DE2837201A1 - Transportierbarer informationstraeger mit einem mikroprozessor und einem programmierbaren totspeicher - Google Patents

Transportierbarer informationstraeger mit einem mikroprozessor und einem programmierbaren totspeicher

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DE2837201A1
DE2837201A1 DE19782837201 DE2837201A DE2837201A1 DE 2837201 A1 DE2837201 A1 DE 2837201A1 DE 19782837201 DE19782837201 DE 19782837201 DE 2837201 A DE2837201 A DE 2837201A DE 2837201 A1 DE2837201 A1 DE 2837201A1
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Description

Rechtsanwalt ■ Patentanwalt ^ RA u. PA Dlpl.-Ing. Seibert. StelnsdorfstraBa 6. 8000 MOnchen 22
Anwaltsakte 3339
COMPAGNIE INTERNATIONALE POUR L'INFORMATIOUE CII-HONEYWELL BULL
Paris / FRANKREICH
Transportierbarer Informationsträger mit einem Mikroprozessor und einem programmierbaren Totspeicher
909809/1073
Rechtsanwalt ■ Patentanwalt J RA u. PA Dlpl.-Ing. Seibert. StolnadorfstraBe β, 8000 München 22
Anwaltsakte 3339
Titel: Transportierbarer Informationsträger mit einem Mikroprozessor und einem programmierbaren Totspeicher.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen neuartigen transportablen Informationsträger für vertrauliche und nicht manipulierbare Informationen. Derartige Informationsträger werden als Kreditkarten, Bankkarten, Zugangsausweise usw. verwendet.
Es sind schon eine Reihe von Informationsträgern zur Aufnahme vertraulicher Informationen bekannt geworden, sei es in Form von Magnetkarten sei es in Form von integrierte Schaltkreise aufweisenden Karten.
Nachteilig bei diesen Informationsträger ist im besonderen, daß spezifische elektrische Schaltkreise mit bestimmter Struktur nur in der Funktion verwendet werden können, für welche sie ausgelegt sind.
Der Zugriff zu der Information äst grundsätzlich möglich mit Hilfe von einem auf den Informationsträger angebrachten Schlüssel, welchen allein sein Inhaber kennt. Innerhalb des Informationsträgers sind deshalb Sicherheitsvorkehrungen vorgesehen, welche den Zugriff zum Informationsträger unter-
909809/1071
binden, wenn mit Hilfe eines falschen Schlüssels ein Versuch des Zugriffes durchgeführt wird. Jedoch ist die Wirkung dieser Sicherungen im Inneren der bekannten Informationsträger für vertrauliche Nachrichten begrenzt, weil es möglich ist, mit verschiedenen Dialogen zwischen dem Informationsträger und dem Eingabegerät, mit welchem er verbunden wird,in Verbindung mit guten und schlechten Schlüsseln, den richtigen Schlüssel zu ermitteln, nämlich immer dann, wenn ein fachkundiger Betrüger alle Möglichkeiten hat mit Tester, auf den Informationsleitungen, welche mit dem Arbeitsgerät verbunden sind, alle Kombinationen durchzuspielen, um den Zugriffschlüssel auf dem Informationsträger aufzudecken.
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Informationsträger mit einer elektronischen Struktur mit programmierbaren Abschnitten anzugeben, welcher zur Durchführung einer Vielzahl von Funktionen geeignet ist, ohne daß es notwendig wäre, den Aufbau der elektronischen Teilstrukturen in ihm abzuändern.
Dabei soll der Informationsträger für persönliche Daten oder auch andere Daten so aufgebaut sein, daß nicht Informationen von allgemeiner Ordnung und Informationen von vertraulichem Inhalt gleichmäßig abgerufen werden können. Weiter sollen die Verarbeitungsvorgänge im Inneren des Informationsträgers für bekannte Informationen in dem Informationsträger in Verbindung mit einer externen Anfrage des Informationsaustausches von der Bearbeitungseinrichtung, welche mit dem Träger verbunden ist, gleich sein im Fall von Unregelmäßigkeiten oder Betrug, gleichgültig ob der Schlüssel gut oder schlecht ist.
Im einzelnen ist der Informationsträger nach der Erfindung aufgebaut als tragbarer Gegenstand geeigneter Dimensionen, welcher mit einer elektronischen Einrichtung ausgerüstet ist,
-5-
§09809/107 3
die einen Mikroprozessor mit einem programmierbaren elektrischen Speicher enthält, wobei der Speicher dadurch gekennzeichnet ist, daß er drei unterscheidliche Zonen aufweist.
Eine Geheimzone, wo allein ein Lesen und Schreiben innerhalb des Informationsträgers zugelassen ist.
Eine Arbeitszone, in welcher alle Schreib- und Leseoperationen möglich sind, und eine Lesezone, wo allein durch die internen oder externen elektronischen Einrichtungen gesteuerten Leseoperationen auf dem Informationsträger zugelassen sind.
