WO2015185552A1 - Verfahren zur sicheren übermittlung von verschlüsselten informationen - Google Patents

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WO2015185552A1
WO2015185552A1 PCT/EP2015/062260 EP2015062260W WO2015185552A1 WO 2015185552 A1 WO2015185552 A1 WO 2015185552A1 EP 2015062260 W EP2015062260 W EP 2015062260W WO 2015185552 A1 WO2015185552 A1 WO 2015185552A1
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WO
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type
raster
grid
elements
raster elements
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Application number
PCT/EP2015/062260
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English (en)
French (fr)
Inventor
Markus Klippstein
Juergen Schwarz
Uwe Schroeter
Original Assignee
Sioptica Gmbh
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Publication date
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    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09C—CIPHERING OR DECIPHERING APPARATUS FOR CRYPTOGRAPHIC OR OTHER PURPOSES INVOLVING THE NEED FOR SECRECY
    • G09C5/00—Ciphering apparatus or methods not provided for in the preceding groups, e.g. involving the concealment or deformation of graphic data such as designs, written or printed messages
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B42—BOOKBINDING; ALBUMS; FILES; SPECIAL PRINTED MATTER
    • B42D—BOOKS; BOOK COVERS; LOOSE LEAVES; PRINTED MATTER CHARACTERISED BY IDENTIFICATION OR SECURITY FEATURES; PRINTED MATTER OF SPECIAL FORMAT OR STYLE NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DEVICES FOR USE THEREWITH AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; MOVABLE-STRIP WRITING OR READING APPARATUS
    • B42D25/00—Information-bearing cards or sheet-like structures characterised by identification or security features; Manufacture thereof
    • B42D25/30—Identification or security features, e.g. for preventing forgery
    • B42D25/328—Diffraction gratings; Holograms
    • G—PHYSICS
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    • G06F21/42—User authentication using separate channels for security data
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    • H04L9/3215—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols including means for verifying the identity or authority of a user of the system or for message authentication, e.g. authorization, entity authentication, data integrity or data verification, non-repudiation, key authentication or verification of credentials using a plurality of channels
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    • H04L2209/56—Financial cryptography, e.g. electronic payment or e-cash

Definitions

  • the invention relates to a method for the secure transmission of encrypted information and for visualizing it by a predetermined recipient.
  • first medium of a first type of first raster elements and a second type of first raster elements is impressed on a first medium.
  • the first medium is basically transparent, i. Light can pass through it.
  • the first type and the second type of first raster elements differ in that they modify at least one property of light passing through the first raster or medium in different ways.
  • the first type and the second type of first raster elements may be the intensity, the polarization, the direction of propagation of the light - e.g. due to diffraction effects - and / or modify the spectral range of transmitted light differently.
  • the distribution of the first and the second type of the first raster elements is not carried out regularly, but statistically, wherein the ratio of the number of the first type of first raster elements to the second type of raster elements is about 50:50, so they are approximately evenly distributed.
  • This distribution then defines a key for the information to be encrypted, ie the encryption takes place graphically. It is essential that the modulation or distribution takes place in such a way that the ratio of first raster elements of the first type to the first raster element of the second type is approximately 1: 1. Deviations of up to 5% are still within tolerance. Larger deviations, however, lead to a deterioration of safety.
  • a second medium is then impressed on a second medium from a first type of second raster elements and a second type of second raster elements.
  • the second raster elements have essentially the same lateral dimensions-in height and width-as the first raster elements, which is important for a later, aligned superimposition of the two rasters.
  • the first type and the second type of second raster elements modify under illumination at least one property of the illumination of light used in different ways.
  • the light used for illumination can be emitted from the second grid, reflected or transmitted and is modified by the second raster elements in different ways.
  • the first type and the second type of second raster elements under illumination can differently modify the intensity, the polarization, the propagation direction of the light and / or the spectral range of the light used for the illumination.
  • the distribution of the first type and the second type of second raster elements takes place as a function of the distribution of the first type and the second type of first raster elements.
  • at least one such contiguous region whose contour defines information is defined in the second raster. If a PIN or TAN is to be transmitted, at least one contiguous area is required for each digit or letter of the TAN or PIN, for example a first area defines the digit "4", another area the digit "7", a third and a fourth area the lowercase letter "i”, etc.
  • the confidential information can also simply serve as confirmation that both rasters or both media originate from the same author.
  • the receiver can e.g. Verify that documents and / or files and / or items are from the intended originator.
  • the distribution of the first type and the second type of second raster elements then takes place as a function of the distribution of the first raster elements in the first raster such that, given a predetermined alignment of the two rasters with each other outside the at least one contiguous region, a first raster element of the second type becomes one second raster element of the first type and a first raster element of the first type corresponds to a second raster element of the second type.
  • a first screen element of the second type corresponds to a second screen element of the second type and a first screen element of the first type corresponds to a second screen element of the first type.
  • the assignment of the first screen elements and the second raster elements can also be reversed, so that in a given orientation of the two rasters together outside the at least one contiguous area, a first raster element of the second type to a second raster element of the second type and a first raster element of the first type to a second raster element of the first kind corresponds, and within the at least one contiguous area, a first grid element of the second type corresponds to a second grid element of the first type and a first grid element of the first type to a second grid element of the second type.
  • the information becomes exclusively due to a difference produced depending on the different modification, for example a polarization, color, brightness and / or contrast difference between the at least one contiguous area and the environment outside this area.
  • the alignment takes place, for example, based on the outside of the grid on the media attached markers or corresponding ZuOrdnungsvorschriften if at least one of the two media is electronically controlled.
  • An essential step in the method is to make the first raster accessible to the receiver on a first transmission path and the second raster to the receiver on a second transmission path.
  • the first transmission path differs from the second transmission path in at least one respect, either temporally, spatially or in its nature. A combination of several distinguishing features is of course possible.
  • the method according to the invention it is doubly ensured that only the predetermined receiver can actually read the information.
  • the information is encrypted graphically. Since the raster elements are stochastically distributed in a ratio of 1: 1, they are even after their partial inversion still stochastically distributed in the ratio 1: 1, so that a person who either has only the key in the form of the first medium with embossed first raster, or only in possession of the second medium with the second raster, only one stochastic distribution of two types of raster elements will be recognizable, whereby the two types eg differ in their color, their brightness or their ability to change the polarization, the direction of polarization and / or the direction of propagation of light, differ, but no conclusion can be drawn on the transmitted information. At first glance, there is no significant difference between the first grid and the second grid.
  • the statistical distribution of the first type and the second type of the first raster elements in rows and columns of the raster defining the key takes place under the boundary condition that in each row, each column and / or each diagonal -
  • the number of adjacent grid elements of the same kind may not exceed a maximum value, in each case one row and one column, ie the diagonal between them. This prevents - with the appropriate choice of the maximum value - no random clusters of first ratchet belts of the same kind.
  • Such clusters would be macroscopically large, ie visible to the naked eye, and could, with the appropriate type, reduce the contrast, as they manifest themselves outside the at least one contiguous area, for example as spurious spots, if the raster elements differ in color.
  • the maximum value is therefore preferably determined as a function of the lateral dimensions of a single raster element, ie in the directions in which the rows and / or columns are arranged, and a predetermined viewing distance of the receiver. If the lateral or vertical dimensions are different along the rows and columns, different maximum values along the rows and columns can also be defined; It is also possible to choose a medium maximum value.
  • the critical cluster size B crit results from the viewing distance d 0 B and the visual angle ⁇ , which should not be greater than one arc minute at the best possible viewing distance : Ü ⁇ d 0B - tan a
  • the critical cluster size B crit is of particular importance when at least two different maximum values or critical values are distributed over the grid
  • Cluster sizes B crit1 and B crit 2 are used, ie in one part of areas a first maximum value and in the remaining part of areas a second maximum value.
  • a kind of false track is preferably placed on encrypted information by setting a pseudo information about areas on the grid, which are then implemented with, for example, the cluster size B crit1 .
  • the cluster size B crit2 would be used. In this way, there is a high probability that a decryption attack would first find the pseudo-information, for example, when analyzing the cluster density on the raster.
  • the pseudo-information may be, for example, numbers, letters or generally alphanumeric numbers or other characters.
  • the pseudo information would then preferably also be a four-digit number other than the actual number to be transmitted.
  • the lateral extent of grid elements in height and width can range, for example, from 0.01 millimeters to a few millimeters, depending on the configuration. Other values are possible.
  • the statistical distribution of the first type and the second type of first raster elements defining the key takes place in rows and columns of the raster under the boundary condition that in each row, each column and / or each diagonal on each one row and one column, ie the diagonal between them - the number of neighboring grid elements of the same kind must not fall below a minimum value.
  • the minimum value is, for example, greater than the maximum value described in connection with the first alternative.
  • the certainty that only the predetermined receiver receives both the key in the form of the first medium with the first raster and the information in the form of the second medium with the second raster is further increased by choosing two different transmission paths. For example, a transmission via SMS can be selected as the first transmission path and a transmission via the Internet as the second transmission path.
  • the media can also be stored on different carrier materials and at different times, possibly also by post, to the recipient, possibly from different sender locations.
  • the first transmission path is an analog transmission path, e.g. with the aid of a postal or courier service, wherein the first grid is formed as a medium and incorporated in a credit or debit card, or at least sent together with this.
  • a second transmission path then come, for example, a digital transmission path such as an SMS or Internet transmission in question.
  • the two media can also be image files which have the same dimensions and are delivered to the receiver on different transmission paths-for example by MMS and e-mail and are superimposed pixelwise by the recipient by means of a corresponding graphics program in an additive or subtractive manner.
  • image files which have the same dimensions and are delivered to the receiver on different transmission paths-for example by MMS and e-mail and are superimposed pixelwise by the recipient by means of a corresponding graphics program in an additive or subtractive manner.
