DE102010035312A1

DE102010035312A1 - Tragbarer Datenträger mit einem Magnetstreifen und Verfahren zum Erkennen des mehrfachen Auslesens eines Magnetstreifens

Info

Publication number: DE102010035312A1
Application number: DE201010035312
Authority: DE
Inventors: Ulrich Auracher; Michael Baldischweiler; Manuela Grundwürmer
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient Mobile Security GmbH
Priority date: 2010-08-25
Filing date: 2010-08-25
Publication date: 2012-03-01

Abstract

Die Erfindung betrifft einen tragbaren Datenträger (1), insbesondere Chipkarte, mit einem Magnetstreifen (2) mit darin eingespeicherten und durch einen Magnetlesekopf (101) eines Lesegeräts (100) auslesbaren Daten. Unterhalb des Magnetstreifens (2) ist eine Spule (3) in dem Datenträger (1) angeordnet. Der erfindungsgemäße Datenträger (1) zeichnet sich dadurch aus, dass die Spule (3) dazu ausgebildet ist, eine Verstimmung eines Schwingkreises (4) des Datenträgers (1) zu detektieren, welche durch einen Magnetlesekopf (101) beim Auslesen des Magnetstreifens (2) verursacht ist. Die Anzahl der durch die Spule (3) detektierten Verstimmungen seit dem Einführen in das Lesegerät (100) wird durch eine Auswerteeinheit (5) erfasst und verarbeitet oder wird zur weiteren Verarbeitung durch das Lesegerät bereit gestellt.

Description

Die Erfindung betrifft einen tragbaren Datenträger, insbesondere eine Chipkarte mit einem Magnetstreifen mit darin eingespeicherten und durch einen Magnetlesekopf eines Lesegeräts auslesbaren Daten, wobei unterhalb des Magnetstreifens eine Spule in dem Datenträger angeordnet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Erkennen des mehrfachen Auslesens eines Magnetstreifens eines solchen Datenträgers.
Aus dem „Handbuch der Chipkarten" von W. Rankl, W. Effing, 5. Auflage, Carl Hanser-Verlag, 2008, Seite 18 ff. ist bekannt, dass auf einem Magnetstreifen eines tragbaren Datenträgers, der sich auf der Rückseite der Karte befindet, Kartendaten in digitaler Form codiert sind. Zum Lesen des Magnetstreifens wird dieser von Hand oder maschinell an einem Magnetlesekopf (auch: Lesekopf) vorbeigezogen. Anschließend können die gelesenen Daten durch das mit dem Lesekopf verbundene Lesegerät verarbeitet werden. Insgesamt können sich drei Spuren auf dem Magnetstreifen befinden. Die Spuren 1 und 2 sind für den Lesebetrieb spezifiziert, während die Spur 3 auch beschrieben werden kann.
Ein Nachteil der Magnetstreifentechnik besteht darin, dass die auf dem Magnetstreifen gespeicherten Daten sehr leicht mit einem handelsüblichen Schreib-/Lesegerät verändert werden können. Betrüger, die sich gültige Kartendaten verschafft haben, können z. B. an Geldausgabeautomaten einfache Duplikate des tragbaren Datenträgers verwenden, ohne dass andere, z. B. visuelle, Sicherheitsmerkmale des Datenträgers gefälscht werden müssen.
Das Ausspionieren der auf einem Magnetstreifen gespeicherten Daten erfolgt häufig unter Verwendung des sog. Skimming. Beim Skimming wird an einem Lesegerät, z. B. dem bereits erwähnten Geldausgabeautomaten, vor dem eigentlichen Kartenlot, durch den der Datenträger in das Lesegerät eingezogen wird, ein weiterer Kartenlot mit einer zusätzlichen Abtasteinheit (Magnetlesekopf) montiert. Der weitere Kartenlot ist für Nutzer kaum zu erkennen, da dieser maximal die Breite des Magnetkopfes einnimmt, welche weniger als 1 cm ist. Die Abtasteinheit des weiteren Kartenlots liest auf allen Spuren die darauf gespeicherten Daten aus und funkt diese beispielsweise unter Verwendung zusätzlicher Kommunikationskomponenten, beispielsweise via SMS (Short Message Service), an ein Kommunikationsendgerät des Betrügers. Mit diesen empfangenen Daten kann ein neuer Datenträger mit allen Magnetdateninformationen erstellt werden.
