DE10245347A1

DE10245347A1 - Digitale Datensignierung

Info

Publication number: DE10245347A1
Application number: DE2002145347
Authority: DE
Inventors: Daniel Ciesinger
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2002-09-27
Filing date: 2002-09-27
Publication date: 2004-04-08
Also published as: WO2004032414A1; AU2003271641A1

Abstract

Eine zum Signieren von digitalen Daten eingerichtete Chipkarte (1) umfasst eine Anzeige (3), in der die zu signierenden Daten dargestellt werden können. Der Benutzer kann dann durch Drücken einer Bestätigungstaste (6) den Signiervorgang auslösen. Die signierten Daten werden an ein Terminal über eine Kommunikationsschnittstelle (2) übertragen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum digitalen Signieren mit einer Kommunikationsschnittstelle zur Kommunikation mit einem externen Datenreservoir, einer Anzeigeeinheit zum Darstellen der zu signierenden Daten, einer vom Benutzer bedienbaren Bestätigungsvorrichtung sowie einem Prozessor und Speicher zur Durchführung der Signieroperation.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum digitalen Signieren von Daten durch einen Benutzer, bei dem die zu signierenden Daten an ein tragbares Signiergerät übertragen werden, im Signiergerät dem Benutzer angezeigt und durch Betätigen einer Bestätigungsvorrichtung durch den Benutzer mit Hilfe eines Prozessors digital signiert werden.
Aus der DE 197 54 101 C2 ist eine Vorrichtung zur Erzeugung kryptographischer Signaturen bekannt, die eine bidirektionale Datenschnittstelle zum Austausch von Daten mit einem Computer, ein Bedienelement zum Freigeben einer Signaturberechnungsoperation, eine Datenanzeigeeinheit für die Darstellung der zu signierenden Daten und einen integrierten Prozessor zur unmittelbaren Ausführung der Signaturberechnungsoperation aufweist.
Bei der Anwendung der bekannten Vorrichtung hat der Benutzer eine unmittelbare Kontrolle darüber, welche Daten mit der digitalen Signatur versehen werden. Insbesondere werden nur diejenigen Daten signiert, die dem Benutzer auf der Datenanzeigeeinheit angezeigt werden. Es kann daher nicht vorkommen, dass durch ein Virenprogramm dem nichtsahnenden Benutzer die eigentlich zu signierenden Daten auf dem Bildschirm eines Computers angezeigt werden, während manipulierte oder komplett ausgetauschte Daten mit Hilfe eines Signaturprogramms signiert werden.
Dennoch sind auch bei der bekannten Vorrichtung Manipulationen möglich, da die Vorrichtung zur Erzeugung kryptographischer Signaturen selbst die Möglichkeit bietet, den Datenverkehr zwischen der Datenquelle, der Datenanzeigeeinheit und dem der unmittelbaren Ausführung der Signaturberechnungsoperation dienenden Prozessor zu manipulieren.
Aus der DE 197 47 603 C2 ist ein weiteres Verfahren zum Signieren einer Nachricht bekannt. Bei dem bekannten Verfahren wird die Nachricht von einer Sendevorrichtung, beispielsweise einem Computer, an eine Empfangsvorrichtung, beispielsweise einen Nachrichten-Server, übertragen und anschließend von der Empfangsvorrichtung an ein Mobilfunktelefon weitergeleitet, wo die Nachricht dem Benutzer angezeigt wird und signiert werden kann. Anschließend wird die signierte Nachricht vom Mobilfunktelefon an die Empfangsvorrichtung zurückübertragen.
Ein Nachteil des bekannten Verfahrens besteht darin, dass ein Mobilfunktelefon, wie jede andere Datenverarbeitungsanlage auch manipulierbar ist. Daher bietet auch das bekannte Verfahren letztlich keine Sicherheit dafür, dass die angezeigten Daten mit den signierten Daten übereinstimmen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine gegen Manipulation gesicherte Vorrichtung und ein gegen Manipulation sicheres Verfahren zum digitalen Signieren von Daten zu schaffen.
Diese Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Bei der Vorrichtung und dem Verfahren sind die Anzeigeeinheit, die Bestätigungsvorrichtung, der Prozessor und der zur Durchführung der Signieroperation notwendige Speicher jeweils in eine einstöckig ausgebildete Hülle eingebettet. Damit bildet die Anzeigeeinheit, die Bestätigungsvorrichtung, der Prozessor sowie der zum Durchführen der Signieroperation notwendige Datenspeicher eine Einheit, deren einzelne Komponenten vor Zugriffen und damit vor Manipulationsversuchen geschützt sind. Darüber hinaus bietet die Vorrichtung den Vorteil, dass sie als integriertes Gerät leicht handhabbar ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist die Vorrichtung als Chipkarte ausgebildet, in die die Anzeigeeinheit, die Bestätigungsvorrichtung, der Prozessor sowie die zur Durchführung der Signieroperation notwendigen Speicher eingebettet sind. Diese Chipkarte kann der Benutzer stets bei sich tragen, so dass ein für eine Manipulation notwendiger Zugriff auf die Chipkarte wesentlich erschwert ist.