WO2003094061A1 - Datenverarbeitungssystem zum veranstalten von lotterien - Google Patents

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WO2003094061A1
WO2003094061A1 PCT/EP2002/004895 EP0204895W WO03094061A1 WO 2003094061 A1 WO2003094061 A1 WO 2003094061A1 EP 0204895 W EP0204895 W EP 0204895W WO 03094061 A1 WO03094061 A1 WO 03094061A1
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WO
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processing system
data processing
subsystem
random number
data
Prior art date
Application number
PCT/EP2002/004895
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English (en)
French (fr)
Inventor
Rüdiger KROLL
Oswald RÖMER
Sven Tissot
Original Assignee
Nkl Nordwestdeutsche Klassenlotterie
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Publication date
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Priority to US10/513,375 priority patent/US20050176489A1/en
Priority to PCT/EP2002/004895 priority patent/WO2003094061A1/de
Priority to AU2002308070A priority patent/AU2002308070A1/en
Priority to EP02807334A priority patent/EP1504386A1/de
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/34Betting or bookmaking, e.g. Internet betting
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07CTIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C15/00Generating random numbers; Lottery apparatus
    • G07C15/006Generating random numbers; Lottery apparatus electronically
    • GPHYSICS
    • G07CHECKING-DEVICES
    • G07FCOIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F17/00Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services
    • G07F17/32Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services for games, toys, sports, or amusements
    • G07F17/3241Security aspects of a gaming system, e.g. detecting cheating, device integrity, surveillance
    • GPHYSICS
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    • G07FCOIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F17/00Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services
    • G07F17/32Coin-freed apparatus for hiring articles; Coin-freed facilities or services for games, toys, sports, or amusements
    • G07F17/3286Type of games
    • G07F17/3288Betting, e.g. on live events, bookmaking

Definitions

  • the invention relates to a data processing system for organizing lotteries with a first subsystem (front end), which can be accessed from the outside via the Internet, and with a second subsystem (backend), which is connected to the first subsystem with an unauthorized access device and otherwise is complete.
  • a first subsystem front end
  • a second subsystem backend
  • Data processing systems of this type are known in connection with the Internet.
  • An Internet subscriber has access to a first subsystem, where he can enter data, have data displayed, receive general information and, if necessary, be forwarded to other links.
  • it does not have direct access to the data in a second subsystem that is connected to the first by a firewall. Rather, the data are only selectively transferred from the second subsystem to the first subsystem, to which the Internet subscriber should have access.
  • the second subsystem has a random generator, storage devices for data of game participants in a lottery including the lot numbers assigned to the players, a winning plan and a computer for allocating winnings on the basis of the numbers generated in the random number generator has lot numbers corresponding to game participants with numbers and that a computer for data exchange with the game participants is provided in the first subsystem and an e-mail device for notifying the winners in the second subsystem.
  • Such a system offers a high level of security, the particularly security-relevant parts, in particular the random number generator, also being secured by mechanical security devices such as closed housings with lead seals, etc. Nevertheless, increased security is still desirable. In this case, in particular, the possibility should also be created for the game participant to authenticate the random numbers generated, ie. H. to check the winning numbers drawn.
  • the object of the invention is therefore to create a data processing system in which the security against manipulation is further increased.
  • the solution according to the invention is that the random number generator is provided with devices for providing the generated numbers with the signature of a private key (private key), which is securely housed together with the random number generator, the signature being verifiable by a public key.
  • a private key private key
  • Each random number generated is thus immediately provided with a signature that is generated with the help of a private key.
  • This calculates signature values according to an algorithm dependent on the private key, which are added to the data record of the random number. If the number generated is subsequently changed, the signature for this number is no longer correct. An outsider who does not have the private key cannot therefore generate a changed random number with a suitable signature.
  • the signature can be checked with a public key. It is therefore possible to check at any point within the system in the lottery area whether the signature for the associated randomly generated number matches or whether manipulation has been carried out. It is also possible to provide the game participants with the public key so that they can also check the authenticity of the numbers generated. If the random number generator and the device for generating the signature are reliably sealed off from the outside, for example in a sealed housing, then manipulations of the random number can no longer be carried out without being noticed since the signature does not match the manipulated random number.
  • Devices for checking the signature of the random numbers generated are expediently already provided in the second subsystem (backend). If this is the case, this part of the second subsystem need not be sealed together with the random number generator. Due to the absolutely secure generation of random numbers that can no longer be manipulated, logging with the help of a printer is no longer necessary. However, such a printer can expediently be provided if one wishes to provide evidence that can also be understood by a person who does not understand the technical structure of the system.
  • the random number generator which must be encapsulated particularly securely, does not have to be located in the same room with the computer that allocates the winnings.
  • the random number generator with the device for generating the signature can, for. B. be arranged in a room of the lottery operator while the computer is in a data center that is connected to the Internet.
  • the data transmission between the random number generator and the data center then takes place expediently via an encrypted data connection, e.g. B. a dedicated line or ISDN.
  • the data processing system expediently has a timer which triggers the generation of final digits and allocation of profits (drawing) at regular time intervals, in particular once a day.
  • This can also be arranged in the data center and then connected to the random number generator via an encrypted data connection, so that only this timer can trigger the generation of random numbers.
