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WO2002011081A1 - Datenträger mit optischem speicher - Google Patents

Datenträger mit optischem speicher Download PDF

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Publication number
WO2002011081A1
WO2002011081A1 PCT/EP2001/004742 EP0104742W WO0211081A1 WO 2002011081 A1 WO2002011081 A1 WO 2002011081A1 EP 0104742 W EP0104742 W EP 0104742W WO 0211081 A1 WO0211081 A1 WO 0211081A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
data carrier
memory
microprocessor
reading device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2001/004742
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Frank C. Bormann
Dirk Fischer
Alfred Fiedler
Rolf WOLLSCHLÄGER
Frank Kappe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Idemia Germany GmbH
Original Assignee
Orga Kartensysteme GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE2000137176 external-priority patent/DE10037176C2/de
Priority claimed from DE2000137174 external-priority patent/DE10037174C2/de
Application filed by Orga Kartensysteme GmbH filed Critical Orga Kartensysteme GmbH
Priority to AU2001262236A priority Critical patent/AU2001262236A1/en
Publication of WO2002011081A1 publication Critical patent/WO2002011081A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • G06Q20/4097—Device specific authentication in transaction processing using mutual authentication between devices and transaction partners
    • G06Q20/40975—Device specific authentication in transaction processing using mutual authentication between devices and transaction partners using encryption therefor

Definitions

  • the invention relates to methods for storing and reading out data on a data carrier with optical memory, a corresponding data carrier and a writing and / or reading device for writing or reading data stored on the data carrier, in particular for carrying out the method according to the preamble of the relevant claims.
  • the invention relates to data carriers in the form of a conventional chip card which has a chip module implemented in it, such as, for. B. a microprocessor chip module with a non-volatile memory (e.g. EEPROM). Since today's non-volatile memories of such a chip module typically only have a memory capacity of 64 Kbytes, the use of a chip card, in particular the amount of data to be stored, is very limited.
  • a chip card in particular the amount of data to be stored, is very limited.
  • chip cards which have an optical data memory in the manner of a CD-ROM. Amounts of data of a few MByte can be stored on such an optical data storage device.
  • Such a chip card is e.g. described in DE 42 42 247 C2 and WO 99/00765 A1.
  • the CD-ROM data of the data carrier can be read out in the CD drive of a personal computer or a conventional CD player.
  • a further development of the data carrier card with CD-ROM memory is the use of an optical data memory of the DVD type. This allows the amount of data to be stored to be increased further.
  • a data carrier card is known from WO 01/04905 A1 and EP 1 043 684 A1.
  • a data carrier card with a holographic data memory is known, which consists of a polyester film and works in reflection.
  • a reflective film is applied on one side to the data carrier body and, depending on the wavelength of the laser radiation striking it, is either reflective or transmissive or transparent to laser radiation.
  • a holographic data memory in the form of a polarization-sensitive polymer film is arranged above this reflection film. Large amounts of data can also be stored on such a holographic memory.
  • Key is stored on the electronic chip of a chip card.
  • the key is first read out by an authorized writing and / or reading device.
  • the encrypted data are then read out of the optical memory and decrypted in the writing and / or reading device using the key.
  • Such a method is described in EP 1 043 684 A1 cited above.
  • a disadvantage of the method described above is the lack of data security, since the secret key is exchanged between the chip card and the writing and / or reading device and is held there at least for the duration of the decoding of the optical data.
  • the writing and / or reading device is generally not a secure environment, so that the key can possibly be spied on by third parties.
  • the object of the present invention is, in particular, to provide a secure method for confidential storage or for reading out large amounts of data on a data carrier and in the provision of a data carrier suitable for this purpose and a write and / or read device suitable for this purpose.
  • An essential aspect of the invention is to use a (data) key and an associated cryptographic method or algorithm, such as.
  • the data carrier is preferably a data carrier card, such as in particular a chip card, which has an optical data memory in addition to a conventional chip module.
  • the optical data memory is replaced by a data memory according to the CD standard (eg CD-ROM, CD-R, CD-RW) or DVD standard (eg DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVR- red, DVR-blue).
  • CD standard eg CD-ROM, CD-R, CD-RW
  • DVD standard eg DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVR- red, DVR-blue.
  • a CD or DVD data memory has a relatively high storage capacity and allows the storage of large ones
  • the optical data storage can also be implemented by a magneto-optical (MO) Data storage are formed.
  • MO magneto-optical
  • the actual MO layer is located between two protective layers and has a uniform magnetization from the day of its manufacture.
  • This storage layer is hard magnetic
  • the storage layer there briefly heats up to around 200 ° C. This leads to a local loss of magnetization. During the subsequent cooling process, the storage layer now takes on exactly the magnetization that is imparted to it by an external magnetic field.
  • the optical data memory is formed by a holographic data memory (HDS) (e.g. HoloDisk Format InPhase Corp.).
  • HDS holographic data memory
  • a holographic data memory has a high storage capacity or a high one
  • the optical memory is formed by a photorefractive crystal or a photopolymer.
  • a photopolymer is to be understood in particular as a polymer which is photosensitive to laser radiation. Such a polymer is described in EP-A1-0704513.
  • a polymer which has one or more properties of the polymer or the polymers described in EP-A1-0704513.
  • a rewritable polymer is used (e.g. photoaddressable polymer PAP, azobenzene side chain polyester).
  • a polymer is used which is compatible with one or more Polycarbonate (PC), polyvinyl chloride (PVC), acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyethylene terephthalate (PET) films can be laminated to a film composite.
  • PC Polycarbonate
  • PVC polyvinyl chloride
  • ABS acrylonitrile-butadiene-styrene
  • PET polyethylene terephthalate
  • a polymer is particularly advantageous for card applications.
  • a polymer is used which has a high diffraction efficiency and / or a high refractive index. In such a polymer, data can be stored holographically or read from it in a particularly reliable manner.
  • Data storage in particular a holographic data storage, is formed by one or more storage cells which are arranged distributed over the surface or map surface of the data carrier.
  • the memory cells are "islands" in the laminated photopolymer film or plastic film, e.g.
  • PC Polycarbonate
  • PVC polyvinyl chloride
  • ABS acrylonitrile butadiene styrene
  • PET polyethylene terephthalate
  • the memory cells for preferably holographic storage of data are provided, in particular, at locations on the data carrier or the data carrier card that are unprinted on one or both sides in order to largely avoid influencing the laser radiation when writing or reading data into the memory cells.
  • the data memory according to the invention is formed by one or more memory cells, which are memory modules.
  • the memory modules are preferably prefabricated and inserted into one or more recesses of the data carrier or the data carrier card after the completion of the data carrier or the data carrier card, in particular a aforementioned chip card.
  • the one or more holographic memory modules are inserted into a cavity of the data carrier or the data carrier card, the shape and / or dimensions of which are similar to, or even identical to, the known cavity for receiving a known chip module ,
  • the holographic memory module If the holographic memory module is to be operated in transmission, care must be taken to ensure that transparent layers are only provided in the data carrier or in the data carrier card under the memory module for the laser radiation.
  • the holographic memory module is operated in reflection, care must be taken that a layer reflecting the laser radiation is provided under the memory module in the holographic memory module or in the data carrier or in the data carrier card.
  • the optical data storage which is preferably on a card body is arranged, medical and personal data of a patient is stored.
  • the optical data memory of such a patient data card for example, X-ray images and the patient's medical history, which can be several 10 Mbytes in size, can be optically stored.
  • the patient data card makes it easier for the attending doctor to diagnose and further treat the patient to whom the card in question is assigned.
  • data is stored in the optical data memory, which is preferably provided on a card body, the storage of which requires a storage medium with a high storage capacity (memory card).
  • data are particularly important when storing multimedia files.
  • Such data can be, for example, so-called MP3 files, such as MP3 music files in particular
  • MPEG video files that have been downloaded from the Internet, for example.
  • the files of such a memory card can then be played back, for example, by a corresponding, in particular portable, playback device.
  • a conventional SIM card for the mobile phone which has a SIM chip module, is provided with an optical data memory.
  • the data stored in the optical data memory of such a SIM card can be, for example, the data of a database and / or a geographical information system and / or (image) data of the cardholder, such as a passport photo of the authorized cardholder.
  • a data carrier according to the invention such as in particular a data carrier card with a conventional SIM module and an optical data memory according to the invention, could, for example, replace the conventional SIM card of a cell phone.
  • a location detection device such as a GPS
  • the user can then Module, a geographic information system can be made available for orientation, such as a car navigation system.
  • Another essential aspect of the invention is to store the key used to encrypt the data on the data carrier in encrypted or unencrypted form.
  • the data carrier is a conventional data carrier card with a chip module implemented in it
  • the key is stored in a non-volatile memory of the chip module.
  • the conventional chip module has a sequence-controlled microprocessor which controls access to the non-volatile memory of the chip module and, according to the invention, to the key stored in the non-volatile memory.
  • the data are read out in the optical memory in that the data stored in encrypted form in the optical memory is read out in whole or in part by an external writing and / or reading device, the writing and / or reading device read data via a contactless or contact interface to a microprocessor or an integrated circuit of the data carrier, on the microprocessor using a cryptographic method and at least one key stored there, the data is decrypted, the decrypted data via the contactless or contact interface are transmitted back to the writing and / or reading device, and the decrypted data in the Writing and / or reading device or another device are available for further use.
  • the data is written to the optical memory in the reverse order, with the data being encrypted by the microprocessor of the data carrier.
  • the complete decryption of the data by the microprocessor provides a very high level of security against spying on the secret key, since the key does not have to be read out of the microprocessor or cannot be read out at all.
  • the microprocessor represents the interface and decryption device, via which the encrypted data of the optical memory can be read out.
