aufweisen, mit der das ganze System, so auch die Blue-Tooth-Funkschnittstelle, aktiviert wird. Diese Schnittstelle ist eine standardisierte Signalverbindung, die demnächst in zahlreichen signalübertragenden Geräten eingesetzt wird. Blue-Tooth ist ein weltweit offener Standard, der von Firmen wie Nokia, Toshiba, Ericsson, IBM Hewlett Packard u.v.a. bereits fertig entwickelt ist und als preiswerte Chip-Lösung für Geräte wie Telefone, PC's, Kameras, Drucker, Uhren, LAN ' s u.s.w. zur Signalübertragung verwendet wird. Für die einzelnen Geräte kann diese Blue-Tooth-Funk- schnittstelle entweder als Slave (überwiegend passiv) oder als Master (überwiegend aktiv steuernd) verwendet werden. Die Mastereinstellung wird überwiegend für Terminals wie Kassen, PC's u.s.w. gewählt, die eine Vielzahl unterschiedlicher Slaves bedienen. Die Slaveeinstellung wird überwiegend gewählt für Geräte, die mit unterschiedlichen Mastern kommunizieren sollen. Die Chips sind für ca. US$ 5 - 7 als Massenartikel erhältlich und eignen sich von ihrer Größe für den Einbau in einen ESP. Ihr Strombedarf ist sehr gering und die Bandbreite und die Ubertragungsreichweite sind ausreichend, um einen Austausch der Signale innerhalb einer Reichweite von bis zu 30 m zu ermöglichen. Der Batteriebetrieb mit relativ langen Betriebszeiten ist möglich.
Die Zulassung dieser Schnittstelle ist als Baumusterzulassung erteilt. Der Frequenzbereich liegt vorzugsweise bei 2,4 GHz (ISM-Band) .
Batterie
Für die Stromversorgung sind beispielsweise 3 Knopfzellen mit je 1,5 V ausreichend. Der Platzbedarf für die Batterien ist so einzurichten, dass diese leicht austauschbar in dem ESP angeordnet sind.
Elektronik mit ID und Speicher
Die Elektronik hat im wesentlichen folgende Aufgaben:
a) Speichern und Erkennen des 3-dimensionalen Verlaufs der Unterschrift b) Validierung der Unterschrift mit Freigabe/Ablehnung c) Übertragen der Unterschrift auf den Masterterminal d) Übertragen der ID auf den Masterterminal e) Auslesen und Übertragen der vom Masterterminal aktivier- ten ESP-Applikation (z.B. ist in Kanal 3: EUROCARD als
Kreditkarte mit spezifischen Security-Applikationen ab- gelegt ) f) Erkennen/Abgleich der Fingerabdrücke und/oder der Stimme: Freigabe/Ablehnung g) Übertragen und Einlesen eines Transaktionscodes (TAK) h) Einlesen und Speichern von Dokumenten aus dem Masterterminal i) Ausgeben der Speicherinhalte über einen Home-/Service -Terminal
Die Elektronik mit Speicher besteht aus Hard- und Software. Die Hardware ist soweit miniaturisiert (Dickfilmtechnik), dass sie z.B. unterhalb der Knopfzellenbatterien und oberhalb der Schreibmine in dem ESP plaziert werden kann.
Die ID des ESP ist benutzerspezifisch einmalig und kann beispielsweise in einen E2-Prom so eingebrannt sein, dass diese auch mittels Software nicht geändert werden kann.
Die Elektronik kann ein auf einem Masterterminal zur Freiga- be durch den ESP-lnhaber aktiviertes Dokument mit den jeweiligen Daten und Sicherheitsalgorithmen je nach Anforderungstiefe verknüpfen, z.B. mit aufsteigender Sicherheitsanforderung: a) ID b) Unterschrift c) Kanal-Information des angesteuerten Lizenzkanals d) diverse Sprachmuster (verschiedene Wörter) e) Fingerabdrücke und/oder Daumenabdrücke f) einen oder mehrere PIN-Codes g) jede beliebige Kombination aus a) bis f) h) alle Informationen a) bis f)
Die Elektronik speichert die relevanten Informationen aus den jeweils in den Masterterminals erzeugten Dokumenten. Eine einheitliche Anwendersoftware stellt die Kompatibilität der Datentransfers zwischen dem Terminal und dem ESP sicher. Als zu speichernde Informationen werden diejenigen definiert, die im zivilrechtlichen Sinne wichtig sind. (Namen, Datum, Transaktionswert u.s.w.)