Der genannte Speicher ist dadurch gekennzeichnet, daß er darüberhinaus in der geheimen Zone eine Fehlerzone und eine Zugriffszone für den Zugriff zu den absolut geheimen Informationen enthält, zu welchen die Verwendung von einem Schlüssel notwendig ist. In diese Zonen speichert das Mikroprogramm jeweils dann ein Bit, wenn ein Zugriff zum Informationsträger erfolgt.
Damit ist es mit der Einrichtung nach der Erfindung möglich Schreibfunktionen und Lesefunktionen in den vorbestimmten Zonen des Speichers in einem solchen Umfang durchzuführen, wie im Inneren der Einrichtung ein Geheimcode, eingeführt ist, welchen die Einrichtung selbst wiedererkennt.
Die durchzuführenden Operationen werden dadurch überwacht und mit Hilfe eines in den Speicher des Mikroprozessors eingeschriebenen Mikroprogramms entsprechend verarbeitet und an jede Anwendung angepaßt. Die Verarbeitung im Inneren entzieht einem Betrüger jede Möglichkeit sich zu informieren über die Natur der notwendigen Informationen zur Verwendung des Informationsträgers.
09809/1073
Die Vorteile der tragbaren Einheit können vorzugsweise angewendet werden für:
- die Speicherung und die Verarbeitung von fortzuschreibenden Finanzierungsdaten (Konten, Krediten usw.),
- die Steuerung des Zugriffes zu geheimen oder vertraulichen Parametern,
- den Aufbau einer tragbaren Karte mit geheimen oder offenen Informationen mit der Möglichkeit interner Auswahl oder unterschiedlicher Verarbeitung.
Einzelne Merkmale und Vorteile der Erfindung werden in der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den anliegenden Zeichnungen»im einzelnen erläutert. In diesen Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 und 2 jeweils ein Ausführungsbeispiel der elektronischen Schaltkreise eines Informationsträgers gemäß der Erfindung,
Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht eines Informationsträgers nach der Erfindung,
Fig. 4a und 4b die Organisation des Informationsinhaltes des Informationsträgers nach der Erfindung,
Fig. 5 eine detaillierte Darstellung der in den Fig. 1 und dargestellten Schaltkreise,
Fig. 6 und 7 die Arbeitsweise des Trägers bei einem Lesevorgang und
Fig. 8 und 9 die Arbeitsweise bei dem Schreibvorgang.
Die Fig. 1 zeigt ein erstes Realisierungsbeispiel der elektronischen Schaltkreise.
909809/107 3 -i-
2B37201
Der Mikroprozessor 1 erhält seine Stromversorgung von außen zwischen dem Masseanschluß 9 und dem Anschluß 7 mittels einer geregelten Spannung.
Ein programmierbarer elektrischer Totspeicher (Permanentspeicher) 2 vom Typ PR0M liegt zwischen dem Masseanschluß 9 und der Versorgungsklemme 8.
Dieser Aufbau erlaubt die Anwendung der Schreibspannung an der Klemme 8 immer dann, wenn die Klemme 7 auf einem konstanten Potential bleibt,um den Mikroprozessor zu versorgen. Die Kapazität des Speichers 2 kann zwischen 4096 und 8192 binären Positionen festgelegt werden, was ausreichend für die betrachteten Anwendungen ist. Diese Kapazitäten sind jedoch nicht begrenzt.
Über einen Anschluß 5 werden die verschiedenen internen Abläufe der Einrichtung hinsichtlich einer äußeren Anlage synchronisiert. Die entsprechende Synchronisierspannung wird als Impulsfolge zugeführt und kann eine Frequenz in einer Größenordnung von 0,5 bis 5 MHz aufweisen.
Die Klemme 6 bildet den einzigen Zugang zu der Einrichtung für einzugebende und abzurufende Informationen für einen seriellen oder nicht seriellen Dialog der Informationen entsprechend der Richtung der Übertragung.
Der Mikroprozessor 1 steuert den Speicher 2 vollständig unter Zwischenschaltung
- von Adressenleitungen 3 und
- einer Informationsleitung 4.
Wenn die Einrichtung über die Klemme 6 einen Lesebefehl erhält, wird der Zugriff nach einer Kontrolle zugelassen. Die
-8-
909809/1073
■'*
Adresse wird auf den Leitungen 3 wiedergegeben und die Daten über die Leitung 4 übertragen. Ein Schreibbefehl wird zum Speicher 2 über die Leitung 10 gleichzeitig mit der Schreibspannung an der Klemme 8 übertragen.
Die Fig. 2 gibt ein zweites Ausführungsbeispiel zum Aufbau der elektronischen Schaltkreise.
Der Mikroprozessor 1 enthält einen internen Permanent-Tot-Speicher 2. Dieser Speicher ist in zwei Zonen 20 und 21 unterteilt.
Die Zone 20 trägt das Funktionsprogramm des Mikroprozessors. Die Zone 21 wird für die Speicherung von Informationen verwendet .
