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Dokumentenidentifikation DE102004038755A1 02.03.2006
Titel Private Schlüsselkarte
Anmelder Schulte-Weingarten, Helga, 55116 Mainz, DE
DE-Anmeldedatum 10.08.2004
DE-Aktenzeichen 102004038755
Offenlegungstag 02.03.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 02.03.2006
IPC-Hauptklasse G06K 19/067(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
Zusammenfassung Verfahren zum einfachen Speichern und Lesen von Daten auf einer Plastikkarte ohne Zuhilfenahme externer technischer Geräte.
Gesucht ist ein Datenträger, der ohne einen (komplizierten) Zugangs-Code eine sichere Verschlüsselung von geheimen Zahlen und Wörtern gewährleistet, die jedoch überall sofort und problemlos verfügbar sein müssen.
Auf einer Plastikkarte können mittels lediglich zwei praktischer (Daumen-)Drucktasten über leicht lesbare Datenfelder aus elektronischem Papier in beliebiger Folge Ziffern oder Buchstaben eingespeichert werden. Dabei unterliegen nur die zu verschlüsselnden Informationen einem virtuellen imaginären geometrischen Muster, das der Nutzer für sich vorher ausgewählt und für sich ausgedacht hat und das demzufolge nur diesem bekannt ist.
Der Nutzer hat keinerlei Probleme, das selbstbestimmte Muster wiederzuerkennen, während Unbefugten ein Entschlüsseln der Muster-Kryptographie praktisch unmöglich ist.

Beschreibung[de]

Die Idee einer Chipkarte geht zurück auf die Notwendigkeit der modernen Gesellschaft Anfang der 70er Jahre, einen maschinenlesbaren Datenträger in der Tasche mit sich führen zu können. Informationen, die auf einer Chipkarte gespeichert sind, können infolgedessen nur mit Hilfe von technischen Geräten (Lesegeräte, Kartenterminals) beschrieben und gelesen werden.

Nach den Vorgaben des ,Fraunhofer Instituts', welche eine „Chipkarte der Zukunft" konzipiert hat, wäre heute eine sogenannte ,Superchipkarte' mit Anzeige, Tastatur, Batterie, also einer ähnlichen Benutzeroberfläche wie beim Handy durchaus herstellbar. Sie scheitert aber einmal an den unverhältnismäßig hohen Kosten, einer nicht vorhandenen zwingenden Idee zur Verwendbarkeit derselben und last but not least an der Störanfälligkeit sowie der unpraktischen Handhabung, z.B. dem Missverhältnis von Fingerdicke und minimierter Folientastatur.

Andererseits wird generell und besonders außer Haus ein Medium benötigt, mit dem man der wachsenden Flut ständig präsent zu haltender (geheimer) Zahlen und Wörter Herr wird.

  • – Zahlen und Wörter sollen für Unbefugte nicht entschlüsselbar, für den Nutzer jedoch sofort und einfach abruf- und lesbar sein.
  • – Bei Verlust der Karte beispielsweise müssen die gespeicherten Daten für einen unlauteren Finder unentschlüsselbar, also wertlos sein.
  • – Der Nutzer soll sich auf keinen Fall ein kompliziertes Zugangspasswort oder einen komplizierten Code merken müssen!
  • – Die Handhabung sowohl der Eingabe als auch das Wiederfinden der Informationen soll einfach sein, alles ohne Hilfe externer Geräte.

Die Vorgaben werden erfüllt durch eine Plastikkarte (Chipkarte), der folgende Komponenten appliziert werden:

  • 1. Integrierte Energieversorgung über Solarzelle und Folienbatterie.
  • 2. IC-Chip (RAM; ROM; EEPROM; CPU)
  • 3. Zwei Folien-Schalter (oder taktile Push Gate Tasten)
  • 4. Kein Folien-Display, sondern eines aus elektronischem Papier, unterteilt in Felder. Die einzelnen Felder können ZIFFERN (0-9) oder BUCHSTABEN (A-Z) anzeigen. Die Felder sind seitlich durch Nummern und Ziffern jeweils zu definieren von a1 bis e5. (Eine Zeile kann auch 6 oder 7 Felder enthalten, dann a1 bis e7.)

ZEICHNUNG 1 und 5

Das elektronische Papier (eInk o.a.) verbraucht sehr wenig Strom.

