DD256204A1 - Datentraeger und pruefverfahren zur bargeldlosen dienstleistungsfreigabe - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Datentraeger und ein Pruefverfahren zur bargeldlosen Dienstleistungsfreigabe, wobei der Datentraeger es ermoeglicht, entsprechend dem auf dem Datentraeger abgespeicherten Wert einmalig ein bestimmtes Quantum an Dienstleistung freizusetzen, z. B. eine bestimmte Energiemenge fuer Haushalte.

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Der in der Erfindung vorgestellte maschinenlesbare Datenträger und das Prüfverfahren zum Lesen und Entwerten des Datenträgers kann überall dort eingesetzt werden, wo zum Zwecke der Auslösung einer Vorrichtung zum Bezug einer Dienstleistung, z. B. eines bestimmten Quantums an Energie, Gas oder Wasser, ein auf dem Datenträger abgespeicherter Wert · übernommen werden muß. Für Dienstleistungseinrichtungen, z. B. Parkutiren, Fernsprechapparate oder Automaten in Vergnügungseinrichtungen besteht über die Vorrichtung zum Lesen des Datenträgers die Möglichkeit einer teilweisen Entwertung.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Kennzeichnend für viele Automaten zur automatischen Dienstleistungsfreigabe ist, daß entsprechend dem Wert einer gewünschten Dienstleistung ein bestimmter Geldbetrag in Form von Münzen oder ein entsprechendes Geldäquivalent in Form von Wertmarken in eine Aufnahmeeinrichtung eingeführt werden muß.

Diese Automaten kennzeichnet ein hoher mechanischer Aufwand für die Geldeinheitenerkennung sowie für die Erkennung von Falsifikaten und sie besitzen den Nachteil, daß sie regelmäßig entleert und gewartet werden müssen. Da in ihnen Geld akkumuliert wird, sind sie ein beliebtes Objekt gesetzeswidriger Handlungen [DE-OS 2653611; DE-OS 2156872; DE-OS 2536648].

Das Problem der Geldakkumulierung läßt sich durch Anwendung anderer Eingabemedien, z. B. Geldersatzkarten, umgehen.

Diese Geldersatzkarten werden durch den Verkaufsautomaten entsprechend dem Wert der erhaltenen Dienstleistung entwertet [DE-AS 1474906; DE-AS 2408492; EP 0081 606 und DE-AS 1 474908].

Je nach Art des Speicherverfahrens, der Anzahl der abzuspeichernden Informationen und den Anforderungen an die Fälschungssicherheit ergibt sich für das Eingabeteil des Systems Automat-Geldersatzkarte ein unterschiedlich hoher konstruktiver Aufwand, der die Wartungsfreiheit vieler Systeme in Frage stellt [DE-OS 3116544; DE-OS 3145705].

In DD-PS 216341; DE-PS 3321206; DE-OS 3001 888 werden Berechtigungskarten auf der Grundlage magnetischer Speicherverfahren beschrieben. Sie besitzen den Nachteil, daß die abgespeicherte Information mit einem geeigneten Sensor,

z. B. einer magnetischen Lupe, identifizierbar ist. Damit besteht prinzipiell die Möglichkeit, die gespeicherte Information zu kopieren.

Weiterhin besitzen magnetische Geldersatzkarten den Nachteil, daß die gespeicherte Information gelöscht oder modifiziert

werden kann, der physische Informationsträger, die Magnetschicht, aber erhalten bleibt. Das in DE-OS 3001888 vorgestellte Verfahren benutzt eine sehr aufwendige, elektromechanische Stanzvorrichtung zurteilweisen Entwertung der magnetisch gespeicherten Information einschließlich der Magnetschicht.

Ein in DE-OS 3321206 beschriebenes magnetisches Verfahren benutzt zwar eine statische Auslesung der gespeicherten Information, besitzt aber den Nachteil, daß die zur Informationslesung verwendete (m*n)-Lesematrix mit kleinen stabförmigen Elektromagneten realisiert.wird. Der dafür notwendige Aufwand ist für viele Einsatzfälle unvertretbar hoch.

In EP 0061722 wird eine Einrichtung zur Abbuchung von Guthabenkarten mit metallisierter Oberfläche und Elektrosensitiv-Beschriftung beschrieben. Analog wie bei den magneto-dynamischen Leseverfahren ist hier ein motorisch bewegter Kartentransport notwendig, der neben dem hohen Materialeinsatz auch eine größere Störanfälligkeit zur Folge hat.