Bei der Ausführungsform werden die Versorgungsspannungen dem Mikroprozessor ebenso wie die Taktspannung 5 zugeführt.
Die im vorbeschriebenen Beispiel erwähnten Leitungen 3 und sind intern angeordnet.
In der Fig. 3 wird eine Ausführungsform eines Informationsträgers gemäß der Erfindung in einer Schnittdarstellung gezeigt. In einer vorgesehenen Ausnehmung innerhalbt einer Plakette C2 aus Polyvinylchlorid und auf einem Vorsprung am Rand dieser Ausnehmung ruhend sind zwei andere Plaketten aus Polyvinylchlorid C1 und C3 vorgesehen, welche die gesamte Oberfläche der Ausnehmung abdecken.
In dem zwischen den Platten C1 und C3 durch den Vorsprung freigelassenen Zwischenraum ist eine Epoxydharzschicht C4 eingesetzt, in welcher zwei Ausnehmungen zur Aufnahme von zwei Halbleiterkörpern angeordnet sind, von denen der eine den Mikroprozessorkörper C7 und der andere den programmierbaren Totspeicher C8 darstellt.
Verbindungsleitungen L1 bis L4 stellen die Verbindungen zwischen den beiden Halbleiterkörpern und den Leitern C9, C1O und C11 auf den Epoxydharzplatten dar. Sie werden an einem Ende durch die Polyvinylplatte C1 auf der den Halbleiterkörpern abgewandten Seiten gehalten. Eine Ausführungsmöglichkeit der Verbindungsleitungen des Informationsträgers mit einer externen Bearbeitungseinrichtung ist in der französischen Patentanmeldung Nr. 75 40 361 beschrieben.
Die Fig. 4A zeigt ein Organisationsschema des Informationsinhaltes eines Informationsträgers gemäß der Erfindung. Um den Informationsträger für alle Anwendungen geeignet zu machen , sind zwei Typen der Organisation des Speichers des Mikroprozessors vorgesehen.
Die erste Organisation entspricht der räumlichen (physikalischen oder physischen) Organisation des Speichers. Sie ist allein dem Mikroprozessor bekannt.
Die zweite Organisation entspricht der logischen Organisation des Speichers und stimmt mit den Erfordernissen des Betriebsablaufes des Informationsträgers überein.
Der Mikroprozessor übernimmt die Durchführung der Entsprechungen zwischen den beiden Organisationstypen.
Der physische Speicher umfaßt im Betrieb normal drei Teile.
Das Teil 0 beginnt mit der Adresse ADO und endet mit der Adresse ADT-1. Er entspricht dem Geheimteil des Speichers für welchen alle Schreib- und alle externen Leseoperationen verboten sind und wo allein ein internes Lesen/Schreiben zugelassen ist.
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Der Teil 1 beginnt mit der Adresse ADT und endet mit der Adresse ADL-1. Er umfaßt den Arbeitsspeicher für den Mikroprozessor und alle internen oder externe Schreib- und Leseoperationen sind zugelassen.
Der Teil 2 beginnt mit der Adresse ADL und endet mit der Adresse ADF. In diesem Teil des Speichers ist ein externes und internes Schreiben verboten dagegen ein externes oder internes Lesen zugelassen.
Der logische Speicher ist in einen Ausführungs- und einem Bedienungsspeicher unterteilt.
Bei Einsatz soll der Informationsträger im Moment der Aussendung Informationen erhalten, welche die Identifizierung erlauben. Diese Informationen sind in dem Ausführungsspeicher enthalten, welcher in mehreren Zonen anfangend mit der Adresse ADF organisiert werden und die den Hersteller des Informationsträgers zu identifizieren erlauben, ihre Seriennummer, eine Zone LOCKF der Gültigkeit des Inhaltes des Ausführungsspeicher und welche das Schreibens im Inneren freigeben. Die Zone LOCKF kann z.B. auf zwei Bits ausgelegt werden. Hierbei kann der folgende Code verwendet werden. Wenn LOCKF = 11 alles Schreiben und Lesen ist
im Inneren der Zone des AusführungsSpeichers möglich. Wenn dagegen LOCK ^ 11 ist, wird der Inhalt der Ausführungszone für gültig erklärt und alle Schreiboperationen werden untersagt.
Der Ausführungsspeicher ist ausgelegt für die Verwendung, die ein Anwender des Informationsträgers bezweckt. Jedoch ist unabhängig von der vorgesehenen Anwendung dieser Speicher selbst in zwei Teile unterteilt, von denen der eine als Definitionsspeicher und der andere als Anwendungsspeicher.verwendet wird. Die Größen dieser Zonen hängen natürlich von der betrachteten Verwendung ab. Der Definitionsspeicher beginnt mit der Adresse ADO. Er umfaßt:
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- eine Zone LOCK mit mehreren Bits, welche externe Zugänge zu dem Definitionsspeicher untersagen und seinen Inhalt für gültig erklären,
- eine Zone PARAM, deren Länge von dem Typ des Informationsträgers abhängt und welche die notwendigen Parameter zum Betrieb des Informationsträgers enthält, sowie
- eine Zone TYPE zum Bestimmen der Punktion des Informationsträgers , welche verwendet werden kann wie ein vergleichbarer Informationsträger, eine Restaurantrechnung, ein elektronischer Stempel, ein Zugargsschlüssel für Hotels, ein Speicher fiche usw.
