DE19754101C2 - Vorrichtung zum Erzeugen kryptografischer Signaturen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung krypto­ grafischer Signaturen gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Mit der zunehmenden Vernetzung von Computersystemen weltweit ist die schnelle Übermittlung von Daten für nahezu jedermann verfügbar geworden. Der genaue Übermittlungsweg der Daten von Sender zu Empfänger ist jedoch häufig nicht nachvollziehbar, und es besteht die Gefahr, daß die Daten auf dem Übermitt­ lungsweg durch Fehler oder in böswilliger Absicht verfälscht werden.

Zur Absicherung der Übertragung sicherheitsrelevanter Daten sind elektronische Signaturen, die nach kryptografischen Verfahren berechnet werden, bekannt.

Jeder Absender von Nachrichten, der ein solches Verfahren zur Unterschrift seiner Daten verwendet, muß dafür sorgen, daß sein Unterschriftsverfahren oder zumindest ein dafür verwendeter geheimer Schlüssel nicht anderen zugänglich wird.

Als Fortschritt gegenüber Softwareprogrammen, bei denen die Signatur auf einem PC berechnet wird, wurden Chipkarten ent­ wickelt, bei denen die geheimen Schlüsseldaten auf einem Chip in der Karte gespeichert werden und so nicht ausspionierbar sind.

Das Problem aller bestehenden Systeme besteht jedoch darin, daß der Anwender keine unmittelbare Kontrolle darüber hat, welche Daten mit der Signatur versehen werden.

Virenprogramme auf PCs sind hinlänglich bekannt und es ist naheliegend, daß ein solches Virusprogramm problemlos in der Lage ist, manipulierte oder komplett ausgetauschte Daten von einer Chipkarte oder anderem Signaturprogramm signieren zu lassen, während dem nichtsahnenden Benutzer die eigentlich zu signierenden Daten auf dem Bildschirm angezeigt werden. Dies ist beispielsweise bei der Durchführung von Banküberweisungen ein hohes Sicherheitsrisiko, wenn dem Benutzer zwar die einge­ gebenen Daten auf dem Bildschirm angezeigt werden, tatsächlich aber Überweisungen an andere Bestimmungsziele durchgeführt werden.

Wird die Signatur mit einer Chipkarte berechnet, besteht die unmittelbare Gefahr, daß ein Virenprogramm heimlich über das Netz empfangene Daten signieren Läßt und die erschlichene Signatur überträgt, ohne das der Benutzer dies bemerkt.

Aus der WO 99/08415 ist eine Einrichtung zum sicheren Erstellen von elektronischen Unterschriften vorbekannt. Bei der dortigen Lehre erfolgt das Erstellen der Unterschrift bzw. das Zurück­ senden der unterschriebenen Daten an einen PC erst nach einer aktiven Bestätigung durch den Benutzer, wobei hierdurch sichergestellt ist, daß der Bestätigungsvorgang nicht durch den PC in irgendeiner Weise fremdgesteuert erfolgen kann. An einem externen Peripheriegerät ist der Benutzer der Einrichtung in die Lage versetzt zu überprüfen, welche Daten in die notwendige Chipkarte zum Unterschreiben eingelesen werden. Die Chipkarte selbst enthält jedoch den eigentlichen Algorithmus und den geheimen Schlüssel, mit deren Hilfe die Verschlüsselung, d. h. die entsprechende Rechenoperation ausgeführt werden kann. Hierin besteht jedoch ein Sicherheitsrisiko durch Fremdmani­ pulationen an einer solchen Chipkarte.

Nach der DE 42 31 913 A1 ist ein Verfahren zum identifika­ tionsmäßigen Kennzeichnen und Anwenden eines einer Person zugeordneten Gegenstands in fälschungssicherer Weise bekannt, wobei es dort primär um das Erfassen und Speichern von Finger­ abdruckmerkmalen geht.

