WO2002033663A1 - Verfahren zur überprüfung von auf postsendungen aufgebrachten frankiervermerken - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for checking franking marks applied to postal items in a checking point, the checking point decoding the identity and authenticity of a customer system generating the postage indicium by decrypting cryptographic security elements originating from a trustworthy certification point.
  • the keys have a key length that makes decryption impossible in the envisaged encryption methods, the danger must be avoided that a member of a narrow circle of people who is informed about the shape of the key uses or passes on this information about the key without authorization.
  • the invention has for its object to provide a method for checking franking marks applied to postal items, which combines a high level of manipulation security with a quick possibility of checking the franking marks in the checking station.
  • this object is achieved in that a key is selected by means contained in the checking body, for which the probability that the data was encrypted in the certification body is particularly high.
  • the invention makes it possible to quickly and reliably decipher cryptographic information contained in a franking mark without using a pointer.
  • This method is particularly secure when all the data of the franking mark is such that it contains no information about a key to be used.
  • the means contained in the checking body checks whether decryption with the most likely key was successful.
  • Fig. 1 is a schematic diagram of a key verification process
  • FIG. 2 shows a basic illustration of a time dependence of the use of key phase indicators according to the invention.
  • a key change can be agreed between the certification body and the inspection body. This key change is preferably carried out independently of other cryptographic security elements that are exchanged between the certification body and the customer system.
  • Preferred exemplary embodiments of the checking method according to the invention are shown below, a key being determined in the checking point for decrypting security elements for which the probability that the data was encrypted is particularly high.
  • the security elements were previously encrypted by a certification body and transmitted to a customer system, which in turn adopted the franking mark. It is particularly advantageous to carry out the method in such a way that a customer system is able to generate postage indicia that can be checked for manipulation or counterfeiting in a checkpoint, these postage indicia must be cryptographic
  • the certification body is such a trustworthy source from the point of view of the inspection body. Prior to the generation of the franking marks in the customer system, the certification body sends the cryptographic security elements in such an encrypted manner that only the checking body can decrypt them. Corresponding keys for encryption and decryption are required on the part of the certification body and the verification body.
  • an optional one can be installed between the certification body and the customer system
  • Franking note are forwarded to the checkpoint and this enables them to determine with greater probability a corresponding key for decrypting the cryptographic security elements.
  • the franking mark is now examined for manipulation or counterfeiting in the checking office by several in Question coming keys for decrypting cryptographic of the security elements are kept ready.
  • Decryption key in question selected those for whom the probability that they were used to encrypt the data in the certification body is particularly high. To determine the most probable key, at least one of the sequences of procedural steps shown below is carried out:
  • the keys used in this period are sorted according to a predetermined order, e.g. chronologically, when the most probable keys were first used for testing. This is followed by a check of the less likely keys that were also used in neighboring periods with neighboring KeyPhase indicators. Since other keys become even less likely, the check can be stopped for a certain (low) probability for another key and the franking mark can be considered invalid.
  • the inspection body proceeds as follows: In the anti-chronological direction, the inspection body has a key phase Indicator too, looking backwards from the key phase indicator currently in use. In this way, the finding of the corresponding key is optimized.
  • FIG. 2 shows a preferred coordination of periods for key phase indicators and periods for the use of keys. It should be noted that the introduction of the key phase indicators in particular also covers the overlap periods for key changes (which are exaggerated in the figure).
  • a franking mark that contains the key phase indicator KPI3 as accompanying information or is assigned this key phase indicator due to the lack of accompanying information is first decrypted with key S4, since this key was used with a high probability during this period in addition to key S5 and that Key S4 was used chronologically before the key S5. If the decryption fails with the key S4, the key S5 is used. If the decryption with key S5 also fails, the less likely key S3 is used for decryption.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung von auf Postsendungen aufgebrachten Frankiervermerken in einer Überprüfungsstelle, wobei die Überprüfungsstelle durch eine Entschlüsselung von aus einer vertrauenswürdigen Bescheinigungsstelle stammenden kryptographischen Sicherheitselementen die Identität und Authentizität eines die Erzeugung des Freimachungsvermerkes erzeugenden Kundensystems entziffert. Erfindungsgemäss wird dieses Verfahren so durchgeführt, dass durch ein in der Überprüfungseinheit enthaltenes Mittel ein Schlüssel ermittelt wird, für den die Wahrscheinlichkeit, dass mit ihm die Verschlüsselung der Daten in der Bescheinigungsstelle erfolgte, besonders hoch ist.