  • Devices for downloading certificates by game participants are advantageously provided, with which the signature of the generated numbers can be checked.
  • This certification The fikat that the game participant can download over the Internet contains on the one hand the public key with which the signature of the generated numbers can be checked.
  • the certificate includes the identification of the lottery operator.
  • the system is advantageously designed to use XML signatures; the corresponding type of logging and data exchange between the subsystems and the game participant is particularly advantageous for the system.
  • the system advantageously has a smart card reader for the private key.
  • the corresponding smart card can then be requested from a trust center (e.g. Deutsche Post, Weg or the like). This smart card is then sealed together with the random number generator.
  • the winning numbers are generated by the random number generator, which of course must ensure that real random numbers are generated and that certain numbers are not generated significantly more often than other numbers.
  • a random number generator which determines its numbers with the aid of a physical noise source, for example semiconductor noise, has proven particularly useful. This random number generator can generate any digits (max. 20 digits) final digits (e.g. lot numbers with two final digits, lot numbers with three final digits, etc.), which should result in winnings.
  • This random number generator is of course not accessible from the outside, especially from the first subsystem (front-end system). In the second subsystem (backend system) there are further storage devices (data bank) for data of lottery participants including lot numbers assigned to the players.
  • the data of game participants include names, addresses, bank details and possibly telephone numbers, e-mail addresses and the like.
  • the lot numbers with which the game participant takes part in the lottery are stored. If we are talking about game participants, this does of course not only mean game participants of male sex, but also those of female sex.
  • the storage devices also include a winning schedule that specifies what the winnings will be for a given generation of random numbers (drawing of final digits) if the lot has the correct ending number, the correct two last ending numbers, etc. The corresponding allocation of the winnings to the lots and thus to the game participants then takes place with the aid of a computer arranged in the second subsystem.
  • the data processing system has a timer which triggers the generation of random numbers and allocation of winnings (draw) at regular time intervals, in particular once a day at a predetermined time.
  • a drawing can also be provided more than once a day.
  • the participant can find out about the winning numbers over the Internet and possibly even track the generation of these winning numbers.
  • a game participant can also receive other general information.
  • the or a computer of the first subsystem generates a mask for the screen of the game participant, into which the same data is entered can.
  • the game participant can register and enter his name, address, bank details and payment method.
  • the game participant can choose one or more lot numbers in an advantageous embodiment.
  • the number of tickets the player can choose can be limited.
  • the operation is automatic. Winnings are also paid out automatically, to the bank account specified by the game participant.
  • game participants are granted free participation in one or more draws (bonus lots) as winnings. This can be the case, for example, if the player in the draw in question has the correct final number in his lot number.
  • one or more of the computers carry out an authorization check either in the second subsystem, but advantageously already in the first subsystem.
  • the postcode can be used to check whether the game participant actually lives in an area in which the lottery is being carried out.
  • Each computer and memory is expediently supplemented by a second one in order to be able to continue operation if the first fails.
  • firewalls ensure that no unauthorized access to the system or components of the system is possible.
  • the random number generator with the smart card reader could be housed in a sealed, transparent housing so that it cannot be manipulated.
  • this housing must be provided with ventilation holes if necessary.
  • Fig. 3 an example of a profit plan.
  • the data processing system shown in FIG. 1 has three areas, namely the freely accessible Internet area 3, the first subsystem 1 and the second subsystem 2.
  • the first subsystem 1 is separated from the freely accessible Internet area 3 by a firewall 4. Access to data that go beyond general information is only possible with a password.
  • the first subsystem is 1 separated from the second subsystem 2 by a "logical" firewall.
  • the first subsystem has a web server 6 and a data server 7, which is linked to a data structure 8.
  • a substitute computer is shown which can be used if the computer 6 or 7.
  • a main computer 10 is provided in the second subsystem 2, a spare computer being connected at 11, which can take over the functions of the computer in the event of a failure of the computer 10.
  • the link is made via a database system 8.
  • the random number generator is accessed by computers 10 and 11.
  • the second subsystem 2 is accessed via the Internet by banks, credit card institutions etc. connected.
  • Fig. 2 shows the overall system including the random number generators 13, which are enclosed in a closed container 26, which is indicated by dashed lines.
  • the random number generators 13 are provided with smart card readers 14 and corresponding signature generation devices. Normally only one unit 13, 14 works, ie the drawing device 1. Only if this fails, the drawing device 2 takes over its function. The data are then forwarded to internal communication and logging units 15.
  • the power supply is provided by an uninterruptible power supply 16.
  • a signature check can be carried out, and a log can then be created at a printer 18.
  • the corresponding units 15 to 18 are also provided twice and can be arranged in a separately secured room 19 his.
  • the random numbers with signature are then forwarded via a switching unit 20 and terminals 21, 22 of a data connection, these terminals 21 and 22 encrypting and decrypting the data, so that only encrypted data are sent to a data center, which is indicated at 23.
  • This has a unit 24 for signature verification. Only if the random numbers generated are confirmed as unmanipulated by this unit 24, is the further processing carried out in units 2 (back end) and 1 (front end) and via the Internet 3, as shown in FIG. 1.