Der Anwendungsspeicher wird durch die übrigen Zonen gebildet. Er ist verwendbar als üblicher Speicher, jedoch die Zugriffsbedingungen zu Teilen des physischen Speichers müssen respektiert werden. Folglich können bei irgendeinem Gebrauch zum Empfang des Informationsträgers gemäß der Erfindung geheime Informationen immer nur im Teil 0 die Informationen, welche gelesen werden dürfen, allein im Teil 2 und die zu speichernden Informationen im Verlauf der normalen Bearbeitung des Informationsträgers nur im Teil 1 lokalisiert werden. Das verwendete Format für die zu speichernden logischen Informationen in dem Anwendungsspeicher kann natürlich beliebig gewählt werden.
Im folgenden wird ein Beispiel eines Ausschnitts des. logischen Speichers im Rahmen einer Anwendung mit Geldverrechnung in Verbindung mit der Fig. 4B gegeben.
In diesem Fall wird zum Zugriff des Informationsträgers die Anwesenheit von mindestens zwei Schlüsseln benötigt. Wenn es sich um Bankgeschäfte handelt, muß ein Schlüssel Nr. 1 die Bank und ein Schlüssel Nr. 2 den Kunden identifizieren. Der
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Definitionsspeicher enthält dann eine Zone mit einem Code zur Bezeichnung des Geldgeschäftes des Informationsträgers. Eine Zone PARAM enthält:
die Zone LOCK mit 2 Bits; wenn LOCK =11 ist der Zugriff zum Schreiben in allen Teilen des Speichers nur erlaubt, wenn der Schlüssel 1 anwesend ist. Wenn LOCK unterschiedlichen von 11 ist, ist der Inhalt der Teile 0 und 2 des physischen Speicher gültig, der Zugriff zum Teil 0 und das Schreiben im Teil 2 des physischen Speicher ohne den Schlüssel Nr. 2 sind verboten. Um die Karte zu kreditieren ist der Schlüssel Nr. 1 notwendig, wenn LOCK unterschiedlich ist von 11, und der Inhalt des Definitionsspeicher ist gültig.
Die Zone LP enthält zwei Bits.
Wenn LP = 11, ist das Lesen nicht geschützt. Es ist erlaubt in den Teilen 1 und 2 ohne Schlüssel (Zugriffspeicher nicht existent).
Wenn LP φ 11, dann ist das Lesen geschützt und ein Schlüssel ist obligatorisch zum Lesen der Teile 1 und 2. Dies ist der Fall bei den meisten Bankoperationen. (Alle Lesevorgänge werden notwendigerweise von einem Zugriffsbit entsprechend einem Fehlerbit begleitet, um eine symmetrische Funktion im Betrieb des Informationsträgers zu erhalten).
Die Zone EP enthält 2 Bits.
Wenn EP =11 ist das Schreiben nicht gesichert. In diesem Fall wird der Speicher wie Speichermittel ohne Sicherung verwendet. Dieser Fall ist z.B. dann gegeben, wenn der Speicher leer ist vor der Ausführung des Informationsträgers»
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Wenn EP unterschiedlich von 11 ist, ist ein Schlüssel notwendig zum Schreiben in dem Teil 1 des physischen Speichers.
Der Anwendungsspeicher ist zusammengesetzt aus dem Identifikationsspeicher und dem Finanzspeicher. Die Informationen des Identifikationsspeichers setzt sich zusammen aus den Teilen 0 und 2. Der Identifikationsspeicher im Teil 0 setzt sich im wesentlichen zusammen aus einem Fehlerspeicher und einem Zugriff sspeicher. Der Fehlerspeicher speichert ein Fehlerbit jedesmal aufgrund einer Funktion im Informationsträger, welche durch einen falschen Schlüssel ausgelöst wird. Die Fehlerspeicher werden mit steigenden Adressen von der Adresse ADE eingeschrieben. Wenn die überlaufzone DEBE beschrieben wird, wird der Informationsträger ungültig.
Der Zugriffsspeicher exitiert nur ,wenn das Lesen des Informationsträgers gesichert wird ist (LP f 11), was in vielen Bankanwendungsfällen der Fall ist. Mit jedem Lesen, welches von einem richtigen Schlüssel begleitet wird, schreibt der Mikroprozessor ein Zugriffsbit wie erwähnt. Zugriffsbits werden von der Adresse ADA angeschrieben. Wenn die Zone DEBA angefüllt ist, wird der Informationsträger ungültig und kein Lesevorgang kann mehr erfolgen.