Sensorik
Die sensorisch zu erfassenden Informationen, die sowohl dy- namisch als auch statisch sein können, dienen sowohl zur
Identifizierung des Nutzers als auch der Dokumentierung der Handlung (Einmaligkeit des Sprach- und Schriftmusters).
Biometrische Identifikationsmerkmale bestehen aus einem sta- tischen und einem dynamischen Anteil. Der statische Anteil stellt das Grundmuster dar, welches bei jeder Wiederholung durch denselben Benutzer gleich ist, so z. B. das grundsätzliche Schrift- oder Sprachmuster. Der dynamische Anteil variiert situationsbedingt in einer vorgegebenen Toleranz um das Grundmuster, z. B. durch Veränderungen in der Umgebung oder der Stimmung des Benutzers. Da der ESP die statischen und dynamischen Anteile der biometrischen Identifikationsmerkmale erfassen kann, ist durch die statischen Anteile die eindeutige Identifikation des Benutzers und durch die dyna- mischen Anteile die Dokumentation einer Handlung erfassbar und registrierbar.
Die Sensorik ist ausgebildet zur Erfassung der folgenden Identifikationsmerkmale, die einzeln oder kombiniert erfass- bar sind:
a) Die Unterschrift
Diese wird z.B. bei der Ausgabe durch die Hausbank vom Kunden mehrfach geleistet und bei der Bank als auch im ESP elektronisch gespeichert. Die Erkennungssoftware erlaubt Abweichungen innerhalb bestimmter Toleranzbereiche (pattern recognition) , aber definiert auch eindeutige Informationsinhalte, die eine sehr hohe Wahrscheinlichkeit über die Identität des Nutzers ausweisen.
Die Erfassung des Schriftverlaufes kann entweder über eine um einen Drehpunkt kippbar im Verhältnis zur Längs- achse des Schreibgeräts in dem Schreibgerät gelagerte
Mine erfolgen, die beispielsweise seitlich und von oben von zahlreichen Piezo-Elementen umschlossen ist, um die Auslenkung sphärisch zu erfassen. Damit wird eine signalerzeugende Vorrichtung bereitgestellt, die proportional zur Auslenkung der Mine im Stiftgehäuse eine dynamische Signalisierung ermöglicht. Die Anzahl der Piezo-Elemente muss so gewählt werden, dass die Mine zumindest immer zwei Elemente berührt; dieses ermöglicht eine unterbrechungsfreie Signalübertragung.
In einer zweiten Lösung erfolgt die Erfassung des Schriftverlaufs durch einen in dem Stift angeordneten Induktions-Sensor, der die Bewegung einer magnetischen Minenkugel erfasst.
Beide Lösungen sollten jeweils in Verbindung mit einer Zeitmessung erfolgen.
Die Fingerabdrücke
Beim Schreiben fasst der Nutzer den ESP mit Zeigefinger und Daumen an. Hierbei berührt er in seiner üblichen Schreibart die am ESP befindlichen sensorisch aktiven Flächen (Fingerabdruckserfassungssensoren), die elektro- nisch die Rillenform und bestimmte einmalige Charakteri- stika daraus erkennen. c) Die Sprache
Zur Erfassung und Auswertung der Sprache kann ein miniaturisiertes Mikrofon vorgesehen sein.
Obgleich Einflussfaktoren wie Temperatur in Verbindung mit Luftfeuchtigkeit und individueller Disposition die Stimme verändern können, verbleibt ein sogenannter Core oder Grundmuster, ein unveränderbarer Kern in der erfass- ten Stimmfrequenz, der eine eindeutige Zuordnung erlaubt. Das einmal eingelesene Sprachmuster wird vorzugsweise hinter einer Firewall abgespeichert.
d) PIN-Codes
Die Eintastung eines PIN-Codes (mathematisches Identifikationsmerkmal) kann über einen Drucksensor oder einen Taster erfolgen.
Beispielsweise kann eine kodierte Eintastung mit dem Clip des Kugelschreibers erfolgen. Hierzu ist auf der Mantelfläche des Stifts im Bereich des unteren Endes des Clips ein Drucksensor vorgesehen, gegen den das freie Ende des Clips drückbar ist. Durch mehrmaliges kurzes Drücken des Clipendes kann beispielsweise eine der Anzahl der Anschläge entsprechende PIN eingegeben werden. Bei mehrstelligen PINs können die einzelnen Nummern durch ein Endsignal abgeschlossen werden, welches durch längeres Drücken des Clipendes erzeugbar ist. Alternativ ist die- ses Verfahren auch als Morsecode einsetzbar.