DE-OS 3343856 beschreibt eine Kreditkarte, aufweicher sich in gedruckter Schaltungstechnik mittels eines Stromstoßes zerstörbare Widerstände befinden, wobei jeder Widerstand einer Gebühreneinheit entspricht. Neben dem einfachen Aufbau der Karte, ihrer unkomplizierten Informätionslesung und -entwertung stehen dieser Erfindung die Verwendung von Golddrähten als Gebühreneinheit und die störanfällige Widerstandsmessung, mit der die Zahl der noch vorhandenen Golddrähte ermittelt und die Energie errechnet wird, mit welcher der nächste Golddraht zerstört werden muß, entgegen.

Hohe Anforderungen an die Fälschungssicherheit und universelle Einsetzbarkeit bieten die in DE-OS 3243758; DE-OS 3248385 und DE-OS 3222288 beschriebenen Karten. Da sie mit einem Mikroprozessor und einem Speicher ausgerüstet sind, zählen sie zu den aktiven elektronischen Karten.

Es gibt jedoch eine Vielzahl von Einsatzfällen im Dienstleistungssektor, wo derartig hohe Anforderungen an die Fälschungssicherheit nicht notwendig sind. Forderungen wie, einfache und sehr zuverlässige Datenlesung, bequemer und robuster Umgang mit dem Datenträger, billiger Herstellungspreis bei großen Stückzahlen sowie eine weitgehende Wartungsfreiheit des Systems werden nicht unbedingt durch eine elektronische Datenkarte zufriedenstellend erfüllt. Die Fälschungssicherheit einer Geldersatzkarte — für bestimmte Einsatzfälle — kann als ausreichend angesehen werden, wenn nur mittels spezieller technologischer Voraussetzungen und gutem Fachwissen eine Fälschung der Karte möglich ist.

In DD-PS 233436 wird eine Wertkarte vorgestellt, die nach ihrem physikalischen Grundprinzip eine Ein-Bit-Information enthält.

Diese Information wird mit der Entwertung der Karte übernommen, wobei gleichzeitig die Prüfung auf Fälschung und erst dann die Freigabe der Dienstleistung erfolgt.

Es besteht aber nicht die Möglichkeit, eine mehrwertige diskrete Information auf ihr abzuspeichern, die es gestattet, die Identität des Kartenbesitzers zu überprüfen und/oder andererseits die Freigabe eines bestimmten Wertquantums einer Dienstleistung ermöglicht.

Ein weiterer Nachteil des Datenträgers ist, daß aufgrund seines einfachen Aufbaus eine Nachempfindung des Entwertungsvorganges mit einem Falsifikat leicht möglich ist. Der Entwertungsvorgang, der über einen elektrischen Durchschlag realisiert wird, ist meßtechnisch nachweisbar, so daß sich daraus Rückschlüsse auf das gewählte Speicherverfahren ziehen lassen.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist eine Verringerung des Aufwandes beim Betrieb von Vorrichtungen zur automatischen Gebührenentrichtung für Dienstleistungen bei gleichzeitiger Erhöhung der Fälschungssicherheit gegenüber vergleichbaren Verfahren. Die auf dem Speichermedium gespeicherte Information muß eine vielseitige Einsetzbarkeit garantieren.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist die Gestaltung eines fälschungssicheren Datenträgers zur bargeldlosen Dienstleistungsfreigabe, der eine hohe Zuverlässigkeit beim Datenlesen gewährleistet und ohne wartungsintensive Einrichtungen für das Erkennen, Lesen und Entwerten des Datenträgers auskommt. Dafür ist ein dazugehöriges Prüfverfahren zu entwickeln.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe so gelöst, daß auf einem nichtleitfähigem Trägersubstrat eine dünne, leitfähige Schicht aufgetragen wird. Auf dieser Schicht wird eine dünne Isolierschicht erzeugt, deren Struktur und Eigenschaften dem Datenträger das gewünschte Verhalten geben. Auf diese Isolierschicht wird dann eine weitere leitfähige, in bestimmte Bereiche unterteilte Schicht aufgetragen, wobei diese Bereiche quasi die Gegenelektroden von Kondensatoren darstellen. Physikalisch entspricht dieses Eingabemedium einer Zusammenschaltung mehrerer Kondensatoren, wobei die nichtleitfähigen Bereiche das Dielektrikum bilden.