Description

Verfahren zur Überprüfung von auf Postsendungen aufgebrachten
Frankiervermerken
Beschreibung:
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überprüfung von auf Postsendungen aufgebrachten Frankiervermerken in einer Überprüfungsstelle, wobei die Überprüfungsstelle durch eine Entschlüsselung von aus einer vertrauenswürdigen Bescheinigungsstelle stammenden kryptographisehen Sicherheitselementen die Identität und Authentizität eines die Erzeugung des Freimachungsvermerkes erzeugenden Kundensystems entziffert.
Es ist bekannt, Postsendungen mit individualisierten, verschlüsselten Freimachungsvermerken zu versehen.
Obwohl die Schlüssel bei den vorgesehenen Verschlüsselungsverfahren eine Schlüssellänge aufweisen, welche eine Entschlüsselung unmöglich macht, muss zusätzlich die Gefahr vermieden werden, dass ein Angehöriger eines über die Gestalt des Schlüssels informierten engen Personenkreises diese Information über den Schlüssel unbefugt nutzt oder weitergibt.
Daher ist es erforderlich, auf Anforderung eines Systems oder nach Verstreichen eines bestimmten Zeitraums den zur Verschlüsselung eingesetzten Schlüssel auszuwechseln.
Da eine persönliche Übergabe des neuen Schlüssels wegen des damit verbundenen Aufwandes in Systemen für den Masseneinsatz nicht geeignet ist, muss ein Schlüsselwechsel weitgehend automatisiert erfolgen.
Eine Lösung des Problems, den Schlüssel bei Bedarf auszuwechseln, ist in der Europäischen Patentanmeldung EP 0 854 444 A2 dargestellt. Dieses Verfahren beinhaltet die Benutzung eines Zeiger-Algorithmus zum Auffinden von Zeigern, wobei ein Zeiger eingesetzt wird, der auf eine Datenadresse zeigt, die eine Information über einen auszuwählenden Schlüssel enthält. Dieses Verfahren beinhaltet als notwendiges Merkmal eine feste Anzahl von Schlüsseln, die durch die Auswahl des Zeigers festgelegt sind.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überprüfung von auf Postsendungen aufgebrachten Frankiervermerken zu schaffen, welches eine hohe Manipulationssicherheit mit einer schnellen Überprüfungsmöglichkeit der Frankiervermerke in der Überprüfungsstation verbindet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass durch ein in der Überprüfungsstelle enthaltenes Mittel ein Schlüssel ausgewählt wird, für den die Wahrscheinlichkeit, dass mit ihm die Verschlüsselung der Daten in der Bescheinigungsstelle erfolgte, besonders hoch ist.
Die Erfindung ermöglicht es, ohne einen Einsatz eines Zeigers eine in einem Frankiervermerk enthaltene kryptographische Information schnell und sicher zu entziffern.
Hierdurch wird die Datensicherheit mehrfach erhöht. Zum Einen existiert kein Zeiger, dessen Funktionalität in betrügerischer Absicht durch eine externe Datenroutine ermittelt werden kann, zum Anderen ist ein Einsatz einer beliebig großen Anzahl von Schlüsseln möglich.
Dieses Verfahren ist dann besonders sicher, wenn sämtliche Daten des Frankiervermerkes so beschaffen sind, dass sie keine Hinweise über einen einzusetzenden Schlüssel enthalten.
Bei einem Wechsel des kryptographisehen Schlüssels, insbesondere durch die Bescheinigungsstelle, wird eine Informationsweitergabe über den zu überprüfenden Schlüssel vermieden.
Geschieht ein solcher Schlüsselwechsel spontan und existiert ein ÜberlappungsZeitraum der Verwendung mehrerer Schlüssel, kann vermieden werden, dass die Begleitinformation, die vom Kundensystem in den Frankiervermerk übernommen wird, den Schlüsselwelchsel sicher dokumentieren.
Es ist besonders vorteilhaft, dass das in der Überprüfungsstelle enthaltene Mittel überprüft, ob eine Entschlüsselung mit dem wahrscheinlichsten Schlüssel gelang.
Zweckmäßigerweise erfolgt für den Fall, dass die Entschlüsselung nicht gelang, eine Entschlüsselung mit einem anderen Schlüssel.
