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DE3036596A1 - Verfahren zum gesicherten abwickeln eines geschaeftsvorganges ueber einen ungesicherten nachrichtenkanal - Google Patents

Verfahren zum gesicherten abwickeln eines geschaeftsvorganges ueber einen ungesicherten nachrichtenkanal

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DE3036596A1
DE3036596A1 DE19803036596 DE3036596A DE3036596A1 DE 3036596 A1 DE3036596 A1 DE 3036596A1 DE 19803036596 DE19803036596 DE 19803036596 DE 3036596 A DE3036596 A DE 3036596A DE 3036596 A1 DE3036596 A1 DE 3036596A1
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DE19803036596
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Martin M. Atherton Calif. Atalla
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Atalla Technovations Corp
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Atalla Technovations Corp
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Publication date
Application filed by Atalla Technovations Corp filed Critical Atalla Technovations Corp
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Description

Int. Az.: Fall 177/80 ο 25' SePtembei" 198°
Atalla Technovations, ^ ■
Sunnyvale, California
VERFAHREN ZUM GESICHERTEN ABWICKELN EINES GESCHÄFTSVORGANGES ÜBER EINEN UNGESICHERTEN NACHRICHTENKANAL
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum gesicherten Abwickeln eines Geschäftsvorganges über einen ungesicherten Übertragungskanal unter Verwendung einer gespeicherten kundenspezifischen Information.
Derartige Verfahren sind aus den US-PSen 37 11 645, 39 56 615 und 39 38 091 bekannt. Sie sehen eine Verschlüsselung der den Geschäftsvorgang betreffenden Nachricht vor der Übertragung auf dem ungesicherten Nachrichtenkanal und eine Entschlüsselung am Bestimmungsort vor und bedienen sich dazu entweder eines festen Schlüssels oder eines zusammen mit der Nachricht übertragenen veränderlichen Schlüssels, der entweder vom Benutzer geliefert oder aus vom Benutzer gelieferten Informationen gebildet wird.
Die bekannten Verfahren haben den Nachteil, daß sie für die Nachrichtenübertragung an beiden Enden des Nachrichtenkanals zwei genau aufeinander abgestimmte Schlüssel gerate benötigen. Es muß bei ihnen stets die den Benutzer kennzeichnende Information, die sogenannte "persönliche Identifizierungsnummer" (PIN), mitübertragen werden und eine Abwicklung des Geschäftsvorganges über das Telefon ist bei ihnen nicht ohne weiteres möglich.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Augabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum gesicherten Abwickeln eines
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Geschäftsvorganges über einen ungesicherten Nachrichtenkanal der eingangs genannten Art zu schaffen, das bzw. die ohne speziell aufeinander abgestimmte Schlüssel gerate und ohne die Übertragung der Benutzerkennzeichnung auskommt und für eine Fernbenutzung, etwa über das Telefonnetz, geeignet ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren dieser Gattung erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß durch logische Kombination einer vorzugsweise laufenden Codenummer (SEQ) mit einer benutzerspezifischen Codeinformation (PIN) ein erstes Codewort (TRAC) gebildet wird, daß das erste Codewort (TRAC) zusammen mit der zu seiner Bildung verwendeten Codenummer (SEQ) dem Benutzer übermittelt wird, daß durch Entschlüsseln aus der gespeicherten kundenspezifischen Information die kundenspezifische Codeinformation (PIN) wieder hergestellt und zusammen mit der vom Benutzer übermittelten Codenummer (SEQ) zu einem zweiten Codewort (TRAC) kombiniert wird und daß zur Bestimmung der Berechtigung des Benutzers zum Abwickeln des Geschäftsvorganges das vom Benutzer übermittelte erste Codewort (TRAC) mit dem zweiten Codewort (TRAC) verglichen wird.
Bei einem solchen Verfahren werden keine aufeinander abgestimmten Schlüssel gerate benötigt, so daß es eine größere Flexibilität bei der Datenübertragung aufweist und eine erheblich geringere Rüstzeit beim Aufbau der Verbindungen erfordert. Es hat den weiteren Vorteil, daß es von einer einzigen Zentralstation aus durchgeführt werden kann, die wie ein Datenschalter arbeitet, der eine ganze Anzahl von Endeinrichtungen bedienen kann. Schließlich kann das Verfahren über das gewöhnliche Telefonnetz ausgeführt werden, wobei dann die Zentralstation die Berechtigung zur Abwicklung des Geschäftsvorganges erteilt.