  • the image file in particular for the second raster, can also be embodied as a kind of meta-information or metafile or series of meta-information or metadata, which is sent via one or more SMSs.
  • a corresponding software application converts this meta-file (s) or meta-information back into a real image file.
  • the distribution of the first raster elements of the first and the second type is generated in compliance with the above-mentioned boundary condition, then in this variant, which can be realized purely by software, it is additionally possible to further increase the contrast by using the image as a whole in such image areas the boundary condition - even after the superimposition of the two rasters, since identical raster patterns are superimposed outside the at least one coherent, information-bearing area - is satisfied, the color values assigned to the pixels are set to a uniform background color value which depends on the color value of the pixels in deviates from the at least one contiguous area in the overall picture.
  • one pixel When using pixels in image files, one pixel usually corresponds to a first or second raster element of the first or second type, if both image files have the same number of pixels in height and width.
  • the method according to the invention also makes it possible to use image files with different pixel dimensions. For this purpose, a scaling of the larger image to the size of the smaller image takes place for decryption, a raster element of the larger image in this case comprises several pixels, depending on the scaling factor. With encryption, this process runs the other way round, so that the pixels that correspond to a grid element, then all are the same.
  • the alignment of the two image files can also be carried out in such a way that in the overlay regions outside the smaller file are simply cut off, or a predetermined image area is punched out and used from the larger image which has the size of the smaller image and whose raster arrangement the contains information to be transmitted.
  • scaling of the larger image to the size of the smaller image may also be advantageous if the two grids are no longer the same size due to the transmission and / or presentation paths. This is the case, for example, if the second raster is displayed on a screen that does not have the same raster size as the first raster. Then it is necessary to scale the raster elements of both rasters substantially to the same size. This works even if only one raster is one screen and the other raster contains a fixed medium.
  • the raster elements of both rasters are initially no longer of the same size due to the transmission and / or presentation paths, the raster elements of at least one raster are scaled substantially to the same size of the raster elements of the respective other raster.
  • the raster elements of at least one of the two rasters are scaled substantially to the size of the raster elements of the respective other raster, if the raster elements of the two rasters due to the transmission and / or display Positional paths have different sizes.
  • the first medium and second medium are, for example, LED / LCD screens or OLED screens, as well as all types of flat screens.
  • the second medium may be the LED / LCD screen of a mobile phone or computer
  • the first medium may be an additional transparent OLED screen upstream of the LED / LCD screen and fixed or docked to the mobile phone or computer screen is connected, and from this receives its power supply and control commands.
  • the information to be transmitted is transmitted electronically, they can also first be encrypted with another key, and decrypted before or during the impression of the information in the second grid with the other key. This additionally increases security. Furthermore, secure transmission paths can also be used.
  • the first medium e.g.
  • the transparent OLED display can be designed with a considerably lower height than a conventional LED / LCD display, it is therefore advantageous to use as the first medium.
  • a second medium for example, an LED / LCD screen or a - non-transparent - OLED display is used.
  • the pixel or sub-pixel structures of the screens can then be used.
  • the second type of second raster elements attenuates the intensity of the light more strongly than the first type of second raster elements, so that the first type of second raster elements under illumination acts brighter than the second type of second raster elements.
  • pixels or subpixels connected in a transparent manner for implementing the first type of second raster elements and opaque switched pixels or subpixels of the LED / LCD screen for realizing the second type of second raster elements can be used for this purpose.
  • the information to be displayed on the first medium can, for example, be transferred to the control unit of the screen via a data carrier, and also a transmission via e-mail.
  • the OLED screen as the first medium can obtain the key from the Internet, for example, retrieve it from a special server.
  • a key can be varied, ie a key can be used, for example, only for a single operation in connection with the data, for the next process the key is changed again.
  • a user can be sent by email or SMS a graphically encrypted TAN / OTP / PIN or other password.
  • This graphically encrypted TAN can be stored as a file that can be opened in a special application that controls the upstream OLED screen and causes a specific grid to be displayed on the OLED screen.
  • the second type of first raster elements attenuates the intensity of transmitted light more than the first type of first raster elements, since this is particularly easy to implement. It is similarly easy to realize a modification of the spectral range.
  • the first type of first raster elements is transparent and the second type of first raster elements is opaque.
  • the OLED screen is then driven accordingly, and according to the key to be used, which has been retrieved from the Internet, the pixels of the OLED screen e.g. opaque or transparent or switched white or blue.
  • One of the two grids can also be integrated into a bank or credit card.
  • both the first medium and the second medium are controllable, which increases the security in that the key can be varied.
  • a static medium is preferably used as the first medium, for example a transparent film which may be printed with a corresponding raster, or a photographic film which has been exposed with a corresponding mask structure.
  • the second type of first raster elements attenuates the intensity of transmitted light more than the first type of first raster elements.
  • the first type of first raster elements can be designed to be transparent-also connected to a selection of the spectral range-and the second type of first raster elements to be opaque.
  • different spectral ranges can also be selected if, for example, a color film or a multi-color printed film is used.
  • first grid which is physically pronounced as a medium
  • this may for example also be incorporated into a credit or debit card.
  • it would then be placed on the screen and aligned, for example, with positioning marks that are identical or complementary in both grids to the encrypted information to decode.
  • both the first and the second types of raster elements can, for example, also be designed as optical deflectors which influence the light by scattering and / or diffraction and / or refraction in its propagation direction.
  • optical deflectors e.g. Convex and / or concave microlenses formed of polymers with corresponding properties in question.
  • the screen is coded accordingly.
  • the film or, more generally, the static, first medium can also be integrated into the structure already during the production of the screens and can be arranged upstream or downstream from the direction of a viewer, provided the illumination source is not laterally, but e.g. from the viewing direction of a viewer behind the two media, or - as in the case of e.g. OLED screens - there is no lighting source at all.
  • both the first medium and the second medium are not dynamic, as described above, but static executed, ie not controllable.
  • a second medium can then be used for example paper or another printable material, which is printed with the second grid.
  • the first type of second raster elements is then preferably white or in the color of the paper and the second type of second raster elements black or in a different color. This procedure is particularly useful when, for example, PINs are sent with postal services. In this case it is expedient to make available to the receiver on the first transmission path the first medium with the impressed first raster and on the second transmission path the second medium with the impressed second raster.
  • the first medium with the filter structure eg together with a bank or credit a SIM card or SIM card.
  • markings such as a printed frame are attached, which should later serve the alignment with the first grid.
  • the graphically encrypted information is sent, this can be printed on the paper of the letter and also with marks for alignment, for example, an equivalent frame as in the case of the second medium with the second grid, be provided.
  • the transmission paths differ in time and space if the same postal service is used, but the two letters can also be transmitted with different postal services.
  • the first medium is transmitted by a postal service
  • the second medium is printed on the receiver side after downloading or receiving an e-mail with an image file, for example, simply on paper.
  • the first medium with the first raster is placed on the second medium with the second raster, so that the information becomes visible only at this time of the overlay.
  • the key impressed on the first medium in the form of the first raster is unique and is used only in this special case. Each recipient contains a different key, so that it is largely ensured that only the right addressee actually receives keys and information. An unauthorized person who intercepts and opens one of the two letters can not do anything with the patterns it contains.
  • the following describes a method for securely transmitting encrypted information for visualization by a predetermined recipient.
  • a first grid of a first type of first raster elements and a second type of first raster elements is impressed on a first medium.
  • the first and second types of first raster elements modify at least one property of light passing through the raster or medium in different ways.
  • Such a first grid is shown in FIG.
  • This grid may for example be formed statically and be imprinted on a film or a film as the first medium. However, it can also be generated dynamically dynamically on a controllable, very thin, transparent screen such as a transparent OLED screen, with the OLED screen being upstream or downstream of the actual screen in the viewing direction.
  • the first grid 1 is impressed on a thin, transparent film.
  • the second type of first raster elements attenuates the intensity of transmitted light more strongly than the first type of first raster elements; in concrete terms, the first type of first raster elements is made transparent here - white drawn - and the second type of first raster elements is opaque - drawn in black.
  • the distribution of the first and the second type of first raster elements is stochastic and approximately in the ratio of 50:50, so that about as many opaque raster elements as transparent raster elements are imprinted on the first medium. Although the distribution of the first type and the second type of first raster elements is stochastic, this distribution defines a key.
  • a second medium is then impressed on a second grid. Such a second grid 2 is shown in FIG. This grid consists of a first type of second raster elements and a second type of second raster elements.
  • the second raster elements have substantially the same lateral dimensions - ie in length or height and width - as the first raster elements.
  • the first type and the second type of second raster elements also modify under illumination at least one property of the light used for the illumination in different ways, the second raster elements can likewise be made translucent or emit the light which is used for illumination in another way , for example, reflect, scatter, even with different degrees of attenuation.
  • the second grid 2 can be applied to a dynamic second medium, ie a controllable screen, which is able to vary this second grid 2 also. However, as is the case in the example, it can also be designed statically. As a second medium can then be used, for example, paper or other printable material, which with the second grid is printed.
  • the first type of second raster elements is white and the second type of second raster elements is configured black.
  • the second grid 2 at least one contiguous area is defined, whose contour defines information. 2, this is shown by way of example for a contour 3 which corresponds to the number "5.”
  • the contour 3 encloses the at least one contiguous area, but this contour 3 is imperceptible when the second grid 2 alone is considered;
  • further contiguous areas are defined whose contours define information that is not shown here.
  • the distribution of the first type and the second type of second raster elements in the second raster 2 takes place as a function of the distribution of the first raster elements in the first raster 1.
  • the distribution takes place, for example, in such a way that with a given orientation of the two screens 1 and 2 together - which, since both screens are not yet superimposed, can take place purely mentally and later, if they are static screens, for example on the basis of outside the grid mounted markings such as a frame can be made - outside the at least one contiguous area a first raster element of the second type to a second raster element of the first type and a first raster element of the first type to a second raster element of the second type corresponds.