  • the unit 23 also provides the public key (z. B. can be queried via the Internet so that game participants can check the authenticity of the random numbers generated, ie the winning numbers.
  • a timer 27 is also indicated, which causes the generation of random numbers at regular intervals, in particular once a day, via encrypted data connections, not shown.
  • a winning plan is shown in FIG. 3.
  • the lottery extends over four weeks, seven days each. There is a draw every day. For example, participation must take place on 28 consecutive days, but the first day can be any day in the 28-day cycle. Only in the case of a bonus ticket is participation in only one class possible, namely in the first class of the following lottery.
  • the lottery is handled entirely paperless over the Internet, with the maximum being the numbers of the random number generator or their protocols to be sent to the tax authority as a hard copy.
  • the game participant dials into the website and can first view general information, in particular an online presentation of the lottery. He can then log in or register again. Passwords are used for this. The ordering of lots, the entry of the data of the game participant including the entry of payment information and the lot selection are carried out through an input mask. However, the ticket will only be activated if the payment has been made by bank transfer or the payment has been authorized by the credit card institute. The generation of the final digits is then displayed on this website. The game participant can also find out here whether he has won. While he or she has accessed the website, personal data is also transferred from the second secure subsystem to the first subsystem.
  • An Oracle database is expediently used as database 8 in FIG. 1.
  • other databases could also be used theoretically, although this should not be primarily based on this.

Abstract

Das Datenverarbeitungssystem zum Veranstalten von Lotterien über das Internet (3), zeichnet sich dadurch aus, dass in Zufallszahlengeneratoren (13) erzeugte Gewinnzahlen mit einer Signatur (bei 14) versehen werden, die innerhalb des Systems und vom Spielteilnehmer überprüft werden kann, um so Manipulationen sicher feststellen zu können.

Description

DATENVERARBEITUNGSSYSTEM ZUM VERANSTALTEN VON LOTTERIEN
Die Erfindung betrifft ein Datenverarbeitungssystem zum Veranstalten von Lotterien mit einem ersten Teilsystem (Frontend), auf das von außen über das Internet zugegriffen werden kann, und mit einem zweiten Teilsystem (Backend), das mit einer unberechtigten Zugriff verhindernden Einrichtung mit dem ersten Teilsystem verbunden und ansonsten abgeschlossen ist.
Datenverarbeitungssysteme dieser Art sind im Zusammenhang mit dem Internet bekannt. Ein Internetteilnehmer hat zwar zu ei- nem ersten Teilsystem Zugang, kann dort Daten eingeben, Daten angezeigt bekommen, allgemeine Informationen erhalten und ggf. zu anderen Links weitergeleitet werden. Er hat aber keinen direkten Zugang zu den Daten in einem zweiten Teilsystem, das mit dem ersten durch eine Firewall verbunden ist. Viel- mehr werden nur selektiv die Daten vom zweiten Teilsystem in das erste Teilsystem übertragen, zu denen der Internetteilnehmer Zugang haben soll.
Internetanwendungen sind vielfältig und erfreuen sich einer stetig wachsenden Beliebtheit. Dabei sind aber gewisse Bereiche besonders sensitiv. Für Lotterien gibt es strenge Vorschriften, damit die Gewinne nicht manipuliert werden können. Es ist ein System vorgeschlagen worden (europäische Patentanmeldung 00 124 085.2), das die Veranstaltung von Lotterien über das Internet ermöglicht. Dieses zeichnet sich dadurch aus, daß das zweite Teilsystem (Backend) einen Zufallsgenera- tor, Speichereinrichtungen für Daten von Spielteilnehmern einer Lotterie einschließlich der Losnummern, die den Spielern zugeteilt sind, einen Gewinnplan und einen Rechner zum Zuordnen von Gewinnen aufgrund der im Zufallszahlengenerator erzeugten Zahlen zu Spielteilnehmern mit den Zahlen entspre- chenden Losnummern aufweist, und daß im ersten Teilsystem ein Rechner zum Datenaustausch mit den Spielteilnehmern und im zweiten Teilsystem eine e-mail-Einrichtung zum Benachrichtigen der Gewinner vorgesehen ist.
Ein solches System bietet hohe Sicherheit, wobei die besonders sicherheitsrelevanten Teile, insbesondere der Zufallszahlengenerator, auch durch mechanische Sicherungen wie geschlossene Gehäuse mit Verplombung usw. gesichert sind. Trotzdem ist eine noch weiter erhöhte Sicherheit erstrebens- wert. Dabei soll insbesondere auch für den Spielteilnehmer die Möglichkeit geschaffen werden, die Authentizität der erzeugten Zufallszahlen, d. h. der gezogenen Gewinnzahlen zu überprüfen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung eines Datenverarbeitungssystems, bei dem die Sicherheit gegen Manipulationen weiter erhöht wird.
Die erfindungsgemäße Lösung besteht bei einem eingangs ge- nannten Datenverarbeitungssystem darin, daß der Zufallszahlengenerator mit Einrichtungen zum Versehen der erzeugten Zahlen mit der Signatur eines privaten Schlüssels (private key) verbunden ist, die zusammen mit dem Zufallszahlengenerator gesichert untergebracht sind, wobei die Signatur durch einen öffentlichen Schlüssel (public key) überprüfbar ist.