Die letztgewählte Einstellung bleibt stets sichtbar ohne weiteren Energieverbrauch.

Die Energie der Solarzelle mit der Folienbatterie (3-5 Volt) wird hauptsächlich für den Mikro-Chip ( Arbeitsspeicher, Mikroprozessor, Betriebssystem, Anwendungsdaten) benötigt.

Die PSK hat links und rechts (unten) jeweils ein daumengroßes Feld für einen Drucktastenschalter. Die Karte wird praktisch zwischen Daumen und Zeigefinger gehalten, leichter Druck (Klicken) erfüllt alle notwendigen Schaltfunktionen über die Folienschalter (oder Push Gate Tasten).

Mehr als ,1 x ...' und ,2 x Klicken' und ,gedrückt halten' ist zum Funktionieren der PSK nicht notwendig.

Verschlüsselung

Passwörter, PINs etc., und seien sie noch so einfach, bleiben dem Gedächtnis wesentlich schwerer erinnerlich als ein geometrisches MUSTER.

Der Nutzer wählt für sich ein willkürliches imaginäres Muster aus dem Display aus.

z.B.: d1 – d2 – d3 – c3 – b3 – b4 – b5

Beispiel:
  • Eine PIN der
    olks
    ank sei: 7 0 8 1.
  • In das vorgefasste imaginäre Muster trägt der Nutzer seine Ziffern und Buchstaben ein.
  • Die Reihenfolge und Verteilung der Eingaben auf den Muster-Feldern ist ebenso beliebig wie die auf den übrigen Feldern, die sowieso schon nach einem Zufallsalgorithmus vorgegeben sind.
ZEICHNUNG 2

Es versteht sich, dass die graue Muster-Markierung der vorbenannten Felder nach dem Beispiel der ZEICHNUNG 2 sich nicht auf dem tatsächlichen Display befindet.

Das Muster existiert nur virtuell im Kopf resp. im Gedächtnis des Nutzers. Infolgedessen sind weder dem offen einsehbaren Display noch dem Speicher von Unbefugten irgendwelche Informationen zu entnehmen.

Nur der Nutzer besitzt dank seiner Erinnerung an das selbstgewählte Muster die Information, das selbst programmierte Display zu entschlüsseln. ,Entschlüsseln' heißt hier aber einfach nur ,Wiedererkennen' und ,LESEN' im Rahmen des virtuell imigären Musters.

ZEICHNUNG 3

Der Nutzer kann selbstverständlich das evtl. ,verräterische'

(Volksbank) anderswo auf dem Display platzieren

oder durch andere Buchstaben oder Ziffern austauschen:

So z.B. das V (Volks) durch den nächsten Buchstaben im Alphabet W und das B (Bank) durch eine Ziffer (z.B. 2 ) oder durch ein S (wie Stuhl) ersetzen. (Usw.)

ZEICHNUNG 4

Der individuellen Gestaltung sind keine Grenzen gesetzt.

Durch die mehrfache Verwendung eines und desselben Musters prägt sich dieses unauslöschlich ins Gedächtnis ein. Selbst „Visualisierungen" zur Gedächtnisverbesserung haben nicht die gleiche Erinnerungskraft wie ein geometrisches Muster.

Doch auch das „HEUREKA" im Umgang mit der PSK prägt das Gedächtnis und beugt der Vergesslichkeit vor.

(Sollte ein Sicherheitsbedürfnis über die angeboteten Merkmale hinaus bestehen, könnte zusätzlich ein ,Fingerabdrucksensor' – wie in DE 199 21 231 A1 vorgeschlagen – für die gewünschte Barriere sorgen und auf Kundenwunsch hin eingebaut werden).

Gebrauchsanweisung (Beispiel) Einschalten:
  • Nach 1 × KLICKEN auf
    erscheint das Display mit Ziffern oder Buchstaben nach einem Zufalls-Algorithmus.
  • Es blinkt das Kästchen a1 (auf der ZEICHNUNG 1 z.B. mit dem Buchstaben B.)

Der Anordnung der Ziffern und Buchstaben ist (zunächst) keinerlei Information zu entnehmen.

Durch Klicken nach der ,Gebrauchsanweisung' auf EIN und/oder AUS kann der Nutzer nun jedem Feld einen gewünschten Buchstaben oder eine Ziffer eingeben und abspeichern.