  • an opaque first raster element on the first raster 1 then corresponds to a white second raster element on the second raster 2.
  • a transparent, first raster element on the first raster 1 corresponds to a black, second raster element on the second raster second grid 2.
  • Outside the at least one contiguous area is in compliance with the predetermined alignment with a superposition of the two screens 1 and 2, a transparent grid element of the first grid 1 above or below a black grid element of the second grid 2 and an opaque grid element of the first grid first above or below a white grid element of the second grid 2. Accordingly, this area appears dark, almost black. Within the at least one contiguous area, the reverse is true.
  • a transparent raster element of the first raster 1 thus corresponds in this case to a white raster element of the second Raster 2 and an opaque raster element of the first raster 1 corresponds to a black raster element of the second raster 2.
  • an opaque raster element of the first raster 1 corresponds to a black raster element of the second raster 2.
  • the distribution can also be made the other way around, d. H. that the association described above for the contiguous area is applied to the grid elements outside that area, and the mapping for the interior of the contiguous area described above for the correspondence outside the contiguous area is made. What is important is that of the two codes of practice described, one is applied within the contiguous area and the other outside the contiguous area.
  • a transparent raster element of the first raster 1 corresponds to a black raster element of the second raster 2 and an opaque raster element of the first raster 1 to a white raster element of the second raster 2, so that the representation within the contiguous area is darker.
  • the perception occurs here because of the difference in contrast or brightness difference that arises in the overlay.
  • the first raster 1 is made available to the receiver on a first transmission path and the second raster to the receiver on a second transmission path.
  • first and second raster are superimposed aligned, as shown in Fig.3.
  • the information then becomes visible due to a difference in contrast or brightness difference between the at least one contiguous area and the environment.
  • dynamic grids it is possible, for example, to send one raster by MMS or e-mail and to download the other raster from the Internet from a server.
  • a grid via MMS or SMS, or as a meta information with subsequent conversion by a software application, and the other grid can be sent by e-mail.
  • one of the two screens may be formed statically, in which it is fixed or removable, for example, as a filter on a screen of a mobile phone or a computer. Both grids can also be designed statically, as can be done in the case of sending PIN.
  • the receiver is first sent to the medium with the one grid and then the medium with the other grid.
  • the two transmission paths differ here at least in time, in which the transmission to different Times are done.
  • the transmission paths may also differ spatially and / or in their nature, ie, by using different media or transmission types for the transmission of the rasters.
  • the first medium is transmitted by a postal service
  • the second medium is printed on the receiver side after downloading or receiving an e-mail with an image file, for example on paper.
  • FIG. 4 shows on the basis of the boundary condition that in each row and / or each column and / or each diagonal between a row and a column the number of neighboring grid elements of the same kind may not exceed a maximum value Fig. 3 shown superposition of first and second grid.
  • the distribution of the first raster elements of the first and the second type was generated while maintaining a corresponding boundary condition.
  • the contrast was further increased in that, in the overall image according to FIG. 3, in those image regions in which the boundary condition is still satisfied even after the superposition of the two rasters, the color values assigned to the pixels are set to a uniform background color value - in this case "white".
  • This contrast enhancement can preferably be implemented only with dynamic grids, whereby of course even with static grids corresponding sections could be deactivated, for example by etching, as soon as both grids are located at the right receiver.
  • sensitive information such as PIN or TAN or OTP or even entire texts and passwords can be encrypted to a specific recipient, with only the predetermined receiver, both the first raster as a key and the second raster with the information which information is actually able to read.
  • the advantages of the invention over the prior art are versatile. So far, customers of financial institutions received your bank or credit card with a time delay to the PIN number. By contrast, the invention makes it possible for the recipient to receive both his bank card and the PIN in principle on the same day, the costs for the financial institutions being reduced due to the online dispatch of the second screen. On the usual expensive tamper protection on the plain text PIN can be omitted which can further reduce costs. Finally, the transmission is much more secure than in the prior art, since the PIN is never transmitted in plain text and the theft of only one grid, the PIN information is not readily disclosed. Also in the area of mobile TAN / OTP, the invention introduces a significantly increased security.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sicheren Übermittlung von verschlüsselten Informationen und zur Sichtbarmachung durch einen vorbestimmten Empfänger. Dabei wird einem ersten Medium ein erstes Raster (1) aus einer ersten Art von ersten Rasterelementen und einer zweiten Art von ersten Rasterelementen aufgeprägt. Die erste Art und die zweite Art von ersten Rasterelementen modifizieren mindestens eine Eigenschaft von durch das Raster und/oder das Medium durchtretendem Licht auf unterschiedliche Weise. Dabei wird eine einen Schlüssel definierende Verteilung der ersten und der zweiten Art der ersten Rasterelemente stochastisch und etwa im Verhältnis 50:50 festgelegt. Einem zweiten Medium wird ein zweites Raster (2) aus einer ersten Art von zweiten Rasterelementen und einer zweiten Art von zweiten Rasterelementen aufgeprägt, wobei die zweiten Rasterelemente im Wesentlichen die gleichen lateralen Abmessungen wie die ersten Rasterelemente aufweisen und die erste Art und die zweite Art von zweiten Rasterelementen unter Beleuchtung mindestens eine Eigenschaft des zur Beleuchtung verwendeten Lichts auf unterschiedliche Weise modifizieren. Im zweiten Raster (2) wird mindestens ein zusammenhängendes Gebiet (3) festgelegt, dessen Kontur eine Information definiert. Die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von zweiten Rasterelementen erfolgt dann in Abhängigkeit von der Verteilung der ersten Rasterelemente im ersten Raster (1) so, dass bei einer vorgegebenen Ausrichtung der beiden Raster aneinander außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebietes (3) ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art korrespondiert, und innerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets (3) ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art korrespondiert, oder umgekehrt. Das erste Raster (1) wird dem Empfänger auf einem ersten Übertragungsweg und das zweite Raster (2) dem Empfänger auf einem zweiten Übertragungsweg zugänglich gemacht. Beim Empfänger werden erstes und zweites Raster (1, 2) aneinander ausgerichtet überlagert, so dass die Information aufgrund eines wahrnehmbaren Unterschiedes zwischen dem mindestens einen Gebiet (3) und der Umgebung sichtbar wird.

Description

Titel
Verfahren zur sicheren Übermittlung von verschlüsselten Informationen
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sicheren Übermittlung von verschlüsselten Informationen und zur Sichtbarmachung dieser durch einen vorbestimmten Empfänger.
Stand der Technik
Bei der Übermittlung von Informationen an einen ausgewählten Empfänger wird es heutzutage immer wichtiger, diese Informationen entsprechend zu schützen, um zu verhindern, dass diese Informationen von Dritten missbraucht werden können. Dies betrifft beispielsweise Informationen, die auf Bildschirmen dargestellt werden sollen, und nur von ausgewählten Betrachtern wahrgenommen werden sollen, beispielsweise technische Zeichnungen, die nur auf ausgewählten Bildschirmen in einem Firmennetzwerk dargestellt werden sollen, die Eingabe von sogenannten PIN-Codes an Zahlterminals und Geldautomaten, die Übermittlung von Transaktionsnummern für Bankgeschäfte (TAN), oder insbesondere auch die Übermittlung von persönlichen Identifikationsnummern (PIN), welche beispielsweise benötigt werden, um Bank- oder Kreditkarten zu nutzen oder um SIM-Karten (SIM = Subscriber Identity Mo- du!) für Mobiltelefone frei zu schalten.
Beispielsweise werden bei Bankgeschäften oft sogenannte mobile TAN - in manchen Ländern auch als„OTP" („Online Transaction PIN" oder„One-Time-Password") bezeichnet - per SMS verschickt, der Nutzer muss diese dann in ein entsprechendes Feld an einem Ter- minal, welches mit dem Bildschirm verbunden oder in diesen integriert ist, eingeben. Dabei ist es jedoch möglich, dass sich in die Übertragung der SMS oder auf dem Empfängergerät ein sogenannter Man in the Middle befindet, der die Informationen abgreift, da SMS üblicherweise nicht verschlüsselt sind. Bei der Bereitstellung von PIN werden diese üblicherwei- se per Post an den betreffenden Empfänger gesendet, dieser muss die PIN dann beispielsweise freirubbeln oder einen Schutzstreifen abziehen. Die PIN selbst ist jedoch nicht verschlüsselt, was einen Missbrauch durch Dritte, die einen solchen Brief abfangen, erleichtert. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, solche Informationen so zu verschlüsseln und zu übermitteln, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Informationen durch einen anderen als den vorbestimmten Empfänger entschlüsselt und gelesen werden, möglichst gering gehalten wird.
Beschreibung der Erfindung
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass einem ersten Medium ein erstes Raster aus einer ersten Art von ersten Rasterelementen und einer zweiten Art von ersten Rasterelementen aufgeprägt wird. Das erste Medium ist grundsätzlich transparent, d.h. Licht kann durch dieses hindurchtreten. Die erste Art und die zweite Art von ersten Rasterelementen unterscheiden sich jedoch darin, dass sie mindestens eine Eigenschaft von Licht, welches durch das erste Raster bzw. das erste Medium durchtritt, auf unterschiedliche Weise modifizieren. Beispielsweise können die erste Art und die zweite Art von ersten Rasterelementen die Intensität, die Polarisation, die Ausbreitungs- richtung des Lichts - z.B. auf Grund von Beugungseffekten - und/oder den Spektralbereich von durchtretendem Licht unterschiedlich modifizieren.