Das Verfahren nach der Erfindung stel,lt weitgehend eine Weiter-
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bildung des Gegenstandes der Anmeldung P 29 16 454.3 der Anmelderin dar.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung in einigen AusfUhrungsbeispielen einer besonders vorteilhaften Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens näher erläutert, wobei sich weitere Vorteile, Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben. Es zeigen:
Figur 1A ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, bei welchem ein Geschäftsvorgang in gesicherter Weise von einer räumlich entfernten Einrichtung aus ab
gewickelt werden kann,
Figur 1B ein Flußdiagramm der Anordnung nach Figur 1A,
Figur 2 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispieles der Erfindung, bei welchem eine Zentralstation vorgesehen ist, die über Telefon die Berechtigung zur Abwicklung eines
Geschäftsvorganges erteilt, und
Figur 3 ein Flußdiagramm für die Anordnung nach Figur 2.
In den Figuren 1A und 1B sind eine Einrichtung und ein Verfahren zum Verbessern der Sicherheit zwischen zwei Stationen übertragener Daten dargestellt. Dabei wird die erhöhte Sicherheit dadurch erreicht, daß von der Benutzerstation bis zur Bestimmungsstation keine Angaben über die persönliche Identifizierungsnummer (PIN) übertragen werden müssen.
Die persönliche Identifizierungsnummer (PIN) einer zum Abwickeln eines Geschäftsvorganges befugten Person ist in verschlüsselter Form (PIN1) zusammen mit dem hierbei verwendeten Schlüssel abgespeichert. Dann ist ein System vorgesehen, welches es dem befugten Benutzer ermöglicht, verschiedene gesichert auszuführende Geschäftsvorgänge von fern abzuwickeln, ohne aufeinander abgestimmte Verschlüssler-Entschlüssler-Paare zu benötigen und ohne dabei hinsichtlich der Sicherheit des Systems Kompromisse eingehen zu müssen.
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In diesem Ausführungsbeispiel werden Daten 81 (MSGE), die gegen eine Veränderung oder eine unberechtigte Benutzung geschützt werden sollen, beispielsweise die Kontonummer, der zu überweisende Geldbetrag, die Art der Übertragung usw., mit einer laufenden Codenummer, beispielsweise dem Datum und der Zeitangabe, kombiniert und einem Verschlüsslermodul 83 zugeführt. Das Verschlüsslermodul 83 kann dabei den Verschlüsslungs-Entschlüsslungs-Algorithmus des amerikanischen National Bureau of Standards realisieren, der von dem US-Wirtschaftsministerium als Bundesnorm für die Informationsverarbeitung empfohlen wird. Das Verschlüsslermodul 83 kann aber auch den Algorithmus gemäß der US-PS 39 38 091 realisieren. Die Daten können dabei in Klartext oder in bereits verschlüsselter Form vorliegen.
Weiterhin gibt der berechtigte Benutzer seine PIN über ein Tastenfeld 87 oder eine andere Eingabevorrichtung als weiteres Eingangssignal für das Verschlüsslermodul 83 ein. Das Verschlüsslermodul 83 nimmt die beiden Eingangsdaten entweder als beliebige Kombination aller Eingangsbits oder in dem in Figur 1A dargestellten Format entgegen und verschlüsselt diese Eingangsinformation gemäß dem verwendeten Algorithmus in ein Ausgangssignal mit N Bits (Figur 1A). Ein Teil davon gilt als übertragungs-Berechtigungssignal (TRAC) 89 und ein anderer Teil davon als Quittungssignal (ACK-TRAC) 91 für dieses Berechtigungssignal 89.
Lediglich die Nachricht MSGE,die Codenummer (SEQ) und das Berechtigungssignal TRAC wird dann über einen Nachrichtenkanal 93 zu einer entfernten Bestimmungsstation übertragen. Die persönliche Identifizierungsnummer PIN des berechtigten Benutzers wird weder übertragen, noch in einem Speicher abgespeichert.