Letztendlich zeigt die EP 0 244 498 A1 eine Anordnung zur Ermittlung der Berechtigung von Personen durch Überprüfung ihrer Fingerabdrücke. Gemäß der dortigen Technik wird von einem tragbaren Datenträger in Form einer Plastikkarte ausgegangen, die mehrere Magnetspuren zur Aufnahme von Daten aufweist. Die gespeicherten Daten können aus dem Korrelationsgrad zwischen einem Fingerabdruck der berechtigten Person und einem gespei­ cherten und ausgewählten Referenzsignalbild und der Kennziffer dieses Referenzsignalbilds bestehen.

Ein Fingerabdruckerfassungsterminal mit einem entsprechenden Sensor enthält einen Speicher, in dem die ausgewählten Referenzsignalbilder abgelegt sind. Der Sensor vergleicht den aktuellen Fingerabdruck einer zu überprüfenden Person mit dem entsprechenden, auf der Plastikkarte gezeichneteten und im Terminal gespeicherten Referenzsignalbild.

Der so ermittelte Vergleichskorrelationsgrad wird mit dem auf der Plastikkarte gespeicherten Korrelationsgrad verglichen und in Abhängigkeit davon ein entsprechendes Entscheidungssignal ausgelöst. Zur Erhöhung der Sicherheit sind die Daten auf der Plastikkarte so aufgezeichnet, daß aus diesen allein kein eindeutiger Rückschluß auf die Identität der Person möglich ist. Ungeachtet dessen sind jedoch Manipulationen der ent­ sprechenden Daten denkbar, so daß auch bei der EP 0 244 498 A1 ein Sicherheitsrisiko verbleibt.

Aus dem Vorgenannten ist es daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Erzeugung kryptografischer Signaturen anzu­ geben, welche eine bidirektionale Datenschnittstelle zum Aus­ tausch von Daten mit einem Personal-Computer oder dergleichen Einrichtung umfaßt und die mit einem Bedienelement zum Frei­ geben einer Signaturberechnungsoperation sowie mit einer Datenanzeigeeinheit für die Darstellung der zu signierenden Daten versehen ist, wobei die Vorrichtung leicht handhabbar sein soll und die Möglichkeit gegeben ist, den Signaturberech­ nungsprozeß manipulationssicher und geschützt durchzuführen.

Die Lösung der Aufgabe der Erfindung erfolgt mit einer Vor­ richtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1, wobei die Unteransprüche zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen darstellen.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird die Signatur nicht auf dem PC, sondern in einem externen Gerät erzeugt, das in der Lage ist, die zu signierenden Daten sichtbar zu machen, und nur nach einer expliziten Bestätigung die Signatur berechnet.

Im obigen Beispiel bedeutet dies, daß bei einer Banküberweisung die relevanten Daten der Transaktion auf dem Gerät angezeigt werden und die Signatur nur dann vom Benutzer ausgelöst wird, wenn die Daten als korrekt verifiziert wurden.

Die Vorrichtung ist durch Virusprogramme auf dem PC nicht angreifbar, da der im Gerät ausgeführte Programmcode nicht durch die zur Signatur übertragenen Daten beeinflußbar ist. Es können mit dem Gerät nicht unbemerkt Signaturen angefertigt werden, da zum Start der Signaturberechnung mindestens ein Tastendruck oder die Eingabe einer Geheimzahl durch den Benutzer erforderlich ist.

Claims (3)

1. Vorrichtung zur Erzeugung kryptografischer Signaturen, umfassend eine bidirektionale Datenschnittstelle zum Austausch von Daten mit einem Personal-Computer oder dergleichen Ein­ richtung sowie mit einem Bedienelement zum Freigeben einer Signaturberechnungsoperation und einer Datenanzeigeeinheit für die Darstellung der zu signierenden Daten, gekennzeichnet durch einen integrierten Prozessor zur unmittelbaren Ausführung der Signaturberechnungsoperationen, wobei die Datenanzeigeeinheit ebenfalls baulich mit der Vorrichtung verbunden ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Authentizitätsprüfungseinrichtung in Form eines Finger­ abdruckscanners.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedieneinheit eine Tastatur zur Eingabe einer Personal Identification Number (PIN) aufweist.