Zur Handhabung dieser Problematik ist es aus der WO 2006/116772 A1 bekannt, einen tragbaren Datenträger als Emulatorkarte auszubilden, welche mehrere Chipkarten in sich vereinigen kann. Unter anderem wird eine ISO-Chipkarte mit Magnetstreifen „emuliert”. Hierzu weist diese einen Schaltkreis für eine Smartcard mit einem Smartcardprozessor, einem allgemeinen Prozessor und einem Magnetstreifenemulator zum Simulieren einer Magnetstreifenkarte auf. Über diese Komponenten werden digitale Signale in magnetische Impulse gewandelt und an ein Lesegerät gesendet. Dabei sind Sensoren in der Emulatorkarte vorgesehen, die signalisieren, dass an das Lesegerät zu übertragende Daten an einen Magnetstreifenleser gehen. Das eingangs beschriebene Skimming ist bei einer solchen Emulatorkarte daher nicht mehr möglich.
Aus der US 2005/0133606 A1 ist es bekannt, in dem Kartenkörper eines tragbaren Datenträgers hinter den Magnetstreifen mehrere magnetische Schreibköpfe anzuordnen. Die Schreibköpfe verändern individuell die Daten auf dem Magnetstreifen. Eine Skimming-Attacke bleibt dadurch erfolglos, dass jedes Auslesen (jeder Scan) des Datenträgers gezählt wird und als ein individuelles Datum für die Schreibköpfe verwendet wird. Eine unterhalb des Magnetstreifens angeordnete Drosselspule wird als Datenempfänger verwendet, um den Magnetstreifen zu beschreiben.
Um tragbare Datenträger gegen Skimming zu sichern, ist es weiter aus der EP 1 852 808 A1 und der WO 2007/149101 A1 bekannt, eine dünne Metallplatte auf der Vorder- und Rückseite des Kartenkörpers einzulaminieren.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweisen erfordern tiefgreifende Änderungen am konstruktiven Aufbau der Datenträger.
Eine einfache Lösung und Verhinderung des Skimming ist das Umstellen der Kommunikation zwischen Terminal und Datenträger von Magnetstreifen auf einen integrierten Halbleiterchip über eine kontaktbehaftete und/oder kontaktlose Schnittstelle. Die Kommunikation über den unsicheren Magnetstreifen wäre damit verhindert. Das Umrüsten auf Halbleiterchips auslesende Terminals, insbesondere Geldausgabeautomaten, ist aber sehr kostenintensiv und in speziellen Ländern zum jetzigen Zeitpunkt nicht geplant.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen tragbaren Datenträger sowie ein Verfahren anzugeben, mit denen ein betrügerisches Auslesen eines Magnetstreifens des tragbaren Datenträgers auf einfache Weise erkannt werden kann.
Diese Aufgaben werden gelöst durch einen tragbaren Datenträger gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 13.
Die Erfindung schafft einen tragbaren Datenträger, insbesondere eine Chipkarte, mit einem Magnetstreifen mit darin eingespeicherten und auf einen Magnetlesekopf eines Lesegeräts auslesbaren Daten, wobei unterhalb des Magnetstreifens eine Spule in dem Datenträger angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die Spule dazu ausgebildet, eine Verstimmung eines Schwingkreises des Datenträgers zu detektieren, welche durch einen Magnetlesekopf beim Auslesen des Magnetstreifens verursacht ist. Die Anzahl der durch die Spule detektierten Verstimmungen seit dem Einführen in das Lesegerät wird durch eine Auswerteeinheit erfasst und verarbeitet oder zur weiteren Verarbeitung durch das Lesegerät bereitgestellt.
Eine Verstimmung des die Spule umfassenden Schwingkreises des Datenträgers wird erfindungsgemäß nicht nur durch ein bestimmungsgemäßes Lesegerät, wie beispielsweise einen Geldausgabeautomaten oder ähnliches, herbeigeführt, sondern auch durch solche, weitere Lesegeräte, welche zum Zwecke des Datenausspähens einem bestimmungsgemäßen Lesegerät vorgeschaltet oder nachgeschaltet werden. Bewegt sich ein jeweiliger Magnetlesekopf (des bestimmungsgemäßen Lesegeräts sowie des zu Betrugszwecken eingesetzten weiteren Lesegeräts) über den Magnetstreifen, so führt dies nicht nur zu einem jeweiligen Auslesen der auf dem Magnetstreifen gespeicherten Daten, sondern auch zu einer durch beide Lesegeräte verursachten Verstimmung des Schwingkreises. Da bei einem bestimmungsgemäßen System aus Datenträger und Lesegerät nur ein einmaliger Lesevorgang und damit eine einzige Verstimmung des Schwingkreises erfolgt, kann bei der Detektion einer mehrfachen Verstimmung seit dem Einführen des Datenträgers in das Lesegerät auf eine Manipulation geschlossen werden. Die Kenntnis über eine Manipulation ermöglicht verschiedene Gegenmaßnahmen.
