DE19600769A1 - Sicherheitsmodul mit einteiliger Sicherheitsfolie - Google Patents
Sicherheitsmodul mit einteiliger SicherheitsfolieInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Sicherheitsmodul zur Unterbringung
sicherheitsrelevanter Bauteile, mit einem Gehäuse und einer das
Gehäuse umschließenden Sicherheitsfolie zur Überwachung des
Sicherheitsmoduls gegenüber einem mechanischen Eindringen.
Für den elektronischen Zahlungsverkehr (Electronic Funds
Transfer - EFT - oder Electronic Cash) werden heutzutage eine
Reihe von Geräten für eine Datenein- und Ausgabe verwendet. An
diese Geräte werden bestimmte Sicherheitsvorgaben geknüpft um
mögliche - gewollte oder ungewollte - Manipulationen vermeiden
zu können. Die Sicherung geheimer Informationen, sowie der
Schutz von Datenein- und Ausgaben vor möglichen
Beeinträchtigungen bzw. Manipulationen, erfolgt im allgemeinen
mittels elektronischer oder mechanischer Schutzmaßnahmen, wie
zum Beispiel einer körperlichen Unterbringung verschiedener
sicherheitsrelevanter Komponenten in einem Sicherheitsmodul.
Als besonders sicherheits-sensitive Bauelemente bzw. Baugruppen
erweisen sich insbesondere Datenanzeigen für eine Datenausgabe,
Dateneingabe-Tastaturen, Schlüsselspeicher zur Speicherung
geheimer Schlüssel z. B. für eine kodierte Datenübertragung und
Sicherheitsschaltungen für eine elektronische Überwachung der
sicherheitsrelevanten Bauteile.
Eine Datenanzeige (Display) muß insbesondere vor möglichen
Manipulationen geschützt werden, die eine Täuschung der
Datenausgabe bewirken sollen, wie z. B. ein falsch eingeblendeter
Betrag. Tastaturen sind insbesondere gegen ein Mitaufzeichen
eingegebener Daten wie einer persönlichen Identifikationsnummer
(PIN) zu schützen. Bei Schlüsselspeichern muß ein Schutz vor
Offenlegung der geheimen Schlüssel erfolgen. Die
Sicherheitsschaltungen müssen insbesondere vor Zerstörung
geschützt werden.
Aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0186981 ist ein
Sicherheitsmodul für ein elektronisches Zahlungsverkehrssystem
bekannt. Das Sicherheitsmodul befindet sich in einem
schlaggeschützten Gehäuse. Das Modul weist einen PIN-
Eingabeblock auf und kann geheime Daten verschlüsseln, wie z. B.
die PIN, und verbietet damit den Zugang zu diesen Daten für
andere Geräte.
Eine umfassende Studie über die physische Sicherheit von
Systemen für einen elektronischen Zahlungsverkehr ist aus dem
IBM Dokument "Physical Security for the IBM Transaction Security
System", IBM Charlotte, North Carolina 28257, 6. May 1991, von
G.P.Double bekannt. Darin werden verschiedene Testmethoden sowie
mögliche Schutzmaßnahmen vorgestellt. Insbesondere ist aus
dieser Schrift die Verwendung einer sogenannten Bohrschutzfolie
(Intrusion Detection Screen) zur elektronischen Erkennung eines
mechanischen Eindringens durch diese Folie bekannt. Die
Bohrschutzfolie stellt eine flexible Leiterkarte dar, mit
mäanderförmig geführten dünnen Leiterzügen. Werden die
Leiterzüge kurzgeschlossen oder durch eine mechanische
Einwirkung, wie z. B. Bohren oder einer Rißbildung zerstört, wird
dies von einer eingebauten Sicherheitsschaltung erkannt und ein
entsprechender Alarm ausgelöst.
Probleme bei der Verwendung von Sicherheitsfolien wie der
Bohrschutzfolie ergeben sich insbesondere im Übergangsbereich
zwischen einzelnen, jeweils mit einer Bohrschutzfolie einzeln
geschützten Bereichen innerhalb eines gesamten
Sicherheitsmoduls. Um einen effektiven Schutz für das gesamte
Sicherheitsmodul erreichen zu können, müssen die
Bohrschutzfolien der einzelnen, von einander unabhängigen
Bereichen aufwendig miteinander elektrisch in Kontakt gebracht
werden. Dies muß durch eine teure Handbearbeitung erfolgen und
läßt sich nur schwer automatisieren.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, die Verwendung von
Sicherheitsfolien,wie einer Bohrschutzfolie, für ein
Sicherheitsmodul mit mehreren Einzelkomponenten zu vereinfachen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch den Anspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß werden alle Funktionseinheiten innerhalb des
Sicherheitsmoduls mit Hilfe nur einer, einteiligen Schutzfolie
gegenüber dem mechanischem Eindringen in dieses Sicherheitsmodul
geschützt. Die erfindungsgemäße Schutzeinrichtung erweist sich
insbesondere vorteilhaft für den Herstellungsprozeß, da
zeitaufwendige Tätigkeiten, wie z. B. Handlöten oder Schrauben,
vermieden werden.
Die Erfindung findet Anwendung insbesondere im Bereich des
elektronischen Zahlungsverkehrs.