Die Verteilung der ersten und der zweiten Art der ersten Rasterelemente erfolgt dabei nicht regelmäßig, sondern statistisch, wobei das Verhältnis der Anzahl der ersten Art von ersten Rasterelementen zur zweiten Art von Rasterelementen etwa 50:50 beträgt, sie also etwa gleich verteilt sind. Diese Verteilung definiert dann einen Schlüssel für die zu verschlüsselnden Informationen, die Verschlüsselung erfolgt also graphisch. Dabei ist wesentlich, dass die Modulation bzw. Verteilung so erfolgt, dass das Verhältnis von ersten Rasterelementen der ersten Art zum ersten Rasterelement der zweiten Art etwa 1 :1 beträgt. Abweichungen von bis zu 5% sind dabei noch im Rahmen der Toleranz. Größere Abweichungen führen jedoch dazu, dass die Sicherheit verschlechtert wird.
Einem zweiten Medium wird dann ein zweites Raster aus einer ersten Art von zweiten Rasterelementen und einer zweiten Art von zweiten Rasterelementen aufgeprägt. Dabei weisen die zweiten Rasterelemente im Wesentlichen die gleichen lateralen Abmessungen - in Höhe und Breite - wie die ersten Rasterelemente auf, was für eine spätere, aneinander ausgerichtete Überlagerung der beiden Raster wichtig ist. Die erste Art und die zweite Art von zweiten Rasterelementen modifizieren unter Beleuchtung mindestens eine Eigenschaft des zur Be- leuchtung verwendeten Lichts auf unterschiedliche Weise. Das zur Beleuchtung verwendete Licht kann dabei vom zweiten Raster abgestrahlt, reflektiert oder durchgelassen werden und wird durch die zweiten Rasterelemente in unterschiedlicher Weise modifiziert. Beispielsweise können die erste Art und die zweite Art von zweiten Rasterelementen unter Beleuchtung die Intensität, die Polarisation, die Ausbreitungsrichtung des Lichts und / oder den Spektralbereich des zur Beleuchtung verwendeten Lichts unterschiedlich modifizieren .
Die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von zweiten Rasterelementen erfolgt in Abhängigkeit von der Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von ersten Rasterele- menten. Bevor die zweiten Rasterelemente dem zweiten Medium aufgeprägt werden, wird jedoch im zweiten Raster mindestens ein solches zusammenhängendes Gebiet festgelegt, dessen Kontur eine Information definiert. Soll eine PIN oder TAN übertragen werden, so wird für jede Ziffer bzw. jeden Buchstaben der TAN oder PIN mindestens ein zusammenhängendes Gebiet benötigt, ein erstes Gebiet definiert beispielsweise die Ziffer „4", ein weiteres Gebiet die Ziffer„7", ein drittes und ein viertes Gebiet den Kleinbuchstaben„i", etc.
Die vertrauliche Information kann auch einfach nur als Bestätigung dienen , dass beide Raster bzw. beide Medien vom gleichen Urheber herrühren. Damit kann der Empfänger z.B. nachprüfen, ob Dokumente und/oder Dateien und/oder Dinge vom gewünschten Urheber stammen.
Die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von zweiten Rasterelementen erfolgt dann in Abhängigkeit von der Verteilung der ersten Rasterelemente im ersten Raster so, dass bei einer vorgegebenen Ausrichtung der beiden Raster aneinander außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art korrespondiert. Innerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets ist es genau umgekehrt, d.h. ein erstes Rasterelement der zweiten Art korrespondiert zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art korrespondiert zu einem zweiten Rasterelement ebenfalls der ersten Art. Die Zuordnung der ersten Rasterelemente und der zweiten Rasterelemente kann auch umgekehrt erfolgen, so dass bei einer vorgegebenen Ausrichtung der beiden Raster aneinander außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art korrespondiert, und innerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art korrespondiert. Werden die beiden Raster aneinander wie vorgegeben ausgerichtet und überlagert, so werden die Informationen ausschließlich aufgrund eines in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Modifikation erzeugten Unterschiedes, beispielsweise eines Polarisations-, Färb-, Hel- ligkeits- und/oder Kontrastunterschiedes zwischen dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet und der Umgebung außerhalb dieses Gebiets sichtbar. Die Ausrichtung erfolgt dabei beispielsweise anhand von außerhalb des Rasters auf den Medien angebrachten Markierungen oder entsprechender ZuOrdnungsvorschriften, wenn mindestens eines der beiden Medien elektronisch ansteuerbar ist.
Ein wesentlicher Verfahrensschritt besteht darin, das erste Raster dem Empfänger auf einem ersten Übertragungsweg und das zweite Raster dem Empfänger auf einem zweiten Übertragungsweg zugänglich zu machen. Der erste Übertragungsweg unterscheidet sich vom zweiten Übertragungsweg mindestens in einer Hinsicht, entweder zeitlich, räumlich, oder in seiner Art. Eine Kombination mehrerer Unterscheidungsmerkmale ist dabei selbstverständlich möglich.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird doppelt dafür gesorgt, dass nur der vorbestimmte Empfänger die Informationen tatsächlich auch lesen kann. Zum einen werden die Informationen graphisch verschlüsselt. Da die Rasterelemente stochastisch im Verhältnis 1 :1 verteilt sind, sind sie auch nach ihrer teilweisen Invertierung noch stochastisch im Verhältnis 1 :1 verteilt, so dass eine Person, die entweder nur den Schlüssel in Form des ersten Mediums mit aufgeprägtem ersten Raster besitzt, oder nur im Besitz des zweiten Mediums mit dem zweiten Raster ist, jeweils nur eine stochastische Verteilung zweier Typen von Raster- elementen erkennen wird, wobei sich die beiden Typen z.B. in ihrer Farbe, ihrer Helligkeit oder ihrer Fähigkeit, die Polarisation, die Polarisationsrichtung und/oder die Ausbreitungsrichtung durchtretenden Lichts zu verändern, unterscheiden, ohne weiteres aber keinerlei Rückschluss auf die übertragenen Informationen gezogen werden kann. Auf den ersten Blick ist auch kein wesentlicher Unterschied zwischen dem ersten Raster und dem zweiten Raster zu erkennen.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, erfolgt die den Schlüssel definierende statistische Verteilung der ersten Art und der zweiten Art der ersten Rasterelemente in Zeilen und Spalten des Rasters unter der Randbedingung, dass in einer jeden Zeile, einer jeden Spalte und/oder einer jeden Diagonalen - bezogen auf jeweils eine Zeile und eine Spalte, d.h. die Diagonale zwischen diesen - die Anzahl benachbarter Rasterelemente der gleichen Art einen Maximalwert nicht überschreiten darf. Dies verhindert, dass sich - bei entsprechender Wahl des Maximalwerts - keine zufälligen Cluster von ersten Rastereiemen- ten der gleichen Art bilden. Solche Cluster wären bei entsprechender Größe makroskopisch, d.h. mit bloßem Auge erkennbar und könnten, bei entsprechendem Typ, den Kontrast vermindern, da sie sich außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets beispielsweise als störende Flecken bemerkbar machen, wenn sich die Rasterelemente in ihrer Farbe unterscheiden.
Durch die Einführung der Randbedingung wird eine solche Clusterbildung effektiv verhindert, da bei der Erzeugung des Schlüssels für jedes Rasterelement geprüft wird, ob der Maximalwert erreicht ist. Der Maximalwert darf jedoch nicht so klein gewählt werden, dass als einzige Lösung ein Schachbrettmuster verbleibt, d.h. ein Muster, bei dem sich die ersten Rasterelemente der ersten und der zweiten Art in jeder Richtung - Zeile, Spalte und/oder Diagonale - abwechseln.
Auf dem Markt ist eine Vielzahl von Bildschirmen erhältlich, die sich in ihrer Auflösung unter- scheiden, wobei insbesondere die Größe der Pixel und ein vorgegebener Betrachtungsabstand - für Fernsehgeräte, PC-Bildschirme und Mobiltelefon-Bildschirme ergeben sich beispielsweise verschiedene Werte - von Bedeutung sind. Der Maximalwert wird daher bevorzugt in Abhängigkeit von den lateralen Ausdehnungen eines einzelnen Rasterelements - d.h. in den Richtungen, in denen die Zeilen und/oder Spalten angeordnet sind, und einem vorgegebenen Betrachtungsabstand des Empfängers festgelegt. Sind die lateralen bzw. vertikalen Ausdehnungen entlang der Zeilen und Spalten unterschiedlich, so können auch unterschiedliche Maximalwerte entlang der Zeilen und Spalten festgelegt werden; auch die Wahl eines mittleren Maximalwerts ist möglich. Die kritische Clustergröße Bkrit ergibt sich aus dem Betrachtungsabstand d0B und dem Sehwinkel σ, der im bestmöglichen Betrachtungsabstand nicht größer als eine Bogenminute sein sollte: Ü < d0B - tan a
Für moderne Bildschirme einiger Hersteller, sogenannte Retina-Displays, bei denen die laterale Ausdehnung der Rasterelemente 0,096 mm beträgt, und für einen Betrachtungsabstand von d0B = 40 cm liegt der Maximalwert beispielsweise zwischen 1 und 2, was zur ganzen Zahl 2 aufgerundet wird.
Besondere Bedeutung erlangt die kritische Clustergröße Bkrit dadurch, wenn über das Raster verteilt mindestens zwei voneinander verschiedene Maximalwerte bzw. kritische Clustergrößen Bkrit1 und Bkrit2 verwendet werden, d.h. in einem Teil von Gebieten eine erster Maximalwert und in dem übrigen Teil von Gebieten ein zweiter Maximalwert. Dabei wird vorzugsweise eine Art falscher Fährte an verschlüsselter Information gelegt, indem eine Pseudoinformation über Gebiete auf dem Raster festgelegt wird, die dann mit z.B. der Clustergröße Bkrit1 umgesetzt werden. Um diese Gebiete mit der Pseudoinformation herum würde jedoch die Clustergröße Bkrit2 verwendet. Auf diese Weise besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass ein Entschlüsselungsangriff zuerst die Pseudoinformation finden würde, wenn z.B. die Clusterdichte auf dem Raster analysiert wird. Bei der Pseudoinformation kann es sich z.B. um Zahlen, Buchstaben oder allgemein um alphanumerische Zahlen oder sons- tige Zeichen handeln. Im Falle der erfindungsgemäßen Informationsübermittelung einer vierstelligen PIN-Zahl würde dann die Pseudoinformation bevorzugt auch eine - andere als die tatsächlich zu übertragende - vierstellige Zahl sein.