Jede erzeugte Zufallszahl wird also unmittelbar mit einer Signatur versehen, die mit Hilfe eines privaten Schlüssels erzeugt wird. Diese berechnet nach einem vom privaten Schlüssel abhängigen Algorithmus Signaturwerte, die dem Datensatz der Zufallszahl angefügt werden. Wird die erzeugte Zahl anschlie- ßend geändert, so stimmt die Signatur für diese Zahl nicht mehr. Ein Außenstehender, der nicht im Besitze des privaten Schlüssels ist, kann daher keine geänderte Zufallszahl mit passender Signatur erzeugen. Die Überprüfung der Signatur kann dabei mit einem öffentlichen Schlüssel erfolgen. Inner- halb des Systems im Bereich der Lotterie kann man daher an beliebiger Stelle überprüfen, ob die Signatur für die damit verknüpfte zufällig erzeugte Zahl zusammenpaßt oder ob eine Manipulation vorgenommen wurde. Man hat auch die Möglichkeit, den Spielteilnehmern den öffentlichen Schlüssel zur Verfügung zu stellen, so daß diese ebenfalls die Authentizität der erzeugten Zahlen überprüfen können. Wenn Zufallszahlengenerator und Einrichtung zum Erzeugen der Signatur zuverlässig nach außen abgeschlossen sind, etwa in einem plombierten Gehäuse, so können keine Manipulationen an der Zufallszahl mehr vorge- nommen werden, ohne daß diese bemerkt würden, da die Signatur nicht zu der manipulierten Zufallszahl paßt.
Zweckmäßigerweise sind schon im zweiten Teilsystem (Backend) Einrichtungen zum Überprüfen der Signatur der erzeugten Zu- fallszahlen vorgesehen. Falls dies der Fall ist, braucht dieser Teil des zweiten Teilsystems nicht zusammen mit dem Zufallszahlengenerator verplombt werden. Aufgrund der absolut sicheren Erzeugung von Zufallszahlen, die nicht mehr manipuliert werden können, ist an sich eine Protokollierung mit Hilfe eines Druckers nicht mehr erforder- lieh. Zweckmäßigerweise kann aber doch ein solcher Drucker vorgesehen werden, wenn man Nachweise schaffen möchte, die auch eine Person nachvollziehen kann, die den technischen Aufbau des Systems nicht versteht.
Der Zufallszahlengenerator, der besonders sicher abgekapselt sein muß, muß nicht mit dem Rechner, der die Gewinne zuteilt, im selben Raum untergebracht sein. Der Zufallszahlengenerator mit der Einrichtung zur Erzeugung der Signatur kann z. B. in einem Raum des Lotteriebetreibers angeordnet sein, während der Rechner in einem Rechenzentrum steht, das mit dem Internet verbunden ist. Die Datenübertragung zwischen Zufallszahlengenerator und dem Rechenzentrum erfolgt dann zweckmäßigerweise über eine verschlüsselte Datenverbindung, z. B. eine Standleitung oder ISDN.
Zweckmäßigerweise weist das Datenverarbeitungssystem einen Zeitgeber auf, der in regelmäßigen zeitlichen Abständen, insbesondere einmal täglich die Erzeugung von Endziffern und Zuordnung von Gewinnen (Ziehung) auslöst. Dieser kann ebenfalls im Rechenzentrum angeordnet sein und dann über eine verschlüsselte Datenverbindung mit dem Zufallszahlengenerator verbunden sein, damit nur dieser Zeitgeber die Erzeugung von Zufallszahlen auslösen kann.
Vorteilhafterweise sind Einrichtungen zum Herunterladen von Zertifikaten durch Spielteilnehmer vorgesehen, mit denen die Signatur der erzeugten Zahlen überprüfbar ist. Dieses Zerti- fikat, das der Spielteilnehmer über das Internet herunterladen kann, enthält einerseits den öffentlichen Schlüssel, mit dem die Signatur der erzeugten Zahlen überprüft werden kann. Andererseits enthält das Zertifikat u. a. die Identifizierung des Lotteriebetreibers.
Vorteilhafterweise ist das System zum Verwenden von XML- Signaturen ausgebildet; die entsprechende Art der Protokollierung und des Datenaustausches zwischen den Teilsystemen und zum Spielteilnehmer ist für das System besonders vorteilhaft.
Vorteilhafterweise weist das System einen Smartcard-Leser für den privaten Schlüssel auf. Die entsprechende Smartcard kann dann bei einem Trustcenter (z. B. Deutsche Post, Telekom o. a. ) beantragt werden. Diese Smartcard wird dann mit dem Zufallszahlengenerator zusammen verplombt.