Der Identifikationsspeicher kann darüberhinaus folgende Zonen enthalten.
Eine Zone "gefüllt", welche anzeigt, daß die Karte voll ist und keinerlei Schreiben möglich ist.
Eine Zone "Schlüssel", welche den Code des Bankschlüssels und denjenigen des Kunden aufweist. Der Schlüssel Nr. 1 ist z.B. der Bank zugeordnet, während der Schlüssel Nr. 2 Kunden zugeordnet ist.
Eine Zone VALC 1 erlaubt die Gültigkeit des Schlüssels Nr. 1 zu definieren; wenn VALC 1^11 ist, ist der Schlüssel gültig.
Eine Zone VALC 2 erlaubt die Gültigkeit des Schlüssels Nr. 2 zu definieren; wenn VALC 2^11 ist, ist dieser Schlüssel gültig.
In dem Fall, wo LOCK unterschiedlich ist von 11, erlaubt der Schlüssel Nr. 1 allein das Schreiben von allen Informationen, wodurch allein die Kaufkapazität des Informationsträgers vermehrt wird, vorzugsweise in Form eines Kredites. Dagegen wird der Schlüssel Nr. 2 verwendet durch den Eigentümer des Informationsträgers zum Gültigmachen der Debitoperationen (Lesen und zugelassenes Schreiben).
Der Identifikationsspeicher im Teil 2 des physischen Speichers beginnt unmittelbar vor dem Definitionsspeicher (Zone Type) im Sinne abnehmender Adressen. Diese Zone von variabler Länge erlaubt das Speichern von Informationen in dauerhafter Weise. Sie enthält:
- eine Adressenzone enthaltend den Punkt ADT, welcher die Beginnadresse der Arbeitszone darstellt, und den Punkt ADL, mit der Adresse der Lesezone,
- eine Zone RIB entsprechend der Aufnahme der Bankidentität und der ausgesendeten Daten des Informationsträgers,
- eine Zone NOM entsprechend dem Namen des Inhabers der Speicherkarte,
- eine Zone "Betrag" mit η Bits,
- eine Einheitszone "U1", welche in Verbindung mit der Betragszone den Ausgangsbetrag der Speicherkarte zu erkennen erlaubt.
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Beispielsweise, wenn die Einheitszone für 500 Francs gilt, kann der Ausgangswert, welcher auf dem Informationsträger enthalten ist dem Betrag von (2n-1) χ 500 Francs betragen.
Der Finanzspeicher ist in eine Arbeitszone im Teil 1 des physischen Speichers zwischen den Adressen ADT und ADL eingefügt. Die Debitoren werden direkt eingeschrieben vom Anfang der Adresse ADT an mit steigenden Adressen. Die Kredite werden von der Adresse ADL an eingeschrieben mit fallenden Adressen, so daß die Debitoren und Kredite den Speicher in entgegengesetzter Richtung auffüllen.
Die Fig. 5 zeigt in ausführlicherer Darstellung die in den Fig. 1 und 2 angedeuteten Schaltkreise. Die ankommenden bzw. abgehenden Informationen in Form von Binärinformationen erscheinen an der Klemme 6 des Informationsträgers. Sie gelangen in den Informationsträger über die Torschaltung 25 und werden in dem Schieberegister T 24 gespeichert. Die Torschaltung 25 wird durch ein Signal über die Leitung 36 gesteuert, welche diese Torschaltung mit der Steuerlogik 16 verbindet. Die Informationen verlassen des Informationsträger über die Torschaltung 26, welche ebenfalls von der Steuerlogik 16 über die Leitung 36 gesteuert wird. Die in dem Register T 24 enthaltene Information dient unmittelbar danach als erster Operant für die eine arithmetische/logische Operation, welche in der Arithmetik-Logik-Einheit 23 durchgeführt wird, welche durch das von der Steuerlogik 16 über die Verbindung 37 ausgesendete Steuersignal gesteuert wird. Der zweite Operant wird einem der Register A, B, C, D der Bankenregister 19 entnommen, welches durch den Adressenauswahlkreis 22 adressiert wird, welcher seinerseits durch die Steuerlogik 16 über die Leitung 29 gesteuert ist. Das Ergebnis der durch die Arithmetik-Logik-Einheit durchgeführten Operation wird einerseits zum Register A des Bankenregisters 19 und andererseits der Klemme 6 des Informationsträgers über die
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Torschaltung 26 zugeführt. Die Register A, B, C, D können bei Beginn von der Daten- und Adressensammelleitung 34 über die Verbindung ψ 1 unter der Steuerung der Logikeinheit 16 über die Verbindung 46 geladen werden. Die Sammelleitung 34 ist außerdem über eine Hin- und Rückverbindung 33 mit dem Schieberegister verbunden, welches dadurch geladen oder gelesen werden kann auf seinen parallelen Eingangs-ZAusgangsleitungen. Die Logiksteuerung 16 gibt die adressierten MikroInstruktionen über den Adressenselektor PC13 in den Steuerspeic her 20 vom Typ eines R0M-Speichers und die gelesenen in das Register RM14 über die Verbindung 48.