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Anzeigeeinheit auf der Chipkarte so ausgebildet, dass die Anzeigeeinheit auch dann noch sichtbar und die Bestätigungsvorrichtung auch dann noch betätigbar sind, wenn die Chipkarte in ein Terminal eingesteckt ist, so dass der Benutzer unmittelbar nach der Datenübertragung die übertragenen Daten sichten und durch Betätigen der Bestätigungsvorrichtung den Signiervorgang veranlassen kann.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Chipkarte ist die Chipkarte mit einem Energiespeicher ausgestattet, so dass die Chipkarte außerhalb eines Terminals gelesen werden kann. Dies ermöglicht eine großflächige Ausgestaltung der Anzeigeeinheit, die sich im wesentlichen über eine gesamte Seite der Chipkarte erstrecken kann.
In einer Weiterbildung oder Abwandlung dazu ist es auch möglich, an der Chipkarte eine Kommunikationsschnittstelle vorzusehen, die mit Hilfe von Kurzstreckenfunk mit einem Terminal kommuniziert. Auch in diesem Fall ist es möglich, die Anzeigeeinheit so groß zu wählen, dass sie sich im wesentlichen über die gesamte Seitenfläche der Chipkarte erstreckt.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen betreffen die Steuerung der Anzeigeeinheit. Bei einer Ausführungsform der Chipkarte sind seitlich an der Anzeigeeinheit Sensorzeilen vorgesehen. Indem der Benutzer an den Sensorzeilen entlang streicht, kann der Benutzer die Lage des in der Anzeigeeinheit angezeigten Bildausschnitts steuern.
Bei einer weiteren Ausführungsform ist die Chipkarte mit einem biometrischen Sensor ausgestattet. Durch Überstreichen des biometrischen Sensors mit einem Finger kann die Lage des in der Anzeigeeinheit dargestellten Bildausschnitts gesteuert und der Signiervorgang durch Auflegen eines registrierten Fingers ausgelöst werden.
Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
1 eine Aufsicht auf eine Chipkarte, die zum Signieren von Daten eingerichtet ist;
2 eine Aufsicht auf eine abgewandelte Chipkarte, die zum Signieren von Daten eingerichtet ist; und
3 eine Aufsicht auf ein weiteres Ausführungsbeispiel einer zum Signieren geeigneten Chipkarte.
In 1 ist eine Chipkarte 1 in ISO-Normabmessungen schematisch dargestellt, die zum Signieren von Daten eingerichtet ist. Die Chipkarte 1 weist ein Modul 2 auf, das einen Prozessor, einen zum Durchführen von Signieroperationen notwendigen Datenspeicher und eine Kommunikationsschnittstelle zu einem Chipkartenterminal umfasst. Außerdem verfügt die Chipkarte 1 über eine Anzeige 3, in der die zu signierenden Daten dargestellt werden. Der in der Anzeige 3 dargestellte Bildausschnitt kann mit Hilfe von Navigationstasten 4 ausgewählt werden. An den Rändern der Anzeige 3 sind Balkendiagramme 5 angeordnet, die dem Benutzer Größe und Position des in der Anzeige 3 dargestellten Bildausschnitts im Verhältnis zum Gesamtbild anzeigen. Der Benutzer kann daher mit Hilfe der Navigationstasten 4 das Gesamtbild abfahren und überprüfen, ob die im Gesamtbild dargestellten Daten den Daten entsprechen, die er beispielsweise in einen an das Terminal angeschlossenen PC zur Aufgabe einer Bestellung eingegeben hat. Falls dies der Fall ist, kann der Benutzer eine Bestätigungstaste 6 drücken, durch die ein Signiervorgang in der Chipkarte 1 ausgelöst wird. Der Signiervorgang wird dabei von dem im Modul 2 ausgebildeten Prozessor ausgeführt, wobei der Prozessor auf im Modul 2 ebenfalls ausgebildete Datenspeicher zurückgreift. Gegebenenfalls können im Datenspeicher Signierdaten abgelegt sein, die zum Ausführen der Signieroperation notwendig sind. Die Signierdaten können zum Beispiel zum Signieren notwendige Schlüsseldaten sein.
Nach dem Ende der Signieroperation werden die signierten Daten über die im Modul 2 ausgebildete Kommunikationsschnittstelle zurück an das Terminal übertragen.
Falls der Benutzer die in der Anzeige 3 anzeigbaren Daten nicht signieren möchte, kann er die Daten durch Drücken einer Löschtaste 7 löschen.
Bei der Chipkarte 1 aus 1 lässt sich der Datenverkehr zwischen der Anzeige 3 und dem Modul 2 nur schwer manipulieren, da die Anzeige 3 und das in einem einstöckig ausgebildeten Grundkörper 8 der Chipkarte 1 eingebettet sind. Außerdem kann die Chipkarte 1 aufgrund ihrer geringen Größe von einem Benutzer stets mitgeführt werden, was den Zugriff auf die Chipkarte 1 zusätzlich erschwert.