  • Another important aspect of the invention is that a
  • Data is exchanged between the external writing and / or reading device, such as in particular a terminal, and the data carrier, the microprocessor or integrated circuit carries out an authentication check of the external writing and / or reading device, and the integrated circuit after a positive authentication check of the
  • Writing and / or reading device enables storage and / or reading out of the encrypted data contained in the optical memory by the writing and / or reading device.
  • the storage and / or reading of the data takes place only after the correct entry of a personal identification number (PIN) of the authorized owner of the data carrier or the like, such as a biometric feature.
  • PIN personal identification number
  • the basis for a biometric method is to find a physiological or behavior-based characteristic of a person, which has a unique, individual character and can thus clearly identify the person.
  • physiological biometric methods are known among other things fingerprint, face and iris recognition.
  • signature and voice recognition are used as behavior-based methods.
  • the key with which the data stored on the optical data memory is encrypted varies from data carrier to data carrier.
  • the key can be, for example, a personal key of the authorized owner of the data carrier, such as B. the personal identification number (PIN) or the digital signature of the authorized owner.
  • the data of the optical memory are in CD / DVD / MO format, they are stored or read out by a CD / DVD / MO writing and / or reading device.
  • the data in the microprocessor of the data carrier can be stored or read in a known manner by means of a contactless or contact-type chip card reader.
  • contact-based communication between the microprocessor and a chip card reader is provided, the encrypted data in the optical memory being read out by the CD / DVD / MO reader and loaded into a buffer.
  • the rotation of the data carrier card in the CD / DVD / MO reading device is then stopped in a defined manner.
  • a contacting unit of the chip card reader in the CD / DVD / MO reading device moves onto corresponding contact surfaces of the chip card, the encrypted data in the buffer being transferred to the microprocessor via the contact-based interface, which decrypts it.
  • the decrypted data is then transferred to the buffer in the CD / DVD / MO reader via the contact interface and is available there for further use.
  • the encrypted data is read from the optical memory by the CD / DVD / MO reading device and loaded into a buffer.
  • the data card is removed from the CD / DVD / MO reading device and inserted into an external chip card reader, whereupon the cached, encrypted data are transferred from the buffer to the chip card reader and from there to the microprocessor, where they are decrypted and vice versa are transferred to the buffer for further use.
  • data stored on the microprocessor in particular generally accessible, unencrypted data, can be read out by a conventional card reader (downward compatibility).
  • Data on the optical memory can be accessed as far as possible using a conventional CD or DVD player be read out.
  • the entire communication and decryption of the data takes place via the microprocessor.
  • Figure 1 a data carrier card with an optical storage layer in
  • FIG. 2 flow diagram for a first method for writing or reading data into / from the data carrier card
  • FIG. 3 flow diagram for a further method for writing or
  • Storage layer - in top view; 5 shows the data carrier card of FIG. I in cross section along the line
  • FIG. 1 shows a card-shaped data carrier 1 with a microprocessor chip 2 (chip module) which has contact areas 6 which are arranged in a standardized arrangement with respect to the reference edges of the data carrier 1.
  • a microprocessor chip 2 chip module
  • the center of this memory area lies approximately in the middle in the free area of the data carrier and the edge of the optical memory 3 extends up to close to the card edges.
  • the center of the optical storage area 3 is formed by a receiving opening 5, which makes it possible to insert the data carrier into a conventional CD or DVD drive and to read data from the optical storage device.
  • the diameter of the memory area 3 is slightly smaller than the card width and is, for example, 45 mm, so that about 4 mm of free space to the adjacent card edges and to the adjacent circuit contacts 6 as usable space for the arrangement and positioning of a contact-type reading device for reading out the data in the chip module 2 remains.
  • the chip module 2 In addition to the contact-type interface formed by the contacts 6, the chip module 2 also has a contactless interface for communication with the outside world, which interface is formed by a coil or antenna arrangement 4, which allows wireless communication with a corresponding transponder (reading device).
  • Encrypted data are preferably stored in the optical storage area 3 and can only be decrypted using a corresponding cryptographic method using a secret key.
  • the key and the necessary cryptographic method are stored in the chip module 2, the decryption of the data stored in the optical memory only being possible by the chip module 2. The same applies to the encryption of data to be stored in the optical memory 3.
  • the data carrier 1 can also have a second segment, which can preferably be separated manually from the first segment, which has the optical data memory 3.
  • the chip module 2 with the microprocessor can have this second segment and can be inserted into the external card reader for decryption or encryption. In this way it is possible to opt
  • FIG. 2 shows the flow diagram for the encryption
  • the user is authenticated in a first step with respect to the microprocessor 2 (crypto processor) on the card 1.
  • the crypto processor 2 authenticates itself to the user.
  • Such a method can be carried out, for example, using the known challenge-response method. This is done using a verification device 16, which is preferably implemented as software.
  • the unencrypted data After successful authentication, the unencrypted data to be stored, for example from a personal computer 12 into a Transfer buffer 14 of the CD / DVD / MO drive 10.
  • the contactless interface 17 then sends this temporarily stored unencrypted data (or even while reading the unencrypted data) to the crypto processor 2, which then encrypts the data.
  • a symmetrical encryption method such as DES or IDEA
  • symmetrical methods allow much higher data throughput rates than asymmetrical methods.
  • the invention is not limited to the use of symmetrical methods, rather asymmetrical methods, such as. B. Use RSA and ECM procedures.
  • the now encrypted data is in turn transmitted through the transponder 17, i.e. the wireless interface, sent to a further buffer 13 in the CD / DVD / MO drive 10.
  • the optical data memory 3 of the data carrier 1 can now be written in a known manner.
  • the reading of the data from the optical data memory 3 takes place, likewise after a previous mutual authentication between the user and the crypto processor, in the reverse order.
  • the data are read from the CD / DVD / MO drive 10 in encrypted form from the optical memory 3 and stored in the intermediate memory 13. From here, the encrypted data is sent via the contactless interface 17 of the chip card reader 11 to the crypto processor 2, which receives it via the antenna 4, and is decrypted there using the existing key. The decrypted data are transferred back to the buffer memory 14 via the contactless interface 17 and can be read out there by the personal computer 12 for further use.
  • the flowchart of secure data storage with the aid of the crypto processor 2 on the chip card 1 shown in FIG. 2 presupposes that the CD / DVD / MO drive 10 must be expanded by a contactless card interface.
  • the transponder 18 can also be located outside the CD / DVD / MO drive 10 and receive the encrypted data from the output of the CD / DVD / MO drive 10. This method is shown in Figure 3.
  • a buffer 13, 14 is then also required for the external transponder 18 for the temporary storage of the data read, encrypted or decrypted by the CD / DVD / MO drive 10.
  • This buffer 13, 14 can, as shown in FIG. 3, be implemented within a personal computer 12 for further processing of the data. However, it is also conceivable that the buffer is located within the contactless card reader 11 (not shown).
  • Transponders 18 and buffers 13, 14 make it possible to ensure the secure exchange of data with the data card 1 without further interventions in the CD / DVD / MO player.
  • the contactless interface can also be replaced by a contact-based interface which is based on the
  • Data carrier 1 contacts existing contact areas 6 ( Figure 1).
  • the encryption and decryption of large amounts of data in the crypto processor 2 of a chip card 1 is limited by the contactless interface, for example in accordance with the relevant ISO / IEC series of standards 10536, 14443 and 15693.
  • the data transfer rate can be increased significantly through a contact-based interface.
  • a fast serial interface for example the well-known USB interface (Universal Serial Bus), is particularly suitable for this.
  • USB interface can be established via two unoccupied contact areas 6 on the chip module 2, which works, for example, with 40 Mbit / s data transfer.
  • the required hardware and software is contained in the microprocessor 2.
  • the encrypted data must be read out from the optical memory 3 of the data carrier 1 and loaded into a buffer. This is done using a CD / DVD / MO drive.
  • an integrated contact-type chip card terminal is provided in the CD / DVD / MO drive. After reading out the data from the optical storage area 3 of the card 1, the rotation of the data carrier card in the CD / DVD / MO drive is stopped in a defined manner.
  • a contacting unit of the chip card reader drives in the CD / DVD / MO drive on the contact surfaces 6 of the chip card 1.
  • the data is now transferred, for example via USB, to the crypto processor 2 on the card 1, which transfers it at a high data rate, eg 6.4 Mbit s (Hardware DES), decrypted.
  • the decrypted data is in turn transferred via USB to the buffer in the CD / DVD / MO drive and is available there for further use, for example in a personal computer.
  • a chip card terminal with USB connection external to the CD / DVD / MO drive is provided.
  • the encrypted data are read from the optical memory 3 of the card 1 in the CD / DVD / MO drive and e.g. transferred to a personal computer, where they are cached. It is important that no changes to the CD / DVD / MO drive are necessary, but that a commercially available CD / DVD / MO drive can be used.
  • the data card 1 can now be removed from the CD / DVD / MO drive and inserted into the external chip card terminal.
  • the temporarily stored, encrypted data are transferred from the PC to the chip card terminal and from there to the crypto processor 2 of card 1. There the data is decrypted and transferred back to the PC in the opposite way for further use.
  • the data carrier card 1 does not necessarily require a contactless interface for data transmission between the writing and / or reading device and the microprocessor, which means a cost saving.
  • a simple embodiment provides that a counterweight in the form of a clip is attached to the short side of the card in order to increase the weight there.
  • Another possibility is to position the receiving opening in the card for engaging the spindle of the CD / DVD / MO drive so that the corners of the card opposite the opening with the outer edge of the CD / DVD / MO receiving opening to match. This means that the card always lies on the outer edge of the receiving opening, at least at the corners.
  • an adapter which in addition to the center of gravity of the card also has a thickness of 0.76 mm to the standard thickness. Adapted 1.2 mm for DVD or CD. Such an adapter is known from WO 01/04905 A1.