Im Bedarfsfall kann die Kombination mit anderen Identifikationsmerkmalen erfolgen. ??? Der ESP stellt somit eine einfache und unauffällige Vorrichtung zur Erfassung und Auswertung von bis zu 3 biometrischen und einem mathematischen Identifikationsmerkmalen eines Benutzers dar. Im Bedarfsfall können weitere Identifikations- mittel integriert werden, die ebenfalls einzeln oder in Ko- bination mit den anderen betreibbar sind.
Nach dem Erkennen der Unterschrift, der Fingerabdrücke und weiterer Identifikationsmerkmale erfolgt die Freigabe vorde- finierter Vorgänge für bestimmte Applikationen. Schließlich kann die elektronische Verknüpfung mit dem jeweiligen Dokument eines korrespondierenden Masterterminals erfolgen.
Schließlich können die verschiedenen Sensoren oder Identifi- kationsmittel (Schrifterkennung, Erfassung des Fingerabdrucks, Spracherfassung und die Eintastung mit dem Clip) unabhängig voneinander bzw. einzeln an einem Stift realisiert sein.
Schalt- und Signalelemente
Der ESP kann ohne die zugeschalteten Funktionen als herkömmlicher Kugelschreiber verwendet werden.
Das Zuschalten der elektronischen Signatur-Funktionen kann über eine Drehbewegung der Kappe oder eine sonstige Schaltvorrichtung erfolgen.
Ferner kann über LED-Leuchten oder akustische Signale die Betriebsbereitschaft, die Übertragung und/oder die Ablehnung der Autorisierung ( simplex/duplex) signalisiert werden.
Über einen PC oder einen separaten Terminal können die im ESP gespeicherten Daten ausgelesen und/oder gelöscht werden. Dieser Vorgang sollte ebenfalls angezeigt werden.
Software
Das Betriebssystem kann z.B. eine Windows-CE-Lösung sein. Wichtig ist, dass die Abläufe stabil und relativ störungsfrei ablaufen. Die Art des Betriebssystems ist maßgeblich von den verwendeten digitalen Signalprozessoren (DSP's) und den Sicherheitsanforderungen der Applikationen abhängig. Das Bundesamt für Sicherheit in der Informationstechnik (BSI) ist für die Prüfung und Zertifizierung heranzuziehen.
Die Anwendungen richten sich nach den verschiedenen Anforderungen und sind hinsichtlich des Zugriffs und der Verschlüs- selungsalgorithmen zu standardisieren.
Da die Sicherheitsstufen gestaffelt sind, kann je nach Applikation auch eine standardisierte voreingestellte Kombination für die jeweiligen Anforderungen lizensiert werden oder in Abhängigkeit von der Bedeutung einer Transaktion gestaffelt werden. Die Lizenznehmer sind frei, die jeweils geforderte Sicherheitsstufe zu definieren.
Den Lizenznehmern wird ein standardisiertes Softwarepaket angeboten, mit dem diese ihre Applikationen einlesen können.
Praktische Anwendungsbeispiele
Aktivierung des ESP Der Kunde möchte an dem ESP-Verfahren teilnehmen und erhält von seiner Hausbank den ESP-Kugelschreiber. Ohne seine sonstigen Kreditkarten abzugeben, werden über seine Hausbank die von dieser lizensierten Teilnehmer des ESP-Verfahrens in die einzelnen Kanäle des ESP eingetragen.
Der Kunde unterschreibt mit dem ESP-Kugelschreiber ca. lOmal seine Unterschrift auf ein Blatt Papier im Beisein des Bankangestellten. Dieser hat vorher den Terminal aktiviert. Die Auswertung der Unterschriftsproben wird in den ESP und den Bankrechner eingespeist, eventuell auch die Fingerabdrücke von Zeigefinger und Daumen der Schreibhand. Ausstattung des POS (Point-of-Sale)
Jeder POS wird beispielsweise mit einem registrierten Adapter für eine RS232-Blue-Tooth-Funkschnittstelle ausgerüstet, d.h. das kleine Gerät wird einfach als Adapter an den PC oder die Computerkasse auf die ohnehin vorhandene Steckvorrichtung gesetzt.
Der Adapter arbeitet beispielsweise als Blue-Tooth-Master- Schnittstelle und erkennt automatisch jeden aktiven Slave in der Nähe.
Für höhere Sicherheitsstufen, wie z.B. die Kombination aus Unterschrift und Fingerabdrücken, ist eine Software für den zusätzlichen Abgleich über eine kurzfristig aufzuschaltende Kontrollverbindung erforderlich.