Die laterale Ausdehnung von Rasterelementen in Höhe und Breite kann beispielsweise von 0,01 Millimeter bis wenige Millimeter reichen, je nach Ausgestaltung. Andere Werte sind möglich.
In einer alternativen Variante erfolgt die den Schlüssel definierende statistische Verteilung der ersten Art und der zweiten Art der ersten Rasterelemente in Zeilen und Spalten des Ras- ters unter der Randbedingung, dass in einer jeden Zeile, einer jeden Spalte und/oder einer jeden Diagonalen - bezogen auf jeweils eine Zeile und eine Spalte, d.h. die Diagonale zwischen diesen - die Anzahl benachbarter Rasterelemente der gleichen Art einen Minimalwert nicht unterschreiten darf. Damit wird es möglich, dass auf Grund von gröberen Strukturen die Ausrichtung der Raster zueinander auch für grobmotorische Nutzer vereinfacht wird. Hier ist der Minimalwert beispielsweise größer als der im Zusammenhang mit der ersten Alternative beschriebene Maximalwert.
Auch eine Kombination der Vorgabe sowohl eines Minimal- als auch eines Maximalwertes ist möglich, wobei der Minimalwert dann kleiner als der Maximalwert ist, wobei effektiv die Bil- dung von schachbrettartigen Strukturen verhindert werden kann.
Die Sicherheit, dass nur der vorbestimmte Empfänger sowohl den Schlüssel in Form des ersten Mediums mit dem ersten Raster als auch die Information in Form des zweiten Mediums mit dem zweiten Raster erhält, wird dadurch weiter erhöht, in dem zwei verschiedene Übertragungswege gewählt werden. Beispielsweise kann als erster Übertragungsweg eine Versendung per SMS gewählt werden und als zweiter Übertragungsweg eine Übertragung per Internet. Die Medien können auch auf verschiedenen Trägermaterialien gespeichert sein und zu unterschiedlichen Zeiten, gegebenenfalls auch per Post, an den Empfänger abgesandt werden, gegebenenfalls von unterschiedlichen Absendeorten.
In einer vorteilhaften Umsetzung der Erfindung ist der erste Übertragungsweg ein analoger Übertragungsweg, z.B. unter Zuhilfenahme eines Post- oder Kurierdienstes, wobei das erste Raster als Medium ausgebildet und in eine Kredit- oder Bankkarte eingearbeitet ist oder zumindest zusammen mit dieser versandt wird. Als zweiter Übertragungsweg kommen dann beispielsweise ein digitaler Übertragungsweg wie eine SMS- oder Internet-Übertragung in Frage.
Es kann sich bei den beiden Medien auch um Bilddateien handeln, welche die gleichen Abmessungen aufweisen und dem Empfänger auf verschiedenen Übertragungswegen - beispielsweise per MMS und per E-Mail zugestellt werden und vom Empfänger mittels eines entsprechenden Grafikprogramms pixelweise additiv oder subtraktiv überlagert und zu ei- nem Gesamtbild kombiniert werden, wobei beide Bilddateien die gleichen Abmessungen in Pixeln besitzen und somit implizit bereits aneinander ausgerichtet sind. Jedem Pixel ist dabei ein Farbwert zugeordnet.
Die Bilddatei - insbesondere für das 2. Raster - kann auch als eine Art Metainformation bzw. Metadatei bzw. Serie von Metainformationen oder Metadateien ausgebildet sein, welche über eine oder mehrere SMS versandt wird. Auf Empfängerseite wandelt eine entsprechende Software-Anwendung diese Metadatei(en) bzw. Metainformationen dann wieder in eine echte Bilddatei um. Wird die Verteilung der ersten Rasterelemente der ersten und der zweiten Art unter Einhaltung der o.g. Randbedingung erzeugt, so besteht bei dieser - rein mittels Software realisierbaren - Variante zusätzlich noch die Möglichkeit, den Kontrast weiter zu erhöhen, indem im Gesamtbild in solchen Bildbereichen, in welchen die Randbedingung - auch nach der Überlagerung der beiden Raster noch, da außerhalb des mindestens einen zusammenhängen- den, informationstragenden Gebiets gleichartige Rastermuster überlagert werden - erfüllt ist, die den Pixeln zugeordneten Farbwerte auf einen einheitlichen Hintergrundfarbwert gesetzt werden, welcher von dem Farbwert der Pixel in dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet im Gesamtbild abweicht. Unterscheiden sich beide Arten von Rasterelementen in ihrer Farbe, in dem die eine Art schwarz und die andere weiß ist, so ergibt eine additi- ve Überlagerung in dem zusammenhängenden Gebiet den Wert„Schwarz". Entsprechend wird der Hintergrundfarbwert in den genannten Bildbereichen auf „Weiß" gesetzt. Dabei ist man nicht auf die Kombination dieser beiden Farbwerte festgelegt, alle erdenklichen Farben sind möglich, wobei zweckmäßig darauf geachtet wird, den Kontrast möglichst groß zu wählen. Bei der Verwendung von Bilddateien ist es grundsätzlich auch möglich, eine oder beide in wesentlich höherer Auflösung zu skalieren, als sie der verwendete Bildschirm liefert, auf dessen Auflösung es in diesem Fall nicht ankommt. Eine Skalierung auf die Auflösung des Bildschirms wird vorgenommen, nachdem das Gesamtbild erzeugt und, wie oben beschrieben, kontrastverstärkend bereinigt wurde, wobei letzterer Schritt auch nach der Skalierung erfolgen kann.
Bei der Verwendung von Pixeln in Bilddateien korrespondiert je ein Pixel in der Regel zu einem ersten oder zweiten Rasterelement der ersten bzw. zweiten Art, wenn beide Bilddateien die gleiche Anzahl von Pixeln in Höhe und Breite aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht jedoch auch die Verwendung von Bilddateien mit unterschiedlichen Pixel-Abmessungen : Dazu findet zur Entschlüsselung eine Skalierung des größeren Bildes auf das Maß des kleineren statt, ein Rasterelement des größeren Bildes umfasst in diesem Fall mehrere Pixel, abhängig vom Skalierungsfaktor. Bei der Verschlüsselung läuft dieser Vorgang genau umgekehrt ab, so dass die Pixel, die einem Rasterelement entsprechen, dann auch alle gleichartig sind. Alternativ kann bei der Ausrichtung der beiden Bilddateien auch so vorgegangen werden, dass bei der Überlagerung Bereiche außerhalb der kleineren Datei einfach abgeschnitten werden, oder ein vorzugebender Bildbereich aus dem größeren Bild ausgestanzt und verwendet wird, der die Größe des kleineren Bildes hat und dessen Rasteranordnung die zu übertragenden Informationen enthält.
Zur Entschlüsselung kann eine Skalierung des größeren Bildes auf das Maß des kleineren Bildes auch dann vorteilhaft sein, wenn die beiden Raster auf Grund der Übertragungsund/oder Darstellungswege nicht mehr gleich groß sind. Dies ist etwa dann der Fall, wenn das zweite Raster auf einem Bildschirm dargestellt wird, der nicht die gleiche Rastergröße wie das erste Raster hat. Dann ist es notwendig, die Rasterelemente beider Raster im Wesentlichen auf gleiche Größe zu skalieren. Das funktioniert auch dann, wenn nur ein Raster ein Bildschirm ist und das andere Raster ein festes Medium umfasst. Wenn daher die Rasterelemente beider Raster auf Grund der Übertragungs- und/oder Darstellungswege zunächst nicht mehr gleich groß sind, werden die Rasterelemente mindestens eines Rasters im Wesentlichen auf die gleiche Größe der Rasterelemente des jeweils anderen Rasters skaliert. Anders ausgedrückt, werden die Rasterelemente mindestens eines der beiden Raster im Wesentlichen auf die Größe der Rasterelemente des jeweils anderen Rasters skaliert, falls die Rasterelemente der beiden Raster aufgrund der Übertragungs- und/oder der Dar- Stellungswege verschiedene Größen haben. Prinzipiell ist es ausreichend, wenn nur die Rasterelemente eines der Raster skaliert werden, jedoch können auch die Rasterelemente beider Raster, beispielsweise auf eine gemeinsame mittlere Größe, skaliert werden. Ferner ist es möglich, dass vor der Entschlüsselung Teile der Bilddatei per Software ausgestanzt und/oder um einen definierten Winkel gedreht werden. Die Drehung kann auch für die gesamte Bilddatei erfolgen. Der entsprechende Winkel bzw. die Orte des Ausstanzens können zeitlich variiert werden, um ein Ausspähen weiter zu erschweren. Als erstes Medium und als zweites Medium kommen beispielsweise LED/LCD-Bildschirme oder OLED-Bildschirme in Betracht, sowie alle Arten von Flachbildschirmen. Beispielsweise kann das zweite Medium der LED/LCD-Bildschirm eines Mobiltelefons oder Computers sein, und das erste Medium ein zusätzlicher transparenter OLED-Bildschirm, der dem LED/LCD- Bildschirm vorgeordnet ist, und welcher fest oder über Andockmittel mit dem Mobiltelefon oder einem Computerbildschirm verbunden ist, und von diesem seine Stromversorgung und Steuerbefehle bezieht.