  • FIG. 4 shows a top view of a data carrier card 100 with holographic memory 103.
  • the data carrier card 100 has a card body 101, a chip module 102 and one or more holographic memory cells 103, of which only a single memory cell 103 is shown in FIG. 4 for the sake of clarity.
  • holographic memory cells 103 these can be provided, for example, regularly or irregularly over the card surface, preferably in unprinted areas of the card surface.
  • the chip module 102 can in particular be a conventional chip module that is implemented in a card body.
  • a conventional one is preferred in the data carrier card 100 according to the invention
  • the microprocessor chip module has, in particular, a sequence-controlled microprocessor and a non-volatile memory, in which the (data) key with which the data stored in encrypted form in the holographic memory cell 103 has been encrypted is stored.
  • the key is preferably accessed under the (sole) control of the sequence-controlled microprocessor.
  • the microprocessor preferably causes the key to be transmitted to a writing and / or reading device after it has been released by the microprocessor during a
  • the writing and / or reading device can be, for example, a terminal. It can further be provided that the microprocessor only initiates the transmission of the key to the writing and / or reading device when the microprocessor has the correct personal identification number (PIN) of the authorized cardholder or the like, e.g. B. after an input via the writing and / or reading device has been transmitted.
  • PIN personal identification number
  • FIG. 5 shows the data carrier card 100 in cross section along the line A - A.
  • the data carrier card 100 consists at least along the line A - A of a transparent, largely scratch-resistant film or coating 104, preferably of PMMA, a first transparent film of polycarbonate 105 located above it , a second transparent film made of polycarbonate 105, a plastic film 106 above, which is coated with a photopolymer 107, and a further transparent, largely scratch-resistant film or coating 104, preferably again made of PMMA.
  • the largely scratch-resistant film 104 preferably has a thickness of approximately 100 ⁇ m, the transparent films made of polycarbonate 105 each have a thickness of approximately 200 ⁇ m and the plastic film 106 coated with a photopolymer 107 has a thickness of approximately 300 to 500 ⁇ m. It goes without saying that this is only an example of a possible design.
  • Data is stored with the aid of a suitable writing device which uses laser radiation to insert data into the photopolymer 107.
  • a suitable writing device which uses laser radiation to insert data into the photopolymer 107.
  • a major difference to CD, DVD or MO memories is that the data carrier does not have to be rotated to save and read out the data.
  • the writing device uses a laser beam to store the data, which is divided into a signal beam 108 and a reference beam 109.
  • the data to be stored are impressed on the signal beam 108 in the form of a pattern by a suitable modulator (not shown). If the reference beam and the signal beam strike the holographic storage layer or the photopolymer 107 and are superimposed there, they generate an interference pattern (not shown) representing the data to be stored there.
  • the alignment of the molecular dipoles in the storage layer 107 changes their refractive index, and an optical grating is formed in the storage layer which reproduces the interference pattern and thus ultimately the data to be stored. If such an optical grating is irradiated with the above-mentioned 10 reference steel 108, the bit pattern of the data 110 to be stored and thus the stored data stored in the optical grating can be reconstructed and made available in electronic form.
  • Storage layer 107 store data and read it from it via a corresponding laser reference beam 109.
  • the holographic storage layers shown in FIGS. 4 and 5 are operated in transmission. It goes without saying that the embodiments of the invention shown in FIGS. 1 to 4 can be modified such that a reflective layer is provided under the holographic memory layer if the holographic memory layers shown are to be operated in reflection.
  • transparent, largely scratch-resistant film or coating 105 transparent film made of plastic e.g. B.PC, PET, PVC or ABS

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren zur Speicherung und zum Auslesen von Daten auf einem Datenträger, einen Datenträger und eine Schreib- und/oder Lesevorrichtung. Mit einem (Daten-) Schlüssel und einem zugehörigen kryptographischen Verfahren bzw. Algorithmus, werden Daten verschlüsselt und diese verschlüsselten Daten in einem optischen Datenspeicher des Datenträgers, das z.B. im CD-/DVD-Format oder in Form eines holographischen Speicherelements ausgebildet sein kann, gespeichert. Die vollständige Ver- und Entschlüsselung der Daten des optischen Speichers erfolgt durch den Mikroprozessor des Datenträgers.

Description

Datenträger mit optischem Speicher
Die Erfindung betrifft Verfahren zur Speicherung und zum Auslesen von Daten auf einem Datenträger mit optischem Speicher, einen entsprechenden Datenträger und eine Schreib- und/oder Lesevorrichtung zum Schreiben bzw. Lesen von auf dem Datenträger gespeicherten Daten, insbesondere zur Durchführung der Verfahren, nach dem Oberbegriff der betreffenden Patentansprüche.
Insbesondere betrifft die Erfindung Datenträger in Form einer herkömmlichen Chipkarte, welche ein in ihr implementiertes Chipmodul aufweist, wie z. B. ein Mikroprozessor-Chipmodul mit einem nicht-flüchtigen Speicher (z.B. EEPROM). Da heutige nicht-flüchtige Speicher eines solchen Chipmoduls typischerweise lediglich eine Speicherkapazität von 64 KByte aufweisen, ist die Einsatzmöglichkeit einer Chipkarte, insbesondere die Menge der zu speichernden Daten, sehr beschränkt.
Stand der Technik sind ferner Chipkarten, die einen optischen Datenspeicher nach Art einer CD-ROM aufweisen. Auf einem solchen optischen Datenspeicher lassen sich Datenmengen von einigen MByte speichern. Eine derartige Chipkarte ist z.B. in der DE 42 42 247 C2 und der WO 99/00765 A1 beschrieben. Die CD-ROM Daten des Datenträgers lassen sich im CD- Laufwerk eines Personal Computers oder einem herkömmlichen CD-Spielers auslesen.
Eine Weiterentwicklung der Datenträgerkarte mit CD-ROM Speicher besteht in der Verwendung eines optischen Datenspeichers des DVD-Typs. Dadurch kann die zu speichernde Datenmenge weiter erhöht werden. Eine derartige Datenträgerkarte ist aus der WO 01/04905 A1 und der EP 1 043 684 A1 bekannt. Aus der WO 99/57719 ist eine Datenträgerkarte mit einem holographischen Datenspeicher bekannt, der aus einem Polyesterfilm besteht und in Reflexion arbeitet. Auf dem Datenträgerkörper ist einseitig eine Reflexionsfolie aufgebracht, die in Abhängigkeit von der Wellenlänge der auf sie auftreffenden Laserstrahlung entweder reflektierend oder durchlässig bzw. transparent für Laserstrahlung ist. Über dieser Reflexionsfolie ist ein holographischer Datenspeicher in Form einer polarisationsempfindlichen Polymerfolie angeordnet. Auf einem solchen holographischen Speicher lassen sich ebenfalls große Datenmengen speichern.
Bei einer Vielzahl von Anwendungen ist es notwendig, die auf dem Datenträger, insbesondere dem optischen Speicher, enthaltenen Daten zu verschlüsseln und sie nur einem authorisierten Personenkreis zugänglich zu machen. Zur Verschlüsselung werden kryptographische Verfahren unter Verwendung von mindestens einem Schlüssel angewandt, wobei der
Schlüssel auf dem elektronischen Chip einer Chipkarte gespeichert wird. Zur Entschlüsselung der Daten des optischen Speichers wird zunächst der Schlüssel durch ein authorisiertes Schreib- und/oder Lesegerät ausgelesen. Dann werden die verschlüsselten Daten aus dem optischen Speicher ausgelesen und im Schreib- und/oder Lesegerät anhand des Schlüssels entschlüsselt. Ein solches Verfahren wird in der oben zitierten EP 1 043 684 A1 beschrieben.
Nachteilig bei dem oben beschriebenen Verfahren ist die mangelnde Datensicherheit, da der geheime Schlüssel zwischen Chipkarte und dem Schreib- und/oder Lesegerät ausgetauscht wird und dort zumindest für die Dauer des Entschlüsseins der optische Daten gehalten wird. Das Schreibund/oder Lesegerät ist im allgemeinen keine sichere Umgebung, so dass der Schlüssel möglicherweise durch Dritte ausspioniert werden kann.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht insbesondere in der Bereitstellung eines sicheren Verfahrens zur vertraulichen Speicherung bzw. zum Auslesen großer Datenmengen auf einem Datenträger und in der Bereitstellung eines hierfür geeigneten Datenträgers sowie einer hierfür geeigneten Schreib- und/oder Lesevorrichtung.
Diese Aufgabe wird durch die in den betreffenden unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den zugeordneten unabhängigen Patentansprüchen angegeben.
Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, mit einem (Daten-) Schlüssel und einem zugehörigen kryptographischen Verfahren bzw. Algorithmus, wie z. B. einem bekannten RSA- ,ECM- (elliptic curve methode- ) , oder anderer Public-Key-Verfahren oder symmetrischer Verfahren, wie z.B. DES (data encryption Standard) oder IDEA (international data encryption algorithm) -Verfahren, Daten zu verschlüsseln und diese verschlüsselten Daten in einem optischen Datenspeicher des erfindungsgemäßen Datenträgers zu speichern. Bei dem Datenträger handelt es sich bevorzugt um eine Datenträgerkarte, wie insbesondere eine Chipkarte, die neben einem herkömmlichen Chipmodul einen optischen Datenspeicher aufweist.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der optische Datenspeicher durch einen Datenspeicher nach CD Standard (z.B. CD-ROM, CD-R, CD-RW) oder DVD-Standard (z.B. DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVR- red, DVR-blue) gebildet. Ein CD- bzw. DVD-Datenspeicher besitzt ein relativ hohes Speichervermögen und gestattet die Speicherung großer
Datenmengen selbst auf einer herkömmlichen (kleinen) Datenträgerkarte, wie insbesondere eine Chipkarte. So lassen sich beispielsweise einige zehn MByte an Daten in einem DVD-Datenspeicher einer erfindungsgemäßen Datenträgerkarte speichern.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann der optische Datenspeicher auch durch einen magnetooptischen (MO) Datenspeicher gebildet werden. Zwischen zwei Schutzschichten befindet sich die eigentliche MO-Schicht, die ab dem Tag ihrer Herstellung eine einheitliche Magnetisierung aufweist. Diese Speicherschicht ist hartmagnetisch
Betrachtet man jedoch den Brennfleck des Laserstrahles, erwärmt sich dort die Speicherschicht kurzzeitig auf etwa 200° C. Dies führt zum lokalen Verlust der Magnetisierung. Bei der anschließenden Abkühlung nimmt die Speicherschicht nun exakt jene Magnetisierung an, die ein außen vorhandenes Magnetfeld ihr aufprägt.