Der Speicher 21 ist ein Permanentspeicher. Er wird adressiert über das Adressenregister 11, das seine Informationen über die Sammelleitung 34 und die Verbindung 3 erhält. Das Adressenregister 11 markiert die Informationsworte in dem Speicher 21·
Das Adressenregister wird durch das auf der Leitung 38 von der Steuerlogik 16 ausgesendete Steuersignal.gesteuert. Die in dem Register 11 enthaltene Adresse kann automatisch durch dem Informationsträger über die Klemme 5 zugeführte Taktimpulse unter der Kontrolle der Steuerlogik 16 weiter- oder zurückgeschaltet werden. Die im Speicher 21 gelesenenen Informationen werden über die Sammelleitung 34 unter Zwischenschaltung des Datenregisters 12 und unter Steuerung durch die Steuerlogik 16 über die Verbindungsleitung 42 übertragen. Alle diese einzelnen getrennt in der Fig. 5 aufgeführten Elemente sind für den Fachmann ganz allgemein bekannt und es erübrigt sich daher sie in weiteren Details zu beschreiben.
Unter Berücksichtigung der vorgesehenen Anwendungsmöglichkeiten können die Funktionen der in der Fig. 5 dargestellten Einrichtung wie folgt zusammengefaßt werden:
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- Lesen und sequentielles Schreiben des Speichers 21 in freigegebene Zonen von einer gegebenen Adresse an,
- Ermittlung und Kontrolle eines Inhaberschlüssels durch Vergleich mit einem von außen unzugänglichen Wort auf dem Informationsträger und Einschreiben in eine geheime Zone des Anwendungsspeichers,
- Freigabe oder Untersagen von Lesen und Schreiben,
- systematische Selbstkontrolle des Schreibens in dem Speicher,
- Steuerung der internen Speicherung der Fehler und/oder der Zugriffserfolge,
- Außer-Funktion-Setzen der vorerwähnten Funktionen durch eine feste Fehleranzahl im Teil 0.
Die Fig. 6 und 7 zeigen die Arbeitsweise des Lesespeichers. In dem Diagramm nach Fig. 5 löst das Signal RAZ die Steuerlogik aus, welche die übertragung der über die Leitung 1/0 anliegenden Mitteilung in das Register T auslöst.
Der Lesebefehl bildet sich in Form eines Signals SYNC, welches der Codeoperation CODOP und den Adressenbits AD vorangeht. Die verwendeten Codes sind natürlich für jede einzelne Anwendung zu definieren.
Der Befehl CODOP und die Adresse werden über die Verarbeitungseinheit empfangen, welche durch einen Test auf das Wort CODOP und die Bits LP hin erkennen soll, ob es sich um eine Leseoperation handelt und ob das Lesen gesichert oder einfach erlaubt ist. In dem Diagramm nach Fig. 6 ist die Erfassung der Mitteilung CODOP + AD dargestellt als Schritt 501 und der Test durch die Schritte 503 und 504. Wenn es sich um eine nicht geschützte Leseoperation handelt, wird das Register 11 in Fig. 5 mit dem Schritt 510 durch das Adressenwort geladen, welches die Übertragung von CODOP über die Leitung 1/0 begleitet. Dann werden mit dem Schritt 511 Teste durchgeführt zum
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Erkennen, ob die Leseadresse richtig für die angesprochene Speicherzone ist. Im einzelnen wird das in dem Steuerspeicher 20 eingeschriebene Mikroprogramm darauf geprüft, ob das empfangene Adressenwort größer als die Adresse AD ist, da nur dann ein externes Lesen in den Teilen 1 und 2 des physischen Speichers.zugelassen ist. Wenn die Adresse größer ist als die Adresse ADT, werden die Daten dann in dem Speicher 21 gelesen und in das Register 12 eingegeben zur weiteren übertraggung über die Sammelleitung 34 auf die Leitung 1/0 des Ausgangs. Das Adressenregister wird dann um eine Einheit erhöht oder erniedrigt gemäß dem Inhalt des Codes CODOP über eine Rückschleife des Mikroprogramm mit dem Schritt 510. Wenn die Adresse AD kleiner ist als die Adresse ADT (Adresse im Teil 0) wird das Adressenregister 11 um eine Einheit erhöht, bis sein Inhalt den Wert ADT erreicht. Auf diese Weise kann der ganze Speicher mit Ausnahme des Teiles 0 gelesen werden durch einen mit dem Informationsträger verbundenen Apparat mit wachsenden oder abnehmenden Adressen.
