PL181090B1

PL181090B1 - Sposób zabezpieczonego dokonywania transakcji przy zastosowaniu elektronicznych środków płatniczych i elektroniczne środki płatnicze

Info

Publication number: PL181090B1
Application number: PL96326634A
Authority: PL
Inventors: Rob Pieterse; Willem Rombaut
Original assignee: Koninkl Kpn Nv
Priority date: 1995-11-15
Filing date: 1996-11-14
Publication date: 2001-05-31
Also published as: NL1001659C2; CA2235739A1; NO982203D0; DE69610439D1; NO982203L; PL326634A1; EP0873554A1; NO315826B1; CA2235739C; CN1134749C; SK60098A3; CZ141398A3; AU7625596A; BG102450A; BR9611535A; WO1997018537A1; IL124201A; ES2151186T3; EP0873554B1; DK0873554T3

Abstract

1 . Sposób zabezpieczonego dokonywania tran- sakcji przy zastosowaniu elektronicznych srodków platniczych i stacji platniczej, w którym przez stacje platnicza przekazuje sie pierwsza wartosc losowa do srodków platniczych, przez srodki platnicze, w odpo- wiedzi na pierwsza wartosc losowa, przekazuje sie do stacji platniczej pierwszy kod identyfikujacy, który okresla sie na podstawie pierwszej wartosci losowej i pierwszej danej transakcyjnej srodków platniczych, przy zastosowaniu okreslonego wstepnie procesu, na- stepnie przez stacje platnicza przekazuje sie druga wa- rtosc losowa do srodków platniczych, przez srodki platnicze przekazuje sie do stacji platniczej drugi kod identyfikujacy, który okresla sie na podstawie drugiej wartosci losowej i drugiej danej transakcyjnej srod- ków platniczych, przy zastosowaniu tego procesu, znamienny tym, ze pierwszy kod identyfikujacy okresla sie na podstawie pierwszej wartosci poczatko- wej, w procesie poczatkowo wytwarza sie pierwsza wartosc koncowa i drugi kod identyfikujacy okresla sie na podstawie drugiej wartosci poczatkowej, a druga wartosc poczatkowa opiera sie na pierwszej wartosci koncowej. Fig. 3 PL PL PL PL PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczonego dokonywania transakcji przy zastosowaniu elektronicznych środków płatniczych i elektroniczne środki płatnicze, takie jak elektroniczna karta płatnicza wyposażona w układ scalony, karta procesorowa, a w szczególności, chociaż nie wyłącznie, opłacona z góry, elektroniczna karta płatnicza stosowana na przykład w kabinach telefonicznych. Termin środki płatnicze jest stosowany tutaj bez względu na formę lub typ specyficznych środków płatniczych, które są utworzone na przykład przez rewaloryzowaną kartę płatniczą, to jest kartę płatniczą, której saldo może zostać zwiększone lub elektroniczne środki płatnicze o innej postaci niż karta.

Znane są elektroniczne środki płatnicze nie tylko do płacenia za użycie publicznych aparatów telefonicznych, lecz także w wielu innych celach płatniczych. Ze względu na to, że takie środki płatnicze majązwykle saldo kredytowe, które reprezentuje wartość pieniężną, konieczna jest wymiana danych pomiędzy środkami płatniczymi i stacją płatniczą, takąjak aparat telefoniczny przeznaczony do opłat elektronicznych lub kasa elektroniczna, uruchamiane zgodnie z zabezpieczonym sposobem, na przykład protokołem płatniczym. Tutaj należy zapewnić na przykład, żeby dana wielkość, na przykład wartość pieniężna lub liczba jednostek obliczeniowych, obciążająca środki płatnicze odpowiadała tej wielkości, na przykład wartości pieniężnej lub jednostkom obliczeniowym, kredytowanym gdzie indziej. Wartość zapłacona przez klienta powinna odpowiadać wartości odbieranej przez dostawcę. Wartość kredytowana jest zapamiętywana, na przykład w zabezpieczonym module występującym w stacji płatniczej.