Ein erfindungsgemäßer Datenträger kann damit zwar nicht eine Skimming-Attacke verhindern, den Nutzer des Datenträgers jedoch darüber in Kenntnis setzen, dass eine Skimming-Attacke erfolgte. Dies ermöglicht die zeitnahe Einleitung von Gegenmaßnahmen, wie beispielsweise das Sperren des Datenträgers.
Zweckmäßigerweise weist der Schwingkreis eine Resonanzfrequenz im Bereich der Resonanzfrequenz des Magnetlesekopfes des Lesegerätes, insbesondere zwischen 55 und 60 kHz, besonders bevorzugt bei 56 kHz, auf. Ist der Schwingkreis so aufgebaut, dass dessen Resonanzfrequenz im Bereich der Resonanzfrequenz des Magnetlesekopfes liegt, so wird die beste Einkopplung des Magnetlesekopfes in den Schwingkreis und somit eine einfache detektierbare Verstimmung hervorgerufen.
Vorzugsweise ist die Ausrichtung der Spule derart, dass eine Spulenachse parallel zur Bewegungsrichtung des Magnetlesekopfes relativ zu dem Magnetstreifen während des Lesevorganges ist. Die Ausrichtung ergibt sich aus dem üblicherweise verwendeten Aufbau des Magnetlesekopfes. Der Magnetlesekopf besteht aus einer Spule mit einem ca. 5 μm breiten Luftspalt und Kupferabwicklungen zu dessen Abgriff. Damit der magnetische Widerstand des Magnetkopfes sehr klein gehalten werden kann, besteht dieser meist aus einem MU-Metall, z. B. einer Nickel-Eisen-Legierung. Demgegenüber besteht der Magnetstreifen aus einem Kunststoffträger sowie aus einem magnetisierbaren Material, das sich aus Eisenoxid und Chromdioxid zusammensetzt. Dieses Material ist gleichmäßig auf dem Magnetstreifen verteilt. Bewegt sich der Magnetlesekopf über den Magnetstreifen, so induzieren die Magnet-Partikel einen magnetischen Fluss im Ringkern, wobei die zeitliche Änderung des Magnetflusses wiederum eine Spannung in der Spule proportional zur Änderungsgeschwindigkeit erzeugt. Um den Magnetkopf von der Unterseite des Magnetstreifens detektieren zu können, wird die Spule des zumindest aus einem Kondensator und der Spule bestehenden Schwingkreises, wie oben beschrieben, angeordnet, dass eine Spulenachse parallel zur Bewegungsrichtung des Magnetlesekopfes relativ zu den Magnetstreifen während des Lesevorganges ist.
Insbesondere führt die Detektion einer zweimaligen Verstimmung innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums zu einer Signalisierung. Unter einer Signalisierung wird dabei die Verarbeitung der Anzahl der durch die Spule detektierten Verstimmungen durch die Auswerteeinheit des Datenträgers und eine optional auf dem Datenträger vorhandenen Anzeigeeinheit sowie die optische und/oder akustische Signalisierung durch den Datenträger und/oder das Lesegerät verstanden.
Zweckmäßigerweise umfasst der Datenträger eine Energieversorgung, insbesondere eine Batterie oder einen Kondensator oder eine Antenne zur Einkopplung von Energie aus dem Feld einer Antenne des Lesegerätes, welche den Betrieb des Datenträgers während eines Einzugsvorgangs in das Lesegerät sicherstellt. Insbesondere wird während des Einzugsvorganges, bei dem der tragbare Datenträger in das bestimmungsgemäße Lesegerät eingezogen oder manuell durch eine den Magnetlesekopf enthaltende Vorrichtung gezogen wird, mit Energie versorgt, so dass die Verstimmung des Schwingkreises detektierbar und verarbeitbar ist.
Die Energiespeicher, wie Kondensator, Batterie der Datenträger werden insbesondere durch die zweckmäßigerweise auf dem Datenträger vorhandenen kontaktbehafteten und/oder kontaktlosen Schnittstellen, beispielsweise durch Transaktionen des Datenträgers mit anderen Terminals, insbesondere Kontaktlostransaktionen aufgeladen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung umfasst der Datenträger einen Referenzschwingkreis, der in einem Bereich außerhalb des Magnetstreifens angeordnet ist, um bauliche Eigenheiten des Lesegerätes während des Einzugsvorgangs oder während des Lesevorgangs zu detektieren, welche eine Verstimmung des Schwingkreises nach sich ziehen. Wird beispielsweise durch das Gehäuse des bestimmungsgemäßen Lesegerätes eine Verstimmung vorgenommen, so wirkt diese Verstimmung auf den Schwingkreis mit der Spule als auch auf den Referenzschwingkreis mit der weiteren Spule gleichermaßen ein. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Verstimmung der Spule und der weiteren Spule nur dann wahrgenommen wird, wenn ein sehr starkes Magnetfeld oder ein magnetisches Material direkt (d. h. in einem Abstand von weniger als 10 μm) auf dem Kartenkörper aufliegt.