Sofern die zu übertragenden Informationen elektronisch übertragen werden, können sie auch zunächst mit einem weiteren Schlüssel verschlüsselt werden, und vor oder während der Einprägung der Informationen in das zweite Raster mit dem weiteren Schlüssel entschlüsselt werden. Dies erhöht die Sicherheit zusätzlich. Ferner können auch abgesicherte Übertragungswege verwendet werden.
Das erste Medium, also z.B. das transparente OLED-Display, kann mit einer wesentlich ge- ringeren Höhe als ein übliches LED/LCD-Display ausgestaltet werden, es ist daher vorteilhaft als erstes Medium einzusetzen. Als zweites Medium wird dann beispielsweise ein LED/LCD-Bildschirm oder ein - nicht-transparentes - OLED-Display verwendet.
Zur Realisierung der Rasterelemente können dann die Pixel- oder Subpixelstrukturen der Bildschirme verwendet werden. In einer einfachen Ausgestaltung schwächt die zweite Art von zweiten Rasterelementen die Intensität des Lichts stärker ab als die erste Art von zweiten Rasterelementen, so dass die erste Art von zweiten Rasterelementen unter Beleuchtung heller als die zweite Art von zweiten Rasterelementen wirkt. Beispielsweise können hierfür zur Realisierung der ersten Art von zweiten Rasterelementen transparent geschaltete Pixel oder Subpixel und zur Realisierung der zweiten Art von zweiten Rasterelementen opak geschaltete Pixel oder Subpixel des LED/LCD-Bildschirms verwendet werden. Die auf dem ersten Medium darzustellenden Informationen können beispielsweise über einen Datenträger auf die Steuereinheit des Bildschirms überspielt werden, auch eine Übertragung per E- Mail ist möglich. Der OLED-Bildschirm als erstes Medium kann den Schlüssel aus dem Internet beziehen, beispielsweise von einem speziellen Server abrufen. Dabei kann ein solcher Schlüssel variiert werden, d.h. dass ein Schlüssel beispielsweise nur für eine einzige Operation im Zusammenhang mit den Daten verwendet werden kann, für den nächsten Vor- gang wird der Schlüssel wieder geändert. Beispielsweise kann einem Benutzer per E-Mail oder SMS eine grafisch verschlüsselte TAN/OTP/PIN oder ein anderes Kennwort übermittelt werden. Diese grafisch verschlüsselte TAN kann als Datei abgelegt sein, die in einer speziellen Anwendung zu öffnen ist, welche den vorgeschalteten OLED-Bildschirm ansteuert und veranlasst, dass auf dem OLED-Bildschirm ein bestimmtes Raster dargestellt wird. Auch hier ist es bevorzugt so, dass die zweite Art von ersten Rasterelementen die Intensität von durchtretendem Licht stärker abschwächt als die erste Art von ersten Rasterelementen, da dies besonders einfach zu realisieren ist. Ähnlich einfach ist auch eine Modifikation des Spektralbereichs zu realisieren. In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist die erste Art von ersten Rasterelementen transparent und die zweite Art von ersten Rasterelementen opak ausgestaltet.
Der OLED-Bildschirm wird dann entsprechend angesteuert, und es werden gemäß dem zu verwendenden Schlüssel, der aus dem Internet abgerufen wurde, die Pixel des OLED- Bildschirms z.B. opak oder transparent oder weiß bzw. blau geschaltet.
Dabei kann eines der beiden Raster auch in eine Bank- oder Kreditkarte integriert sein.
In dem vorangehend beschriebenen Fall sind sowohl das erste Medium als auch das zweite Medium ansteuerbar, was die Sicherheit insofern erhöht, als der Schlüssel variiert werden kann.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch als erstes Medium bevorzugt ein statisches Medium verwendet, beispielsweise eine transparente Folie, die mit einem entsprechenden Raster bedruckt sein kann, oder ein fotografischer Film, der mit einer entspre- chenden Maskenstruktur belichtet wurde. Auch hier schwächt im einfachsten Fall die zweite Art von ersten Rasterelementen die Intensität von durchtretendem Licht stärker ab als die erste Art von ersten Rasterelementen. Beispielsweise kann die erste Art von ersten Rasterelementen transparent - auch mit einer Auswahl des Spektralbereichs verbunden - und die zweite Art von ersten Rasterelementen opak ausgestaltet sein. Alternativ können auch ver- schiedene Spektralbereiche ausgewählt werden, wenn beispielsweise ein Farbfilm oder eine in mehreren Farben bedruckte Folie verwendet wird. Im Falle eines ersten Rasters, das physisch als Medium ausgeprägt ist, kann dieses beispielsweise ebenso in eine Kredit- oder Bankkarte eingearbeitet sein. In diesem Fall, wie auch in dem Fall, dass es sich um einen sonstigen physischen Filter handelt, würde dieser dann auf den Bildschirm gelegt und z.B. an Positioniermarken, die in beiden Rastern iden- tisch oder komplementär vorhanden sind, ausgerichtet, um die verschlüsselte Information zu entschlüsseln.
Ferner können bei einem ersten Raster in physischer Ausprägung als Medium sowohl die ersten als auch die zweiten Arten von Rasterelementen beispielsweise auch als optische Deflektoren ausgebildet sein, die das Licht durch Streuung und/oder Beugung und/oder Refraktion in seiner Ausbreitungsrichtung beeinflussen. Hierzu kommen z.B. aus Polymeren gebildete konvexe und/oder konkave Mikrolinsen mit entsprechenden Eigenschaften in Frage. Mit Hilfe solcher statischer erster Medien lassen sich auch handelsübliche Bildschirme von Mobiltelefonen oder von Computern - genauso temporär - nachrüsten, wobei optional die Folien bzw. Filme in Rahmen eingearbeitet sind - z.B. in eine Bank- oder Kreditkarte -, mit denen sie sich in einer definierten, ausgerichteten Position mit dem Bildschirm verbinden lassen. In diesem Fall ist der Bildschirm entsprechend codiert. Die Folie bzw. der Film oder allgemeiner das statische, erste Medium lassen sich auch bereits bei der Herstellung der Bildschirme in den Aufbau integrieren und können aus Richtung eines Betrachters dem eigentlichen Bildschirm vor- oder nachgeordnet sein, sofern die Beleuchtungsquelle nicht seitlich, sondern z.B. aus Blickrichtung eines Betrachters hinter den beiden Medien angeordnet ist, oder - wie im Falle von z.B. OLED-Bildschirmen - gar keine Beleuchtungsquelle vorhan- den ist.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl das erste Medium als auch das zweite Medium nicht dynamisch, wie vorangehend beschrieben, sondern statisch ausgeführt, d.h. nicht ansteuerbar. Als zweites Medium kann dann beispielsweise Papier oder ein anderes bedruckbares Material verwendet werden, welches mit dem zweiten Raster bedruckt wird. Die erste Art von zweiten Rasterelementen ist dann bevorzugt weiß oder in der Farbe des Papiers und die zweite Art von zweiten Rasterelementen schwarz oder in einer anderen Farbe ausgestaltet. Diese Vorgehensweise bietet sich besonders dann an, wenn beispielsweise PIN mit Postdiensten verschickt werden. In diesem Fall ist es zweckmäßig, dem Empfänger auf dem ersten Übertragungsweg das erste Medium mit dem aufgeprägten ersten Raster und auf dem zweiten Übertragungsweg das zweite Medium mit dem aufgeprägten zweiten Raster zugänglich zu machen. So wird in einem ersten Brief beispielsweise zunächst das erste Medium mit der Filterstruktur, z.B. zusammen mit einer Bank- oder Kre- ditkarte oder einer SIM-Karte, verschickt. An der Filterstruktur sind Markierungen, wie beispielsweise ein gedruckter Rahmen angebracht, welche später der Ausrichtung mit dem ersten Raster dienen sollen. In einem zweiten Brief wird dann die grafisch verschlüsselte Information versendet, diese kann auf das Papier des Briefes aufgedruckt sein und ebenfalls mit Markierungen zur Ausrichtung, beispielsweise einem äquivalenten Rahmen wie im Falle des zweiten Mediums mit dem zweiten Raster, versehen sein. Die Übertragungswege unterscheiden sich hier zeitlich und räumlich, wenn der gleiche Postdienst verwendet wird, die beiden Briefe können jedoch auch mit verschiedenen Postdiensten übermittelt werden. Vorzugsweise wird das erste Medium mit einem Postdienst übermittelt, das zweite Medium wird empfängerseitig nach einem Download oder dem Erhalt einer E-Mail mit einer Bilddatei beispielsweise einfach auf Papier ausgedruckt.
Beim Empfänger wird das erste Medium mit dem ersten Raster auf das zweite Medium mit dem zweiten Raster gelegt, so dass erst zu diesem Zeitpunkt der Überlagerung die Informa- tion sichtbar wird. Der dem ersten Medium aufgeprägte Schlüssel in Form des ersten Rasters ist dabei einmalig und wird nur in diesem speziellen Fall verwendet. Jeder Empfänger enthält einen anderen Schlüssel, so dass weitestgehend sichergestellt ist, dass auch tatsächlich nur der richtige Adressat Schlüssel und Information erhält. Eine unbefugte Person, die einen der beiden Briefe abfängt und öffnet, kann mit den darin enthaltenen Mustern nichts anfangen.
Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:
Fig.1 ein erstes Raster,
Fig.2 ein zweites Raster,
Fig.3 die Überlagerung von erstem und zweitem Raster und
Fig.4 eine bereinigte Fassung der Überlagerung aus Fig. 3. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden wird ein Verfahren zur sicheren Übermittlung von verschlüsselten Informationen zur Sichtbarmachung durch einen vorbestimmten Empfänger beschrieben. Dazu wird einem ersten Medium ein erstes Raster aus einer ersten Art von ersten Rasterelementen und einer zweiten Art von ersten Rasterelementen aufgeprägt. Die erste und die zweite Art von ersten Rasterelementen modifizieren mindestens eine Eigenschaft von durch das Raster oder Medium durchtretendem Licht auf unterschiedliche Weise.