Znany jest sposób płacenia, na przykład ujawniony w europejskim zgłoszeniu patentowym nr 0 637 004, w którym saldo środków płatniczych jest przywracane przez stację płatniczą, saldo środków płatniczych jest obniżane, obciążając środki płatnicze i saldo środków płatniczych jest ponownie przywracane. Z różnicy pomiędzy saldami jest określana wartość obciążająca i na jej podstawie wartość kredytowania w stacji płatniczej. W celu zapobiegania oszustwom, na początku jest wykorzystywana liczba losowa, która jest wytwarzana przez stację płatnicząi przekazywana do środków płatniczych. Na podstawie pierwszej liczby losowej, środki płatnicze wytwarzają jako pierwszą odpowiedź kod identyfikujący, który zawiera przetworzoną, na przykład kryptograficznąpostać, między innymi liczby losowej i salda. Przez zastosowanie różnej liczby losowej dla każdej transakcji, zapobiega się możliwości imitacji transakcji przez powtórne zadziałanie. Poza tym na końcu jest wykorzystywana druga liczba losowa, która jest także wytwarzana przez stację płatnicząi przekazywana do środków płatniczych. Na podstawie drugiej liczby losowej środki płatnicze wytwarzająjako drugąodpowiedź drugi i nowy kod identyfikujący, który zawiera przetworzoną postać, między innymi drugiej liczby losowej i nowego salda. Na podstawie różnicy pomiędzy dwoma przekazanymi saldami, stacja płatnicza lub zabezpieczony moduł stacji płatniczej określa, na jaką wartość ma być skredytowane saldo stacji płatniczej. Ten znany sposób jest bardzo odporny na oszustwa, ponieważ środki płatnicze komunikują się z jednąstacjąpłatnicząlub zabezpieczonym modułem. Jednak pierwszy i drugi kod identyfikujący są niezależne i jeżeli ze środkami płatniczymi komunikuje się druga lub trzecia stacja płatnicza lub zabezpieczony moduł, jest możliwe, w związku z tą niezależnością, oddzielenie kolejnych

181 090 etapów działania. W wyniku tego istnieje możliwość uzyskania zakończenia transakcji bez obciążania badanych środków płatniczych, co jest niepożądane.

Znany jest z opisu patentowego USA nr 5 495 098 i odpowiedniego europejskiego zgłoszenia patentowego nr 0 621 570 sposób, w którym identyczność modułu zabezpieczenia stacji płatniczej jest stosowana do zapewnienia, żeby zachodziła wymiana danych pomiędzy kartą i tylko jednym urządzeniem końcowym. Zabezpieczenie wymiany danych pomiędzy modułem zabezpieczenia, stacją i kartą jest stosunkowo skomplikowane i wymaga obszernych obliczeń kryptograficznych. Znane są także inne tego typu sposoby, ujawnione na przykład w europejskich zgłoszeniach patentowych nr 0 223 213 i nr 0 570 924.

Sposób polega na tym, że pierwszy kod identyfikujący określa się na podstawie pierwszej wartości początkowej, w procesie początkowo wytwarza się pierwszą wartość końcową i drugi kod identyfikujący określa się na podstawie drugiej wartości początkowej, a drugą wartość początkową opiera się na pierwszej wartości końcowej.

Korzystnie stosuje się drugą wartość początkową identyczną z pierwszą wartością końcową.

Korzystnie kod identyfikujący określa się na podstawie klucza i/lub kodu identyfikacji.

Korzystnie stosuje się opcjonalną operację pośrednią, którą przeprowadza się pomiędzy operacjami początkowymi i operacjami następnymi oraz podczas której przez stację płatniczą przekazuje się zlecenie obciążaj ące do środków płatniczych i saldo środków płatniczych zmienia się na podstawie zlecenia obciążającego.

Korzystnie stosuje się pierwszą wartość losową i drugą wartość losową identyczne, a operację stacji płatniczej przekazania drugiej wartości losowej do środków płatniczych pomija się.

Korzystnie w procesie wykorzystuje się funkcję kryptograficzną.

Korzystnie po wszystkich operacjach za pomocą stacji płatniczej rejestruje się różnicę pomiędzy saldami operacji początkowych i końcowych.

Korzystnie operacje końcowe przeprowadza się powtarzalnie.

Korzystnie stosuje się stację płatniczą zawierającą moduł do zabezpieczonej rejestracji danych.

Środki płatnicze według wynalazku zawierają drugą pamięć, korzystnie dynamiczną, do wytwarzania, w funkcji liczby losowej, kodu identyfikującego, a układ scalony jest przystosowany do zapisu salda w pierwszej pamięci, przy zastosowaniu powtarzanych operacji zapisu i takich impulsów zegarowych, że zawartości drugiej pamięci są zachowane.

Korzystnie liczba operacji zapisu na zapisane saldo wynosi pomiędzy 50 i 150.

Korzystnie częstotliwość impulsów zegarowych jest zwiększana pomiędzy operacjami zapisu.

Korzystnie impulsy zegarowe mają asymetryczny współczynnik 1/0.

Korzystnie środki płatnicze zawierająelementy do zmiany współczynnika impulsów zegarowych.