Um solche externen Beeinflussungen bestmöglich detektieren zu können, ist dabei vorgesehen, dass die Ausrichtung der weiteren Spule des Referenzschwingkreises der Ausrichtung der Spule entspricht.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Auswerteeinheit derart ausgebildet ist, dass eine Verstimmung gezählt wird, wenn eine Differenz zwischen den Verstimmungen des Schwingkreises und des Referenzschwingkreises detektiert wurde. Nur beim Feststellen einer solchen Differenz wird ein Signal an die Auswerteeinheit übertragen, welches eine Verstimmung des Schwingkreises repräsentiert.
Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung ist die Anzahl der Verstimmungen des Schwingkreises durch das Lesegerät über eine drahtlose oder eine kontaktbehaftete Schnittstelle des Datenträgers aus dem Datenträger auslesbar. Die Anzahl der Verstimmungen kann beispielsweise aus einem Speicher der Auswerteeinheit oder einem anderen Speicher, der direkt auf das Lesegerät auslesbar ist, erfolgen. Bei dieser Ausgestaltungsvariante ist eine Verarbeitung der Anzahl an Verstimmungen durch das bestimmungsgemäße Lesegerät möglich, welche den Inhaber des tragbaren Datenträgers über eine mögliche Manipulation informieren kann. Ebenso ist es möglich, dass durch das bestimmungsgemäße Lesegerät der tragbare Datenträger einbehalten oder in einem Hintergrundsystem gesperrt wird. Eine weitere Gegenmaßnahme könnte darin bestehen, dass das bestimmungsgemäße Lesegerät bei der Erkennung auf eine Skimming-Attacke deaktiviert wird, damit keine weiteren Skimming-Angriffe gegen weitere, in das bestimmungsgemäße Lesegerät eingeführte Datenträger vorgenommen werden können.
In einer anderen Ausgestaltung umfasst der Datenträger ein von der Auswerteeinheit ansteuerbares Anzeigeelement, über das ein mehrfaches Auslesen des Magnetstreifens nach dem Ausgeben aus dem Lesegerät signalisiert werden kann. Ein derartiger Datenträger erfordert weder auf Seiten des Datenträgers noch auf Seiten des bestimmungsgemäßen Lesegeräts entsprechende Kommunikationsschnittstellen, über welche die Anzahl der Verstimmungen des Schwingkreises ausgetauscht werden kann. In dieser Ausgestaltungsvariante kann einem Nutzer des erfindungsgemäßen Datenträgers über das Anzeigeelement, insbesondere einen energiearme Leuchtdiode, eine Skimming-Attacke signalisiert werden, indem diese beispielsweise leuchtet oder blinkt. Die Energieversorgung für die Auswertung und Signalisierung erhält der Datenträger in vorteilhafter Weise von einer Batterie, Kondensator oder anderem wieder aufladbarem Energiespeicher, der sich auf dem Datenträger befindet. Die Aufladung und Speicherung von Energie erfolgt beispielsweise über eine Antenne einer Nahfeldkommunikation oder eine kontaktbehaftete Schnittstelle bei einer früheren Transaktion an einem anderen Terminal. In diesem Fall ist der Datenträger vorzugsweise als Dual-Interface Datenträger ausgestattet. Durch diese Ausgestaltung kann eine, aufgrund der hohen Kosten unerwünschte Umrüstung der Terminal, wie Geldausgabeautomaten etc, unterbleiben, da der Datenträger die Auswertung und Signalisierung unabhängig vom Terminal durchführen kann.
Bei dem erfindungsgemäßen Datenträger ist der Magnetstreifen bevorzugt gemäß ISO/IEC 7811 ausgebildet. Bevorzugt ist die Spule unterhalb Spur 3 des Magnetstreifens angeordnet, da in Spur 3 die Taktspur abgelegt ist und somit ein ständiger Flusswechsel gegeben ist.
Die Erfindung schafft weiterhin ein Verfahren zum Erkennen des mehrfachen Auslesens eines Magnetstreifens eines tragbaren Datenträgers, insbesondere einer Chipkarte, bei dem unterhalb des Magnetstreifens eine Spule angeordnet ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch die Spule eine Verstimmung eines Schwingkreises eines Datenträgers detektiert, welche durch einen Magnetlesekopf beim Auslesen des Magnetstreifens verursacht ist, wobei die Anzahl der durch die Spule detektierten Verstimmungen seit dem Einführen in das Lesegerät erfasst und verarbeitet wird oder zur weiteren Verarbeitung durch das Lesegerät bereitgestellt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist die gleichen Vorteile auf, wie diese vorstehend in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Datenträger beschrieben wurden.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen tragbaren Datenträgers in Gestalt einer Chipkarte, die nahe zu einem Magnetlesekopf eines (Magnet-)Lesegeräts angeordnet ist,
2 die Frequenzverläufe eines in einem Lesegerät angeordneten Magnetlesekopfes, eines unverstimmten Schwingkreises eines erfindungsgemäßen Datenträgers sowie des Schwingkreises bei einer Verstimmung,
3 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Datenträgers gemäß einer ersten Ausführungsvariante, und
4 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Datenträgers gemäß einer zweiten Ausführungsvariante.