Eine Entdeckung von gefälschten Freimachungsvermerken geschieht in einer besonders einfachen und zweckmäßigen Durchführungsform des Verfahrens dadurch, dass ein Freimachungsvermerk, bei dem eine Entschlüsselung mit Schlüsseln misslingt, deren Richtigkeit zusammen eine vorgegebene Wahrscheinlichkeit erreicht, als gefälscht markiert wird. Weitere Vorteile, Besonderheiten und zweckmäßige Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Darstellung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen.
Von den Zeichnungen zeigt
Fig. 1 eine Prinzipdarstellung eines Schlüsselüber- Prüfungsverfahrens und
Fig. 2 eine Prinzipdarstellung einer Zeitabhängigkeit des Einsatzes erfindungsgemäßer Schlüsselphasenindikatoren.
In Fig. 1 ist das Prinzip eines Schlüsselüberprüfungs- verfahrens dargestellt. Ein Schlüsselwechsel kann zwischen der Bescheinigungsstelle und der Überprüfungsstelle vereinbart werden. Vorzugsweise erfolgt dieser Schlüsselwechsel unabhängig von anderen kryptographisehen Sicherheits- elementen, die zwischen der Bescheinigungsstelle und dem Kundensystem ausgetauscht werden.
Nachfolgend werden bevorzugte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Überprüfungsverfahrens dargestellt, wobei in der Überprüfungsstelle zur Entschlüsselung von Sicherheitselementen ein Schlüssel ermittelt wird, für den die Wahrscheinlichkeit, dass mit ihm die Verschlüsselung der Daten erfolgte, besonders hoch ist. Die Sicherheitselemente wurden zuvor von einer Bescheinigungsstelle verschlüsselt und an ein Kundensystem übermittelt wurden, das diese wiederum auf den Frankiervermerk übernommen hat. Es ist besonders vorteilhaft, das Verfahren so durchzuführen, dass ein Kundensystem in die Lage versetzt wird, Frankiervermerke zu erzeugen, die in einer Überprüfungsstelle auf Manipulation oder Fälschung überprüft werden können, müssen diese Frankiervermerke kryptographische
Sicherheitselemente enthalten, die zumindest teilweise aus einer vertrauenswürdigen Quelle stammen. Eine solche aus Sicht der Überprüfungsstelle vertrauenswürdige Quelle ist die Bescheinigungsstelle . Die Bescheinigungsstelle sendet im Vorfeld der Erzeugung der Frankiervermerke im Kundensystem die kryptographischen Sicherheitselemente derart verschlüsselt, dass nur die Überprüfungsstelle diese entschlüsseln kann. Hierzu sind seitens der Bescheinigungsstelle und der Überprüfungsstelle korrespondierende Schlüssel zur Ver- und Entschlüsselung erforderlich.
Gleichzeitig mit dem Austausch der kryptographischen Sicherheitselemente kann optional zwischen der Bescheinigungsstelle und dem Kundensystem eine
BegleitInformation ausgetauscht werden, die auf den Zeitpunkt der Erzeugung der Begleitinformation und gegebenenfalls der kryptographischen Sicherheitselemente hinweist. Diese Begleitinformation, die in der Realisierung des Verfahrens Schlüsselphasen-Indikator genannt wird, kann im
Frankiervermerk an die Überprüfungsstelle weiter übermittelt werden und diese in die Lage versetzten, mit höherer Wahrscheinlichkeit einen korrespondierenden Schlüssel zur Entschlüsselung der kryptographischen Sicherheitselemente zu ermitteln.
In der Überprüfungsstelle wird nun der Frankiervermerk auf Manipulation oder Fälschung untersucht, indem mehrere in Frage kommende Schlüssel zur Entschlüselung kryptographischen der Sicherheitselemente bereitgehalten werden. Zur Gewährleistung einer hohen Überprüfungsgeschwindigkeit, die bei der automatisierten Überprüfung von Frankiervermerken unabdingbar ist, werden aus der Schar der für die
Entschlüsselung in Fragen kommenden Schlüssel diejenigen ausgewählt, für die die Wahrscheinlichkeit, dass mit ihnen die Verschlüsselung der Daten in der Bescheinigungsstelle erfolgte, besonders hoch ist. Zur Ermittlung des wahrscheinlichsten Schlüssels wird wenigstens eine der nachfolgend dargestellten Abfolgen von Verfahrensschritten durchgeführt :
1) Ist eine Begleitinformation, aus der der Erstellungszeitpunkt der kryptographischen Sicherheitselemente hervorgeht, in Form eines Schlüsselphasen-Indikators im Frankiervermerk enthalten, so werden die in diesem Zeitraum verwendeten Schlüssel nach einer vorgegebenen Reihenfolge, z.B. chronologisch, als die wahrscheinlichsten Schlüssel zuerst zur Prüfung herangezogen. Anschließend erfolgt eine Prüfung der weniger wahrscheinlichen Schlüssel, die auch in benachbarten Zeiträumen mit benachbarten KeyPhase-Inikatoren verwandt wurden. Da andere Schlüssel nochmals unwahrscheinlicher werden, kann die Prüfung ab einer bestimmten (geringen) Wahrscheinlichkeit für einen anderen Schlüssel endgültig abgebrochen werden und der Frankiervermerk als ungültig erachtet werden.