Korzystnie środki płatnicze zawierająobwód logiczny dołączony operacyjnie do pierwszej pamięci i drugiej pamięci dla łączenia danych z pierwszej pamięci z danymi sprzężenia zwrotnego z drugiej pamięci i dostarczania połączonych danych do drugiej pamięci.

Korzystnie środki płatnicze zawierają rejestr dołączony do obwodu logicznego dla pamiętania wartości losowej.

Zaletą wynalazku jest zapewnienie większego stopnia zabezpieczenia transakcji i podczas transakcj i kredytowanie tylko j ednej stacj i płatniczej. Przez zastosowanie połączenia pomiędzy kodami identyfikującymi, zapewnia się, że dane odbierane przez stację płatniczą są unikalne dla tej stacji.

Dzięki oparciu drugiej wartości początkowej na pierwszej wartości końcowej, to jest na stanie procesu po zakończeniu pierwszego kodu identyfikującego, uzyskiwane jest bezpośrednie sprzężenie pomiędzy pierwszym etapem początkowym i pozostałymi etapami oraz nie jest już możliwe przerwanie sposobu lub wymiana danych z innymi stacjami płatniczymi, bez zauważenia tego.

181 090

Zastosowanie wielokrotnych, niezależnych wartości początkowych identyfikacji w kolejnych etapach transakcji w pewnych warunkach stwarza możliwość, że nie wszystkie etapy transakcji są przeprowadzane pomiędzy tą sama parą środków płatniczych i stacji płatniczej.

Stacja płatnicza, z którą środki płatnicze komunikują się, ma na przykład zintegrowaną pamięć danych transakcji lub oddzielny moduł. Środki płatnicze w praktyce komunikują się z zabezpieczonym modułem przez stację płatniczą w przypadku, gdy stacja płatnicza stosuje taki moduł do zabezpieczonego pamiętania danych transakcji.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schematycznie system płatniczy, w którym jest zastosowany wynalazek, fig. 2 - schematycznie sposób, w którym jest zastosowany wynalazek, fig. 3 - schematycznie dalsze szczegóły sposobu, w którym jest zastosowany wynalazek, fig. 4 - schematycznie inny przykład wykonania sposobu z fig. 3 i fig. 5 - schematycznie układ scalony środków płatniczych, z którymi jest zastosowany wynalazek.

Figura 1 przedstawia system elektronicznej płatności 10, który przykładowo zawiera elektroniczne środki płatnicze 11, takie j ak karta procesorowa lub karta inteligentna, stacj ę płatniczą 12, pierwszą instytucję płatniczą 13 i drugą instytucję płatniczą 14. Stacja płatnicza 12,którajest urządzeniem końcowym, jest pokazana na fig. 1 jako kasa rejestrująca sklepowa, lecz może także stanowić na przykład aparat telefoniczny publiczny. Instytucje płatnicze 13 i 14, obie oznaczone na fig. 1 jako banki, mogą być nie tylko bankami, lecz także innymi instytucjami mającymi własne środki dyspozycyjne, na przykład komputery, do realizacji opłat. W praktyce instytucje płatnicze 13 i 14 mająpostać jednej instytucji płatniczej. W pokazanym przykładzie środki płatnicze 11 zawierają podłoże i układ scalony mający styki 15, przeznaczony do przetwarzania i opłacania transakcji. Środki płatnicze 11 mają również stanowić zasobnik elektroniczny.

Pomiędzy środkami płatniczymi 11 i stacją płatniczą 12 zachodzi podczas transakcji wymiana danych płatniczych PD1. Środki płatnicze 11 są związane z instytucją płatniczą 13, podr czas gdy stacja płatnicza 12 jest związana z instytucją płatniczą 14. Pomiędzy instytucjami płatniczymi 13 i 14 zachodzi po transakcji realizacja wymiany danych płatniczych PD2, które są uzyskiwane z danych płatniczych PD1. Podczas transakcji zasadniczo nie zachodzi komunikacja pomiędzy stacją płatniczą 12 i badaną instytucją płatniczą 14, tak zwany system autonomiczny. Transakcje muszą zachodzić przy sterowanych warunkach dla zapewniania, żeby nie mogło mieć miejsca żadne nadużycie systemu. Takim nadużyciem jest na przykład zwiększenie salda środków płatniczych 11, które nie jest wyrównywane przez zmianę salda rachunku w instytucji płatniczej 13.

Figura 2 przedstawia wymianę danych pomiędzy układem scalonym środków płatniczych 11 na fig. 1, oznaczonych jako karta, i modułem zabezpieczenia stacji płatniczej 12 na fig. 1, oznaczonej jako urządzenie końcowe, z kolejnym występowaniem jedna pod drugą.