1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen erfindungsgemäßen tragbaren Datenträger 1 in Gestalt einer Chipkarte. Die Chipkarte 1 weist in bekannter Weise einen Magnetstreifen 2 auf. Der Magnetstreifen 2 kann in bekannter Weise auf der Unterseite angeordnet sein. Ebenso wäre in Abwandlung hiervon eine Anordnung des Magnetstreifens 2 auf der Sichtseite, d. h. der Vorderseite, der Chipkarte möglich. Der Magnetstreifen 2 besteht aus einem Kunststoffträger sowie aus einem magnetisierbaren Material. Als magnetisierbares Material wird üblicherweise eine Zusammensetzung aus Eisenoxid und Chromdioxid verwendet. Dieses Material ist partikelförmig und gleichmäßig über dem gesamten Magnetstreifen 2 verteilt. Bevorzugt entspricht der Magnetstreifen der Norm ISO/IEC 78111, so dass sich insgesamt drei Spuren auf dem Magnetstreifen befinden können. Die Spuren 1 und 2 sind für den Lesebetrieb spezifiziert, während die Spur 3 auch beschrieben werden kann. Weitergehende Informationen zu diesen als Magnetstreifenkarten bezeichneten Chipkarten können beispielsweise dem „Handbuch der Chipkarten" auf Seite 18 ff. entnommen werden.
Ein in 1 ebenfalls schematisch dargestellter Magnetlesekopf 101 eines nicht näher dargestellten Lesegeräts 100 besteht aus einer Spule 103, welche um einen Kern 104 gewickelt ist. Letzterer weist einen Luftspalt 105 auf, der in etwa 5 μm breit ist. Über (Kupfer-)Wicklungen erfolgt ein Abgriff der Spule 103. Damit der magnetische Widerstand des Magnetlesekopfes 101 klein gehalten werden kann, besteht dieser, bzw. dessen Kern 104, aus einem MU-Metall, beispielsweise einer Nickel-Eisen-Legierung. Ein Magnetlesekopf, der lesend einen Magnetstreifen abtastet, wird häufig auch als „Hörkopf” bezeichnet. Bewegt sich der Magnetlesekopf 101 entlang der mit dem Bezugszeichen 102 gekennzeichneten Richtung über den Magnetstreifen 2, so induzieren die Magnetpartikel des Magnetstreifens 2 einen magnetischen Fluss im Ringkern. Die zeitliche Änderung des Magnetflusses erzeugt eine Spannung in der Spule, die proportional zur Änderungsgeschwindigkeit ist.
Üblicherweise ist der Magnetlesekopf 101 fest in dem Lesegerät 100 installiert. Das Lesegerät 100 ist beispielsweise ein Geldausgabeautomat (GAA). Das Vorbeibewegen des Magnetkopfes über den Magnetstreifen wird dabei durch das Einführen der Chipkarte 1 in einen dafür vorgesehenen Kartenslot bewirkt. Die Bewegung kann dabei automatisiert durch das Lesegerät selbst oder durch eine manuelle Bewegung der Chipkarte 1 erfolgen.
Unterhalb des Magnetstreifens 2 ist erfindungsgemäß eine Spule 3 angeordnet, die zusammen mit einem nicht dargestellten Kondensator (und proportional weiteren Komponenten) einen Schwingkreis 4 bildet. Unter einer Anordnung „unterhalb des Magnetstreifens” wird hierbei verstanden, dass die Spule 3 im Inneren des Kartenkörpers des Datenträgers 1 unterhalb des Magnetstreifens 2 gelegen ist.