Ein solches erstes Raster ist in Fig.1 gezeigt. Dieses Raster kann beispielsweise statisch ausgebildet sein und einem Film oder einer Folie als erstem Medium aufgeprägt sein. Es kann aber auch dynamisch auf einem ansteuerbaren, sehr dünnen, transparenten Bildschirm wie einem transparenten OLED-Bildschirm dynamisch erzeugt werden, wobei der OLED- Bildschirm dem eigentlichen Bildschirm in Betrachtungsrichtung vor- oder nachgeordnet ist. Im vorliegenden Fall sei das erste Raster 1 auf einer dünnen, transparenten Folie aufge- prägt. Die zweite Art von ersten Rasterelementen schwächt die Intensität von durchtretendem Licht stärker ab als die erste Art von ersten Rasterelementen, konkret ist die erste Art von ersten Rasterelementen hier transparent ausgestaltet - weiß gezeichnet - und die zweite Art von ersten Rasterelementen opak - schwarz gezeichnet. Die Verteilung der ersten und der zweiten Art von ersten Rasterelementen erfolgt stochastisch und etwa im Verhältnis von 50:50, so dass etwa genauso viele opake Rasterelemente wie transparente Rasterelemente dem ersten Medium aufgeprägt sind. Zwar erfolgt die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von ersten Rasterelementen stochastisch, diese Verteilung definiert jedoch einen Schlüssel. Einem zweiten Medium wird dann ein zweites Raster aufgeprägt. Ein solches zweites Raster 2 ist in Fig.2 dargestellt. Dieses Raster besteht aus einer ersten Art von zweiten Rasterelementen und einer zweiten Art von zweiten Rasterelementen. Die zweiten Rasterelemente haben im Wesentlichen die gleichen lateralen - d.h. in Länge bzw. Höhe und Breite - Abmessungen wie die ersten Rasterelemente. Auch die erste Art und die zweite Art von zwei- ten Rasterelementen modifizieren unter Beleuchtung mindestens eine Eigenschaft des zur Beleuchtung verwendeten Lichts auf unterschiedliche Weise, die zweiten Rasterelemente können ebenfalls lichtdurchlässig gestaltet sein oder das Licht, welches zur Beleuchtung verwendet wird, auf andere Weise abstrahlen, beispielsweise reflektieren, streuen, auch mit unterschiedlichem Dämpfungsgrad. Das zweite Raster 2 kann dabei auf einem dynamischen zweiten Medium aufgebracht werden, d.h. einem ansteuerbaren Bildschirm, der in der Lage ist, dieses zweite Raster 2 auch zu variieren. Es kann aber, wie es im Beispiel der Fall ist, auch statisch ausgebildet sein. Als zweites Medium kann dann beispielsweise Papier oder ein anderes bedruckbares Material verwendet werden, welches mit dem zweiten Raster bedruckt wird. Im vorliegenden Fall ist die erste Art von zweiten Rasterelementen weiß und die zweite Art von zweiten Rasterelementen schwarz ausgestaltet. Ebenso lassen sich jedoch auch transparente und opake Pixel eines Bildschirms verwenden. Im zweiten Raster 2 wird dann mindestens ein zusammenhängendes Gebiet festgelegt, dessen Kontur eine Information definiert. In Fig.2 ist dies beispielhaft für eine Kontur 3 gezeigt, welche der Ziffer„5" entspricht. Die Kontur 3 umschließt das mindestens eine zusammenhängende Gebiet. Diese Kontur 3 ist jedoch bei Betrachtung allein des zweiten Rasters 2 nicht wahrnehmbar, sie dient hier nur der Veranschaulichung. In dem zweiten Raster 2 sind noch weitere zusammenhängende Gebiete definiert, deren Konturen Informationen definieren, die hier aber nicht dargestellt sind.
Die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von zweiten Rasterelementen im zweiten Raster 2 erfolgt in Abhängigkeit von der Verteilung der ersten Rasterelemente im ersten Raster 1 . Die Verteilung erfolgt beispielsweise so, dass bei einer vorgegebenen Ausrichtung der beiden Raster 1 und 2 aneinander - welche zunächst, da beide Raster noch nicht über- einanderliegen, rein gedanklich erfolgen kann und später, wenn es sich um statische Raster handelt, beispielsweise anhand von außerhalb des Rasters angebrachten Markierungen wie einem Rahmen vorgenommen werden kann - außerhalb des mindestens einen zusammen- hängenden Gebietes ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art korrespondiert. Außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebietes korrespondiert dann also ein opakes erstes Rasterelement auf dem ersten Raster 1 zu einem weißen zweiten Rasterelement auf dem zweiten Raster 2. Ein transparen- tes, erstes Rasterelement auf dem ersten Raster 1 korrespondiert zu einem schwarzen, zweiten Rasterelement auf dem zweiten Raster 2. Außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebietes liegt bei Einhalten der vorgebebenen Ausrichtung bei einer Überlagerung der beiden Raster 1 und 2 ein transparentes Rasterelement des ersten Rasters 1 über oder unter einem schwarzen Rasterelement des zweiten Rasters 2 und ein opakes Rasterelement des ersten Rasters 1 über oder unter einem weißen Rasterelement des zweiten Rasters 2. Dementsprechend wirkt dieser Bereich dunkel, fast schwarz. Innerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebietes verhält es sich genau umgekehrt. Dort korrespondieren ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterele- ment der ersten Art. Ein transparentes Rasterelement des ersten Rasters 1 korrespondiert in diesem Fall also zu einem weißen Rasterelement des zweiten Rasters 2 und ein opakes Rasterelement des ersten Rasters 1 korrespondiert zu einem schwarzen Rasterelement des zweiten Rasters 2. Innerhalb dieses Gebiets liegt also ein transparentes Rasterelement des ersten Rasters 1 über oder unter einem weißen Rasterelement des zweiten Rasters 2 und ein opakes Rasterelement des ersten Rasters 1 über einem schwarzen Rasterelement des zweiten Rasters 2. Gegenüber der Verteilung des einzelnen Rasters ändert sich hier also nichts, so dass das mindestens eine zusammenhängende Gebiet heller erscheint als die Umgebung.
Die Verteilung kann auch genau umgekehrt vorgenommen werden, d. h. dass die vorangehend für das zusammenhängende Gebiet beschriebene Zuordnung auf die Rasterelemente außerhalb dieses Gebietes angewendet wird und die vorangehend für die Korrespondenz außerhalb des zusammenhängenden Gebietes beschriebene Zuordnung für das Innere des zusammenhängenden Gebietes vorgenommen wird. Wichtig ist nur, dass von den beiden beschriebenen ZuOrdnungsvorschriften, die eine innerhalb des zusammenhängenden Gebietes und die andere außerhalb des zusammenhängenden Gebietes angewendet wird. Ein solches Beispiel mit einer umgekehrten Verteilung ist in Fig.3 dargestellt. Hier korrespondiert innerhalb des zusammenhängenden Gebietes ein transparentes Rasterelement des ersten Rasters 1 zu einem schwarzen Rasterelement des zweiten Rasters 2 und ein opakes Rasterelement des ersten Rasters 1 zu einem weißen Rasterelement des zweiten Rasters 2, so dass die Darstellung innerhalb des zusammenhängenden Gebietes dunkler wirkt. Die Wahrnehmung erfolgt hier aufgrund des Kontrastunterschiedes oder Helligkeitsunterschiedes, der bei der Überlagerung entsteht.
Das erste Raster 1 wird dem Empfänger auf einem ersten Übertragungsweg und das zweite Raster dem Empfänger auf einem zweiten Übertragungsweg zugänglich gemacht. Beim Empfänger werden erstes und zweites Raster aneinander ausgerichtet überlagert, wie es in Fig.3 dargestellt ist. Die Informationen werden dann aufgrund eines Kontrastunterschiedes oder Helligkeitsunterschiedes zwischen dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet und der Umgebung sichtbar. Im Falle dynamischer Raster ist es beispielsweise möglich, das eine Raster per MMS oder E-Mail zu versenden und das andere Raster aus dem Inter- net von einem Server herunterzuladen. Auch kann ein Raster per MMS oder SMS, oder auch als Metainformation mit anschließender Umwandlung durch eine Software-Anwendung, und das andere Raster per E-Mail versendet werden. Schließlich kann auch eines der beiden Raster statisch ausgebildet sein, in dem es beispielsweise als Filter auf einem Bildschirm eines Mobiltelefons oder eines Computers fest oder abnehmbar angebracht ist. Auch beide Raster können statisch ausgebildet sein, wie es im Falle der Versendung von PIN erfolgen kann. Dabei wird dem Empfänger zunächst das Medium mit dem einen Raster und anschließend das Medium mit dem anderen Raster zugesendet. Die beiden Übertragungswege unterscheiden sich hier mindestens zeitlich, in dem die Versendung zu verschiedenen Zeiten erfolgt. Die Übertragungswege können sich aber auch räumlich unterscheiden und/oder in ihrer Art, d.h. dadurch, dass für die Übermittlung der Raster verschiedene Medien bzw. Übertragungsarten genutzt werden. Vorzugsweise wird das erste Medium mit einem Postdienst übermittelt, das zweite Medium wird empfängerseitig nach einem Download oder dem Erhalt einer E-Mail mit einer Bilddatei beispielsweise auf Papier ausgedruckt. Dabei sollten bevorzugt beide Medien dem Empfänger zur gleichen Zeit oder wenigstens am gleichen Tag zugänglich gemacht werden. Schließlich zeigt Fig.4 eine anhand der Randbedingung, dass in einer jeden Zeile und/oder einer jeden Spalte und/oder einer jeden Diagonalen zwischen einer Zeile und einer Spalte die Anzahl benachbarter Rasterelemente der gleichen Art einen Maximalwert nicht überschreiten darf, bereinigte Fassung der in Fig. 3 gezeigten Überlagerung von erstem und zweitem Raster. Hier wurde die Verteilung der ersten Rasterelemente der ersten und der zweiten Art unter Einhaltung einer entsprechenden Randbedingung erzeugt. Entsprechend wurde der Kontrast weiter erhöht, indem im Gesamtbild gemäß Fig.3 in solchen Bildbereichen, in welchen die Randbedingung auch nach der Überlagerung der beiden Raster immer noch erfüllt ist, die den Pixeln zugeordneten Farbwerte auf einen einheitlichen Hintergrundfarbwert - in diesem Falle „Weiß" - gesetzt wurden. „Weiß" weicht von dem Farbwert der Pixel in dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet im Gesamtbild deutlich ab, so dass die PIN hier besonders deutlich und bezogen auf den Bildkontrast besser als in Fig.3 zu sehen ist. Diese Kontrastverbesserung lässt sich bevorzugt nur mit dynamischen Rastern umsetzen, wobei natürlich auch bei statischen Rastern entsprechende Abschnitte etwa durch Radieren deaktiviert werden könnten, sobald sich beide Raster beim richtigen Emp- fänger befinden.