Die Gewinnzahlen werden durch den Zufallszahlengenerator er- zeugt, bei dem selbstverständlich sichergestellt sein muß, daß echte Zufallszahlen erzeugt werden und nicht gewisse Zahlen signifikant häufiger generiert werden als andere Zahlen. Als besonders zweckmäßig hat sich dabei ein Zufallszahlengenerator erwiesen, der seine Zahlen mit Hilfe einer physikali- sehen Rauschquelle, z.B. Halbleiterrauschen bestimmt. Dieser Zufallszahlengenerator kann beliebig stellige (max. 20 stellig) Endziffern, (z. B. Losnummern mit zwei Endziffern, Losnummern mit drei Endziffern usw. ) erzeugen, die Gewinne ergeben sollen. Dieser Zufallszahlengenerator ist von außen, ins- besondere vom ersten Teilsystem (Frontend-System) her selbstverständlich nicht zugänglich. Im zweiten Teilsystem (Backend-System) sind weiter Speichereinrichtungen (Daten- bank) für Daten von Spielteilnehmern einer Lotterie einschließlich Losnummern, die den Spielern zugeteilt sind, vorgesehen. Die Daten von Spielteilnehmern umfassen dabei Namen, Anschrift, Bankverbindung und ggf. Telefonnummern, e-mail- Adressen und dergleichen. Außerdem sind die Losnummern gespeichert, mit denen der Spielteilnehmer an der Lotterie teilnimmt. Wenn hier von Spielteilnehmern die Rede ist, so sind damit selbstverständlich nicht nur Spielteilnehmer männlichen Geschlechts, sondern auch solche weiblichen Ge- schlechts gemeint. Außerdem enthalten die Speichereinrichtungen einen Gewinnplan, der festlegt, wie hoch bei einer bestimmten Erzeugung von Zufallszahlen (Ziehung von Endziffern) die Gewinne sind, wenn das Los die richtige Endnummer, die richtigen zwei letzten Endnummern usw. hat. Die entsprechende Zuordnung der Gewinne zu den Losen und damit den Spielteilnehmern erfolgen dann mit Hilfe eines im zweiten Teilsystem angeordneten Rechners.
Der Betrieb erfolgt automatisch. Insbesondere kann, wie dies bereits erwähnt wurde, vorgesehen sein, daß das Datenverarbeitungssystem einen Zeitgeber aufweist, der in regelmäßigen zeitlichen Abständen, insbesondere einmal täglich zu einer vorgegebenen Uhrzeit die Erzeugung von Zufallszahlen und Zuordnung von Gewinnen (Ziehung) auslöst. Selbstverständlich kann auch vorgesehen werden, mehr als einmal am Tag eine solche Ziehung vorzunehmen. Der Teilnehmer kann sich dabei über das Internet über die Gewinnzahlen orientieren und ggf. sogar die Erzeugung dieser Gewinnzahlen verfolgen. Auch sonstige allgemeine Informationen kann ein Spielteilnehmer erhalten. Insbesondere ist aber auch vorgesehen, daß der oder ein Rechner des ersten Teilsystems eine Maske für den Bildschirm des Spielteilnehmers erzeugt, in die derselbe Daten eintragen kann. Hier kann sich der Spielteilnehmer anmelden und seinen Namen, seine Adresse, Bankverbindung und Zahlungsart eingeben. Sobald die Zahlung dann per Überweisung eingegangen ist oder aber die Autorisierung der Zahlung durch das Kreditkarteninstitut oder dergleichen erfolgt ist, die der Spielteilnehmer verwenden will, kann sich der Spielteilnehmer bei einer vorteilhaften Ausführungsform eine oder mehrere Losnummern aussuchen. Die Anzahl der Lose, die der Spielteilnehmer auswählen kann, kann dabei begrenzt werden.
Mit Ausnahme der Tatsache, daß der Spielteilnehmer seine persönlichen Daten und die gewünschten Losnummern eingeben muß, erfolgt der Betrieb automatisch. Die Auszahlung von Gewinnen erfolgt ebenfalls automatisch, und zwar auf das vom Spiel- teilnehmer angegebene Bankkonto. Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß Spielteilnehmern kostenlose Teilnahme an einer oder mehreren Ziehungen (Bonuslose) als Gewinn gewährt wird. Dies kann zum Beispiel der Fall sein, wenn der Spieler in der fraglichen Ziehung die richtige Endzahl in seiner Losnummer hat.
Es kann weiter vorgesehen sein, daß mit Ausnahme von Bonuslosen nur die Teilnahme an einer vorgegebenen Anzahl von Ziehungen möglich ist. Bei einer vorteilhaften Ausführungsform könnte man zum Beispiel vier aufeinanderfolgende Klassen
(Wochenauslosungen) mit jeweils sieben Ziehungen (an jedem Tag eine) vorsehen, so daß sich der ganze Zyklus nach jeweils 28 Tagen wiederholt. Dadurch, daß eine Mindestanzahl von Ziehungen gewählt werden muß, erhöht sich die Attraktivität der Lotterie, da eine größere Anzahl von Gewinnchancen besteht. Zum Zwecke der Datensicherheit ist vorteilhafterweise vorgesehen, daß nur Daten des Spielteilnehmers, der gerade auf das System zugreift, vom zweiten in das erste Teilsystem übertragen werden und dort nach einer vorgegebenen Zeit wieder in das zweite Teilsystem übertragen oder gelöscht werden. Dadurch ist größtmögliche Datensicherheit gewährt und besteht größtmöglicher Schutz gegen Datenmanipulation. Daß auch der Zugang zum ersten Teilsystem durch eine Firewall gesichert ist und Spielteilnehmer nur mit einem Passwort Zugang haben, versteht sich dabei von selbst und entspricht der Praxis, die bei vielen anderen Internetseiten üblich ist.