Eine Spulenachse 9 der Spule 3 liegt dabei parallel zur Bewegungsrichtung des Magnetlesekopfes 101 relativ zu dem Magnetstreifen 2 beim Auslesen desselben. Durch die genannte Orientierung liegt die Spule 3 im Kraftlinienverlauf des Magnetlesekopfes. Fährt nun der Magnetlesekopf 101, z. B. bei einem Einzugsvorgang des Datenträgers 1 in die Lesevorrichtung, über die Spule 3, so verändert sich der magnetische Fluss in der Spule. Als Folge hiervon wird der Schwingkreis passiv verstimmt. Der Schwingkreis 4 ist vorzugsweise derart realisiert, dass dessen Resonanzfrequenz im Bereich der Resonanzfrequenz des Magnetlesekopfes 101 liegt. Üblicherweise liegt die Resonanzfrequenz eines Magnetlesekopfes im Bereich zwischen 55 und 60 kHz, bevorzugt im Bereich bei 56 kHz. Liegt die Resonanzfrequenz des Schwingkreises im Bereich der Resonanzfrequenz des Magnetlesekopfes, so wird die beste Einkopplung des Magnetlesekopfes in den Schwingkreis erzielt. Hierdurch ergibt sich eine auf einfache Weise detektierbare Verstimmung des Stimmkreises.
2 illustriert den Frequenzverlauf des Magnetlesekopfes MLK, des nicht verstimmten Schwingkreises CK sowie des durch den Magnetlesekopf verstimmten Schwingkreises V. Der Figur ist dabei ohne Weiteres zu entnehmen, dass die Resonanzfrequenzen von Magnetlesekopf MLK (vgl. f_res) und unverstimmten Schwingkreis CK eng beieinander liegen. Bei einer Verstimmung des Schwingkreises CK reduziert sich die Maximalamplitude, während untere und obere Grenzfrequenz gegenüber dem unverstimmten Schwingkreis CK betragsmäßig weiter von der Resonanzfrequenz Abstand nehmen.
Die 3 und 4 zeigen zwei lediglich schematisch dargestellte Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen tragbaren Datenträgers. Beide Varianten verfügen über eine, mit dem Schwingkreis 4 gekoppelte Auswerteeinheit 5, ein optionales Anzeigeelement 8, beispielsweise eine LED und dergleichen, eine kontaktbehaftete oder kontaktlose Schnittstelle 11 sowie eine Energieversorgung 12.
Durch die Auswerteeinheit 5 wird die Anzahl der durch die Spule 3 detektierten Verstimmungen seit dem Einführen in das Lesegerät oder Durchziehen durch das Lesegerät erfasst. Die Anzahl an Verstimmungen kann durch diese selbst verarbeitet oder dem den bestimmungsgemäßen Magnetlesekopf 101 aufweisenden Lesegerät zur weiteren Verarbeitung bereitgestellt werden. Bei einem bestimmungsgemäßen Gebrauch des tragbaren Datenträgers erfolgt üblicherweise ein lediglich einmaliges Auslesen der auf dem Magnetstreifen 2 gespeicherten Daten. Bei der einleitend beschriebenen Skimming-Attacke wird aufgrund des dem bestimmungsgemäßen Lesegerät vorgeschalteten weiteren Lesegerätes die Spule 3 des Schwingkreises 4 beim Einführen in das bestimmungsgemäße Lesegerät oder beim Durchziehen durch das bestimmungsgemäße Lesegerät zweimalig angeregt, wodurch der Stimmkreis zweimalig verstimmt wird.
Um die Verstimmungs-Überwachung der Chipkarte während der Einzugsphase in das Lesegerät sicherzustellen, wird die Chipkarte über die Datenträger-eigene Energieversorgung 12 mit Energie versorgt. Die Energieversorgung kann beispielsweise in Gestalt einer Batterie oder eines Kondensators in dem Datenträger vorgesehen sein. Die Energieversorgung kann auch mit Hilfe eines Kontaktlosfeldes erfolgen, indem eine Antenne des Datenträgers 1 die Energie aus dem Feld einer Antenne des Lesegeräts bezieht, wenn der Datenträger in das Lesegerät eingeführt wird.
Die Energieversorgung 12 kann alternativ von Zeit zu Zeit über andere Terminals, die die kontaktbehaftete oder die kontaktlose Schnittstelle 11 des Datenträgers 1 verwenden, aufgeladen werden.
Enthält der Datenträger 1, wie in den Ausführungsbeispielen gemäß den 3 und 4 gezeigt, das Anzeigeelement 8, so kann bei einer zweimaligen Erkennung der Verstimmung des Schwingkreises auf ein manipuliertes Lesegerät geschlossen werden. Das Anzeigeelement leuchtet dann bei Entnahme der Chipkarte. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass die Lesegeräte (z. B. Geldausgabeautomaten) nicht umgerüstet werden müssen. Die Chipkarte bringt die zur Erkennung einer Skimming-Attacke notwendige Gegenmaßnahme vollständig mit. Der Kunde erfährt somit sofort, dass das von ihm benutzte Lesegerät manipuliert war. Durch einen eventuellen Anruf bei der entsprechenden Bank, etc., kann eine Sperrung des Lesegeräts und/oder des Datenträgers veranlasst werden. Ein Nachteil besteht jedoch darin, dass sich die Transaktion selbst nicht unterbinden lässt.