W pierwszym etapie I urządzenie końcowe wytwarza pierwszą liczbę losową R1 i przekazuje tę liczbę do karty w podetapie la. Na podstawie liczby losowej R1 i innych danych, korzystnie zawierających saldo SI karty, karta wytwarza kod identyfikujący MACI = F(R1, SI,...), gdzie F może być funkcją kryptograficzną znanąjako taka. To będzie dalej wyjaśnione w odniesieniu do fig. 3 i 4. Kod identyfikujący MACI wiadomości jest przekazywany do urządzenia końcowego przynajmniej z saldem SI wpodetapie Ib. Po kontroli kodu identyfikującego MACI, urządzenie końcowe rejestruje saldo SI.

W drugim etapie II urządzenie końcowe wytwarza zlecenie obciążające, które zawiera wartość obciążającąkartę. Zlecenie obciążające D jest przekazywane do karty, po czym saldo SI karty jest obniżane o wartość obciążającą dając w wyniku nowe saldo S2. Przeprowadzanie etapu II nie jest zasadnicze dla wynalazku. W praktyce etap II może być przeprowadzony dowolną ilość razy, w tym zero.

W trzecim etapie III urządzenie końcowe wytwarza drugą liczbę losową R2 i przekazuje ją do karty w podetapie Ilia. Na podstawie liczby losowej R2 i innych danych, zawierających nowe saldo S2 karty, karta wytwarza kod identyfikujący MAC2 = F(R2, S2,...), gdzie F może być funkcjąkryptograficznąznanąjako taka. Nowe saldo S2 i kod identyfikacyjny MAC2 sąprzeka

181 090 zywane do urządzenia końcowego w podetapie Illb. Urządzenie końcowe kontroluje kod identyfikujący MAC2, na przykład przez regenerację kodu przy zastosowaniu R2 i S2 oraz porównanie regenerowanych i odbieranych kodów. Alternatywnie urządzenie końcowe deszyfruje kod identyfikujący MAC2 w celu otrzymania liczby losowej R2 i nowego salda S2. To deszyfrowanie może zachodzić na przykład przez przeprowadzanie odwrotności funkcji F.

Po pozytywnej kontroli kodu identyfikującego MAC2, nowe saldo S2 jest rejestrowane w urządzeniu końcowym. Powtarzane przekazywanie sald do urządzenia końcowego nie jest zasadnicze dla wynalazku. W tym względzie przekazywanie salda karty może być pominięte i zastąpione na przykład przez potwierdzenie odbioru spadku w trzecim etapie, po którym wartość spadku, przekazywana do karty w etapie II, jest rejestrowana w urządzeniu końcowym. Identyfikacja karty jest przekazywana do urządzenia końcowego, na przykład w pierwszym i trzecim etapie, w uzupełnieniu lub zamiast salda karty.

W czwartym etapie IV różnica sald SI i S2 jest określona w urządzeniu końcowym i w nim zarejestrowana. W związku z tym taka różnica może być albo zapamiętana oddzielnie albo dodana do istniej ącej wartości salda stacj i płatniczej, ustalanej później. Czwarty etap, j ak również możliwe następne etapy, nie są zasadnicze dla wynalazku. Etapy pokazane na fig. 2 są na przykład poprzedzone przez etap identyfikacji lub weryfikacji, w którym jest identyfikowany klucz stosowany do wytwarzania kodów identyfikuj ących. Korzystnie różne klucze są stosowane dla każdej grupy kart lub nawet dla każdej indywidualnej karty. To możebyć uzyskane na przykład przy pomocy zróżnicowania w oparciu o numer identyczności karty, techniki dobrze znanej.

W schemacie omówionym powyżej, wartości losowe R1 i R2 są różne. Wartości losowe Rl i R2 mogą być identyczne Rl = R2 = R, jednak tak, że w etapie III można kontrolować, czy w kodzie identyfikującym MAC2 wykorzystuje się nadal tę samą liczbę losową R = Rl.

Według stanu techniki wartości kodów identyfikujących MACI i MAC2 są zasadniczo niezależne. Jeżeli liczby losowe Rl i R2 różnią się, nie ma żadnego związku bezpośredniego lub pośredniego pomiędzy wartościami kodów identyfikujących MACI i MAC2, ponieważ proces, funkcja F, przez jaką jest określany kod identyfikujący, zawsze przyjmuje tę samą wartość początkową, mianowicie wartość początkową zero. W związku z tą niezależnością nie ma zasadniczo żadnej pewności, że etapy I i III są przeprowadzane pomiędzy tą samą parą karty i stacji płatniczej.