Beim Lesen der MO-Schicht bedient man sich dabei des in der Physik bekannten Kerr-Effekts, der mit der Polarisation eines Lichtstrahles zu tun hat. Ein Lichtstrahl, der von einer magnetischen Oberfläche reflektiert wird, reagiert auf die Magnetisierungsrichtung dieser Oberfläche
Bei einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird der optische Datenspeicher durch einen holographischen Datenspeicher (HDS) gebildet (z.B. HoloDisk Format InPhase Corp.). Ein holographischer Datenspeicher besitzt ein hohes Speichervermögen bzw. eine hohe
Speicherdichte und gestattet die Speicherung großer Datenmengen selbst auf einer herkömmlichen (kleinen) Datenträgerkarte, wie insbesondere eine Chipkarte. So lassen sich beispielsweise mehr als zwei Gigabyte an Daten in dem holographischen Datenspeicher einer erfindungsgemäßen Datenträgerkarte speichern.
Neben der hohen Speicherkapazität eines holographischen Datenspeichers hat ein solcher Datenspeicher den Vorteil, im Vergleich zu einer CD, DVD oder MO bei der die Daten seriell gespeichert werden, dass die Daten wesentlich schneller mittels einer geeigneten Laservorrichtung eingeschrieben und auch wieder ausgelesen werden können. Dies liegt an der parallelen, seitenweisen Speicherung des holographischen Datenspeichers. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der optische Speicher durch einen photorefrakiven Kristall oder ein Photopolymer gebildet. Unter einem Photopolymer soll insbesondere ein für Laserstrahlung photoempfindliches Polymer, verstanden werden. Ein solches Polymer ist in der EP-A1 -0704513 beschrieben.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Polymer vorgesehen, das eine oder mehrere Eigenschaften des in der EP- AI -0704513 beschriebenen Polymers bzw. der beschriebenen Polymere aufweist.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein wiederbeschreibbares Polymer verwendet (z.B. photoadressierbares Polymere PAP, Azobenzene Seitenkettenpolyester). Bei einer Ausgestaltung der Erfindung wird ein Polymer verwendet, das sich mit einer oder mehreren u.a. Polycarbonat- (PC), Polyvinylchlorid- (PVC), Acrylnitril-Butadien-Styrol- (ABS), Polyethylenterephtalat- (PET) -folien zu einem Folienverbund laminieren lässt. Ein solches Polymer ist insbesondere für Kartenanwendungen vorteilhaft. Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird ein Polymer verwendet, das einen hohen Beugungswirkungsgrad und/oder einen hohen Brechungsindex aufweist. In einem solchen Polymer lassen sich in besonders zuverlässiger Weise Daten holographisch speichern bzw. aus diesem auslesen.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der
Datenspeicher, wie insbesondere ein holographischer Datenspeicher, durch eine oder mehrere Speicherzellen gebildet, die über die Fläche bzw. Kartenfläche des Datenträgers verteilt angeordnet sind. Bei einer ersten Variante handelt es sich bei den Speicherzellen um "Inseln" in der einlaminierten Photopolymerfolie bzw. Kunststoffolie, z.B.
Polycarbonat- (PC), Polyvinylchlorid- (PVC), Acrylnitril-Butadien-Styrol- (ABS), Polyethylenterephtalat- (PET). Die Speicherzellen zur vorzugsweise holographischen Speicherung von Daten sind insbesondere an einseitig oder beidseitig unbedruckten Stellen des Datenträgers bzw. der Datenträgerkarte vorgesehen, um eine Beeinflussung der Laserstrahlung beim Einschreiben oder Auslesen von Daten in die Speicherzellen weitgehend zu vermeiden.
Bei einer zweiten Variante wird der erfindungsgemäße Datenspeicher, wie insbesondere ein holographischer Datenspeicher, durch eine oder mehrere Speicherzellen gebildet, die Speichermodule sind. Die Speichermodule werden bevorzugt vorgefertigt und nach der Fertigstellung des Datenträgers bzw. der Datenträgerkarte, insbesondere eine vorgenannte Chipkarte, in eine oder mehrere Ausnehmungen des Datenträgers bzw. der Datenträgerkarte eingefügt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, die ein oder mehreren holographischen Speichermodule in eine Kavität des Datenträgers bzw. der Datenträgerkarte einzufügen, die in ihrer Form und/oder in ihren Abmessungen der bekannten Kavität zur Aufnahme eines bekannten Chipmoduls ähnelt oder sogar identisch hiermit ist.
Soll das holographische Speichermodul in Transmission betrieben werden, so ist darauf zu achten, dass unter dem Speichermodul lediglich für die Laserstrahlung transparente Schichten im Datenträger bzw. in der Datenträgerkarte vorgesehen werden.
Soli das holographische Speichermodul hingegen in Reflexion betrieben werden, so ist darauf zu achten, dass unter dem Speichermodul eine die Laserstrahlung reflektierende Schicht im holographischen Speichermodul bzw. im Datenträger bzw. in der Datenträgerkarte vorgesehen wird.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden in dem optischen Datenspeicher, der vorzugsweise auf einem Kartenkörper angeordnet wird, medizinische und persönliche Daten eines Patienten gespeichert. In dem optischen Datenspeicher einer solchen Patientendatenkarte lassen sich beispielsweise Röntgenaufnahmen und die Krankengeschichte des Patienten, die einen Umfang von mehreren 10 MByte haben können, optisch speichern. Die Patientendatenkarte erleichtert dem behandelnden Arzt die Diagnose und Weiterbehandlung des Patienten, dem die betreffende Karte zugeordnet ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung werden in dem optischen Datenspeicher, der vorzugsweise auf einem Kartenkörper vorgesehen wird, insbesondere Daten gespeichert, deren Speicherung ein Speichermedium mit einer hohen Speicherkapazität erfordert (Speicherkarte). Solche Daten fallen insbesondere bei der Speicherung von Multimediadateien an. Bei solchen Daten kann es sich beispielsweise um sogenannte MP3-Dateien, wie insbesondere MP3-Musik-Dateien oder
MPEG-Video-Dateien, die beispielsweise aus dem Internet heruntergeladen worden sind, handeln. Die Dateien einer solchen Speicherkarte können dann beispielsweise von einem entsprechenden, insbesondere portablen Abspielgerät abgespielt werden.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine herkömmliche SIM-Karte für das Mobiltelefon, die ein SIM-Chipmodul aufweist, mit einem optischen Datenspeicher versehen. Bei den in dem optischen Datenspeicher einer solchen SIM-Karte gespeicherten Daten kann es sich beispielsweise um die Daten einer Datenbank und/oder eines geographischen Informationssystems und/oder um (Bild-)Daten des Karteninhabers, wie ein Passbild des autorisierten Karteninhabers, handeln. Ein erfindungsgemäßer Datenträger, wie insbesondere eine Datenträgerkarte mit einem herkömmlichen SIM-Modul und einem erfindungsgemäßen optischen Datenspeicher, könnte beispielsweise die herkömmliche SIM-Karte eines Mobiltelefons ersetzen. Dem Benutzer kann dann bei Verwendung eines Mobiltelefons mit einer Ortserfassungseinrichtung, wie einem GPS- Modul, ein geographisches Informationssystem zur Orientierung zur Verfügung gestellt werden, wie bei einem Auto-Navigationssystem.
Ein weiterer wesentlicher Aspekt der Erfindung besteht darin, den zur Verschlüsselung der Daten verwendeten Schlüssel auf dem Datenträger in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form zu speichern. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, bei der der Datenträger eine herkömmliche Datenträgerkarte mit einem in dieser implementierten Chipmodul ist, wird der Schlüssel in einem nichtflüchtigen Speicher des Chipmoduls gespeichert. Das herkömmliche Chipmodul weist einen ablaufgesteuerten Mikroprozessor auf, der den Zugriff auf den nichtflüchtigen Speicher des Chipmoduls und erfindungsgemäß auf den im nichtflüchtigen Speicher gespeicherten Schlüssel kontrolliert.
Bei einer alternativen oder ergänzenden Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen sein, den Schlüssel in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form und/oder in maschinenlesbarer Form auf dem Datenträger bzw. dem optischen Datenspeicher zu speichern bzw. ein- oder aufzubringen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Auslesen der Daten im optischen Speicher dadurch, dass die in dem optischen Speicher in verschlüsselter Form gespeicherten Daten ganz oder teilweise durch eine externe Schreib- und/oder Lesevorrichtung ausgelesen werden, die Schreib- und/oder Lesevorrichtung die ausgelesenen Daten über eine kontaktlose oder kontaktbehaftete Schnittstelle an einen Mikroprozessor bzw. einen integrierten Schaltkreis des Datenträgers übermittelt, auf dem Mikroprozessor unter Verwendung eines krypotgrahischen Verfahrens und mindestens eines dort gespeicherten Schlüssels eine Entschlüsselung der Daten durchgeführt wird, die entschlüsselten Daten über die kontaktlose oder kontaktbehaftete Schnittstelle zurück an die Schreib- und/oder Lesevorrichtung übermittelt werden, und die entschlüsselten Daten in der Schreib- und/oder Lesevorrichtung oder einer weiteren Vorrichtung zur weiteren Verwendung bereitstehen.