In 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Chipkarte 1 dargestellt. Das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel der Chipkarte 1 verfügt an Seitenflächen 9 über Sensorzeilen 10, die der Navigation in der Anzeige 3 dienen. Indem der Benutzer mit einem Finger 11 an den Sensorzeilen 10 entlangstreicht, kann der Bildausschnitt in der Anzeige 3 verschoben werden. Der Benutzer braucht daher nicht wie bei der in 1 dargestellten Chipkarte 1 die richtige Navigationstaste 4 auswählen, sondern kann intuitiv den Bildinhalt durch eine entsprechende Fingerbewegung 11 entlang den Sensorzeilen 10 verschieben.
Bei den Sensorzeilen kann 10 kann es sich um sogenannte Zeilensensoren handeln, wie sie etwa im Bereich der Biometrie eingesetzt werden. Gegebenenfalls können die Sensorzeilen 10 dann auch zur Benutzerauthentisierung dienen.
In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel der Chipkarte 1 dargestellt, das mit einem biometrischen Sensor 12 ausgestattet ist. Wenn der Benutzer einen Finger über den biometrischen Sensor 12 bewegt, folgt der in der An zeige 3 dargestellte Bildinhalt dieser Bewegung. Die Signieroperation und die Löschoperation, die bei den in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsbeispielen durch Betätigen der Bestätigungstaste 6 und der Löschtaste 7 ausgelöst werden, werden bei dem Ausführungsbeispiel gemäß 3 durch Auflegen eines bestimmten, vorher auf der Chipkarte 1 registrierten Fingers auf den biometrischen Sensor 12 ausgelöst.
Bei den in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsbeispielen ist die Größe der Anzeige 3 jeweils so gewählt, dass die Anzeige 3 vom Benutzer auch dann gelesen werden kann, wenn die Chipkarte 1 in ein zugehöriges Terminal eingesteckt ist. Falls diese Ausführungsbeispiele der Chipkarte 1 nur dann verwendet werden sollen, wenn die Chipkarten 1 in das zugehörige Terminal eingesteckt sind, brauchen die Chipkarten 1 nicht mit einer Batterie oder einem ähnlichen Energiespeicher ausgestattet zu sein. Es ist jedoch auch möglich, die Chipkarten 1 mit einer Batterie oder einer anderen Energiequelle, wie beispielsweise einer Solarzelle, auszustatten, so dass die Anzeige 3 auch außerhalb des Terminals gelesen werden kann. In diesem Fall kann sich die Anzeige 3 im wesentlichen über die gesamte Fläche der Chipkarte erstrecken. Dies gilt insbesondere dann, wenn die Anzeige 3 auf der dem Modul 2 gegenüberliegenden Seite angeordnet ist, da das Modul 2 nicht überdeckt werden darf, wenn eine störungsfreie Kommunikation zwischen dem Terminal und der Chipkarte 1 gewährleistet sein soll.
Wenn die Chipkarte mit einer Batterie oder anderen Energiequelle ausgestattet ist, kann der Benutzer auch die Bestätigungstaste 6 auch drücken, wenn die Chipkarte nicht in das Terminal eingesteckt ist. Beim erneuten Einschieben der Chipkarte in das Terminal wird dann die Rückübertragung der signierten Daten auf das Terminal vollzogen.
Bei einer weiteren abgewandelten Ausführungsform der Chipkarte ist die Chipkarte mit einer für die drahtlosen Kommunikation eingerichteten Kommunikationsschnittstelle ausgestattet, so dass der Datenaustausch zwischen dem Terminal und der Chipkarte auf drahtlosem Wege erfolgen kann. Neben der Infrarottechnik ist hierbei besonders der Kurzstreckenfunk nach dem sogenannten Bluetooth-Standard geeignet. Der Bluetooth-Standard ist dem Fachmann bekannt und als solcher nicht Gegenstand der Erfindung.
Ferner sei darauf hingewiesen, dass die Anzeige 3 nicht nur zum Anzeigen der zu signierenden Daten, sondern auch zur Eingabe von Daten, z.B. für Formularfelder von Formularen oder von einmal verwendbaren Passwörtern, verwendet werden kann. Darüber hinaus können auf der Anzeige 3 auch Abfrageergebnisses, z.B. die Salden einer Kontoabfrage im Rahmen des HBCI-Standards, dargestellt werden. In Betracht kommt auch die Verwendung der Chipkarte als sogenannte Smartcard mit Internet-Technologie.
Die hier beschriebenen Chipkarten weisen ein hohes Maß an Sicherheit auf, weil sowohl die Anzeige der zu signierenden Daten als auch die Signaturoperation in einer sicheren Umgebung stattfinden. Im Vergleich zum Stand der Technik ergeben sich mit der Verwendung der Chipkarten wesentlich geringere Kosten, da auf Klasse-3-Terminals oder Vorschaltboxen verzichtet werden kann. Weiterhin ist von Vorteil, dass die Chipkarten universell einsetzbar sind. Insbesondere können die Chipkarten leicht mitgenommen und an unterschiedlichen Terminals verwendet werden.
Obgleich die vorgeschlagene Vorrichtung bevorzugt in Form einer Chipkarte ausgebildet ist, ist sie nicht auf diese Gestalt beschränkt. In Betracht kommt vielmehr jede Art von tragbarem Datenträger, auf der die benötigten Komponenten, d.h. Modul 2, Anzeige 3, Sensorzeilen 10 u.s.w. realisierbar sind.