Vorteilhafterweise ist vorgesehen, daß einer oder mehrere der Rechner entweder im zweiten Teilsystem, vorteilhafterweise aber bereits im ersten Teilsystem eine Berechtigungskontrolle durchführen. So kann zum Beispiel anhand der Postleitzahl überprüft werden, ob der Spielteilnehmer tatsächlich in einem Bereich wohnt, in dem die Lotterie durchgeführt wird.
Zweckmäßigerweise ist jeder Rechner und Speicher durch einen zweiten ergänzt, um bei Ausfall des ersten den Betrieb weiterführen zu können.
Wie dies bereits erwähnt wurde, erfolgt der Betrieb vollauto- matisch. Nur der Spielteilnehmer muß selbstverständlich seine Daten von Hand eingeben. Die Überprüfung von Berechtigung bei Kreditkarten, Zahlungseingängen und ähnlichem erfolgt aber automatisch, ebenso die Auszahlung von Gewinnen.
Wie bereits erwähnt, ist durch Firewalls sichergestellt, daß kein unberechtigter Zugang zum System bzw. Komponenten des Systems möglich ist. Als besonders vorteilhaft gegen die Ge- fahr von Manipulationen hat es sich aber erwiesen, wenn die wesentlichen Teile des Systems mechanisch verplombt sind. So könnte zum Beispiel der Zufallszahlengenerator mit dem Smartcard-Leser in einem verplomten durchsichtigen Gehäuse unter- gebracht sein, damit er nicht manipuliert werden kann.
Selbstverständlich muß dieses Gehäuse erforderlichenfalls mit Lüftungslöchern versehen sein.
Zweckmäßigerweise ist noch vorgesehen, daß alle wesentlichen Vorgänge, insbesondere die Erzeugung der Endziffern, protokolliert werden. Dies kann in elektronischer Form oder auch durch Ausdrucken auf Papier geschehen, obwohl letzteres aufgrund der Signaturen nicht mehr notwendig ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand einer vorteilhaften
Ausführungsform unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beispielsweise beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1: in schematischer Darstellung den Aufbau eines Teils des erfindungsgemäßen Datenverarbeitungssystems;
Fig. 2: in schematischer Darstellung das Gesamtsystem; und
Fig. 3: ein Beispiel eines Gewinnplans.
Das in Fig. 1 gezeigte Datenverarbeitungssystem weist drei Bereiche auf, nämlich den frei zugänglichen Internetbereich 3, das erste Teilsystem 1 und das zweite Teilsystem 2. Das erste Teilsystem 1 ist dabei gegen den frei zugänglichen In- ternetbereich 3 durch eine Firewall 4 getrennt. Zugang zu Daten, die über allgemeine Information hinausgehen, ist nur mit Hilfe eines Passwortes möglich. Das erste Teilsystem 1 ist vom zweiten Teilsystem 2 durch eine „logische" Firewall getrennt. Das erste Teilsystem weist einen Webserver 6 und einen Datenserver 7 auf, der mit einer Datenstruktur 8 verknüpft ist. Bei 9 ist ein Ersatzrechner dargestellt, der ver- wendet werden kann, wenn der Rechner 6 oder 7 ausfällt. Im zweiten Teilsystem 2 ist ein Hauptrechner 10 vorgesehen, wobei bei 11 noch ein Ersatzrechner angeschlossen ist, der bei Ausfall des Rechners 10 die Funktionen desselben übernehmen kann. Die Verknüpfung erfolgt über ein Datenbanksystem 8. Bei 12 ist noch ein Ersatzlaufwerk dargestellt, in dem die Daten zusätzlich zur Speicherung in den Rechnern 10 und 11 gespeichert werden. Der Zugriff auf den Zufallszahlengenerator erfolgt in der hier gezeigten Ausführungsform durch die Rechner 10 und 11. Das zweite Teilsystem 2 ist durch den Zugriff übers Internet mit Banken, Kreditkarteninstituten usw. verbunden.
Fig. 2 zeigt das Gesamtsystem einschließlich der Zufallszahlengeneratoren 13, die in einem abgeschlossen Behältnis 26 eingeschlossen sind, das durch gestrichelte Linien angedeutet ist. Die Zufallszahlengeneratoren 13 sind mit Smartcard- Lesern 14 und entsprechenden Signaturerzeugungseinrichtungen versehen. Normalerweise arbeitet nur eine Einheit 13, 14, d. h. das Ziehungsgerät 1. Nur wenn dieses ausfällt, über- nimmt das Ziehungsgerät 2 dessen Funktion. Die Daten werden dann zu internen Kommunikations- und Protokollierungseinhei- ten 15 weitergeleitet. Die Stromversorgung erfolgt durch eine unterbrechnungsfreie Stromversorgung 16. Bei 17 kann eine Signaturprüfung vorgenommen werden, wobei dann bei einem Druk- ker 18 ein Protokoll erstellt werden kann. Die entsprechenden Einheiten 15 bis 18 sind ebenfalls doppelt vorgesehen und können in einem gesondert gesicherten Raum 19 angeordnet sein. Die Zufallszahlen mit Signatur werden dann über eine Schalteinheit 20 und Endgeräte 21, 22 einer Datenverbindung weitergeleitet, wobei diese Endgeräte 21 und 22 die Daten verschlüsseln und entschlüsseln, so daß nur verschlüsselte Daten zu einem Rechenzentrum gesandt werden, das bei 23 angedeutet ist. Dieses weist eine Einheit 24 zur Signaturprüfung auf. Nur wenn die erzeugten Zufallszahlen als unmanipuliert durch diese Einheit 24 bestätigt werden, erfolgt die Weiterverarbeitung in Einheiten 2 (Backend) und 1 (Frontend) und über das Internet 3, wie dies in Fig. 1 dargestellt ist. Bei 25 ist noch angedeutet, daß die Einheit 23 auch den öffentlichen Schlüssel (public key) liefert, der z. B. über das Internet abgefragt werden kann, damit Spielteilnehmer die Authentizität der erzeugten Zufallszahlen, d. h. der Gewinnzah- len überprüfen können.