Aktivität des Kunden:
Auf dem Weg zur Arbeit:
An der Tankstelle:
Der Kunde benennt seine Zapfsäule und bestimmt an der Kasse die Zahlungsart: EC-Karte. Der Tankwart drückt an der Kasse: EC-Karte; der Kunde schaltet den ESP ein (Drehung der Kappe); der Kunde unterzeichnet den Beleg. Der Beleg wird nach der Unterschrift in den Speicher seines ESP gelesen.
Zurück im Auto:
Der ESP gibt das Signal für die Wegfahrsperre. Der Benut- zer fährt mit dem Fahrzeug zu seiner Arbeitsstelle. Beim Betreten des Gebäudes schaltet er den ESP an, die Tür geht auf und zugleich wird sein Tageszeitkonto aktiviert.
Am Arbeitsplatz: Der Benutzer aktiviert seinen Arbeitsplatz - PC. Mit seiner ID ist zugleich die Tiefe oder der Grad der Zugriffsberechtigung auf die Firmendaten geregelt.
Geschäftsbrief: Bestellung durch Unterschrift
Er tätigt eine schriftliche Bestellung am PC und unterschreibt auf einem beliebigen Stück Papier. Der Betrag des Dokumenteninhalts (Bestellvolumen) wird abgeglichen mit der Berechtigung und das Dokument wird nach Prüfung der Berechtigung zum Versand freigegeben.
In der Mittagspause:
In der Kantine bestätigt er den Wertbetrag für das Essen mit dem ESP.
Verlassen des Arbeitsplatzes am Abend:
Der Benutzer meldet sich per ESP am PC ab. Auf dem Zeitkonto wird die Abmeldung gebucht.
Auf dem Weg zum Einkaufen holt er Bargeld am Automaten: Er quittiert am Automaten-PAD den Zahlbetrag per Unterschrift und/oder durch Eingabe eines Wortes.
Im Internet: Er zahlt per EUROCARD - für ihn erkennbar durch Unterschrift und/oder Fingerabdrücke - und/oder er kann ein Passwort eingeben.
Die Rahmenbedingungen für die einzelnen Applikationen sind in dem ESP gespeichert und können über den Service-Terminal der Bank, den PC zu Hause oder einen separaten Terminal ausgelesen und in ein Programm übertragen werden.
Lizensierung Dritter durch die Hausbank Die Hausbank ist ausgebende Bank und überwacht alle Einträge in dem ESP. Sie kann durch gesonderte Abkommen mit diversen Kartenorganisationen, Firmen und sonstigen Dienstleistern Einfluss auf das Clearing und die Konditionen nehmen. Ferner kann sie diverse Diensteanbieter durch Einspielen in spezielle Kanäle an den Aktivitäten des Kunden teilnehmen lassen. Dieses natürlich nur, sofern der Kunde es wünscht.
Verschiedene Dienstleistungsprodukte können so über die Bank dem Kunden angeboten werden, wobei diese als ausgebende Bank den Überblick behält.
Die Bank kann dem Kunden einen Voll-Service ohne großen Aufwand anbieten und verdient an allen Aktivitäten des Kunden mit, sei es über Provisionen, berechenbare Dienste oder über Lizenzen Dritter.
Sicherheit im Vergleich EC- und Kreditkarten nach dem Stand der Technik weisen heute zur Validierung der Karten die jeweilige Unterschrift des Inhabers aus. Diese kann leicht nachgemacht werden. Das Personal am POS ist mit den Ident-Prüfungen oft überfordert. Es kommt zu Missbrauch.
Der ESP enthält diese Unterschrift nicht; bei Verlust weiß der Finder nicht, wie die Unterschrift aussieht, er würde sich sogar über seine Fingerabdrücke bei Missbrauch verraten.
Der Missbrauch durch ESP ist nahezu ausgeschlossen. Das System ist nicht nur sicher, sondern auch bequem zu bedienen, Der Benutzer unterzeichnet mit seiner Unterschrift, mehr nicht. Die Skalierbarkeit der Sicherheitsstufen kann in Abhängigkeit des Bedarfs höher oder niedriger sein.
Alle bestehenden Zahlungs- und Zugangssysteme können einfach implementiert werden.
Der Kunde identifiziert sich z.B. an der Tankstelle ausdrücklich nicht gegenüber dem Personal, sondern gegenüber der Gesellschaft. Ob diese die Kundeninformationen an ihr Personal weitergeben will oder nicht, bleibt dieser überlassen. Weiterhin wird nur die jeweils angesprochene garantierende Organisation unterrichtet über die sie betreffende Transaktion.