Przy określaniu drugiego kodu identyfikującego MAC2 przyjmuje się wartość początkową, która jest wynikiem określenia pierwszego kodu identyfikującego MACI. Jako druga wartość początkowa może być zastosowany na przykład stan procesu kryptograficznego po określeniu pierwszego kodu identyfikującego. W związku z tym nie jest zasadnicze, czy proces, po określeniu pierwszego kodu identyfikującego, przeszedł już przez pewną liczbę etapów procesu, ponieważ zależność i odtwarzalność drugiej wartości początkowej są zapewnione. Zależność wartości początkowych zapewnia, że wszystkie etapy transakcji zachodzą pomiędzy tą samą kartą i tą samą stacją płatniczą.

Figura 3 przedstawia związek pomiędzy wartościami początkowymi, gdzie etapy I i III mogąbyć identyczne z etapami I i III na fig. 2. W etapie I pierwszy kod identyfikujący MACI jest wytwarzany przy zastosowaniu funkcji F, która jest na przykład funkcją kryptograficzną znaną jako taka, na przykład funkcją DES standardu szyfrowania danych lub stosunkowo prostą funkcją kombinacyjną, patrz także fig. 5 lub funkcją mieszania. Funkcja F ma pierwszą wartość losową Rl, pierwsze, stare saldo SI, klucz K i pierwszą wartość początkowąQl jako parametry wejściowe. Opcjonalnie jako parametr wejściowy jest stosowana identyfikacja zlecenia obciążającego, stosowanego w etapie II. Impuls zegarowy cc, który jest identyczny na przykład z impulsem zegarowym a z fig. 5, jest zastosowany do sterowania procesem.

Pierwsza wartość początkowa, wektor inicjalizacji Q, jest równa zeru lub innej ustalonej wartości początkowej, jeżeli żadne poprzednie przetwarzanie wykorzystujące funkcję F nie miało miejsca przed aktywacją karty, przy czym aktywacja ma miejsce na przykład w wyniku włożenia karty do urządzenia końcowego.

181 090

Funkcja F wytwarza kod identyfikujący MACI. Dodatkowo stan szczątkowy funkcji F jest zachowany jako pierwsza wartość końcowa Yl. Ta pierwsza wartość końcowa Y1 jest stosowana w etapie III jako druga wartość początkowa Q2 = Yl, łącząc w ten sposób pierwszy i trzeci etap.

W etapie III drugi kod identyfikujący MAC2 jest wytwarzany przy zastosowaniu funkcji F, która jest korzystnie identyczna z funkcjąF z etapu I. Tutaj funkcja F ma drugą wartość losową R2, drugie, nowe saldo S2, klucz K i drugą wartość początkową Q2 jako parametry wejściowe. Funkcja F wytwarza drugi kod identyfikujący MAC2 i dodatkowo drugą wartość końcową Y2, która jest stanem funkcji F po przetwarzaniu. Druga wartość końcowa Y2 może być zachowana do zastosowania jako trzecia wartość początkowa Q3 w przypadku trzeciego kodu identyfikującego MAC3 wykorzystującego tę samą kartę i jest wymagany moduł zabezpieczenia, urządzenie końcowe. Ogólnie odłączenie karty, na przykład przez usunięcie karty z urządzenia końcowego, powoduje uzyskanie bieżącej wartości końcowej, na przykład wykorzystujące tę samą kartę i jest wymagany moduł zabezpieczenia urządzenia końcowego. Ogólnie odłączenia karty, na przykład przez usunięcie karty z urządzenia końcowego, powoduje utratę bieżącej wartości końcowej, na przykład wartości końcowej Y2. To zapewnia jednoznaczność transakcji.

Figura 4 przedstawia przypadek, w którym przetwarzanie zgodnie z funkcją F jest kontynuowane pomiędzy etapem I i etapem III przy sterowaniu impulsem zegarowym cc. Etap I daje w wyniku kod identyfikujący MACI i pierwszą wartość końcową Yl, jak na fig. 3. Ta wartość końcowa Yl jest wprowadzana do funkcji F j ako wartość początkowa. Wartość końcowa Yl jest stanem funkcji F po zakończeniu kodu identyfikującego MACI, tak że jeżeli funkcja kontynuuje przetwarzanie, ten stan może być rozważany jako wartość początkowa. Na fig. 4 funkcja F jest w etapie II oznaczona jako funkcja F, ponieważ może nie odbierać parametrów wejściowych Rl, SI i K.