Claims

Vorrichtung zum digitalen Signieren mit einer Kommunikationsschnittstelle (2) zur Kommunikation mit einem externen Datenreservoir, einer Anzeigeeinheit (3) zum Darstellen der zu signierenden Daten, einer von einem Benutzer bedienbaren Bestätigungsvorrichtung (6) sowie einem Prozessor (2) und Speicher (2) zur Durchführung der Signieroperation, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzeigeeinheit (3), die Bestätigungsvorrichtung (6) und der Prozessor (2) sowie der zur Durchführung der Signieroperation notwendige Speicher (2) in eine einstöckig ausgebildete Hülle (8) eingebettet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (2), die Anzeigeeinheit (3), die Bestätigungsvorrichtung (6) und der Prozessor (2) sowie der zur Durchführung der Signieroperation notwendige Speicher (2) in einen Grundkörper (8) einer Chipkarte (1) eingebettet sind.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle der Chipkarte (1) in ein Chipkartenterminal einsteckbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationsschnittstelle (2) für eine Kommunikation mit Hilfe von Kurzstreckenfunk eingerichtet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Bestätigungsvorrichtung eine vom Benutzer bedienbare Bestätigungstaste (6) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Navigation in der Anzeigeeinheit (3) mit Hilfe von an der Vorrichtung ausgebildeten Sensorzeilen (10) durchführbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mit einem biometrischen Sensor (12) ausgestattet ist.
Verfahren zum digitalen Signieren von Daten durch einen Benutzer, bei dem die zu signierenden Daten an ein tragbares Signiergerät (1) übertragen werden, im Signiergerät (1) einem Benutzer angezeigt und durch Bedienen einer Bestätigungsvorrichtung (6) durch den Benutzer mit Hilfe eines Prozessors (2) digital signiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass als Signiergerät (1) eine Chipkarte (1) verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Anzeige (3) dargestellte Bildinhalt verschoben wird, indem der Benutzer mit einem Finger an einer an der Chipkarte (1) ausgebildeten Sensorzeile (10) entlang streicht.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Anzeigeeinheit (3) dargestellte Bildinhalt verschoben wird, indem der Benutzer einen an der Chipkarte (1) ausgebildeten biometrischen Sensor (12) mit einem Finger überstreicht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Signieroperation ausgelöst wird, indem der Benutzer einen Finger auf einen in der Chipkarte (1) ausgebildeten biometrischen Sensor (12) auflegt.