Weitere Anwendungsmöglichkeiten
Aufgrund der Funkübertragung und der durch den berechtigten Master abfragbaren Algorithmen verschiedener Sicherheitsstufen können eine Reihe weiterer, noch nicht detailliert beschriebener Funktionen integriert werden, wie z.B.:
1. Handy - Aktivierung
Der ESP wird an das Handy angesteckt und ersetzt die SIM-Karte
2. Eintragung der Daten des Personalausweises (separater Kanal)
3. medizinische Daten
4. elektronische Markierung von Schecks und Überweisungsformularen
5. Ersatz der Pay-TV-Zugangskarte 6. Ticket- und Fahrkartenbuchung
7. neues Reservierungs- , Bestell- und Zahlungssystem für Hotels, Restaurants, Mietwagen, Kantinen u.s.w.
8. Schlüsselfunktion
Bei allen Aktivitäten wollen die Dienstleister wissen, wer wann welche Transaktion von welcher wirtschaftlichen Bedeu- tung ausgelöst hat und ob diese auch durch ein Zahlungsversprechen eines Dritten mit anerkannt guter Bonität (Bank o.a.) gedeckt wird.
Komfort und Rechtssicherheit
Die Unterschrift dokumentiert in nahezu allen Ländern der Welt gerichtsverwertbar einen Willensakt. Der Kunde unterschreibt nur auf eigene Anforderung physisch einen Beleg.
Er identifiziert sich ausdrücklich nicht gegenüber dem Per- sonal. Im Hintergrund laufen ihm bekannte Abfragen und Prüfungen ab. Die Abläufe muss der Kunde im einzelnen nicht verstehen.
Das ESP-System bietet als einziges System beides: Kunden- komfort und höchste Sicherheit. Darüber hinaus bietet es eine dynamische Flexibilität in der Gestaltung des Dienstespektrums .
Der ESP bietet konvergente Dienste und integriert die beste- henden Dienste in einer Vorrichtung, nämlich einem herkömmlichen Schreibgerät. Die Dienste können wie bisher genutzt werden; dort, wo eine Aufrüstung stattgefunden hat, wird der Kundenkomfort erhöht. Die Anbieter suchen einfache und stabile, vor allem sichere Lösungen. Die erfindungsgemäße Vor- richtung und das Verfahren stellen eine wirtschaftliche und praktische Lösung dar.
Die Erfindung ist in der Zeichnung beispielhaft veranschaulicht und im Folgenden detailliert beschrieben:
Fig. 1 ein seitliches Schnittbild einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen ESP-Stifts,
Fig. 2 eine Seitenansicht im Schnitt einer zweiten Ausfüh- rungsform des ESP-Stifts, Fig. 3 eine Seitenansicht einer Blue-Tooth-Schnittstelle und
Fig. 4 verdeutlicht mit dem ESP realisierbare Autorisie- rungsverfahren für eine sicherheitsrelevante Anwendung.
Gleiche oder entsprechende Bauteile sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
Gemäß Figuren 1 und 2 besteht der erfindungsgemäße Stift aus einem langgestreckten, zylindrischen Stiftgehäuse 1, an dessen unterem Ende eine Schreibspitze 2 und an dessen oberem Ende ein Druckknopf 3 vorgesehen sind. Der Stift unterschei- det sich in seinem Äußeren nicht von einem herkömmlichen
Schreibgerät, das als Druckbleistift oder als Kugelschreiber ausgebildet ist. Am oberen Ende unterhalb des Druckknopfs 3 ist ein Halteclip 4 vorgesehen, der in einer auf dem Außenmantel des Stiftgehäuses 1 vorgesehenen Rille sitzt. Der Halteclip 4 ist drehbar ausgebildet; durch das Drehen wird der ESP angeschaltet. Im Bereich des freien Endes des Halteclips 4 ist in der Mantelfläche des Stiftes ein Drucksensor 4a angeordnet. Der Halteclip kann von dem Benutzer gegen den Drucksensor gedrückt werden, um beispielweise die Nummer einer PIN einzugeben. Die Federrate der Haltefeder stellt sicher, dass der Halteclip nach jedem Niederdrücken zurückfedert.
Am unteren Ende oberhalb der Schreibspitze 2 ist eine gum- mierte Griffmulde 5 vorgesehen, welche als Angriffspunkt für die Finger des Benutzers dient. An der Auflagefläche der Griffmulde 5 ist ein Fingerabdruckserfassungssensor 6 vorgesehen, der zur Erfassung des Fingerabdrucks des Benutzers dient. Der Fingerabdruckserfassungssensor 6 ist für den Be- nutzer praktisch nicht sichtbar. Neben dem Fingerabdruckserfassungssensor kann ein weiterer Sensor zur Erfassung der Kontur des Daumens vorgesehen sein; durch die Kombination von Finger- und Daumenabdruck ist eine nochmalige Skalierung der Sicherheit möglich.
