CH630191A5

CH630191A5 - Apparatus for the protected initiation of one of a plurality of switching operations

Info

Publication number: CH630191A5
Application number: CH1292677A
Authority: CH
Inventors: Martin M Atalla
Original assignee: Atalla Technovations
Priority date: 1976-10-28
Filing date: 1977-10-24
Publication date: 1982-05-28
Also published as: DE2746859A1; CA1100593A; JPS6114550B2; FR2369747A1; GB1586831A; FR2369747B3; JPS5354942A; SE7712092L; DE2746859C2; SE421472B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum gesicherten Auslösen eines von mehreren Schaltvorgängen durch einen hierfür berechtigten Benutzer, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine solche Einrichtung ist in der CH-PS 594 939 bereits vorgeschlagen worden. Diese ältere Einrichtung stellt eine Per-sonen-Identifizierungseinrichtung dar, welche auf maschinellem und insbesondere ferngesteuertem Wege die Prüfung der Befugnis einer Person ermöglicht, bestimmte Geschäftsabschlüsse zu tätigen, wobei dann der auszulösende Vorgang eine automatische Geld- oder Warenabgabe, das öffnen einer Tür oder Schranke, der Aufbau einer Fernsprech- oder Datenübertragungsverbindung oder ganz einfach die Abgabe eines Signals veranlasst, welches das positive oder das negative Ergebnis einer ferngesteuerten Befugnisprüfung anzeigt.

Diese vorgeschlagene Einrichtung hat den Vorteil, dadurch eine besonders hohe Sicherheit gegen Missbrauch zu bieten, dass das geheime Schlüsselwort von dem befugten Benutzer frei gewählt und auch gegenüber dem Dienstleistungsbetrieb geheimgehalten werden kann. Sie erreicht dies vor allem durch einen solchen Aufbau der verwendeten Verschlüsselungsvorrichtung, beispielsweise in Form eines mehrfach rückgekoppelten Schieberegisters, dass in ihr eine nicht umkehrbare (d. h. nicht-deterministische) logische Verknüpfung technisch realisiert wird. Da bei einer solchen Verknüpfung ein blosser Ausprobieren der verschiedenen Möglichkeiten rasch zu einer auf astronomische Werte anwachsenden Lösungszeit führt, kann auch bei Kenntnis des Ergebnisses, nämlich des gebildeten Kennwortes, nicht auf das jeweilige Verschlüsselungsverfahren geschlossen und dieses somit auch nicht unbefugt nachvollzogen werden.

Bei einer solchen Einrichtung ergibt sich aber dadurch eine gewisse Schwierigkeit, dass üblicherweise eine grosse Anzahl von Dienstleistungsbetrieben dieses Sicherheitssystem gemeinsam benutzen, so dass die Gefahr besteht, dass Rückwirkungen zwischen den Codewörtern der einzelnen Betriebe auftreten.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine mehreren Benutzern gemeinsame Einrichtung zum gesicherten Auslösen von Schaltvorgängen zu schaffen, bei der keine solchen Rückwirkungen zwischen den das gleiche System benutzenden Betrieben auftreten können und bei der sichergestellt ist, dass ein Geschäftsvorgang jeweils nur zwischen zwei ganz bestimmten Parteien ausgelöst werden kann.

Die erfindungsgemässe Lösung dieser Aufgabe ist durch den Patentanspruch 1 definiert.

Die erfindungsgemässe Einrichtung hat "den Vorteil, dass ein Dienstleistungsbetrieb gegebenenfalls mit der gleichen Sicherheit, mit welcher ein befugter Benutzer den Alleinzugriff zu seinem Schaltvorgang hat, erzwingen kann, dass nur mit ihm verkehrt wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann eine an die zweite und die dritte Eingabevorrichtung sowie an die Verschlüsselungsvorrichtung angeschlossene zweite Verschlüsselungsvorrichtung vorgesehen sein, in welcher die dem internen geheimen Steuerwort entsprechenden Ausgangssignale der dritten Eingabevorrichtung vor der Weiterleitung an die erste Verschlüsselungsvorrichtung durch Verschlüsseln mit den dem geheimen Schlüsselwort des jeweiligen Benutzers entsprechenden Ausgangssignalen der zweiten Eingabevorrichtung modifizierbar sind. Hierdurch kann die Sicherheit gegen einen eventuellen Missbrauch noch weiter erhöht werden.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung zu entnehmen, in der die Erfindung anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher beschrieben und erläutert wird. Es zeigen: Fig. 1 ein logisches Flussdiagramm zur Darstellung der Wirkungsweise eines Aus-führungsbeipieles vorliegender Erfindung, Fig. 2 ein Flussdiagramm zur Darstellung der Wirkungsweise eines anderen Ausführungsbeispieles vorliegender Erfindung und Fig. 3 in sche-matischer Darstellung einen Schaltkreis gemäss einer Ausführungsform vorliegender Erfindung.