Gebrauchsanweisung

kann z.B. lauten: 1 × EIN Klicken = Einschalten: a1 blinkt

sofort danach 1 × EIN Klicken = nächstfolgende Ziffer oder Buchstabe blinkt

2 × EIN Klicken = Speichern von a1: es blinkt nun a2

auf diese Weise werden alle Felder nach und nach belegt und gespeichert

Nachdem e5 als letztes Kästchen abgespeichert ist

2 × EIN Klicken

und die EINGABE ist beendet.

Es können praktisch beliebig viele Eingaben erfolgen.

Der

Schalter (AUSGABE) wird zum Abrufen der Daten benutzt – aber während der EINGABE zur schnelleren Weiterschaltung.

Die Gebrauchsanweisung

kann z.B. lauten 1 × AUS Klicken = Einschalten;

alle Ziffern und Buchstaben der 1. Eingabe erscheinen

weiter 1 × AUS Klicken = die Ziffern und Buchstaben der 2. Eingabe erscheinen usf.

und während der EINGABE

1 × AUS Klicken = Springen von Ziffern auf Buchstaben und umgekehrt

2 × AUS Klicken = Zeilensprung

Löschen einer EINGABE = EIN und AUS gleichzeitig 2 Sekunden gedrückt halten

Löschen aller EINGABEN = EIN und AUS gleichzeitig 6 Sekunden gedrückt halten

So einfach sind die Eingabefunktionen zu handhaben.

Insbesondere die wichtige und in der Praxis notwendige sofortige Auffind- und Ablesbarkeit der gesuchten Informationen ist gegeben.

Die PSK kann selbstverständlich auch in einem Quadrat mit 36 Feldern, oder mit 6 oder 7 Zeilen, also nicht nur mit 25 oder 36 Feldern, sondern auch mit 30 oder 35 Feldern usw. hergestellt werden.

ZEICHNUNG 5

Im Rahmen der o.a. angegebenen einfachen Verschlüsselung durch die Wahl eines imaginären Musters sind auch andere Verschlüsselungsmethoden in diesem Zusammenhang anwendbar.

Der Nutzer kann den Schwierigkeitsgrad seiner Verschlüsselung selbst wählen, z.B. im Zusammenhang mit den Felderdefinitions-Zahlen und -Buchstaben, indem man die Felder bestimmt, die das Passwort enthalten, z.B. D1 – D2 – C3 – B3 ... usw.,

wobei natürlich auch diese Zeichen wiederum verschlüsselt werden können, indem z.B. statt A1 → Z1 oder Z6 eingegeben wird.

Diese selbst ausgedachten Verschlüsselungen stärken den HEUREKA-Effekt und man merkt sich alles sehr leicht. Selbst rudimentäre Erinnerung führt zum Wiedererkennen der Daten innerhalb des gewählten Musters.

Der Sorge um die Frage, wo man PIN und Passwort ablegen kann, wenn man es schon nicht „aufschreiben" soll, ist man dank der PSK enthoben.

Selbstverständlich kann der Nutzer auch weniger brisante Daten wie Geburtstage, das Hochzeitsdatum etc. eingeben. Das könnte durchaus auch im Rahmen einer erweiterten Verschleierungstaktik geschehen.

Ein ,Datenklau' ist praktisch unmöglich. Ein schnelles Durchspielen aller möglichen Kombinationen vor einem Geldautomaten gibt es ebensowenig wie die Möglichkeit, Formulare in zig-Varianten auszufüllen.

Bei einer verlorenen PSK weiß der unbefugte Finder nicht einmal, wofür, für wen und für was diese Karte programmiert ist. Sie ist für einen Unbefugten somit gänzlich wertlos im Sinne eines Missbrauchs.

Die PSK ist kostengünstig herzustellen.

Die o.a. Komponenten sind billig in großen Stückzahlen verfügbar.


Anspruch[de]
  1. Patentansprüche 1. Plastikkarte als singuläres Medium zum Speichern und Lesen von (geheimen) Ziffern- und Buchstabenfolgen (PIN; Passwort u.a.), dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Eingeben als auch das Ablesen der Daten direkt auf der Karte erfolgt ohne Zuhilfenahme externer Geräte.
  2. Plastikkarte nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verschlüsselung in einem imaginären MUSTER liegt, das vom Nutzer vorgegeben und demzufolge nur diesem bekannt ist.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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