Im Backend 2 von Fig. 2 ist noch ein Zeitgeber 27 angedeutet, der über nicht gezeigte verschlüsselte Datenverbindungen die Erzeugung von Zufallszahlen in regelmäßigen Abständen, insbe- sondere einmal täglich bewirkt.
Ein Gewinnplan ist in Fig. 3 gezeigt. Die Lotterie erstreckt sich über jeweils vier Wochen ä sieben Tage. An jedem Tag findet eine Ziehung statt. Die Teilnahme muß zum Beispiel je- weils an 28 aufeinanderfolgenden Tagen stattfinden, wobei der erste Tag aber jeder beliebige Tag des 28-Tage-Zyklus sein kann. Nur im Falle eines Bonusloses ist eine Teilnahme nur an einer Klasse möglich, nämlich an der ersten Klasse der folgenden Lotterie.
Die Lotterie wird vollständig papierlos über das Internet abgewickelt, wobei höchstens vorgesehen sein kann, die Zahlen des Zufallszahlengenerators bzw. deren Protokolle als Papierkopie an die Finanzbehörde zu senden.
Der Spielteilnehmer wählt sich auf die Internetseite ein und kann dort zunächst allgemeine Informationen, insbesondere eine Online-Präsentation der Lotterie ansehen. Er kann sich dann einloggen bzw. neu anmelden. Dabei werden Passworte verwendet. Die Bestellung von Losen, die Eingabe der Daten des Spielteilnehmers einschließlich der Eingabe von Zahlungsin- formationen und die Losauswahl erfolgen durch eine Eingabemaske. Das Los wird aber erst aktiviert, wenn die Zahlung per Banküberweisung erfolgt ist oder aber durch das Kreditkarteninstitut die Zahlung autorisiert ist. Über diese Internetseite wird dann auch die Erzeugung der Endziffern dargestellt. Der Spielteilnehmer kann sich hier auch darüber informieren, ob er gewonnen hat. ährend er bzw. sie die Internetseite aufgerufen hat, werden auch persönliche Daten vom zweiten sicheren Teilsystem in das erste Teilsystem übertragen. Wenn der Spielteilnehmer die Verbindung trennt oder aber nach ei- ner vorgegebenen Zeit, in der der Spielteilnehmer nicht mehr aktiv war, werden diese Daten in das sichere zweite Teilsystem zurück übertragen oder aber gelöscht. Das Führen der Kundenabrechnungen, die Ziehungsverarbeitung, die Gewinnbenachrichtigung, die Verwaltung der Stammdaten usw. findet im sicheren zweiten Teilsystem statt. Der Zahlungsverkehr, die Online-Validierung von Zahlungsdaten, der Datenverkehr mit der Bank (Überweisungen, Gut- und Lastschriften) erfolgen ebenfalls vorteilhafterweise über das Internet.
In genau definierten Zeitabständen, bei dem Beispiel der
Fig. 3 einmal täglich zur immer selben Zeit, findet eine Erzeugung von Endziffern statt. Dadurch werden die Lose mit ei- ner richtigen Endnummer, mit zwei richtigen Endnummern usw. ermittelt, denen dann aufgrund des Gewinnplans ein Gewinn zugeordnet wird. Dieser Gewinn wird dann automatisch auf das vom Spielteilnehmer angegebene Bankkonto überwiesen.
Zur Sicherheit wird zweckmäßigerweise vorgesehen, daß elektronische Lose erstellt werden, die mit Informationen über Losnummer, Kundennummer, Teilnahmezeitraum, Girokonto des Spielteilnehmers - die sämtlich digital verschlüsselt sind - versehen werden, so daß die elektronischen Lose gegen Veränderungen geschützt sind.
Zweckmäßigerweise wird als Datenbank 8 der Fig. 1 eine Oracle-Datenbank verwendet. Andere Datenbanken könnten theo- retisch aber ebenfalls verwendet werden, obwohl dies nicht vorrangig darauf abgestellt sein sollte.
Bei der Prüfung, ob der Spielteilnehmer überhaupt zur Spielteilnahme berechtigt ist, muß er angeben, ob er über 18 Jahre alt ist, außerdem wird die örtliche Berechtigung, falls hier Einschränkungen bestehen, durch Überprüfung der Postleitzahl verifiziert.