Ein Schreiben der Daten in den optischen Speicher erfolgt sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge, wobei auch hier die Verschlüsselung der Daten vom Mikroprozessor des Datenträgers durchgeführt wird.
Die vollständige Entschlüsselung der Daten durch den Mikroprozessor ergibt eine sehr hohe Sicherheit gegen Ausspähen des geheimen Schlüssels, da der Schlüssel nicht aus dem Mikroprozessor ausgelesen werden muss bzw. gar nicht ausgelesen werden kann. Der Mikroprozessor stellt die Schnittstelle und Entschlüsselungseinrichtung dar, über die die verschlüsselten Daten des optischen Speichers ausgelesen werden können.
Ein weiterer wichtiger Aspekt der Erfindung besteht darin, dass ein
Datenaustausch zwischen der externen Schreib- und/oder Lesevorrichtung, wie insbesondere ein Terminal, und dem Datenträger erfolgt, der Mikroprozessor bzw. integrierte Schaltkreis eine Authentifikationsprüfung der externen Schreib- und/oder Lesevorrichtung durchführt, und der integrierte Schaltkreis nach einer positiv verlaufenen Authentifikationsprüfung der
Schreib- und/oder Lesevorrichtung ein Speichern und/oder Auslesen der in dem optischen Speicher enthaltenden verschlüsselten Daten durch die Schreib- und/oder Lesevorrichtung freigibt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass das Speichern und/oder Lesen der Daten erst nach der korrekten Eingabe einer persönlichen Identifizierungsnummer (PIN) des autorisierten Inhabers des Datenträgers oder dgl., wie beispielsweise ein biometrisches Merkmal, erfolgt. Die Grundlage für einem biometrisches Verfahren ist es ein physiologische oder verhaltensbasiertes Merkmal einer Person zu finden, das einen einzigartigen, individuellen Charakter hat und dadurch die Person eindeutig identifizieren kann. Als physiologische biometrische Verfahren sind unter anderem Fingerabdruck-, Gesichts- und Iriserkennung bekannt. Als verhaltensbasierte Verfahren kommen unter anderem Unterschriften- und Stimmerkennung zum Einsatz.
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass der Schlüssel mit dem die auf dem optischen Datenspeicher gespeicherten Daten verschlüsselt sind, von Datenträger zu Datenträger variiert. Bei dem Schlüssel kann es sich beispielsweise um einen persönlichen Schlüssel des autorisierten Inhabers des Datenträgers handeln, wie z. B. die persönliche Identifizierungsnummer (PIN) oder die digitale Signatur des autorisierten Inhabers.
Wenn die Daten des optischen Speichers im CD-/DVD-/MO- Format vorliegen werden sie durch eine CD-/DVD-/MO- Schreib- und/oder Leseeinrichtung gespeichert oder ausgelesen. Die Daten im Mikroprozessor des Datenträgers können in bekannter Weise durch ein kontaktloses oder kontaktbehaftetes Chipkartenlesegerät gespeichert oder ausgelesen werden.
In einer anderen bevorzugten Ausbildung der Erfindung ist eine kontaktbehaftete Kommunikation zwischen Mikroprozessor und einem Chipkartenlesegerät vorgesehen, wobei die verschlüsselten Daten im optischen Speicher durch die CD-/DVD-/MO-Lesevorrichtung ausgelesen und in einen Zwischenspeicher geladen werden. Die Rotation der Datenträgerkarte in der CD-/DVD-/MO- Lesevorrichtung wird dann definiert gestoppt. Eine Kontaktiereinheit des Chipkartenlesegeräts in der CD-/DVD- /MO- Lesevorrichtung fährt auf entsprechende Kontaktflächen der Chipkate, wobei die verschlüsselten Daten im Zwischenspeicher über die kontaktbehaftete Schnittstelle dem Mikroprozessor übergeben werden, der sie entschlüsselt. Die entschlüsselten Daten werden dann über die kontaktbehaftete Schnittstelle an den Zwischenspeicher in der CD-/DVD- /MO-Lesevorrichtung übergeben und stehen dort zur weiteren Verwendung bereit. Eine andere Ausgestaltung sieht vor, dass die verschlüsselten Daten vom optischen Speicher durch die CD-/DVD-/MO-Lesevorrichtung ausgelesen und in einen Zwischenspeicher geladen werden. Die Datenträgerkarte wird aus dem CD-/DVD-/MO-Lesevorrichtung entnommen und in ein externes Chipkartenlesegerät eingesteckt, worauf die zwischengespeicherten, verschlüsselten Daten vom Zwischenspeicher an das Chipkartenlesegerät und von dort an den Mikroprozessor übergeben werden, wo sie entschlüsselt und auf umgekehrtem Weg wieder in den Zwischenspeicher zur weiteren Verwendung übertragen werden.
Durch die Verwendung einer kontaktbehafteten Schnittstelle können auf dem Mikroprozessor gespeicherte Daten, insbesondere allgemein zugängliche, unverschlüsselte Daten, durch einen herkömmlichen Kartenleser ausgelesen werden (Abwärtskompatibilität).
Daten auf dem optischen Speicher (z.B. CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVDROM, DVD-R, DVD-RW, DVR-red, DVR-blue) ) können soweit zugänglich durch ein herkömmliches CD- oder DVD-Abspielgerät ausgelesen werden. Bei verschlüsselten Daten erfolgt die gesamte Kommunikation und Entschlüsselung der Daten über den Mikroprozessor.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von schematischen, nicht notwendigerweise maßstäblichen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichwirkende Teile bezeichnen. Es zeigt:
Figur 1 : eine Datenträgerkarte mit einer optischen Speicherschicht in
DVD-Format - in Draufsicht; Figur 2: Ablaufschema für ein erstes Verfahren zum Schreiben bzw. Lesen von Daten in/von der Datenträgerkarte;
Figur 3: Ablaufschema für ein weiteres Verfahren zum Schreiben bzw.
Lesen von Daten in/von der Datenträgerkarte; Figur 4: eine Datenträgerkarte mit einer holographischen
Speicherschicht -in Draufsicht; Figur 5: die Datenträgerkarte der Fig. I im Querschnitt entlang der Linie
A - A;
Figur 1 zeigt einen kartenförmigen Datenträger 1 mit einem Mikroprozessorchip 2 (Chipmodul), der Kontaktflächen 6 aufweist, die in genormter Anordnung zur den Bezugskanten des Datenträgers 1 angeordnet sind. Auf dem größeren freien Bereich neben dem Chipmodul 2 ist etwa zentrisch zu diesem Bereich ein optischer Speicherbereich 3 angeordnet, der aus einer spiralförmigen Datenspur nach Art einer CD- oder DVD-Anordnung ausgebildet ist. Um eine möglichst große Speicherkapazität des optischen Speichers 3 zu erreichen, liegt das Zentrum dieses Speicherbereichs etwa mittig in dem freien Bereich des Datenträger und der Rand des optischen Speichers 3 erstreckt sich bis nahe an die Kartenränder. Das Zentrum des optischen Speicherbereichs 3 wird durch eine Aufnahmeöffnung 5 gebildet, die es gestattet, den Datenträger in ein übliches CD- oder DVD-Laufwerk einzulegen und Daten aus dem optischen Speicher auszulesen. Der Durchmesser des Speicherbereichs 3 ist etwas kleiner als die Kartenbreite und beträgt beispielsweise 45 mm, so dass etwa 4 mm Freiraum zu den benachbarten Kartenrändern und zu den benachbarten Schaltkreiskontakten 6 als nutzbarer Raum für die Anordnung und Positionierung einer kontaktbehafteten Lesevorrichtung zum Auslesen der Daten im Chipmodul 2 verbleibt.
Neben der durch die Kontakte 6 gebildeten kontaktbehafteten Schnittstelle verfügt das Chipmodul 2 des weiteren über eine kontaktlose Schnittstelle zur Kommunikation mit der Außenwelt, welche Schnittstelle durch eine Spule bzw. Antennenanordnung 4 gebildet wird, die eine drahtlose Kommunikation mit einem entsprechenden Transponder (Auslesegerät) gestattet. Im optischen Speicherbereich 3 werden bevorzugt verschlüsselte Daten gespeichert, die nur mit einem entsprechenden kryptograhischen Verfahren unter Verwendung eines geheimen Schlüssel entschlüsselt werden können. Der Schlüssel sowie das notwenige kryptogaphische Verfahren sind in dem Chipmodul 2 gespeichert, wobei die Entschlüsselung der im optischen Speicher gespeicherten Daten nur durch das Chipmodul 2 erfolgen kann. Gleiches gilt für die Verschlüsselung von in dem optischen Speicher 3 zu speichernden Daten.
In einer weiteren Ausführungsform kann der Datenträger 1 auch ein zweites Segment aufweisen, dass sich vorzugsweise manuell von dem ersten Segment, welches den optischen Datenspeicher 3 aufweist trennen lässt. Diese zweite Segment kann das Chipmodul 2 mit dem Mikroprozessor aufweisen und zur Ent- bzw. Verschlüsselung in den externen Kartenleser eingelegt werden. Auf diese Weise ist es möglich den optischen
Datenspeicher während der Ent- bzw. Verschlüsselung in dem Lese- bzw. Schreibgerät verbleiben. In der Offenlegungsschrift DE 199 43 092 A1 ist ein solcher Datenträger beschrieben.