Der Nachrichtenkanal 93 kann sehr einfach aufgebaut sein und aus einer Daten- oder Tonfrequenzverbindung über eine Telefonleitung oder auch aus einer schriftlichen Telex- oder Postverbindung be-
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stehen. Da das TRAC-Signal 89 aus den Daten PIN, SEQ und MSGE erzeugt worden ist, wird jede Veränderung dieser Daten, beispielsweise bei einem unberechtigten Versuch, eine Geldabhebung zu wiederholen, das übertragene TRAC-Signal 89 verändern und damit erkennbar werden. Das empfangene Signal auf dem Nachrichtenkanal 93 wird mit Hilfe eines Rechners 95 auf die Übereinstimmung der TRAC-Signale überprüft. Zunächst wird ein Speicher 96 aufgerufen, und die PIN des befugten Benutzers zu erhalten, die zusammen mit dem verwendeten Schlüssel in verschlüsselter Form abgespeichert worden war. Mit Hilfe der verschlüsselten PIN, dem Wert PIN1, und dem Schlüssel kann die PIN des befugten Benutzers wiederhergestellt werden. Sie steht dann, allerdings nur intern, zur Wiederherstellung des TRAC-Signals am Bestimmungsort zur Verfügung. Die so wiederhergestellte PIN aus dem Speicher 96 und die übertragenen Daten MSGE und SEQ aus dem Nachrichtenkanal 93 werden in einem Verschluss!ermodul 97 entschlüsselt, das genau nach dem gleichen Algorithmus arbeitet, wie das Verschlüsslermodul 83, und die Daten auch in dem gleichen Format verwendet.
Das Verschlüsslermodul 97 gibt ein TRAC-Signal 99 und ein ACK-TRAC-Signal 101 ab, das genauso wie das Ausgangssignal des Verschlüsslermoduls 83 N bits lang ist. Bei ordnungsgemäßer Übertragung muß daher das TRAC-Signal 89 identisch sein mit dem wiederhergestellten TRAC-Signal 99. Diese beiden TRAC-Signale werden in einem Vergleicher 103 miteinander verglichen und ergeben ein Ausgangssignal 105, das die Übereinstimmung der beiden TRAC-Signale angibt. Das Ausgangssignal 105 läßt bei seinem Auftreten das ACK-TRAC-Signal 10T eine Torschaltung passieren das dann als Signal 109 über den Nachrichtenkanal 93 an die Ausgangsstelle zurückübertragen wird. Gleichzeitig verarbeitet der Rechner 95 das MSGE-Signal, um beispielsweise ein Konto zu belasten, einen Speicherbereich auf den neuesten
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Stand zu bringen oder dergleichen. Wenn in dem Vergleicher 103 keine Übereinstimmung der beiden TRAC-Signale festgestellt wird, erfolgt keine Verarbeitung des MSGE-Signals, und es wird an die Ausgangsstelle ein geeignetes Signal dafür zurückgesandt, daß der Geschäftsvorgang nicht ausgeführt werden konnte.
Bei Übereinstimmung der beiden TRAC-Signale wird das sich ergebende ACK-TRAC-Signal 101 als Signal 109 zurückübertragen und an der Ausgangsstelle in einem Vergleicher 107 mit dem dort erzeugten ACK-TRAC-Signal 91 verglichen. Auch diese beiden Signale müssen über eine ordnungsgemäßen Übertragung übereinstimmen. Ein Nichtübereinstimmen der beiden ACK-TRAC-Signale 109 und 91 zeigt daher an, daß mindestens eine der Angaben verändert worden ist; aus denen die ACK-TRAC-Signale erzeugt worden sind, und verhindert ebenfalls eine Abwicklung des Geschäftsvorganges.
Wenn dagegen ein Ausgangssignal 110 des Vergleichers 107 anzeigt, daß die beiden ACK-TRAC-Signale 109 und 91 übereinstimmen, kann dieses Ausgangssignal 110 dazu dienen, die erfolgte Abwicklung des Geschäftsvorganges anzuzeigen.
Das in den Figuren 1A und 1B dargestellte System stellt sicher, daß der Benutzer identisch ist mit der Person, deren verschlüsselte PIN an dem Bestimmungsort, beispielsweise in einer Bank, abgespeichert ist. Die Nachricht MSGE kann nicht verändert oder noch einmal ausgeführt werden, ohne daß dies sofort entdeckt wird, so daß die üblichen Datenübertragungskanäle verwendet werden können, ohne daß darunter die Sicherheit des ganzen Systemes leidet. Nirgendwo in dem gesamten System wird die PIN des Benutzers im Klartext übertragen,und es stehen für spätere Abrechnungszwecke ausreichend Prüfpunkte zur Verfügung, an denen Aufzeichnungen erzeugt werden können.