W etapie III wartość końcowa funkcji F'jest stosowana jako wartość początkowa Q2. Następnie jest wytwarzany kod identyfikujący MAC2 przy zastosowaniu funkcji F i parametrów wejściowych R2, S2 i K.

Na fig. 4 wartość początkowa Q2 nie jest identyczna z wartością końcową Yl. Jednak wartości Q2 i Yl są związane przez funkcję F. To nadal umożliwia kontrolę zgodności pomiędzy etapami I i III.

Etapy z fig. 3 i 4 są przeprowadzane zarówno na karcie, jak i w urządzeniu końcowym, module zabezpieczenia. Zarówno karta, jak i urządzenie końcowe wytwarzają kody identyfikujące MACI i MAC2, jak to pokazano na fig. 3 lub 4. Przez porównanie odebranego kodu z kodem wytwarzanym w urządzeniu końcowym, jest możliwe określenie przez urządzenie końcowe identyczności odebranych danych i upewnienie się, że tylko pojedyncza karta jest wykorzystywana w transakcji.

Figura 5 wyjaśnia, jak sposób według wynalazku jest stosowany z dostępnymi w handlu kartami płatniczymi.

Układ scalony 100 z fig. 5, który odpowiada układowi scalonemu 15 w środkach płatniczychzfig. 1, zawiera pierwsząpamięć 101 i rejestr adresowy 102. Pierwsza pamięć 101 zawiera wielokrotne komórki pamięci, które są adresowane przy pomocy rejestru adresowego 102 skonstruowanego jako licznik. W odpowiedzi na impuls zegarowy a, który jest wytwarzany na zewnątrz środków płatniczych, rejestr adresowy 102 przeszukuje zakres adresów. Pierwsza pamięć 101 j est skonstruowana j ako pamięć EPROM i EEPROM i j est, w odpowiedzi na zewnętrzne sygnały odczytu-zapisu, opcjonalnie zapisana lub odczytana. Dane, to jest salda SI, S2 i tak dalej są wymieniane, przy pomocy szyny danych 103, z innymi częściami układu scalonego 100.

Druga pamięć 104 jest skonstruowana jako rejestr przesuwny mający sprzężenie zwrotne. W wielu przypadkach druga pamięć 104 jest utworzona przez pamięć dynamiczną, w wyniku której informacja zapamiętana w pamięci jest tracona, jeżeli ta informacja nie jest regularnie odnawiana. Liczba losowa R jest zapamiętywana tymczasowo w opcjonalnym rejestrze 105. Do drugiej pamięci 104 są dostarczane, przy pomocy opcjonalnego łączącego obwodu logicznego 106, zarówno liczba losowa R jak i saldo S z rejestru 105 i pierwszej pamięci 101.

181 090

Możliwe jest wykorzystanie w połączeniu jeszcze następnych parametrów, takich jak klucz K zapamiętany w pierwszej pamięci 101. Na wyj ściu sprzężenia zwrotnego pamięci 104 w postaci rejestru przesuwnego rozpoczyna się kod identyfikujący MAC, to jest kod identyfikujący MACI, MAC2..., który pochodzi z zaszyfrowanej kombinacji salda S, liczby losowej R i możliwych innych parametrów, takich jak kod identyfikujący, na przykład numer karty, klucz K i podobne. Sprzężenie zwrotne zachodzi przy pomocy pewnej liczby sumatorów modulo 2 i obwodu logicznego 106. Druga pamięć 104 i obwód logiczny 106 oraz dołączone do nich sumatory określają funkcje Fi F z fig. 3 i 4. W praktyce układ scalony 100 zawiera wiele innych części, które nie są zasadnicze dla wynalazku.

Istnieje problem, że dla zapisu danych, w tym przypadku sald, do pierwszej pamięci 101 typu EEPROM, wymagany jest stosunkowo długi czas zapisu, na przykład co najmniej 5 ms. Podczas zapisu sądostarczane do pamięci sygnały zegarowy i zapisu, pokazane jako sygnały a i R/W. W przypadku istniejących kart płatniczych nie jest możliwe podczas zapisu do pamięci EEPROM dostarczanie innego impulsu zegarowego do innych części układu scalonego 100. W wyniku tego tracona j est zawartość drugiej pamięci 104, ponieważ ta pomięć musi odbierać regularnie i w krótkich okresach czasu, na przykład co najmniej 0,1 ms, impuls zegarowy do odnawiania zawartości pamięci. Po zapisie salda w pierwszej pamięci 101 typu EEPROM w etapie II na fig. 2, zawartość drugiej pamięci 104 jest tracona i druga pamięć 104 powinna być przestawiona w celu uzyskania określonego stanu początkowego pamięci. To przestawienie ma miejsce na przykład przez dostarczenie szeregu zer lub jedynek do wejścia drugiej pamięci 104. W tym celu obwód logiczny 106 jest skonstruowany w taki sposób, że na podstawie pewnego sygnału sterującego podaje on tylko zera lub jedynki na wyjście.