Zur mechanischen Stabilitätserhöhung wird die gesamte Anordnung zwischen zwei Schutzschichten verschweißt, so daß die leitfähigen Bereiche und die gemeinsame Gegenelektrode von außen zugänglich bleiben.

Der elektrische Durchschlag mindestens eines Kondensators in Verbindung mit dem Durchschlagort stellt eine Information dar.

Zur; weiteren Erhöhung der Fälschungssicherheit wird jeder Kondensator durch einen feinen Widerstandsdraht kurzgeschlossen, der mit Einleitung der Informationslesung durch einen definierten Stromimpuls durchgeschmolzen wird. Das Prüfverfahren zum Datenträger nutzt eine Widerstandsmessung zur Überprüfung der Widestandswerte, erzeugt einen definierten Stromimpuls zum Durchschmelzen der Widerstandsdrähte, um dann den auf der Karte gespeicherten Wert zu übernehmen, zwischenzuspeichern und mit zulässigen, gespeicherten Werten zu vergleichen. Ist der gelesene und zwischengespeicherte Wert in der Menge der zulässigen Werte vorhanden, so erfolgt die Entwertung der einzelnen Kondensatoren über einen elektrischen Durchschlag, wobei die Durchschlagzeit und die Durchschlagspannung als zusätzliches Fälschungskriterium herangezogen werden. Nach erfolgter ordnungsgemäßer Entwertung wird der gelesene Wert in den Hauptspeicher übernommen und angezeigt. Mit der Übernahme des zwischengespeicherten Wertes in den Hauptspeicher erfolgt die Freigabe der Dienstleistung mit dem entsprechenden Wertquantum.

Mit dieser Form des Datenträgers ist man in der Lage, mindestens eine mehrwertige Information abzuspeichern, mittels der entweder die Identität des Kartenbesitzers geprüft und/oder er entsprechend dem auf der Wertkarte gespeicherten Wert zum Empfang einer oder mehrerer Dienstleistungen berechtigt wird.

Eine Teilentwertung der gespeicherten Information, z.B. bei Parkuhren oder Vergnügungseinrichtungen oder eine Gesamtentwertung, z. B. bei Verbrauchszählern, kann vorgenommen werden.

Ausführungsbeispiel

Der erfindungsgemäße Aufbau eines Datenträgers und dessen Prüfung sind an einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Dabei zeigt

Fig. 1: Ersatzschaltbild eines Datenträgers,

Fig.2: Draufsicht auf einen Datenträger ohne Schutzschicht,

Fig.3: Draufsicht auf einen Datenträger mit Schutzschicht,

Fig.4: Schnitt in der Längsachse des Datenträgers,

Fig.5: Kartenaufnahmeeinrichtung,

Fig. 6: Blockschaltbild für die Lese- und Entwerteeinrichtung.

Die in die Kartenaufnahmeeinrichtung 9 eingeführte Karte besteht aus einer nichtleitenden Trägerschicht 3, siehe Fig. 2, auf der sich eine dünne leitfähige Schicht 4 von ca. 100μ,Γη Dicke befindet. Auf dieser homogenen, leitfähigen Schicht wird eine weitere dünne, nichtleitfähige Schicht 6 von ca. 0,3pm Dicke aufgebracht. Auf diese Isolierschicht, die quasi das Dielektrikum mehrerer Kondensatoren 2 darstellt, kommt eine weitere leitfähige, in abgeschlossene Bereiche unterteilte Schicht, mit einer Dicke von etwa 1 μητι, die die Gegenelektroden darstellen. Diese in abgeschlossene Bereiche, mit einer bestimmten Anzahl und lokaler Positionierung, unterteilte leitfähige Schicht stellt die Gegenelektroden mehrerer Kondensatoren dar, die einseitig zusammengeschaltet sind (Fig. 1). Schließlich werden die jeweils zusammengehörigen Elektroden durch Widerstandsdrähte 16, mit einem definierten Schmelzpunkt, kurzgeschlossen. Diese Anordnung wird zwischen Schutzschichten 3 derart verschweißt, daß die Elektroden von außen zugänglich bleiben.

Die Anzahl und die örtliche Anordnung der durchgeschlagenen Kondensatoren stellt die auf dem Datenträger abgespeicherte Information dar.