Claims

Patentansprüche
1. Datenverarbeitungssystem zum Veranstalten von Lotterien mit einem ersten Teilsystem (Frontend, 1), auf das von außen über das Internet zugegriffen werden kann, und mit einem zweiten Teilsystem (Backend, 2), das mit einer unberechtigten Zugriff verhindernden logischen Einrichtung mit dem ersten Teilsystem (Frontend, 1) ver- bunden und ansonsten abgeschlossen ist, wobei
das zweite Teilsystem (Backend, 2) aufweist:
einen Zufallszahlengenerator (13),
Speichereinrichtungen (8, 10, 11, 12) für Daten von Spielteilnehmern einer Lotterie einschließlich Losnummern, die den Spielern zugeteilt sind, und einen Gewinnplan,
einen Rechner (10,11) zum Zuordnen von Gewinnen aufgrund der im Zufallszahlengenerator erzeugten Zahlen zu Spielteilnehmern mit den Zahlen entsprechenden Losnummern, und
eine e-mail-Einrichtung,
und wobei im ersten Teilsystem (Frontend, 1) ein Rechnersystem (6,7) zum Datenaustausch mit den Spielteil- nehmern und zum Benachrichtigen der Gewinner vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufallszahlengenerator (13) mit Einrichtungen (14) zum Versehen der erzeugten Zahlen mit der Signatur eines privaten Schlüssels (private key) verbunden ist, der zusammen mit dem Zu- fallszahlengenerator (13) gesichert untergebracht (26) ist, wobei die Signatur durch einen öffentlichen Schlüssel (public key) überprüfbar ist.
2. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1, dadurch ge- kennzeichnet, daß im zweiten Teilsystem (Backend, 2)
Einrichtungen (17, 24) zum Überprüfen der Signatur der erzeugten Zahlen vorgesehen sind.
3. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 1 oder 2, da- durch gekennzeichnet, daß im zweiten Teilsystem
(Backend, 2) ein Drucker (18) zur Protokollierung vorgesehen ist.
4. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufallszahlengenerator (13) über eine verschlüsselte Datenverbindung (21, 22) mit dem Rechnersystem (10, 11) verbunden ist, der die Gewinne zuteilt.
5. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Zeitgeber (27) aufweist, der in regelmäßigen zeitlichen Abständen, insbesondere einmal täglich die Erzeugung von Endziffern und Zuordnung von Gewinnen (Ziehung) auslöst und über eine verschlüsselte Datenverbindung mit dem Zufallszahlengenerator (13) verbunden ist.
6. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß es Einrichtungen (25) zum Herunterladen von Zertifikaten durch Spielteilnehmer aufweist, mit denen die Signatur der erzeugten Zahlen überprüfbar ist.
7. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß es zum Verwenden von XML-Signaturen ausgebildet ist.
8. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß es einen Smartcard-Leser (14) für den privaten Schlüssel aufweist.
9. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufallszahlengenerator (13) eine physikalische Rauschquelle aufweist.
10. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der oder ein Rechner des ersten Teilsystems (Frontend, 1) eine Maske für den Bildschirm des Spielteilnehmers erzeugt, in die derselbe Daten eintragen kann.
11. Datenverarbeitungssystem nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Maske für den Spielteilnehmer Eingabemöglichkeiten für eine oder mehrere von ihr oder ihm auszuwählende Losnummern vorgesehen sind.
12. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilnahme an der Lotterie erst aktiviert wird, wenn die Zahlung das Ein- satzes erfolgt oder bestätigt ist.
13. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß die Auszahlung von Ge- winnen automatisch auf das vom Spielteilnehmer angegebene Bankkonto erfolgt.
14. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß Spielteilnehmern ko- stenlose Teilnahme an einer oder weiteren Ziehungen
(Bonuslose) als Gewinn gewährbar ist.
15. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß mit Ausnahme von Bonus- losen nur die Teilnahme an einer vorgegebenen Anzahl von Ziehungen möglich ist.
16. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
15, dadurch gekennzeichnet, daß nur Daten des Spiel- teilnehmers, der gerade auf das System zugreift, vom zweiten in das erste Teilsystem (Frontend, 1) übertragen werden und dort nach einer vorgegebenen Zeit wieder in das zweite Teilsystem (Backend, 2) übertragen oder gelöscht werden.
17. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere der Rechner (6,7,10,11) eine Berechtigungskontrolle durchführen.
18. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
17, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Rechner und Spei- eher (6,7,10,11) durch einen zweiten ergänzt ist, der bei Ausfall des ersten den Betrieb weiterführt.
19. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrieb vollautomatisch erfolgt.
20. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
19, dadurch gekennzeichnet, daß die wesentlichen Teile des Zufallsgenerators und der Einrichtungen zum Versehen mit der Signatur mechanisch verplombt sind.
21. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
20, dadurch gekennzeichnet, daß alle wesentlichen Vor- gänge protokolliert werden.
22. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
21, dadurch gekennzeichnet, daß es mit dem Internet verbunden ist.
23. Datenverarbeitungssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die wesentlichen Elemente des Systems (7, 9, 10, 11, 13, 14, 15, 17, 18) zweifach vorgesehen sind.
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