In den Figuren 2 und 3 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, das eine Abwicklung von Geschäftsvorgängen über das Telefon er-
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möglicht und es somit gestattet, über das Telefon Rechnungen zu zahlen, Überweisungen auszuführen usw. In diesem Ausführungsbeispiel ist eine Zentralstation 231 für die Bildung von TRAC-Signalen vorgesehen;, die von einem Benutzer 233 über eine TeIefonverbindung erreicht werden kann. Der Benutzer 233 braucht lediglich - mündlich oder mit Hilfe der Wählscheibe oder der Wähltasten - seine PIN ohne weitere Information einzugeben. Diese PIN wird in der Zentralstation 231 in einem Verschlüsslermodul 235, das den Verschlüsslermodulen 83 und 97 entspricht, mit einer Codenummer von einem Generator 237 kombiniert, so daß in der beschriebenen Weise ein TRAC-Signal 239 entsteht. Das TRAC-Signal 239 wird zusammen mit der Codenummer SEQ, die bei der Erzeugung des TRAC-Signals verwendet worden war, über die Telefonverbindung an den Benutzer 233 zurückübertragen.
Die Zentralstation 231 braucht also gar nicht die Identität des Benutzers zu kennen, und braucht lediglich eine Codenummer zu liefern, beispielsweise das Datum, eine laufende Ordnungsnummer, ein Tagescode der Bank 241 usw, um in dem Verschlüsslermodul 235 das TRAC-Signal 239 zu bilden. Der Benutzer 233 hat damit sämtliche Informationen, die er zur Abwicklung seines Geschäftsvorganges bei der Bank 241 benötigt.
Der Benutzer kann nunmehr, beispielsweise über Telefon, mit der Bank 241 in Verbindung treten und mit Hilfe seiner Nachricht MSGE die Anweisung geben, eine Rechnung zu zahlen, eine Überweisung auszuführen usw. Er sichert diese Anweisungen dadurch, daß er seinen Namen, seine Kontonummer usw angibt, die in einem Speicher 245 der Bank 241 zusammen mit der zugehörigen PIN abgespeichert ist. Weiterhin gibt er die Daten TRAC und SEQ, die er von der Zentralstation 231 erhalten hatte, an die Bank 241 weiter, welche diese Daten weiterverarbeitet. Die Bank 241 liest aus dem Speicher 245 die PIN des Benutzers ab und gibt sie mit der Codenummer SEQ, die sie von dem Benutzer
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233 erhalten hat, in ein Entschlüsslermodul 247, das nach genau dem gleichen Algorithmus arbeitet, wie das VerschlUsslermodul in der Zentralstation 231. Das in dem Entschlüsslermodul 247 gebildete TRAC-Signal wird dann in einem Vergleicher 249 mit dem von dem Benutzer 233 eingegebenen TRAC-Signal verglichen. Der Vergleicher 249 gibt dann bei Übereinstimmung dieser beiden TRAC-Signale ein Auslösesignale 251 an eine Torschaltung 253 ab, welches anzeigt, daß es sich um einen befugten Benutzer 233 gehandelt hat, und die Torschaltung 253 zur Weiterleitung der Nachricht MSGE öffnet, so daß der betreffende Geschäftsvorgang abgewickelt werden kann.
Auf diese Weise kann ein Benutzer 233 sowohl seine Identität als auch die Sicherheit seiner PIN bewahren, weil er immer nur Teile dieser Information offenbaren muß. Dennoch ist er in der Lage, den Geschäftsvorgang mit einem hohen Grad an Sicherheit gegen unbefugte Manipulation seines Kontos telefonisch abzuwickeln.
In jedem der beschriebenen Ausführungsbeispiele kann jederzeit zusätzliche Information, wie beispielsweise MSGE- oder andere Datensignale, zusammen mit den TRAC-Signalen übertragen werden.
Dabei können die MSGE- oder anderen Datensignale die ersten Zeichen für einen Eingang eines Verschlüsselungsmoduls darstellen und die Anzahl der Bits in dem PIN angeben oder dergleichen. Weiterhin können anstelle der beschriebenen laufenden Codenummern auch Zufallszahlen benutzt werden oder auch Codenummern anstelle der in den Verschluss!ern verwendeten Zufallszahlen. Hierdurch kann erreicht werden, daß sich bei aufeinanderfolgenden Geschäftsvorgängen keine Wiederholungen von Datenfolgen ergeben. Unter einem "Benutzer" soll sowohl eine Einzelperson, als auch eine Korrespondenzbank oder dergleichen verstanden werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung bleibt eine geheime PIN auch innerhalb des Systems ständig geheim, weil sie verschlüsselt ge-
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speichert wird und lediglich intern wiederhergestellt wird. Hierdurch wird die Erzeugung des TRAC-Signals sehr vereinfacht, so daß es auch von einfachen, taschenrechnerähnlichen Geräten gebildet werden kann, die das Verschluss!ermodul enthalten.