In dem Stiftgehäuse 1 ist eine Mine 7 drehbar aufgenommen. Die Mine 7 hat einen im wesentlichen zylindrischen Mantel 7a, dessen Außendurchmesser geringfügig kleiner ist als der Innendurchmesser des Stiftgehäuses. In der Mitte ist der Minenmantel 7a kugelförmig ausgebildet. Diese Kugel 7b ist drehbar aufgenommen in einer an der Innenseite des Stiftgehäuses vorgesehenen Nut 8. Die Mine 7 ist um die als Drehpunkt dienende Kugel 7b drehbar im Verhältnis zur Längsachse des Stiftgehäuses 1 gelagert. An der Innenfläche des Stiftgehäuses 1 sind in einem vordefinierten Abstand zu dem Dreh- punkt der Mine Ringsensoren 9 und 10 angeordnet. Die Ringsensoren 9 und 10 bestehen aus einer Vielzahl von Einzelsensoren, die als Piezo-Elemente ausgebildet sind und in Abhängigkeit von der Auslenkung der Mine 7 im Stiftgehäuse 1 eine dynamische elektrische Impulsfolge und/oder Linearfolge lie- fern, die charakteristisch für die Handschrift des Benutzers ist. Je höher der auf eines der Piezo-Elemente ausgeübte Druck ist, desto höher ist auch die gelieferte Spannung. Zusätzlich kann oberhalb der Mine ein Drucksensor 9a vorgesehen sein. Die Ringsensoren 9 und 10 können auch als op- tische Einzelsensoren ausgebildet sein, die ebenfalls in
Abhängigkeit von der Auslenkung der Mine eine optische Impulsfolge und/oder Linearfolge liefern.
Etwa mittig in dem Stiftgehäuse 1 ist eine Elektronik und ein Speicher 11 zur Auswertung der von den Sensoren gelieferten Signale vorgesehen. Oberhalb von der Elektronik 11 sind die als Batterien ausgebildeten Energieversorgungsmittel 12 angeordnet.
Die als Blue-Tooth-Schnittstelle ausgebildete Funkschnittstelle ist im Bereich des Druckknopfes 3 angeordnet. Seitlich in dem Kugelschreibergehäuse ist zur Erfassung der Stimme des Benutzers ein Mikrofon 19 eingelassen. Hierfür sind handelsübliche Mikrofone einsetzbar, wie sie beispielweise in GSM-Handys eingesetzt werden. Das Mikrofon sollte jedoch möglichst klein gehalten werden, um unscheinbar zu sein.
Am oberen Ende des Druckknopfs 3 ist schließlich eine Leuchtdiode 13 vorgesehen, welche sowohl die Übertragung von Informationen zu und von dem Stift anzeigt als auch die Ablehnung und/oder Autorisierung eines Benutzers signalisiert. Es können verschiedenfarbige Leuchtdioden für die unterschiedlichen Anwendungen vorgesehen sein. Der in Fig. 1 dargestellte Stift kann sowohl als Druckbleistift als auch als Kugelschreiber ausgebildet sein.
Der in Fig. 2 dargestellte Stift ist als Kugelschreiber ausgebildet. Dieser unterscheidet sich von der in Fig. 1 dargestellten Ausführungsform dadurch, dass die Mine 7 fest in dem Stiftgehäuse 1 aufgenommen ist. Die Kugel 14 der Kugelschreibermine ist aus einem magnetischen Stahl mit einem Nord- und einem Südpol gefertigt. Am unteren Ende des Stiftgehäuses 1 ist ein Induktionssensor 15 vorgesehen. Der Induktionssensor 15 liefert in Abhängigkeit von der Drehung der Kugel 14 eine elektrische Impulsfolge und/oder Linearfolge, die benutzerspezifisch ist und durch die Elektronik ausgewertet werden kann und so zur eindeutigen Identifizierung des Benutzers dient.
Auch an dem in Fig. 2 dargestellten Kugelschreiber ist eine Griffmulde 5 mit einem Fingerabdruckserfassungssensor 6 vorgesehen; alternativ kann ein weiterer Sensor zur Erfassung des Daumenabdrucks vorgesehen sein.
In Fig. 3 ist die als Master-Terminal dargestellte Empfangsstation der Blue-Tooth-Schnittstelle abgebildet. Der Master- Terminal weist ein quadratisches Gehäuse 16 auf und ist an seinem oberen Ende mit einer Sende- und Empfangsantenne 17 versehen, welche die von den Stiften ausgesendeten Signale empfängt und die notwendigen Informationen an diese zurück- sendet. Der Master-Terminal ist über ein Kabel 18 mit der seriellen Schnittstelle eines Rechners verbunden.