Anhand der Fig. 1 und 2 sind logische Flussdiagramme gezeigt, die die Beziehung zwischen den verschiedenen Codeworteingängen im Betrieb der vorliegenden Erfindung darstellen. Bei einem Ausführungsbeispiel kann das Identitäts-Code-wort (beispielsweise Sozialversicherungsnummer, Kontonummer, Führerscheinnummer usw., oder Kombinationen davon) für eine Einzelperson eingegeben werden, indem man eine geeignete Codewort-Eingabevorrichtung 31, wie eine Tastatur, Kartenleser oder dergleichen, verwendet. In ähnlicher Weise kann ein Geheimcodewort für die Einzelperson durch diese

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eingegeben werden, indem man dieselbe oder eine andere geeignete Codewort-Eingabevorrichtung 33 der oben erwähnten Art verwendet.

Diese Codeworte werden in digitale Signale umgewandelt, die in einer Vorrichtung 35 zwischengespeichert oder vorübergehend gespeichert werden können oder nicht, um dann unabhängig von der Reihenfolge, in der die Codeworte von der Einzelperson empfangen werden, einem Codierer in einer ausgewählten Reihenfolge zuzuführen.

Gemäss der vorliegenden Erfindung wird die Codierung des personeneigenen Identitätscodes und seines Geheimcodes entsprechend einem Codierungsschema weiter verändert oder durch Einführen eines Steuercodewortes 39 bestimmt, das bei einer besonderen Einrichtung oder bei einem besonderen Datenanschluss in einer Einrichtung einzig bzw. einzigartig ist. Der Codiererausgang ist ein kompiliertes bzw. umgewandeltes Codewort, das eine feste Wortlänge besitzen kann (beispielsweise stets Ziffern, unabhängig von der Länge der eingegebenen Codewörter 31,32). Dieses umgewandelte Codewort kann zum nachfolgenden Wiedergewinnen und Vergleich mit einem umgewandelten Codewort, das in derselben Weise für eine Einzelperson vorbereitet wurde, aufgezeichnet werden, die einen Vorgang, der durch die vorliegende Erfindung gesichert ist, zu vervollständigen versucht. Das umgewandelte Codewort kann aber auch als die betreffenden Daten betrachtet und zur Fernverarbeitung zusammen mit anderen Daten (zum Beispiel Inventarnummern, Preisinformation, usw.) übertragen werden.

In Fig. 3 ist ein vereinfachtes Schema eines Ausführungsbeispieles vorliegender Erfindung dargestellt, bei dem das Identi-täts-Codewort und das Geheimcodewort für eine Einzelperson bzw. ein Individuum in einer ausgewählten Reihenfolge unter Verwendung derselben Handtastatur-Eingabevorrichtung 2 eingegeben werden. Die einzelnen Tasten 11 der Tastatur 2 sind durch Drücken oder andere Betätigung mit einer geerdeten Sammelleitung 12 einzeln verbindbar. Ein Ausgang jeder der Tasten 11 ist dem entsprechenden Eingang eines NAND-Gatters 13 zum Erzeugen eines Ausgangssignales zugeführt, der einen monostabilen Multivibrator 14 triggert, um einen negativen Impuls auf einer Leitung 15 zu erzeugen. Jede der einzelnen Tasten 11 ist auch mit einem entsprechenden Eingang eines 12-Bit-Schalter 16 verbunden, der beispielsweise durch drei integrierte Schaltkreise Modell 9322 gebildet ist. Somit liefert immer dann, wenn eine Taste 11 gedrückt ist, ein mit den Tasten verbundenen Leitungen ein 0-(niedriges) Signal sowohl an den 12-Bit-Schalter 16 als auch an das NAND-Gatter 13.

Der Ausgang des NAND-Gatters 13 regt den monostabilen Multivibrator 14 an, der dann einen negativen Impuls an den parallelen Steuer- bzw. Freigabeeingang 15 eines 12-Bit-UP-Binärzählers 17 erzeugt, um die Inhalte des 12-Bit-Schalters 16 in den 12-Bit-UP-Binärzähler 17 einzugeben. Am Anfang verbleibt der 12-Bit-UP-Binärzähler 17 insgesamt in einem Eins-Zustand, d. h., der Zählausgang ist «hoch», der, wenn er durch einen Inverter 18 umgekehrt wird, einen «niedrigen» Zustand an die Zählfreigabeimpuls-Eingangsklemme des 12-Bit-Binär-zählers 17 liefert, um den Binärzähler 17 abzuschalten. Der Binärzähler 17 enthält beispielsweise drei integrierte Schaltkreise Modell 9316.