Wenn das Lesen gesichert ist, müssen die in "CODOP" und den Bits LP durchgeführten Teste übereinstimmen und in diesem Fall ist die Erfassung von einem Schlüssl im Schritt 506 notwendig. Im Fall einer Anwendung, wo zwei Schlüssel notwendig sind, spezifiziert der Inhalt des Codes CODOP die Art des Schlüssels, welcher verwendet werden soll für den die Leseoperation realisiert werden kann. Der auf der Leitung 1/0 empfangene Schlüssel wird dann verglichen mit einem der beiden in dem Identifikationsspeicher enthaltenen Schlüssel. Sofern eine Koinzidenz vorhanden ist, wird der Schlüssel als gut übertragen und ein Bit wird eingeschrieben in dem Zugriffspeicher (Schritt 507), eine Steuerung zum Schreiben von diesem Bit wird dann abgegeben von dem Schritt 508. Eine Rückmeldung an den Schritt 507 ist notwendig, wenn das Bit nicht geschrieben wird. Sobald das Schreiben erfolgt ist, werden Teste im Bereich DEBAC, Fehler
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und PLEIN durchgeführt mit dem Schritt 509, um zu erkennen, daß der Informationsträger immer gültig ist. Im Fall, wo der Informationsträger nicht gültig war,wird eine Aussendung von einem Code 000 über die Leitung 1/0 durchgeführt. Wenn der Träger erkannt wird durch das Mikroprogramm, wird die Adresse AD in das Adressenregister 1 eingegeben und die Schritte 510 bis 513 durchgeführt.
Im Fall, wo mit dem Schritt 50 5 der empfangene Schlüssel auf der Leitung 1/0 sich als falsch erweist,wird ein Fehlerbit gespeichert in dem Fehlerspeicher (Schritt 514). Wenn das Fehlerbit eingeschrieben ist, findet ein Test mit dem Schritt 515 zum Erkennen statt, ob die Zahl der registrierten Fehler nicht über der Zahl N der zugelassenen Fehler liegt. Wenn die Zahl unterhalb liegt, wird die Information FFF ausgesendet über die Leitung 1/0 und andererseits, wenn sie darüber liegt, wird die Information 000 ausgesendet über die Leitung 1/0 und der Informationsträger wird ungültig.
Durch den beschriebenen Leseprozess des Informationsträgers ersieht man, daß der Anwender immer eine konstante Funktion des Informationsträgers auslöst, und zwar gleichgültig,ob die Eingabe des Zugriffsschlüssel richtig oder falsch ist. Andererseits wirkt sich das Schreiben von einem Zugriffsbit oder von einem Fehlerbit in dem Speicher in beiden Fällen der Eingabe eines richtigen oder falschen Schlüssels durch den gleichen Stromverbrauch im Informationsträger gleich aus, mit der Folge, daß ein Betrüger, welcher die Intensität des Stromes von der Karte kontrollieren würde, immer denselben konstanten Stromverbrauch feststellen müßte, gleichgültig ob der verwendete Schlüssel gut oder schlecht war.
Die Fig. 8 und 9 zeigen die Arbeitsweise des Informationsträgers beim Einschreiben in den Speicher. In dem Diagramm nach
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Fig. 8 löst das Signal RAZ.die Steuerlogik 16 und die Übertragung in das Register 24 der auf der Leitung 1/0 anliegenden Informationen aus. Der Schreibbefehl wird dargestellt in der Form eines Signals SYNC, welches einem Arbeitscode "CODOP" vorangeht, welchem Adressen-Daten-Bits und ein Schlüssel folgt, wenn das Schreiben gesichert ist. Das Signal VP wird dann übertragen, um das Schreiben von Daten in dem Speicher 21 des Informationsträgers zu erlauben. Damit der Verwender die Sicherheit hat, daß die auf der Leitung 1/0 übertragene Information richtig eingeschrieben wurden in den Informationsträger, werden die in dem Speicher eingeschriebenen Daten zurückübertragen und wiedergegeben zur Überprüfung durch den Anwender auf der Leitung 1/0. Der Code "CODOP" ist natürlich spezifisch für die jeweilige Anwendung. Im Ablaufdiagramm nach Fig. 9 werden die Befehle CODOP und die Adresse AD, welche von einem Schlüssel ergänzt werden kann oder nicht, durch den Informationsträger durch einen Test erkannt, welcher in den Schritt 702 und 703 durchgeführt wird. Mit dem Schritt 704 wird ein Gültigkeitstest des Informationsträgers durchgeführt in den Zonen DEBE, DEBAC und PLEIN. Wenn der Informationsträger als gültig erkannt wird, erfolgt die Eingabe der Daten mit dem Schritt 705.