Fig. 4 veranschaulicht die Verwendung des ESP zur Identifizierung eines Benutzers für eine sicherheitsrelevante Ap- plikation. Mit Hilfe des Stiftes 1 können drei biometrische Identifikationsmerkmale (Sprache, Schriftverlauf und Fingerabdruck) und ein numerisches Identifikationsmerkmal (numerische Tastung) eines Benutzers erfasst werden. Diese Identifikationsmerkmale sind entweder einzeln erfassbar und in einem Sicherheitsregister Si 1 ablegbar oder die Merkmale können beliebig kombiniert und in entsprechenden Sicherheitsregistern Si 2 - Si 4 abgelegt werden. Eine sicherheitsrelevante Applikation kann nunmehr die Identifikationen aus den Registern Si 1 - Si 4 je nach Anforderungstiefe ab- rufen, wobei mit steigender Registerzahl eine zunehmende Autorisierungssicherheit gegeben ist.
Sofern der ESP als Kreditkarte bzw. deren Ersatz eingesetzt wird, kann zusätzlich der jeweilige Kreditkartenstand in dem ESP abgelegt und mit dem Masterterminal des Bankrechners abgeglichen werden.
Der ESP stellt eine Vorrichtung zur Realisierung eines Auto- risierungsverfahrens für sicherheitsrelevante Applikationen bereit, insbesondere für den Zahlungsverkehr. Mit ihm sind bis zur drei biometrische und ein mathematisches Autorisie- rungsverfahren zur eindeutigen Identifizierung des Benutzers durch beliebige Rechner erfassbar, die lediglich mit einer entsprechenden Schnittstelle ausgestattet sein müssen.
Bei einigen Personengruppen sind bestimmte biometrische Identifikationsmerkmale nicht erfassbar. Dieses ist z. B. der Fall bei Waldarbeitern, deren Daumen häufig keinen Abdruck mehr aufweist. Für derartige Fälle kann der ESP so ausgebildet sein, dass ein biometrisches Identifikations- merkmal nach Rückmeldung durch ein anderes oder durch eine Kombination mit anderen Identifikationsmerkmalen ersetzbar ist.
Die erfassten Informationen können in dem ESP abgelegt wer- den und über die bi-direktional arbeitende Blue-Tooth
Schnittstelle an verschiedene Masterterminals übertragen werden. Damit stellt der ESP ein Autorisierungsinstrument für mehrere Anwendungen bereit und kann so EC-Karten, SIM- Karten u.a. zusammenfassen.
Schließlich sind Zwischenergebnisse, z. B. der Kontostand, in dem ESP speicherbar. Nach der Autorisierung können diese über ein an dem ESP vorgeshenes LCD-Display angezeigt werden.
Bezugszeichenliste
I Stiftgehäuse 2 Schreibspitze
3 Druckknopf
4 Halteclip 4a Drucksensor
5 Griffmulde 6 Sensor
7 Mine 7a Mantel 7b Kugel
8 Nut 9 Ringsensor 9a Drucksensor 10 Ringsensor
II Elektronik und Speicher 12 Batterien 13 Leuchtdiode
14 Kugel
15 Induktionssensor
16 Gehäuse
17 Antenne 18 Kabel
19 Mikrofon

Claims

Patentansprüche
1. Stift mit einem Stiftgehäuse (1), in dem eine Mine (7) aufgenommen ist mit mindestens einem Sensor, der ein benutzerspezifisches Signal liefert, einer Elektronik (11) zur Auswertung des von dem Sensor erzeugten Signals, einem Speicher, in dem benutzerspezifische Informationen ablegbar sind, Energieversorgungsmittel für den Betrieb des Stifts und einer Funkschnittstelle zum Senden und/oder Empfangen von Daten, wobei der Stift Mittel zur Erfassung der Schriftführung eines Benutzers aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Mine (7) im Verhältnis zur Längsachse des Stiftes in diesem um einen Drehpunkt kippbar gelagert ist, und dass der Sensor als eine elektrisch signalerzeugende Vorrichtung ausgebildet ist, die proportional zur radialen und/oder axialen Auslenkung orthogonale dynamische Signale erzeugt, die benutzerspezifisch sind.
2. Stift nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Sensor mindestens ein in einem bestimmten Abstand zu dem Drehpunkt angeordnetes und die Mine (7) umschließendes Ringelement aufweist, das mit einer Vielzahl von Einzelsensoren versehen ist.
3. Stift nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Sensor mindestens einen oberhalb der Mine angeordneten Drucksensor (9a) aufweist.