Über die mit dem Bezugszeichen 11 versehene kontaktlose oder kontaktbehaftete Schnittstelle kann die Anzahl der durch die Auswerteeinheit 5 detektierten Verstimmungen auch an das Lesegerät übertragen werden. Beispielsweise verfügt hierzu das Lesegerät über ein NFC-Device, über welches das Lesegerät mit der kontaktlosen Schnittstelle 11 der Chipkarte kommunizieren kann. Gegebenenfalls kann das NFC-Device gleichzeitig auch dazu verwendet werden, die Chipkarte mit Energie zu versorgen. Ein Vorteil dieser Vorgehensweise besteht darin, dass das Lesegerät in Echtzeit erfährt, ob es manipuliert ist. Hierdurch können automatisch Gegenmaßnahmen, wie z. B. das Sperren des Lesegeräts und/oder der Chipkarte, eingeleitet werden. Diese Vorgehensweise erfordert jedoch das Vorhandensein einer entsprechenden Kommunikationsschnittstelle, über die die Anzahl der Verstimmungen seit dem Einziehen der Chipkarte in das Lesegerät übertragen werden kann.
Sofern das Lesegerät in der Lage ist, einen in der Chipkarte integrierten Chip auszulesen, kann das Übertragen der Information auch über die kontaktbehaftete Schnittstelle 11 erfolgen.
Während die Chipkarte im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 3 lediglich über die Spule 3 unterhalb des Magnetstreifens 2 verfügt, weist die Chipkarte 1 im zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4 zusätzlich einen Referenzschwingkreis 6 mit einer weiteren Spule 7 auf. Hiermit können bauliche Eigenheiten des Lesegerätes kompensiert werden, die eine Schwingkreisänderung des Schwingkreises 4 zur Folge haben könnten. Die weitere Spule 7 des Referenzschwingkreises 6 befindet sich in der gleichen Ausrichtung wie die Spule 3 des Schwingkreises 4, ist jedoch außerhalb des Magnetstreifens in dem Kartenkörper der Chipkarte 1 angeordnet. Die gleiche Ausrichtung von Spule 3 und weiterer Spule 7 bedeutet, dass deren Spulenachsen 9, 10 parallel zueinander verlaufen. Vorzugsweise sind die Spulen auf gleicher Höhe angeordnet.
Resultiert aus den baulichen Eigenheiten des Lesegerätes eine Verstimmung des Schwingkreises 4, so wirkt diese Verstimmung in gleicher Weise auf den Schwingkreis 4 und den Referenzschwingkreis 6 ein. Wird durch die Auswerteeinheit eine Differenz zwischen den Verstimmungen zwischen dem Schwingkreis 4 und dem Referenzschwingkreis 6 festgestellt, so wird eine Verstimmung durch die Auswerteeinheit 5 gezählt.
Alternativ können die Signale auch in einem separaten Zählwerk gezählt und von der Auswerteeinheit 5 nachträglich ausgelesen werden. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann das Lesegerät direkt den Zählerstand aus dem Zählerwerk auslesen, ohne die Auswerteeinheit abfragen zu müssen. Der Zähler kann beispielsweise über ein kontaktloses Feld ausgelesen werden oder über nicht benutzte Portpin(s) der Auswerteeinheit. Hierzu kann beispielsweise ein 1-Wire Eindrahtbus verwendet werden. Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass sowohl die Stromversorgung als auch die Sende-/Empfangsleitung über diesen Port gehen.
Die Erfindung bietet den Vorteil, dass der Datenträger aktiv eine Überprüfung des Magnetstreifens hinsichtlich einer erfolgten Abtastung durch einen Magnetlesekopf durchführen kann. Es ist somit entweder dem Nutzer oder, im Rahmen einer Kommunikation zwischen dem Datenträger und dem Lesegerät, möglich, dem Lesegerät mitzuteilen, dass bei einem Einzugsvorgang des Datenträgers zwei Abtastungen mit Hilfe eines jeweiligen Magnetlesekopfes durchgeführt wurden. Wird dem Nutzer ein derartiges mehrfaches Auslesen des Magnetstreifens signalisiert, so kann dieser entsprechende Vorsichtsmaßnahmen einleiten. Wird die entsprechenden Information von dem Datenträger direkt an das Lesegerät übertragen, so kann das Lesegerät den Datenträger einbehalten und/oder sperren und/oder sich selbst abschalten, um weitere Skimming-Attacken zu verhindern.