Figur 2 zeigt das Ablaufschema für die Verschlüsselung bzw.
Entschlüsselung der Daten des optischen Datenspeichers 3. Für die Verschlüsselung bzw. das Sehreiben von verschlüsselten Daten auf den optischen Datenspeicher 3 wird in einem ersten Schritt eine Authentisierung des Benutzers gegenüber dem Mikroprozessor 2 (Kryptoprozessor) auf der Karte 1 durchgeführt. Im Gegenzug authentisiert sich der Kryptoprozessor 2 gegenüber dem Benutzer. Ein solches Verfahren kann zum Beispiel nach dem bekannten Challenge-Response Verfahren durchgeführt werden. Die erfolgt anhand einer Verifikationseinrichtung 16, die vorzugsweise als Software implementiert ist.
Nach erfolgreicher Authentisierung werden die zu speichernden unverschlüsselten Daten, z.B. von einem Personal Computer 12 in einen Zwischenspeicher 14 des CD-/DVD-/MO-Laufwerkes 10 übertragen. Das kontaktlose Interface 17 sendet diese zwischengespeicherten unverschlüsselten Daten anschließend (oder bereits während des Einlesens der unverschlüsselten Daten) an den Kryptoprozessor 2, der dann eine Verschlüsselung der Daten vornimmt. Im Allgemeinen wird ein symmetrisches Verschlüsselungsverfahren, wie zum Beispiel DES oder IDEA eingesetzt, da symmetrische Verfahren wesentlich höhere Datendurchsatzraten erlauben als unsymmetrische Verfahren. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die Verwendung von symmetrischen Verfahren beschränkt, vielmehr lassen sich auch unsymmetrische Verfahren, wie z. B. RSA- und ECM-Verfahren einsetzen.
Die nun verschlüsselten Daten werden wiederum durch den Transponder 17, d.h. das drahtlose Interface, in einen weiteren Zwischenspeicher 13 im CD- /DVD-/MO-Laufwerk 10 gesendet. Mit diesen verschlüsselten Daten kann nun der optische Datenspeicher 3 des Datenträgers 1 auf bekannte Art und Weise beschrieben werden.
Das Lesen der Daten von dem optischen Datenspeicher 3 erfolgt, ebenfalls nach einer vorherigen, gegenseitigen Authentisierung zwischen Benutzers und Kryptoprozessor, in umgekehrter Reihenfolge.
Die Daten werden vom CD-/DVD-/MO-Laufwerk 10 in verschlüsselter Form aus dem optischen Speicher 3 ausgelesen und in dem Zwischenspeicher 13 abgelegt. Von hier werden die verschlüsselten Daten über die kontaktlose Schnittstelle 17 des Chipkartenlesers 11 zum Kryptoprozessor 2 gesendet, der sie über die Antenne 4 empfängt, und dort anhand des vorhandenen Schlüssels entschlüsselt. Die entschlüsselten Daten werden über die kontaktlose Schnittstelle 17 zurück an den Zwischenspeicher 14 übertragen und können dort zur weiteren Verwendung vom Personal Computer 12 ausgelesen werden. Das in Figur 2 dargestellte Ablaufschema der sicheren Datenspeicherung mit Hilfe des Kryptoprozessors 2 auf der Chipkarte 1 setzt voraus, dass das CD- /DVD-/MO-Laufwerk 10 um ein kontaktloses Karteninterface erweitert werden muss.
Dies muss nicht zwangsläufig so sein. Der Transponder 18 kann sich auch außerhalb des CD-/DVD-/MO-Laufwerks 10 befinden und die verschlüsselten Daten vom Ausgang des CD-/DVD-/MO-Laufwerkes 10 empfangen. Dieses Verfahren ist in Figur 3 dargestellt.
Man benötigt dann zu dem externen Transponder 18 ebenfalls einen Zwischenspeicher 13, 14 zur temporären Speicherung der vom CD-/DVD- /MO-Laufwerk 10 ausgelesenen, verschlüsselten oder entschlüsselten Daten. Dieser Zwischenspeicher 13, 14 kann sowohl, wie in Figur 3 dargestellt, innerhalb eines Personal Computers 12 zur Weiterverarbeitung der Daten realisiert werden. Es ist aber auch denkbar, das sich der Zwischenspeicher innerhalb des kontaktlosen Kartenlesers 11 befindet (nicht dargestellt).
Diese Zusatzgeräte, d.h. Transponder 18 und Zwischenspeicher 13, 14, ermöglichen es, ohne weitere Eingriffe in das CD-/DVD-/MO- Abspielgerät den sicheren Datenaustausch mit der Datenträgerkarte 1 zu gewährleisten.
In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung kann die kontaktlose Schnittstelle wegen der begrenzten Datentransferrate auch durch eine kontaktbehaftete Schnittstelle ersetzt werden, welche die auf dem
Datenträger 1 vorhandenen Kontaktflächen 6 kontaktiert (Figur 1). Der Ver- und Entschlüsselung großer Datenmengen im Kryptoprozessor 2 einer Chipkarte 1 wird durch die kontaktlose Schnittstelle, z.B. gemäß der relevanten ISO/IEC-Normenreihen 10536, 14443 und 15693, Grenzen gesetzt. Durch eine kontaktbehaftete Schnittstelle lässt sich die Datentransferrate wesentlich erhöhen. Hierfür kommt insbesondere eine schnelle serielle Schnittstelle, z.B. die bekannte USB Schnittstelle (Universal Serial Bus) in Betracht. Dazu kann über zwei nicht belegten Kontaktflächen 6 am Chipmodul 2 eine USB-Schnittstelle etabliert werden, die z.B. mit 40 Mbit/s Datentransfer arbeitet. Die benötigte Hard- und Software ist im Mikroprozessor 2 enthalten.
Um den optischen Datenspeicher 3 auf der Karte 1 zu lesen und die Ver- bzw. Entschlüsselung der Daten durch den Mikroprozessor 2 über eine kontaktbehaftete Schnittstelle 6 durchzuführen sind zwei unterschiedliche Ausführungsformen möglich.
Zunächst müssen die verschlüsselten Daten vom optischen Speicher 3 des Datenträgers 1 ausgelesen und in einen Zwischenspeicher geladen werden. Dies erfolgt durch ein CD-/DVD-/MO-Laufwerk.
In einer ersten Ausgestaltung ist im CD-/DVD-/MO-Laufwerk ein integriertes kontaktbehaftetes Chipkartenterminal vorgesehen. Nach dem Auslesen der Daten aus dem optischen Speicherbereich 3 der Karte 1 wird die Rotation der Datenträgerkarte im CD-/DVD-/MO-Laufwerk definiert gestoppt.
Eine Kontaktiereinheit des Chipkartenlesers fährt im CD-/DVD-/MO-Laufwerk auf die Kontaktflächen 6 der Chipkarte 1. Die Daten werden nun z.B. per USB dem Kryptoprozessor 2 auf der Karte 1 übergeben der sie mit hoher Datenrate, z.B. 6,4 Mbit/s (Hardware DES), entschlüsselt. Die entschlüsselten Daten werden wiederum per USB an den Zwischenspeicher im CD-/DVD-/MO-Laufwerk übergeben und stehen dort zur weiteren Verwendung, z.B. in einem Personal Computer, bereit. In einer zweiten Ausgestaltung ist ein zum CD-/DVD-/MO-Laufwerk externes Chipkartenterminal mit USB Anschluss vorgesehen.
Die verschlüsselten Daten werden im CD-/DVD-/MO-Laufwerk von dem optischen Speicher 3 der Karte 1 ausgelesen und z.B. an einen Personal Computer übergeben, wo sie zwischengespeichert werden. Wichtig ist, dass keine Änderungen am CD-/DVD-/MO-Laufwerk notwendig sind, sondern ein marktübliches CD-/DVD-/MO-Laufwerk eingesetzt werden kann.
Die Datenträgerkarte 1 kann nun aus dem CD-/DVD-/MO-Laufwerk entnommen und in das externe Chipkartenterminal gesteckt werden. Die zwischengespeicherten, verschlüsselten Daten werden vom PC an das Chipkartenterminal und von dort zum Kryptoprozessor 2 der Karte 1 übergeben. Dort werden die Daten entschlüsselt und auf umgekehrtem Weg wieder in den PC zur weiteren Verwendung übertragen.
Die Vorteile der beiden oben beschriebenen Ausgestaltungen sind, dass die Datenträgerkarte 1 nicht unbedingt ein kontaktloses Interface zur Datenübertragung zwischen Schreib- und/oder Lesegerät und Mikroprozessor benötigt, was eine Kostenersparnis bedeutet.
Ferner ergibt sich bei beiden kontaktbehafteten Verfahren eine Zeitersparnis beim Datentransfer, da die kontaktbehaftete Schnittstelle sehr schnell arbeitet.
Bei allen obengenannten Verfahren ist es notwendig, eine Chipkarte 1 nach ISO-Standard in einem CD-/DVD-/MO-Laufwerk rotieren zu lassen. Da die Rotationsachse nicht in der Mitte der Datenträgerkarte 1 liegt, entsteht bei Rotation der Karte zwangsläufig eine Unwucht, die ausgeglichen werden muss. Um eine fehlerfreie Datenübertragung zu ermöglichen und das
Laufwerk nicht zu beschädigen muss der Schwerpunkt der Datenträgerkarte in der Rotationsachse liegen. Eine einfache Ausgestaltung sieht vor, ein Ausgleichsgewicht in Form eines Clips an der kurzen Seite der Karte zu befestigen, um das Gewicht dort zu erhöhen.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Aufnahmeöffnung in der Karte zum Eingriff der Spindel des CD-/DVD-/MO-Laufwerks so zu positionieren, dass die der Öffnung gegenüberliegenden Ecken der Karte mit der Außenkante der CD-/DVD-/MO-Aufnahmeöffnung übereinstimmen. Damit liegt die Karte zumindest an den Ecken immer an der Außenkante der Aufnahmeöffnung an.