Przestawianie drugiej pamięci 104 ma jednak tę wadę, że informacja, która jest związana z wcześniejszymi etapami sposobu, etapem I na fig. 2, jest skutkiem tego tracona. Według wynalazku informacja w drugiej pamięci 104 j est więc zachowywana, cojest uzyskiwane przez zapis danych do pierwszej pamięci 101 typu EEPROM w ten sposób, że nie jest zakłócane odnawianie drugiej pamięci 104 i ewentualnie innych elementów pamięci dynamicznej, na przykład rejestru 105. W tym celu częstotliwość impulsu zegarowego a zawsze zachowuje taką wartość, że odnawianie pamięci dynamicznych nie jest zagrożone. W zależności od zastosowanych elementów pamięci dynamicznej, częstotliwości zegarowa wynosi na przykład co najmniej 10 kHz. Jeżeli czas trwania impulsu zegarowego podczas zapisu przy takiej częstotliwości zegarowej jest zbyt krótki, na przykład 0,05 ms przy 10 kHz, podczas gdy w przypadku pewnych pamięci EEPROM jest wymagany czas trwania impulsu co najmniej 5 ms, zapis jest przeprowadzany w sposób powtarzalny. Innymi słowy, ta sama wartość salda jest zapisywana do tego samego adresu pierwszej pamięci 101 kilka razy, aż zostanie osiągnięty przynajmniej całkowity zadany czas trwania. W podanym przykładzie częstotliwości zegarowej 10 kHz i minimalnym czasie zapisu 5 ms, oznacza to, że całość co najmniej 100 razy powinna być zapisana w tym samym adresie.

Powtarzany zapis omawiany powyżej może być jednak trudny w wyniku faktu, że przy każdym impulsie zegarowym w wielu istniejących kartach płatniczych zawartość rejestru adresowego jest zwiększana lub obniżana o jeden. Rzeczywisty zapis może więc mieć miejsce tylko w jednym z wielu adresów tak, że cały zakres adresów powinien być zawsze wykorzystywany do zapisu podczas jednego, stosunkowo krótkiego, impulsu zegarowego. W wyniku tego czas trwania wymagany do zapisu jest przedłużany.

Według następnego przykładu wykonania wynalazku, rozwiązanie tego jest oferowane przez zmianę częstotliwo ści impulsu zegarowego a w taki sposób, że podczas przeszukiwania rejestru adresowego, a więc przy braku sygnału zapisu, częstotliwość impulsu zegarowego a jest zwiększana w celu przyspieszenia przeszukiwania i natychmiast przed zapisem lub podczas zapisu częstotliwość zegarowa jest obniżana w celu wydłużenia trwania impulsu zapisu. Częstotliwość zegarowa jest obniżana tylko w stopniu dopuszczonym przez wymagane odnowienie pamięci dynamicznej.

Również kształt impulsu zegarowego jest korzystnie regulowany tak, że współczynnik 1/0 wynosi nie 50/50, lecz na przykład 70/30 lub 90/10. To powoduje dłuższy impuls zapisu, jeżeli

181 090 zapis zachodzi przy impulsie zegarowym równym 1, a zatem w krótszym całkowitym czasie zapisu, jednak bez zakłócania odnawiania pamięci dynamicznej.

Regulacja kształtu impulsu zegarowego jest korzystnie łączona ze zmianą częstotliwości zegarowej. Poza tym rejestr adresowy jest korzystnie skonstruowany w taki sposób, że nie wytwarza więcej różnych adresów niż jest to wymagane. Przez ograniczenie liczby możliwych adresów, czas wymagany do przeszukiwania rejestru adresowego jest skutecznie ograniczany.

Wynalazek jest oparty na fakcie, że żadna informacja identyfikacji nie jest tracona pomiędzy różnymi etapami sposobu. W tym celu jest zapewnione, że pamięci i rejestry dynamiczne zachowująich zawartości, nawet podczas zapisu do pamięci, wymagającego stosunkowo długiego czasu zapisu, na przykład do pamięci EEPROM.

W praktyce sposób jest wykonywany w postaci oprogramowania w stacji płatniczej, szczególnie w tak zwanym czytniku kart stacji płatniczej.