Sobald eine Taste 11 gedrückt wird, wird ein Satz von 12 Bits vom Schalter 16 in den Binärzähler 17 eingegeben und die Zählklemme am Binärzähler 17 fällt auf den Zustand niedrig, der dann, wenn er durch den Inverter 18 invertiert wird, einen hohen Zählfreigabeimpuls erzeugt, der bewirkt, dass der Binärzähler 17 vom eingegebenen bzw. geladenen Zustand aus nach oben zu einem Eins-Gesamtzustand zählt, der die Zählklemme in den Zustand hoch bringt. Dieser hoch-Zustand wird durch den Inverter 18 in einen niedrig-Zustand invertiert, der den Binärzähler 17 zur Beendigung der Zählfunktion abschaltet. Somit ist der Ausgang des Inverters 18 ein hoch-Impuls mit

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einer Dauer, die derjenigen Zeit entspricht, die der Binärzähler 17 braucht, um Taktimpulse von in den Binärzähler eingegebenen bzw. beladenen Zustand auf einen allgemeinen Eins-Endzu-stand zu zählen. Somit ist die Betriebszeit des Zählers 17 eine Funktion des Bit-Zustandes, der in den Binärzähler 17 eingegeben ist, welcher wiederum davon abhängig ist, welche der einzelnen Tasten 11 gedrückt wurde.

Der Ausgang des Inverters 18 wird auch einem Eingang eines NAND-Gatters zugeführt, mit dem auch der Ausgang eines Taktgenerators 21 verbunden ist. Somit dient das NAND-Gatter 19 dazu, die Taktimpulse zum Eingang eines 24-Bit-Schieberegisters 22 (tor) zu steuern. Die Anzahl der Taktimpulse die zum Schieberegister 22 tor gesteuert werden, ist von der Dauer der Zählung des Binärzählers 17 abhängig. Das 24-Bit-Schieberegister 22 kann beispielsweise sechs integrierte Schaltkreise Modell 9300 enthalten.

Somit dienen das NAND-Gatter 13, der monostabile Multivibrator 14, der Schalter 16, der Binärzähler 17, der Taktgenerator 21, der Inverter 18 und das Gatter 19 dazu, den oben im Hinblick auf Fig. 2 beschriebenen Tast-zu-Takt-(key-to-clock) Impulsumsetzer 5 zu bilden. Der Ausgang des Impulsumsetzers 5 ist ein Impulszug mit einer Anzahl von Impulsen in jedem Zug, die der betreffenden Taste entspricht, die auf der alphanumerischen Tastatur 2 betätigt wurde.

Eine Vielzahl von exklusiven ODER-Gatter 23 sind im 24-Bit-Schieberegister 22 in herkömmlicher Weise fest verdrahtet und bilden so eine Vielzahl von Rückkopplungswegen zum Eingang des 24-Bit-Rückkopplungs-Schieberegisters 22 zur Pseudoumrechnung auf eine Zufallszahl bzw. Pseudo-Streuung (pseudo-randomizing) der Zustände des Registers 22. Das 24-Bit-Schieberegister 22 wird in einem Gesamt-Null-Anfangs-zustand dadurch eingeleitet, dass ein Rückstellimpuls auf einer Eingangsleitung 43 zugeführt wird. Zusätzlich können die 24-Bit-Zellen des Schieberegisters 22 auf die Anfangsbedingungen selektiv voreingestellt werden, die durch die Signale auf den Eingangsleitungen 45 zu jeder Bit-Zelle bestimmt sind. Somit wird der Endzustand des Schieberegisters 22, wie er durch die logischen Zustände auf den Ausgangsleitungen 47 von den Bit-Zellen festgelegt ist, nachdem alle Codewörter für ein Individuum über die Tastatur 2 aufeinanderfolgend eingegeben wurden, durch den den Eingängen 45 zugeführten Steuercode bestimmt. Die Ausgangsleitungen 47 können in irgendeine geeignete Anzahl K von n Bit alphanumerischen Zeichen zur Übertragung als Daten oder zum Anzeigen oder zum Vergleich mit ähnlichen Ausgangssignalen in der in der eingangs genannten US-Patentschrift beschriebenen Weise oder dergleichen gruppiert werden. Der Steuercode erweitert somit sehr stark die Kombinationen der kompilierten Codewörter, die als Ergebnis von bestimmten Codewörtern, die der Code-Eingabevorrichtung zugeführt werden, erzeugt werden können. Zusätzlich können der Steuercode und die zugeordnete Codierung ferner gegen eine nicht-autorisierte Verwendung dadurch gesichert werden, dass der Steuercode entsprechend dem Geheimcodewort, das von dem Individuum empfangen wird, modifiziert wird, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann das Geheimcodewort mit einem Steuercode kombiniert werden (beispielsweise Strecken- und Durchgangszahl einer bestimmten Bank), um ein codiertes Steuercodewort zu liefern, das an den Eingang 45 des Schieberegisters 22 angelegt werden kann, wie in Fig. 3 dargestellt ist. Diese Codierung des Steuercodewortes mit dem Geheimcodewort kann in beliebiger Weise durchgeführt werden, beispielsweise durch arithmetisches Addieren oder Subtrahieren, durch Multiplizieren oder Dividieren einer Zahl mit einer anderen oder durch Interdigita-lisieren der Ziffern einer Zahl mit den Ziffern der anderen Zahl, oder dergleichen. Deshalb schafft das Sicherheitssystem gemäss vorliegender Erfindung durch die Auswahl ihrer eigenen Steuercodes eine erheblich höhere Sicherheit für viele Einrichtungen, die ähnliche Systeme verwenden.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