Dieses TRAC-Signal kann dann ganz offen über Telefon, Telex und dergleichen weiter übertragen werden, ohne daß es oder die zusammen mit ihm übertragene Nachricht unbemerkt verändert werden kann. Ein solches Gerät beim Benutzer kann für alle eingegebenen Daten, einschließlich PIN und SEQ, das zugehörige TRAC-Signal errechnen, das dann zu einer eindeutigen Kennzeichnung des Benutzers für diesen Geschäftsvorgang wird. Hierdurch stehen auch schriftliche Aufzeichnungen des Geschäftsvorganges leichter zur Verfügung als bei der jetzt üblichen Mikroverfilmung von Belegen.
Weiterhin kann die Berechnung des TRAC-Signals auch völlig von dem übrigen Geschäftsvorgang getrennt werden und mit der Zentralstation über ganz gewöhnliche Nachrichtenkanäle, wie der Post, dem Telefon usw, Verbindung aufgenommen werden. Mit dem so gewonnenen TRAC-Signal kann dann der Benutzer einen gesicherten Geschäftsvorgang mit der Bank ebenfalls über solche einfachen Nachrichtenkanäle abwickeln.
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e e r s e 11 e

Claims (2)

  1. Int. Az.: Fall 177/80 * ' '
    Atalla Technovati ons 25. September 1980
    PATENTANSPRÜCHE
    (L/ Verfahren zum gesicherten Abwickeln eines Geschäftsvorganges über einen ungesicherten Übertragungskanal unter Verwendung einer gespeicherten kundenspezifischen Information, dadurch gekennzeichnet, daß durch logische Kombination einer vorzugsweise laufenden Codenummer (SEQ) mit einer benutzerspezifischen Codeinformation (PIN) ein erstes Codewort (TRAC) gebildet wird,
    daß das erste Codewort (TRAC) zusammen mit der zu seiner Bildung verwendeten Codenummer (SEQ) dem Benutzer übermittelt wird,
    daß durch Entschlüsseln aus der gespeicherten kundenspezifischen Information die kundenspezifische Codeinformation (PIN) wieder hergestellt und zusammen mit der vom Benutzer übermittelten Codenummer (SEQ) zu einem zweiten Codewort (TRAC) kombiniert wird
    und daß zur Bestimmung der Berechtigung des Benutzers zum Abwickeln des Geschäftsvorganges das vom Benutzer übermittelte erste Codewort (TRAC) mit dem zweiten Codewort (TRAC) verglichen wird.
  2. 2. Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Entschlüssler (235, 247) mit je zwei Eingängen und einem Ausgang für die Bildung eines Codewortes (TRAC) jeweils entsprechend den gleichen logischen Kombinationen der Signale an den beiden Eingangen vorgesehen sind,
    daß dem ersten Entschlüssler (235) an einem Eingang die Codenummer (SEQ) und an dem anderen Eingang entsprechend einem vom Benutzer (233) übermittelten Wert die kundenspezifische Codeinformation (PIN) zuführbar ist,
    130017/0589
    ORfGlNAL INSPECTED
    Int. Az.: Fall 177/80
    Atalla Technovati ons - 2 -
    daß das am Ausgang des ersten Entschlüsslers (235) entstehende erste Codewort (TRAC) zusammen mit der jeweiligen Codenummer (SEQ) an den Benutzer (233) Übermittel bar ist, daß dem zweiten Entschlüssler (247) an einem Eingang durch eine vom Benutzer (233) auslösbare Speichervorrichtung (245) die kundenspezifische Codeinformation (PIN) und an dem anderen Eingang entsprechend einem vom Benutzer (233) übermittelten Wert die jeweilige Codenummer (SEQ) zuleitbar ist und daß ein Vergleicher (249) mit zwei Eingängen und einem Ausgang (251) zur Bildung eines Auslösesignals für den Geschäfts vorgang vorhanden ist, dem an einem Eingang das Codewort (TRAC) am Ausgang des zweiten Entschlüssler (247) und an dem anderen Eingang entsprechend einem vom Benutzer (233) übermittelten Wert ein zweites Codewort (TRAC) zuführbar ist.
    ORIGINAL INSPECTED
DE19803036596 1979-10-09 1980-09-27 Verfahren zum gesicherten abwickeln eines geschaeftsvorganges ueber einen ungesicherten nachrichtenkanal Ceased DE3036596A1 (de)

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DE19803036596 Ceased DE3036596A1 (de) 1979-10-09 1980-09-27 Verfahren zum gesicherten abwickeln eines geschaeftsvorganges ueber einen ungesicherten nachrichtenkanal

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