2)
Ist keine Begleitinformation enthalten, so geht die Überprüfungsstelle wie folgt vor : In anti-chronologischer Richtung weist die Überprüfungsstelle einen Schlüsselphasen- Indikator zu, und zwar vom aktuell verwendeten Schlüsselphasen-Indikator rückwärts in die Vergangenheit gerichtet. Hierdurch wird das Auffinden des korrespondierenden Schlüssels optimiert .
In Fig. 2 ist eine bevorzugte Abstimmung von Zeiträumen für Schlüsselphasen-Indikatoren und Zeiträumen für den Einsatz von Schlüsseln dargestellt. Zu beachten ist, dass durch die Einführung der Schlüsselphasen-Indikatoren insbesondere auch die UberlappungsZeiträume bei Schlüsselwechseln (die in der Abbildung übertrieben dargestellt sind) , abgedeckt werden können.
Ein Frankiervermerk, der den Schlüsselphasen-Indikator KPI3 als Begleitinformation- beinhaltet oder diesen Schlüsselphasen-Indikator aufgrund fehlender Begleitinformation von der Überprüfungsstelle zugewiesen bekommt, wird zunächst mit Schlüssel S4 entschlüsselt, da dieser Schlüssel neben Schlüssel S5 mit hoher Wahrscheinlichkeit in diesem Zeitraum verwendet wurde und der Schlüssel S4 chronologisch vor dem Schlüssel S5 verwendet wurde. Misslingt die Entschlüsselung mit dem Schlüssel S4, so wird der Schlüssel S5 verwendet. Mißlingt auch die Entschlüsselung mit dem Schlüssel S5, so wird der weniger wahrscheinliche Schlüssel S3 zur Entschlüsselung verwendet .
Mißlingt auch dies, so wird eine Entschlüsselung mit dem noch weniger wahrscheinlichen Schlüssel Sβ versucht. Anschließend wird die Entschlüsselung wegen zu geringer Wahrscheinlichkeit der Verwendung anderer Schlüssel endgültig abgebrochen und der Frankiervermerk als ungültig angesehen und der
Frankiervermerk gegebenenfalls als gefälscht markiert .

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Überprüfung von auf Postsendungen aufgebrachten Frankiervermerken in einer Überprüfungsstelle, wobei die Überprüfungsstelle durch eine Entschlüsselung von aus einer vertrauenswürdigen Bescheinigungsstelle stammenden kryptographischen Sicherheitselementen die Identität und Authentizität eines die Erzeugung des Freimachungsvermerkes erzeugenden Kundensystems entziffert, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass durch ein in der Überprüfungseinheit enthaltenes Mittel ein Schlüssel ausgewählt wird, für den die Wahrscheinlichkeit, dass mit ihm die Verschlüsselung der Daten in der
Bescheinigungsstelle erfolgte, besonders hoch ist.
2. Verfahren 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 überprüft wird, ob eine Entschlüsselung mit dem wahrscheinlichsten Schlüssel gelang.
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass für den Fall, dass die Entschlüsselung nicht gelang, eine
Entschlüsselung mit einem anderen Schlüssel erfolgt.
4. Verfahren nach einem oder mehreren 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 ein
Freimachungsvermerk, bei dem eine Entschlüsselung mit Schlüsseln mißlingt, deren Richtigkeit zusammen eine vorgegebene Wahrscheinlichkeit erreicht, der Freimachungsvermerk als gefälscht markiert wird.
5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, dass ein Freimachungsvermerk dann als gefälscht vermerkt wird, wenn seine Entschlüsselung nicht mit Schlüsseln gelang, von denen mit einer Wahrscheinlichkeit von mindestens 95 % wenigstens einer richtig ist.
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