4. Stift nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einzelsensoren Piezo-Elemente aufweisen, die in Abhängigkeit von der Auslenkung der Mine (7) eine orthogonale und dynamische elektrische Impulsfolge und/oder Linearfolge liefern.
5. Stift nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Einzelsensoren optische Elemente aufweisen, die in Abhängigkeit von der Auslenkung der Mine (7) eine orthogonale und dynamische optische Impulsfolge und/oder Linearfolge liefern, die charakteristisch für die Unterschrift des Benutzers ist.
6. Stift nach einem der Ansprüche 1 bis 5, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h mindestens einen Fingerab- druckserfassungssensor (6) und/oder Daumenabdruckserfassungssensor .
7. Stift nach einem der Ansprüche 1 bis 6, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Mikrofon (6) zum Erfas- sen des Sprachmusters des Benutzers.
8. Stift nach einem der Ansprüche 1 bis 7, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h ein Schaltelement zum Ein- und Ausschalten.
9. Stift nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass das Schaltelement als drehbar an dem Stift gelagerter Halteclip (4) ausgebildet ist.
10. Stift nach einem der Ansprüche 1 bis 9, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Signalmittel, welche die Übertragung von Informationen zu und von dem Stift anzeigen.
11. Stift nach einem der Ansprüche 1 bis 10, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h Signalmittel, welche die Ablehnung und/oder Autorisierung anzeigen.
12. Stift nach einem der Ansprüche 10 oder 11, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Si- gnalmittel ein optisches und/oder akustisches Signal abgeben.
13. Stift nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass an dem Stift im Bereich des freien Endes eines an dem Stift vorgesehenen Halteclips ein Drucksensor (4a) vorgesehen ist, gegen den der Halteclip drückbar ist.
14. Stift nach einem der Ansprüche 1 bis 13, der einen Sensor zur Erfassung des Schriftverlaufs, einen Sensor zur Erfassung des Fingerabdrucks, ein Mikrofon und einen Drucksensor aufweist.
15. Stift nach einem der Ansprüche 1 bis 14, der ein Display aufweist.
16. Verfahren zur eindeutigen Identifizierung eines Benutzers für eine bestimmte Applikation mittels eines Stif- tes mit den folgenden Verfahrensschritten: Erfassen von bis zu drei biometrischen Identifikationsmerkmalen und einem mathematischen Identifikationsmerkmal eines Benutzers mit dem Stift, Auswerten der Identifikationsmerkmale, Vergleichen der Identifikationsmerkmale mit einem Identifikationsregister (ID), Übertragen der
Identifiationsmerkmale auf eine Empfangsstation (Masterterminal) und Auslesen und Übertragen der vom Masterterminal aktivierten Applikation.
17. Verfahren nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Identifikationsmerkmale beliebig staffelbar sind.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e , dass die Identifikationsmerkmale beliebig kombinierbar sind.
19. Verfahren zur eindeutigen Identifizierung eines Benutzers für eine bestimmte Applikation nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Schriftverlauf ausgewertet wird, mit einem Identifika- tionsregister (ID) verglichen wird und die ermittelte Unterschrift an eine Empfangsstation (Masterterminal) übertragen wird und die vom Masterterminal aktivierte Applikation ausgelesen und übertragen wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Schriftverlauf mit anderen benutzerspezifischen Informationen verglichen wird.
21. Verfahren nach Anspruch 16 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass der Fingerabdruck und/oder Daumenabdruck des Benutzers erfasst und abgeglichen wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 21, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für die Applikation benötigte Informationen, wie z. B. eine Transaktionsnummer (TAN) und/oder ein Transaktionscode (TAC), übertragen und eingelesen werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein zu bearbeitendes Dokument aus dem Masterterminal eingelesen und gespeichert wird.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Speicherinhalte über einen Home- oder Service-Terminal ausgegeben werden.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 24, d a- d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Or- thogonalität zwischen vertikalem Anschreibdruck und horizontaler Auslenkung geprüft wird.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, d ad u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass die Identifikationsmerkmale in dem Stift gespeichert werden.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 26, d a- d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass mindestens ein biometrisches Identifikationsmerkmal hinsichtlich seines statischen und dynamischen Anteils erfasst wird.
28. Verfahren nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n- z e i c h n e t, dass der statische Anteil zur Identifikation der Benutzers und der dynamische Anteil zur Dokumentierung der Handlung verwendet wird.
PCT/DE2000/002322 1999-12-08 2000-07-18 Stift und verfahren zur eindeutigen identifizierung eines benutzers für eine bestimmte applikation WO2001043058A1 (de)

Priority Applications (1)

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