Wenn sich ergibt, daß das Schreiben gesichert ist, ist für die Verwendung ein Schlüssel notwendig und ein Test des Schlüssels wird durchgeführt im Schritt 707. Wenn der Schlüssel falsch ist, wird ein Fehlerbit eingeschrieben in den Fehlerspeicher (Schritt 708) und dann ein Test durchgeführt mit dem Schritt 709 zum Erkennen, ob ein überlauf der Fehlerzone erfolgt ist oder nicht. Im Falle eines Überlaufes sendet der Informationsträger über die Leitung 1/0 den Code 000 aus, der anzeigt, daß die Karte ungültig ist (Schritt710). Im Falle, daß kein Überlauf stattfindet, sendet der Informationsträger die Mitteilung FFP auf der Leitung 1/0 (Schritt 711) aus, wo-
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mit angezeigt wird, daß die Daten nicht geschrieben werden können. Wenn der Schlüssel in Ordnung ist, wird ein Gültigkeitsbit gespeichert mit dem Schritt 712 und die Adresse empfangen und in das Adressenregister 11 mit dem Schritt 713 geladen. Anschließend erfolgt eine Kontrolle mit dem Schritt 714 zur Klärung, ob die empfangene Adresse innerhalb des zugelassenen Bereiches des physischen Speichers liegt, d.h. zwischen den Adressen ADL und ADT. Wenn das nicht der Fall ist, wird der Code FFF ausgesendet über die Leitung 1/0 (Schritt 711), um anzuzeigen, daß die Daten nicht eingeschrieben werden können in den Speicher. Wenn die Adresse zugelassen ist, werden die über die Leitung 1/0 empfangenen Daten in das Register 12 zum Einschreiben in den Teil 1 des Speichers 21 übertragen (Schritt 715) .
Anschließend findet eine Klärung in den Schritten 716, 717 und 718 statt, um zu überprüfen, ob die in den Speicher geschriebenen DAten richtig sind. Ein Gültigkeitsbits wird in dem Speicher einmal eingeschrieben, damit die Daten geschrieben werden während des Schrittes 719 bis die geschriebenen Daten dann zurückübertragen werden über die Leitung 1/0 während des Schrittes 720.
Obgleich die Erfindung vorstehend anhand der Zeichnungen nur hinsichtlich einiger notwendigen Charakteristiken beschrieben wurde, wie sie für eine bevorzugte Ausführungsform vorzusehen sind, ist es für den Fachmann offensichtlich, daß er alle Modifikationen entsprechend dem Anwendungsfall durchführen kann, ohne den Rahmen der offenbarten Erfindung zu verlassen.
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Claims (4)

  1. DipL-lng. Rudolf Seibert 2 8 3 7 2 D 1
    Rechtsanwalt · Patentanwalt
    RA u. PA Dlpl.-Ing. Seibert. SlelnsdorfstraBe β, 8000 München 22
    Anwaltsakte 3339
    PATENTANSPRÜCHE
    /Iy Transportierbarer Infomationsträger für die Speicherung und Verarbeitung von Informationen, dadurch gekennzeichnet, daß er einen Mikroprozessor in Verbindung mit mindestens einem programmierbaren Permanent-(Tot)-Speicher aufweist, wobei der Mikroprozessor Schaltglieder zum Schreiben und Lesen in Teilen des programmierbaren Totspeichers sowie Sende- und Empfangsglieder für die in den programmierbaren Totspeicher zu schreibenden und zu lesenden Informationen enthält.
  2. 2. Informatiosnträger zum Speichern und zum Verarbeiten von Informationen nach Anspruch 1, dadurch geken izeichnet, daß der programmierbare Totspeicher des Informationsträgers enthält:
    - eine erste Zone, in welcher ein Zugriff durch dem Informationsträger zugeführte externe Informationen untersagt und allein ein Zugriff durch interne Informationen des Informationsträgers zugelassen ist,
    - eine zweite Zone, in welcher alle durch interne Teile und durch externe dem Informationsträger zugeführte Informationen gesteuerte Schreib- und Leseoperationen zugelassen sind und
    - eine dritte Lesezone, wo allein durch interne Teile und durch externe dem Informationsträger zugeführte Informationen gesteuerte Leseoperationen zugelassen s ind.
    909809/1073
  3. 3. Informationsträger nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leseeinrichtungen Erkennungsglieder für einen Inhaberschlüssel aufweisen, von denen abhängig in einer Zone des programmierbaren Totspeichers ein Fehlerbit immer dann abgespeichert wird, wenn der Schlüssel falsch eingegeben wurde, und von denen in einer anderen Zone des programmierbaren Totspeicheis ein Zugriffsbit eingespeichert wird, wenn der Schlüssel als richtig erkannt wurde.
  4. 4. Informationsträger nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schreibeinrichtungen Erkennungsglieder für einen Inhaberschlüssel umfassen, von denen abhängig ein Fehlerbit in einer Zone des programmierbaren Totspeichers immer dann abgespeichert wird, wenn der Schlüssel falsch ist, und von denen abhängig ein Gültigkeitsbit in eine andere Zone des programmierbaren Totspeichers eingegeben wird, wenn der Schlüssel als richtig erkannt wurde.
    §09809/107
DE19782837201 1977-08-26 1978-08-25 Transportierbarer informationstraeger mit einem mikroprozessor und einem programmierbaren totspeicher Granted DE2837201A1 (de)

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