Fig.2

181 090

Etap

R1, S1

Q1

III

a

MAC1 cc

Y2

Fig. 3

MAC2

Etap

R1, S1

Q1

K

III

CC

MACI

CC a

Y2

Fig. 4

MAC2

181 090

102

R α

R/W

Fig. 5

181 090

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 70 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Sposób zabezpieczonego dokonywania transakcji przy zastosowaniu elektronicznych środków płatniczych i stacji płatniczej, w którym przez stację płatniczą przekazuje się pierwszą wartość losową do środków płatniczych, przez środki płatnicze, w odpowiedzi na pierwszą wartość losową, przekazuje się do stacji płatniczej pierwszy kod identyfikujący, który określa się na podstawie pierwszej wartości losowej i pierwszej danej transakcyjnej środków płatniczych, przy zastosowaniu określonego wstępnie procesu, następnie przez stację płatniczą przekazuje się drugą wartość losową do środków płatniczych, przez środki płatnicze przekazuje się do stacji płatniczej drugi kod identyfikujący, który określa się na podstawie drugiej wartości losowej i drugiej danej transakcyjnej środków płatniczych, przy zastosowaniu tego procesu, znamienny tym, że pierwszy kod identyfikujący określa się na podstawie pierwszej wartości początkowej, w procesie początkowo wytwarza się pierwszą wartość końcowąi drugi kod identyfikujący określa się na podstawie drugiej wartości początkowej, a drugą wartość początkową opiera się na pierwszej wartości końcowej.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się drugą wartość początkową identyczną z pierwszą wartością końcową.
3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że kod identyfikujący określa się na podstawie klucza i/lub kodu identyfikacji.
4. Sposób według zastrz. 1 albo 2, albo 3, znamienny tym, że stosuje się opcjonalną operację pośrednią, którąprzeprowadza się pomiędzy operacjami początkowymi i operacjami następnymi oraz podczas której przez stację płatniczą przekazuje się zlecenie obciążające do środków płatniczych i saldo środków płatniczych zmienia się na podstawie zlecenia obciążającego.
5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że stosuje się pierwszą wartość losową i drugą wartość losową identyczne, a operację stacji płatniczej przekazania drugiej wartości losowej do środków płatniczych pomija się.
6. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że w procesie wykorzystuje się funkcję kryptograficzną.
7. Sposób według zastrz. 6, znamienny tym, że po wszystkich operacjach za pomocą stacji płatniczej rejestruje się różnicę pomiędzy saldami operacji początkowych i końcowych.
8. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że operacje końcowe przeprowadza się powtarzalnie.
9. Sposób według zastrz. 7, znamienny tym, że stosuje się stację płatniczą zawierającą moduł do zabezpieczonej rejestracji danych.
10. Środki płatnicze do zabezpieczonego dokonywania transakcji, przy zastosowaniu stacji płatniczej, zawierające układ scalony mający pierwszą pamięć wielokrotnego zapisu do pamiętania sald, znamienne tym, że zawierają drugą pamięć (104), korzystnie dynamiczną, do wytwarzania, w funkcji liczby losowej (R), kodu identyfikującego (MAC), a układ scalony (100) jest przystosowany do zapisu salda (S) w pierwszej pamięci (101), przy zastosowaniu powtarzanych operacji zapisu i takich impulsów zegarowych (a), że zawartości drugiej pamięci (104) są zachowane.
11. Środki płatnicze według zastrz. 10, znamienne tym, że liczba operacji zapisu na zapisane saldo wynosi pomiędzy 50 i 150.
12. Środki płatnicze według zastrz. 10 albo 11, znamienne tym, że częstotliwość impulsów zegarowych (a) jest zwiększana pomiędzy operacjami zapisu.

181 090
13. Środki płatnicze według zastrz. 12, znamienne tym, że impulsy zegarowe (a) mają asymetryczny współczynnik 1/0.
14. Środki płatnicze według zastrz. 13, znamienne tym, że zawierają elementy do zmiany współczynnika impulsów zegarowych.
15. Środki płatnicze według zastrz. 14, znamienne tym, że zawierają obwód logiczny (106) dołączony operacyjnie do pierwszej pamięci (101) i drugiej pamięci (104) dla łączenia danych z pierwszej pamięci (101) z danymi sprzężenia zwrotnego z drugiej pamięci (104) i dostarczania połączonych danych do drugiej pamięci (104).
16. Środki płatnicze według zastrz. 15, znamienne tym, że zawierająrejestr (105) dołączony do obwodu logicznego (106) dla pamiętania wartości losowej (R).

ł ł ł