Es können jedoch auch direkt bei der Kartenfertigung entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung der Unwucht getroffen werden. Z.B. können bereits „Ausgleichsgewichte,, in die Karte 1 einlaminiert werden.
Ferner kann z.B. ein Adapter verwendet werden, welches zusätzlich zum Schwerpunkt der Karte auch deren Dicke von 0.76 mm auf die Standarddicke. 1.2 mm für DVD bzw. CD anpasst. Ein derartiges Adapter ist aus der WO 01/04905 A1 bekannt.
In Figur 4 ist eine Datenträgerkarte 100 mit holographischem Speicher 103 in einer Draufsicht dargestellt. Die Datenträgerkarte 100 weist einen Kartenkörper 101 , ein Chipmodul 102 und ein oder mehrere holographische Speicherzellen 103 auf, wovon in Figur 4 der Übersichtlichkeit halber lediglich eine einzige Speicherzelle 103 dargestellt. Im Fall von mehreren holographischen Speicherzellen 103 können diese beispielsweise regelmäßig oder unregelmäßig über die Kartenfläche, vorzugsweise in unbedruckten Bereichen der Kartenoberfläche, vorgesehen sein.
Bei dem Chipmodul 102 kann es sich insbesondere um ein herkömmliches Chipmodul handeln, das in einen Kartenkörper implementiert ist. Bevorzugt wird in der erfindungsgemäßen Datenträgerkarte 100 ein herkömmliches Mikroprozessor-Chipmodul implementiert. Das Mikroprozessor-Chipmodul weist insbesondere einen ablaufgesteuerten Mikroprozessor und einen : nichtflüchtigen Speicher auf, in dem der (Daten-) Schlüssel mit dem die in der holographischen Speicherzelle 103 verschlüsselt gespeicherten Daten verschlüsselt worden sind, gespeichert ist. Der Zugriff auf den Schlüssel erfolgt vorzugsweise unter der (alleinigen) Kontrolle des ablaufgesteuerten Mikroprozessors. Bevorzugtenweise veranlasst der Mikroprozessor die Übermittlung des Schlüssels an eine Schreib- und/oder Lesevorrichtung, nachdem diese von dem Mikroprozessor während eines
Authentifizierungsvorgangs als echt bzw. als zur Entschlüsselung der in der holographischen Speicherzelle 103 verschlüsselten Daten autorisiert befunden worden ist. Bei der Schreib- und/oder Lesevorrichtung kann es sich beispielsweise um ein Terminal handeln. Ferner kann vorgesehen sein, daß der Mikroprozessor die Übermittlung des Schlüssels an die Schreibund/oder Lesevorrichtung erst dann veranlasst, wenn dem Mikroprozessor die korrekte persönliche Identifizierungsnummer (PIN) des autorisierten Karteninhabers oder dgl., z. B. nach einer Eingabe über die Schreibund/oder Lesevorrichtung, übermittelt worden ist.
Figur 5 zeigt die Datenträgerkarte 100 im Querschnitt entlang der Linie A - A. Die Datenträgerkarte 100 besteht zumindest entlang der Linie A - A aus einer transparenten, weitgehend kratzfesten Folie oder Beschichtung 104, vorzugsweise aus PMMA, einer darüber befindlichen ersten transparenten Folie aus Polycarbonat 105, einer darüber befindlichen zweiten transparenten Folie aus Polycarbonat 105, einer darüber befindlichen Kunststoffolie 106, die mit einem Photopolymer 107 beschichtet ist, und einer darüber befindlichen weiteren transparenten, weitgehend kratzfesten Folie oder Beschichtung 104, vorzugsweise wiederum aus PMMA. Vorzugsweise weist die weitgehend kratzfeste Folie 104 eine Dicke von ca. 100 μm, die transparenten Folien aus Polycarbonat 105 jeweils eine Dicke von ca. 200 μm und die mit einem Photopolymer 107 beschichtete Kunststoffolie 106 eine Dicke von ca. 300 bis 500 μm auf. Es versteht sich, dass dies lediglich ein Beispiel für eine mögliche Gestaltung ist.
Die Speicherung von Daten erfolgt mit Hilfe einer geeigneten Schreibvorrichtung, die mit Hilfe von Laserstrahlung Daten in das Photopolymer 107 einbringt. Ein wesentlicher Unterschied zu CD-, DVD- oder MO-Speichern ist, das der Datenträger zum Speichern und Auslesen der Daten nicht in Rotation versetzt werden muss.
Die Schreibvorrichtung verwendet zur Speicherung der Daten einen Laserstrahl, der in einen Signalstrahl 108 und in einen Referenzstrahl 109 aufgeteilt wird. Durch einen geeigneten Modulator (nicht dargestellt) werden dem Signalstrahl 108 die zu speichernden Daten in Form eines Musters aufgeprägt. Treffen der Referenzstrahl und der Signalstrahl auf die holographische Speicherschicht bzw. das Photopolymer 107 auf und werden dort zur Überlagerung gebracht, so erzeugen sie dort ein die zu speichernden Daten repräsentierendes Interferenzmuster (nicht dargestellt). Durch die Ausrichtung der molekularen Dipole in der Speicherschicht 107 ändert sich deren Brechungsindex und in der Speicherschicht entsteht ein optisches Gitter, das das Interferenzmuster und damit letztlich die zu speichernden Daten wiedergibt. Wird ein solches optisches Gitter mit dem obengenannten 10 Referenzstahl 108 bestrahlt, so kann das in dem optischen Gitter gespeicherte Bitmuster der zu speichernden Daten 110 und damit die gespeicherten Daten rekonstruiert und in elektronischer Form bereitgestellt werden.
Werden der Winkel und/oder die Phasenlage des Laser-Referenzstrahls variiert (Multiplexing), so lassen sich in verschiedenen Ebenen der optischen Speicherschicht 107 Daten speichern und über einen entsprechenden Laser- Referenzstrahl 109 aus ihr auslesen.
Die in den Figuren 4 und 5 dargestellten holographischen Speicherschichten werden in Transmission betrieben. Es versteht sich, daß die in den Figuren 1 bis 4 dargestellten Ausführungsformen der Erfindung dahingehend abgewandelt werden können, dass unter der holographischen Speicherschicht eine reflektierende Schicht vorgesehen wird, wenn die dargestellten holographischen Speicherschichten in Reflexion betrieben werden sollen.
Bezugszeichenliste:
1 Datenträgerkarte
2 Chipmodul 3 Optischer Speicherbereich (CD-/DVD-/MO-Format)
4 Spule, Antenne
5 Aufnahmeöffnung
6 Kontaktflächen
10 Modifiziertes DVD-/CD-Laufwerk
11 Chipkartenleser (kontaktlos, Transponder)
12 Personal Computer
13 Zwischenspeicher
14 Zwischenspeicher 15 Software
16 Verifikationseinrichtung
17 Chipkartenleser (kontaktlos)
18 Chipkartenleser (kontaktlos, Zusatzgerät)
100 Datenträgerkarte mit einer holographischen Speicherschicht
101 Kartenkörper ,
102 Chipmodul
103 holographische Speicherzelle
104 transparente, weitgehend kratzfeste Folie oder Beschichtung 105 transparente Folie aus Kunststoff, z. B.PC, PET, PVC oder ABS
106 mit einem Photopolymer 107 beschichtete Kunststoffolie
107 holographische Speicherschicht bzw. Photopolymer
108 Signalstrahl
109 Referenzstrahl 110 rekonstruierte gespeicherte Daten

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Speicherung von verschlüsselten Daten auf und/oder in einem kartenförmigen Datenträger (1 ; 100), dadurch gekennzeichnet, dass die Daten, wie Bild-, Ton oder Textdaten, in einem ersten Schritt mit mindestens einem kryptographischen Schlüssel und einem kryptographischen Verfahren bzw. Algorithmus verschlüsselt und die derart verschlüsselten Daten in einem optischen Speicher (3; 103) des Datenträgers gespeichert werden, und dass der mindestens einen kryptographischen Schlüssel in einem zweiten Schritt in einem nichtflüchtigen Speicher eines im oder auf dem Datenträger vorgesehenen Mikroprozessors (2; 102) bzw. integrierten Schaltkreises in verschlüsselter oder unverschlüsselter Form gespeichert wird.
2. Verfahren zum Auslesen von in einem optischen Speicher eines kartenförmigen Datenträgers gespeicherten, zumindest teilweise verschlüsselten Daten, dadurch gekennzeichnet, dass die in dem optischen Speicher (3; 103) in verschlüsselter Form gespeicherten Daten ganz oder teilweise durch eine externe Schreibund/oder Lesevorrichtung (10; 1 1 ; 109) ausgelesen werden, dass die Schreib- und/oder Lesevorrichtung die ausgelesenen Daten über eine kontaktlose oder kontaktbehaftete Schnittstelle (4; 6) an einen
Mikroprozessor (2; 102) bzw. einen integrierten Schaltkreis des Datenträgers übermittelt, dass auf dem Mikroprozessor unter Verwendung eines kryptograhischen Verfahrens und mindestens eines dort gespeicherten Schlüssels eine Entschlüsselung der Daten durchgeführt wird, dass die entschlüsselten Daten über die kontaktlose oder kontaktbehaftete Schnittstelle (4; 6) zurück an die Schreib- und/oder Lesevorrichtung übermittelt werden, und die entschlüsselten Daten in der Schreib- und/oder Lesevorrichtung oder einer weiteren Vorrichtung zur weiteren Verwendung bereitstehen.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Speichern von Daten im optischen Speicher (3; 103) in umgekehrter Reihenfolge erfolgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das kryptographische Verfahren in dem nichtflüchtigen Speicher des Mikroprozessors (2; 102) gespeichert ist und im Mikroprozessor ausgeführt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als kryptographische Verfahren ein IDEA-
Verfahren oder DES-Verfahren verwendet wird.
6. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass ein Datenaustausch zwischen der externen Schreib- und/oder
Lesevorrichtung (11 , 17), wie insbesondere ein Terminal, und dem Datenträger erfolgt (1 ; 100), wobei der Mikroprozessor bzw. integrierte Schaltkreis (2; 102) eine Authentifikationsprüfung der externen Schreibund/oder Lesevorrichtung durchführt, und der integrierte Schaltkreis (2; 102) nach einer positiv verlaufenen
Authentifikationsprüfung der Schreib- und/oder Lesevorrichtung ein Speichern und/oder Auslesen der in dem optischen Speicher (3; 103) enthaltenden verschlüsselten Daten durch die Schreib- und/oder Lesevorrichtung (10; 109) freigibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Speichern und/oder Lesen der Daten erst nach der korrekten Eingabe einer persönlichen Identifizierungsnummer, wie der sogenannten PIN, des autorisierten Inhabers des Datenträgers oder dgl., wie beispielsweise ein biometrisches Merkmal, erfolgt.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten des optischen Speichers (3) über eine CD-/DVD-/MO- Schreib- und/oder Leseeinrichtung (10) gespeichert oder ausgelesen werden.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Daten im Mikroprozessor (2; 102) des Datenträgers durch ein kontaktloses oder kontaktbehaftetes Chipkartenlesegerät (11 ; 17; 18) gespeichert oder ausgelesen werden.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verschlüsselten Daten im optischen Speicher (3) durch die CD- /DVD-/MO-Lesevorrichtung (10) ausgelesen und in einen Zwischenspeicher (13) geladen werden, dass die Rotation der Datenträgerkarte (1) in der CD-/DVD
Lesevorrichtung (10) definiert gestoppt wird, dass eine Kontaktiereinheit des Chipkartenlesegeräts in der CD-/DVD-/MO- Lesevorrichtung (10) auf entsprechende Kontaktflächen (6) der Chipkate fährt, dass die verschlüsselten Daten über die kontaktbehaftete Schnittstelle dem Mikroprozessor (2) übergeben werden, der sie entschlüsselt, und dass die entschlüsselten Daten über die kontaktbehaftete Schnittstelle (6) an den Zwischenspeicher (14) in der CD-/DVD-/MO-Lesevorrichtung (10) übergeben werden und dort zur weiteren Verwendung bereit stehen.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die verschlüsselten Daten vom optischen Speicher (3) durch die CD-/DVD-/MO-Lesevorrichtung (10) ausgelesen und in einen Zwischenspeicher (13) geladen werden, dass die Datenträgerkarte (1) aus dem CD-/DVD-/MO-Lesevorrichtung (10) entnommen und in ein externes Chipkartenlesegerät gesteckt wird, dass die zwischengespeicherten, verschlüsselten Daten vom Zwischenspeicher an das Chipkartenlesegerät und von dort an den Mikroprozessor (2) übergeben werden, wo sie entschlüsselt und auf umgekehrtem Weg wieder in den Zwischenspeicher (14) zur weiteren Verwendung übertragen werden.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die im optischen Speicher (3; 103) in verschlüsselter Form gespeicherten Daten in unverschlüsselter, visuell lesbarer und/oder in maschinenlesbarer Form auf und/oder im Datenträger (1 ; 100) und/oder in dem integrierten Schaltkreis (2; 102) vorgesehen werden.
13. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Vergleich zwischen den unverschlüsselten Daten und den aus dem optischen Speicher (3; 103) ausgelesenen und entschlüsselten Daten von der Kontrollperson und/oder von einer maschinellen Kontrollvorrichtung, z. B. durch einen Mustervergleich, vorgenommen wird.
14. Datenträger (1 ; 100), insbesondere zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, welcher umfasst: einen auf oder in den Datenträger eingebrachten optischen Datenspeicher (3; 103), einen auf oder in dem Datenträger vorgesehenen Mikroprozessor mit einem integrierten nicht-flüchtigen Speicher (2; 102) bzw. integrierten
Schaltkreises zur Speicherung und/oder Verarbeitung von Daten, und auf oder in dem Datenträger vorgesehene Mittel (4; 6) zum kontaktlosen und kontaktbehafteten Datenaustausch zwischen dem Mikroprozessor (2; 102) und mindestens einer externen Schreib- und/oder Lesevorrichtung (11 ; 17).
15. Datenträger nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in dem optischen Speicherelement (3; 103) verschlüsselte und/oder unverschlüsselte Daten gespeichert sind.
16. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Speicherelement (3; 103) partiell auf dem Datenträger (1 ; 100) aufgebracht und/oder in diesen eingebracht ist.
17. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der im Mikroprozessor (2; 102) gespeicherte
Schlüssel weitgehend von Datenträger zu Datenträger variiert und/oder dass der Schlüssel ein persönlicher Schlüssel des autorisierten Inhabers des Datenträgers ist, wie z. B. eine digitale Signatur des autorisierten Inhabers des Datenträgers.
18. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger (1 ; 100) eine ablaufgesteuerte Mikroprozessor-Chipkarte ist, wobei der Mikroprozessor die verschlüsselten Daten unter Verwendung des Schlüssels entschlüsselt.
19. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (2; 102) vorzugsweise mit einem ablaufgesteuerten Mikroprozessor versehen ist, der den Zugriff auf einen Speicher des Chipmoduls kontrolliert, und der Speicher vorzugsweise den Schlüssel speichert.
20. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Datenspeicher (3) ein Datenspeicher nach dem CD- (z.B. CD-ROM, CD-R, CD-RW) oder DVD (z.B. DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVR-red, DVR-blue) -Standard oder ein MO-Speicher ist.
21. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Datenspeicher durch ein holographisches Speicherelement (103) gebildet ist.
22. Datenträger nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, dass der holographische Speicher (103) durch einen photorefrakiven Kristall, einen Flüssigkristall, eine laserempfindliche Lackschicht oder ein Photopolymer bzw. ein für Laserstrahlung photoempfindliches Polymer, gebildet ist.
23. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass der optische Datenspeicher (3; 103) durch eine oder mehrere Speicherzellen gebildet ist, die über die Fläche bzw. Kartenfläche des Datenträgers (1 ; 100) verteilt angeordnet sind.
24. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass die ein oder mehreren optischen Speichermodule (3; 103) auf dem Datenträger (1) aufgebracht und/oder in eine im Datenträger (100) vorgesehene Ausnehmung eingesetzt sind.
25. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktlose Schnittstelle (4; 6) gemäß der relevanten ISO/IEC-Normenreihen 10536, 14443 und 15693 ausgebildet ist.
26. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktbehaftete Schnittstelle (6) eine schnelle serielle Schnittstelle, insbesondere eine USB-Schnittstelle ist.
27. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwerpunkt des Datenträgers (1) in der Rotationsachse liegt, die durch eine Aufnahmeöffnung (5) im Datenträger definiert wird.
28. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgleichsgewicht in Form eines Clips an der zur Aufnahmeöffnung (5) am nächsten liegenden, kurzen Seite des Datenträgers (1) befestigt ist.
29. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeöffnung (5) im Datenträger (1) so positioniert ist, dass die der Aufnahmeöffnung gegenüberliegenden Ecken des Datenträgers mit der Außenkante der Aufnahmeöffnung eines CD-/DVD-/MO-Abspielgeräts übereinstimmen.
30. Datenträger nach einem der Anspruch 14 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass in den Datenträger (1) Ausgleichsgewichte einlaminiert sind.
31. Datenträger nach einem der Ansprüche 14 bis 30, dadurch gekennzeichnet, dass der Mikroprozessor (2; 102) und/oder eine hierin gespeicherte Anwendungssoftware zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche modifiziert worden ist.
32. Schreib- und/oder Lesevorrichtung, insbesondere ein Terminal, zur Durchführung der Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 dadurch gekennzeichnet, dass sie eine erste Einrichtung (10; 109) zum Schreiben und/oder Lesen von Daten eines optischen Speichers (3; 103) eines Datenträgers (1 ; 100) umfasst, und eine zweite Einrichtung (11 ; 17; 18) zum Schreiben- und/oder Lesen von Daten eines integrierten Schaltkreises (2; 102) des Datenträgers (1 ;
100) umfasst, die Mittel zur Kommunikation mit dem integrierten Schaltkreis (2; 102) über eine kontaktlose und/oder kontaktbehaftete Schnittstelle (4; 6) aufweist.
33. Schreib- und/oder Lesevorrichtung nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Einrichtung getrennt voneinander angeordnet sind.
34. Schreib- und/oder Lesevorrichtung nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass die erste oder die zweite Einrichtung einen
Zwischenspeicher (13; 14) zum Speichen der vom optischen Speicher (3; 103) ausgelesenen verschlüsselten oder bereits entschlüsselten Daten aufweist.
35. Schreib- und/oder Lesevorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktlose Schnittstelle (4; 6) ) gemäß der relevanten ISO/IEC-Normenreihen 10536, 14443 und 15693 ausgebildet ist.
36. Schreib- und/oder Lesevorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 34, dadurch gekennzeichnet, dass die kontaktbehaftete Schnittstelle (6) eine schnelle serielle Schnittstelle, insbesondere eine USB-Schnittstelle, ist.
37. Schreib- und/oder Lesevorrichtung nach einem der Ansprüche 32 bis 36, dadurch gekennzeichnet, dass die Schreib- und/oder Lesevorrichtung (10; 11 ; 17; 18) und/oder eine hierin gespeicherte Anwendungssoftware zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche . modifiziert worden ist.
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