Mit dem vorangehend beschriebenen Verfahren lassen sich sensible Informationen wie PIN oder TAN bzw. OTP oder auch ganze Texte und Kennwörter verschlüsselt an einen bestimmten Empfänger übermitteln, wobei nur der vorbestimmte Empfänger, dem sowohl das erste Raster als Schlüssel als auch das zweite Raster mit der Information zugestellt wurden, die Informationen auch tatsächlich zu lesen in der Lage ist.
Die Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind vielseitig. So erhielten bislang Kunden von Geldinstituten Ihre Bank- oder Kreditkarte mit zeitlichem Verzug zu der PIN-Nummer. Die Erfindung ermöglicht es hingegen, dass der Empfänger sowohl seine Bank- bzw. Kreditkarte und die PIN prinzipiell am gleichen Tag erhalten kann, wobei die Kosten für die Geldinstitute auf Grund der Online-Versendung des zweiten Rasters reduziert werden. Auf den üblichen teuren Manipulationsschutz auf der Klartext-PIN kann verzichtet werden, wodurch die Kosten weiter gesenkt werden können. Schließlich ist die Übertragung deutlich sicherer als im Stand der Technik, da die PIN nie im Klartext übertragen wird und der Diebstahl lediglich eines Rasters die PIN-Information nicht ohne weiteres offenbart. Auch im Bereich mobile TAN/OTP wird durch die Erfindung eine deutlich erhöhte Sicherheit einge- führt.
- 1 ί
Bezuqszeichenliste erstes Raster
zweites Raster
zusammenhängendes Gebiet

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur sicheren Übermittlung von verschlüsselten Informationen und zur Sichtbarmachung durch einen vorbestimmten Empfänger, bei dem
einem ersten Medium ein erstes Raster aus einer ersten Art von ersten Rasterelementen und einer zweiten Art von ersten Rasterelementen aufgeprägt wird,
wobei die erste Art und die zweite Art von ersten Rasterelementen mindestens eine Eigenschaft von durchtretendem Licht auf unterschiedliche Weise modifizieren, wobei eine einen Schlüssel definierende Verteilung der ersten und der zweiten Art der ersten Rasterelemente statistisch und etwa im Verhältnis von 50:50 erfolgt, einem zweiten Medium ein zweites Raster aus einer ersten Art von zweiten Rasterelementen und einer zweiten Art von zweiten Rasterelementen aufgeprägt wird, wobei die zweiten Rasterelemente im Wesentlichen die gleichen lateralen Abmessungen wie die ersten Rasterelemente aufweisen,
wobei die erste Art und die zweite Art von zweiten Rasterelementen unter Beleuchtung mindestens eine Eigenschaft des zur Beleuchtung verwendeten Lichts auf unterschiedliche Weise modifizieren,
wobei im zweiten Raster mindestens ein zusammenhängendes Gebiet festgelegt wird, dessen Kontur eine Information definiert,
und die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von zweiten Rasterelementen in Abhängigkeit von der Verteilung der ersten Rasterelemente im ersten Raster so erfolgt, dass bei einer vorgegebenen Ausrichtung der beiden Raster aneinander außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebietes ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art korrespondiert, und innerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art korrespondiert, oder umgekehrt,
das erste Raster dem Empfänger auf einem ersten Übertragungsweg und das zweite Raster dem Empfänger auf einem zweiten Übertragungsweg zugänglich gemacht wird,
und beim Empfänger erstes und zweites Raster aneinander ausgerichtet überlagert werden, so dass die Information aufgrund eines in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Modifikation erzeugten Unterschiedes zwischen dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet und der Umgebung sichtbar wird.
Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die den Schlüssel definierende statistische Verteilung der ersten Art und der zweiten Art der ersten Rasterelemente in Zeilen und Spalten unter der Randbedingung erfolgt, dass in einer jeden Zeile und/oder einer jeden Spalte und/oder einer jeden Diagonalen zwischen einer Zeile und einer Spalte die Anzahl benachbarter Rasterelemente der gleichen Art einen Maximalwert nicht überschreiten und / oder einen Minimalwert nicht unterschreiten darf.
Verfahren nach Anspruch 2, erste Alternative, dadurch gekennzeichnet, dass in verschiedenen Bereichen des Rasters verschiedene Maximalwerte vorgegeben werden.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Maximalwert in Abhängigkeit von der lateralen Ausdehnung eines einzelnen Rasterelements und einem vorgegebenen Betrachtungsabstandes des Empfängers festgelegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Art und die zweite Art von ersten Rasterelementen die Intensität, die Polarisation, die Ausbreitungsrichtung und/oder den Spektralbereich von durchtretendem Licht unterschiedlich modifizieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Art und die zweite Art von zweiten Rasterelementen unter Beleuchtung die Intensität, die Polarisation und/oder den Spektralbereich des zur Beleuchtung verwendeten Lichts unterschiedlich modifizieren.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Art von ersten Rasterelementen die Intensität von durchtretendem Licht stärker abschwächt als die erste Art von ersten Rasterelementen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass als erstes Medium eine transparente Folie, bevorzugt ein fotografischer Film, verwendet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Art von ersten Rasterelementen transparent und die zweite Art von ersten Rasterelementen opak ausgestaltet wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Medium ein Bildschirm verwendet wird, auf welchem das zweite Raster dargestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Art von zweiten Rasterelementen die Intensität des Lichts stärker abschwächt als die erste Art von zweiten Rasterelementen, so dass die erste Art von zweiten Rasterelementen unter Beleuchtung heller als die zweite Art von zweiten Rasterelementen wirkt.
Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung der ersten Art von zweiten Rasterelementen transparent geschaltete Pixel oder Subpixel und zur Realisierung der zweiten Art von zweiten Rasterelementen opak geschaltete Pixel oder Subpixel des Bildschirms verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als zweites Medium Papier oder ein anderes, bedruckbares Material verwendet wird, welches mit dem zweiten Raster bedruckt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Art von zweiten Rasterelementen weiß und die zweite Art von zweiten Rasterelementen schwarz ausgestaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass dem Empfänger auf dem ersten Übertragungsweg das erste Medium mit dem aufgeprägten ersten Raster und auf dem zweiten Übertragungsweg das zweite Medium mit dem aufgeprägten zweiten Raster zugänglich gemacht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Medium eine erste Bilddatei und das zweite Medium eine zweite Bilddatei gleicher Abmessungen in Pixeln ist, wobei jedem Pixel ein Farbwert zugeordnet ist, und beim Empfänger beide Bilddateien pixelweise additiv oder subtraktiv und zueinander ausgerichtet überlagert und zu einem Gesamtbild kombiniert werden.
Verfahren nach Anspruch 16, sofern rückbezogen auf einen der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gesamtbild in solchen Bildbereichen, in welchen die Randbedingung erfüllt ist, die den Pixeln zugeordneten Farbwerte auf einen einheitlichen Hintergrundfarbwert gesetzt werden, welcher von dem Farbwert der Pixel in dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet im Gesamtbild abweicht.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die zu übertragenden Informationen, sofern sie elektronisch übertragen werden, zunächst mit einem weiteren Schlüssel verschlüsselt werden, und vor oder während der Einprä- gung der Informationen in das zweite Raster mit diesem weiteren Schlüssel entschlüsselt werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass erster und zweiter Übertragungsweg unterschiedlich gewählt werden, und/oder die Übertra- gungen zeitlich versetzt zueinander erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Raster ein Medium ist, welches über einen ersten Übertragungsweg eingearbeitet in eine oder zusammen mit einer Bank- oder Kreditkarte übersendet wird.
21 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine im zweiten Raster kodierte TAN/OTP oder PIN als Metainformationen als eine oder mehrere SMS übertragen wird und durch eine Software-Anwendung empfängerseitig wieder als darstellbare Bilddatei für einen Bildschirm anwendbar gemacht wird.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Rasterelemente mindestens eines der beiden Raster im Wesentlichen auf die Größe der Rasterelemente des jeweils anderen Rasters skaliert werden, falls die Rasterelemente der beiden Raster aufgrund der Übertragungs- und/oder der Darstellungswege verschiedene Größen haben.
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140136836A1 (en) * 2012-11-15 2014-05-15 Yahoo! Inc. Method and system for providing tokenless secure login by visual cryptography

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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YAMAMOTO H ET AL: "Secure information display by use of composite visual cryptography of a secret image and identification images", IDW/AD, VHF1 - 5, LONDON UK, 1 January 2005 (2005-01-01), pages 793 - 796, XP007014572 *

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