630 191 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zum gesicherten Auslösen eines von mehreren Schaltvorgängen durch einen hierfür berechtigten Benutzer mit (a) einer frei zugänglichen ersten Eingabevorrichtung für ein den jeweiligen Benutzer kennzeichnendes offenes Identifizierungswort, (b) einer ausschliesslich dem jeweiligen Benutzer zugänglichen zweiten Eingabevorrichtung für ein diesem Benutzer zugeordnetes geheimes Schlüsselwort, (c) einer mindestens an die erste und die zweite Eingabevorrichtung angeschlossenen, gemäss einer vorbestimmten, nicht umkehrbaren logischen Verknüpfung arbeitenden Verschlüsselungsvorrichtung zum Bilden eines internen offenen Kennwortes durch gemeinsames Verschlüsseln mindestens der dem offenen Identifizierungswort und dem geheimen Schlüsselwort des bezüglichen Benutzers entsprechenden Ausgangssignale der ersten und der zweiten Eingabevorrichtung, und (d) einer an die Verschlüsselungsvorrichtung und eine Speichervorrichtung für ein zuvor gebildetes offenes Kennwort angeschlossenen Vergleichsvorrichtung, welche nur bei Übereinstimmung des in der Verschlüsselungsvorrichtung jeweils gebildeten Kennwortes mit dem in der Speichervorrichtung abgespeicherten Kennwort ein Auslösen des Schaltvorganges gestattet, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlüsselungsvorrichtung (37 ; 22, 23) weiterhin an eine den genannten Benutzern unzugängliche dritte Eingabevorrichtung (39) für ein internes geheimes Steuerwort angeschlossen ist, und dass in der Verschlüsselungsvorrichtung (37 ; 22,23) sowohl die dem offenen Identifizierungswort und dem geheimen Schlüsselwort des jeweiligen Benutzers entsprechenden Ausgangssignale der ersten und der zweiten Eingabevorrichtung (31,33), als auch die dem internen geheimen Steuerwort entsprechenden Ausgangssignale der dritten Eingabevorrichtung (39) gemäss der vorbestimmten^^ logischen Verknüpfung zu dem internen offenen Kennwort verschlüsselbar sind.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine an die zweite und die dritte Eingabevorrichtung (31, 39) sowie an die Verschlüsselungsvorrichtung (37 ; 22,23) angeschlossene zweite Verschlüsselungsvorrichtung vorgesehen ist, in welcher die dem internen geheimen Steuerwort entsprechenden Ausgangssignale der dritten Eingabevorrichtung (39) vor der Weiterleitung an die erste Verschlüsselungsvorrichtung (37 ; 22,23) durch Verschlüsseln mit den dem geheimen Schlüsselwort des jeweiligen Benutzers entsprechenden Ausgangssignalen der zweiten Eingabevorrichtung(31) modifizierbar sind.

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Verschlüsselungsvorrichtung (37 ; 22, 23) ein Schieberegister (22) mit einem Serieneingang und einer Vielzahl von Parallelausgängen enthält, dass vorbestimmte dieser Parallelausgänge über eine Anzahl logischer Schaltungen (23) mit dem Serieneingang rückgekoppelt sind, und dass das Schieberegister (22) mit dem eingegebenen bzw. modifizierten geheimen Steuerwort voreinstellbar und nacheinander mit Impulszügen weiterschaltbar ist, deren Impulsanzahl vom offenen Identifizierungswort bzw. vom geheimen Schlüsselwort des jeweilien Benutzers abhängig ist.