Bezugszeichenliste

1: Datenträger
2: Magnetstreifen
3: Spule
4: Schwingkreis
5: Auswerteeinheit
6: Referenzschwingkreis
7: Weitere Spule
8: Anzeigeelement
9: Spulenachse
10: Spulenachse
11: Kontaktbehaftete oder kontaktlose Schnittstelle
12: Energieversorgung
100: Lesegerät
101: Magnetlesekopf
102: Bewegungsrichtung relativ zu dem Magnetstreifen
103: Spule
104: Spulenkern

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2006/116772 A1 [0005]
US 2005/0133606 A1 [0006]
EP 1852808 A1 [0007]
WO 2007/149101 A1 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

„Handbuch der Chipkarten” von W. Rankl, W. Effing, 5. Auflage, Carl Hanser-Verlag, 2008, Seite 18 ff. [0002]
ISO/IEC 7811 [0025]
Norm ISO/IEC 78111 [0033]
„Handbuch der Chipkarten” auf Seite 18 ff. [0033]

Claims

Tragbarer Datenträger (1), insbesondere Chipkarte, mit einem Magnetstreifen (2) mit darin eingespeicherten und durch einen Magnetlesekopf (101) eines Lesegeräts (100) auslesbaren Daten, wobei unterhalb des Magnetstreifens (2) eine Spule (3) in dem Datenträger (1) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (3) dazu ausgebildet ist, eine Verstimmung eines Schwingkreises (4) des Datenträgers (1) zu detektieren, welche durch einen Magnetlesekopf (101) beim Auslesen des Magnetstreifens (2) verursacht ist, wobei die Anzahl der durch die Spule (3) detektierten Verstimmungen seit dem Einführen in das Lesegerät (100) durch eine Auswerteeinheit (5) erfasst und verarbeitet wird oder zur weiteren Verarbeitung durch das Lesegerät bereit gestellt wird.
Datenträger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwingkreis (4) eine Resonanzfrequenz im Bereich der Resonanzfrequenz des Magnetlesekopfes (101) des Lesegeräts (100), insbesondere zwischen 55 und 60 kHz, besonders bevorzugt bei 56 kHz, aufweist.
Datenträger nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung der Spule (4) derart ist, dass eine Spulenachse (9) parallel zur Bewegungsrichtung (102) des Magnetlesekopfes (101) relativ zu dem Magnetstreifen während des Lesevorganges ist.
Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektion einer zweimaligen Verstimmung innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums zu einer Signalisierung führt.
Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger eine Energieversorgung (12), insbesondere eine Batterie oder einen Kondensator oder eine Antenne zur Einkopplung von Energie aus dem Feld einer Antenne des Lesegeräts (100), umfasst, welche den Betrieb des Datenträgers während eines Einzugsvorgangs in das Lesegerät sicherstellt.
Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger einen Referenzschwingkreis (6) umfasst, der in einem Bereich außerhalb des Magnetstreifens (2) angeordnet ist, um bauliche Eigenheiten des Lesegeräts während des Einzugsvorgangs oder während des Lesevorgangs zu detektieren, welche eine Verstimmung des Schwingkreises (4) nach sich ziehen.
Datenträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausrichtung einer weiteren Spule (7) des Referenzschwingkreises (6) der Ausrichtung der Spule (2) entspricht.
Datenträger nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit derart ausgebildet ist, dass eine Verstimmung gezählt wird, wenn eine Differenz zwischen den Verstimmungen des Schwingkreises und des Referenzschwingkreises detektiert wurde.
Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Verstimmungen des Schwingkreises (4) durch das Lesegerät (100) über eine drahtlose oder eine kontaktbehaftete Schnittstelle des Datenträgers aus dem Datenträger (1) auslesbar ist.
Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Datenträger (1) ein von der Auswerteeinheit (5) ansteuerbares Anzeigeelement (8) umfasst, über das ein mehrfaches Auslesen des Magnetstreifens (2) nach dem Ausgeben aus dem Lesegerät (100) signalisiert werden kann.
Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Magnetstreifen gemäß ISO/IEC 7811 ausgebildet ist.
Datenträger nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spule (4) unterhalb Spur 3 des Magnetstreifens (2) angeordnet ist.
Verfahren zum Erkennen des mehrfachen Auslesens eines Magnetstreifens (2) eines tragbaren Datenträgers (1), insbesondere einer Chipkarte, bei dem unterhalb des Magnetstreifens (2) eine Spule (3) angeordnet ist, bei dem durch die Spule (3) eine Verstimmung eines Schwingkreises (4) des Datenträgers (1) detektiert wird, welche durch einen Magnetlesekopf (101) beim Auslesen des Magnetstreifens (2) verursacht ist, wobei die Anzahl der durch die Spule (3) detektierten Verstimmungen seit dem Einführen in das Lesegerät (100) durch eine Auswerteeinheit (5) erfasst und verarbeitet wird oder zur weiteren Verarbeitung durch das Lesegerät bereit gestellt wird.