Nach dem ordnungsgemäßen Einlegen des Eingabemediums 7 in die Kartenaufnahmeeinrichtung 9, Fig. 6, wird diese gegen die Leseeinrichtung 10 gedrückt, so daß über die Auswerteeinrichtung die ordnungsgemäße Lage des Datenträgers einschließlich der Kartenaufnahmeeinrichtung auswertbar ist und die Steuerung der Lese- und Entwerteeinrichtung folgende Operationen nacheinander ausführen kann:

— Prüfung des Datenträgers auf ordnungsgemäße Lage,

— Prüfung, ob der Datenträger noch gültig ist, indem über eine Widerstandsmessung das Vorhandensein aller Widerstände geprüft wird,

— Entwertung der Widerstände über einen definierten Stromimpuls,

— Kontrolle der ordnungsgemäßen Entwertung,

— Lesen der abgespeicherten Information,

— Plausibiiitätskontrolle des vom Datenträger gelesenen Wertes,

— Entwertung des Datenträgers mit einem Spannungsdurchschlag,

— Kontrolle der ordnungsgemäßen Entwertung durch Überprüfung, ob der Durchschlag zu einemjrreversiblen Kurzschluß geführt hat und

— Übernahme des zwischengespeicherten Datenwertes in ein Register sowie Freigabe der entsprechenden Dienstleistung. Jede Manipulation am Datenträger bzw. an der Kartenaufnahmeeinrichtung würde zu einer Zerstörung der abgespeicherten Information und damit zu einer Entwertung der Geldersatzkarte führen.

Der entwertete und damit wertlose Datenträger ist der Leseeinrichtung zu entnehmen.

Claims (2)

1. Datenträger zur bargeldlosen Dienstleistungsfreigabe, dessen nachträgliche Manipulierung zum Nachteil des Eigners führt, bestehend aus einer Karte, auf der sich übereinander eine elektrisch leitfähige Schicht, eine dünne Isolierschicht und darüber eine weitere dünne, elektrisch leitfähige Schicht befinden, gekennzeichnet dadurch, daß die erste Schicht eine elektrisch leitfähige Schicht ist, auf der eine elektrisch nichtleitende Schicht (6) aufgebracht wird sowie leitfähige Bereiche (5) bestimmter Anzahl und lokaler Positionierung, die sich auf der nichtleitfähigen Schicht befinden und damit der Karte quasi den Aufbau von mehreren einpolig zusammengeschalteten Kondensatoren (2) geben, wobei eine bestimmte Anzahl von Kondensatoren (2) mittels eines irreversiblen Durchschlags in ihrem elektrischen Widerstand geändert wird, und die Anzahl und lokale Positionierung der durchschlagenen Kondensatoren die zu übernehmende Information darstellt, daß mindestens ein Kondensator des Datenträgers nach der Kodierung mit einem Widerstandsdraht (16), ähnlich einem Bonddraht, überbrückt wird, daß dieser Widerstandsdraht mit einem definierten Stromimpuls schmelzbar ist und weder vor noch nach der Entwertung Rückschlüsse auf das verwendete Speicherverfahren bzw. auf die Kodierung zuläßt.

2. Prüfverfahren zur bargeldlosen Dienstleistungsfreigabe gemäß Punkt 1, wobei der Datenträger in eine Kartenaufnahmeeinrichtung (9) einzuführen und gegenüber der Leseeinrichtung zu positionieren ist, gekennzeichnet dadurch, daß die Lese- und Entwerteeinrichtung den Datenträger (7) auf Echtheit überprüft, indem über eine Widerstandsmessung das Vorhandensein aller Widerstandsdrähte ermittelt wird, daß nach positiver Prüfung ein definierter Stromimpuls die Zerstörung der Widerstandsdrähte einleitet, daß nach erfolgter Zerstörung der Widerstände die in den Datenträger eingespeicherte Information über eine weitere Widerstandsmessung gelesen und in einem Zwischenspeicher (11) übernommen wird, um dann über einen Spannungsimpuls die irreversible Zerstörung der noch nicht durchschlagenen Kondensatoren einzuleiten, daß die Durchschlagspannung in Verbindung mit der Durchschlagzeit als zusätzliches Fälschungskriterium gewertet wird und erst nach Entwertung die Übernahme des zwischengespeicherten Wertes in das Hauptregister (14) und die Freigabe des dem Speicherwert zugehörigen Dienstleistungsquantums (15) erfolgt.