Weitere, vorteilhafte Ausführungen der Erfindung finden sich in
den Unteransprüchen.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung sind im folgenden
Ausführungsbeispiele mit Bezugnahme auf die Zeichnungen
beschrieben. Funktionsgleiche Elemente sollen gleiche
Bezugszeichen tragen. Es zeigen:
Fig. 1 den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen
Sicherheitsmoduls,
Fig. 2 eine bevorzugte Ausführungsform der flächenhaften
Gestaltung der Bohrschutzfolie.
Fig. 1 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines erfindungsgemäßen
Sicherheitsmoduls 1. Das Sicherheitsmodul 1 weist ein Gehäuse 10
und eine Sicherheitsfolie 20 auf, die als eine Bohrschutzfolie
20 ausgeführt ist und aus einem in sich geschlossenen Teil
besteht. Innerhalb des Sicherheitsmoduls 1, als
Schutzeinrichtung für sicherheitsrelevante Bauteile, können sich
eine Vielzahl von einzelnen Funktionseinheiten befinden.
Die Bohrschutzfolie 20 umschließt das gesamte Sicherheitsmodul
1. Ein Zugriff auf sich innerhalb des Sicherheitsmoduls 1
befindende Baugruppen soll in Verbindung mit einer
Sicherheitsschaltung 30 ausgeschlossen werden. Die
Sicherheitsschaltung 30 ist innerhalb des Sicherheitsmoduls 1 in
einem Sicherheitsbereich Zentraleinheit 40 untergebracht.
Die Bohrschutzfolie 20 ist vorzugsweise als eine flexible
Leiterkarte ausgeführt und weist mäanderförmig geführte
Leiterzüge 85 mit vorzugsweise minimaler Breite und Abstand
zueinander auf, die den eigentlichen Durchbohrschutz darstellen.
Fig. 2 stellt in Vergrößerung beispielhaft einen Teilbereich der
Leiterzüge 85 dar. Werden die Leiterzüge kurzgeschlossen oder
durch mechanische Einwirkung wie z. B. eine Bohrung oder ein Riß
verletzt, löst die eingebaute Sicherheitsschaltung 30 einen
Alarm aus. Vorzugsweise werden aufgrund des ausgelösten Alarms
der Sicherheitsschaltung 30 alle sicherheitssensitiven Daten
gelöscht.
Zur Schirmung der sich innerhalb des Sicherheitsmoduls 1
befindlichen Schaltungen gegenüber einer elektromagnetischen
Ein- und Abstrahlung kann vorzugsweise die nach außen gerichtete
Seite der Bohrschutzfolie 20 mit einem entsprechenden,
optionalen Ein- und Abstrahlschutz, wie zum Beispiel einem
verzinnten Abschirmgitter, überzogen werden. Eine solcher Ein- und
Abstrahlschutz ist in der Patentanmeldung P . . . . . . (Zeichen
der Anmelderin GE 995 068) derselben Anmelderin und mit
demselben Anmeldetag beschrieben. Die Lehre dieser
Patentanmeldung ist Bestandteil der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform der flächenhaften
Gestaltung der Bohrschutzfolie 20. Wie aus Fig. 2 zu entnehmen
ist, ist die gesamte Bohrschutzfolie 20 für die Ummantelung des
Sicherheitsmoduls 1 als ein zusammenhängendes Teil ausgebildet.
Die Ummantelung des Sicherheitsmoduls 1 mit der Bohrschutzfolie
20 kann damit in einem vereinfachten Herstellungsprozeß
stattfinden. Aufwendige Verbindungsmaßnahmen, wie Löten und
Abstimmen der Sicherheitsschaltung 30, wie sie bei Verwendung
einer mehrteiligen Bohrschutzfolie, gemäß dem Stand der Technik,
zwischen einzelnen Teilen der Bohrschutzfolie erforderlich sind,
entfallen damit erfindungsgemäß.
Die Bohrschutzfolie 20 ist in Zusammenhang mit der räumlichen
Struktur des Gehäuses 10 derart flächig ausgeführt, daß sie
erfindungsgemäß als eine einteilige Bohrschutzfolie 20
ausgeführt werden kann. Das in Fig. 2 dargestellte
Ausführungsbeispiel der Bohrschutzfolie 20 weist hierfür einen
Oberbereich 50, einen Unterbereich 60, eine Vielzahl von
Seitenbereichen 70a-70d, einen Klappflügel 80, eine Vielzahl von
Überlappungsbereichen 90 und einen Mittelstegbereich 95 auf. Die
Leiterzüge auf der Bohrschutzfolie 20 stehen in allen diesen
Bereichen miteinander elektrisch in Verbindung. Vorzugsweise
wird die Bohrschutzfolie 20 unmittelbar aus einem einzigen Stück
flexibler Leiterplatte hergestellt und die Leiterzüge werden der
flächigen Struktur der Bohrschutzfolie angepaßt. Ein
kostenintensives elektrisches Verbinden und Anschließen
einzelner, von einander getrennter Bereiche wird so
erfindungsgemäß vermieden und erlaubt eine kostengünstige
Herstellung und Fertigung des Sicherheitsmoduls 1.
Der Oberbereich 50 überdeckt das Gehäuse 10 an dessen Oberseite,
der Unterbereich 60 an dessen Unterseite und die Seitenbereiche
70a-70d überdecken das Gehäuse 10 an deren Seitenflächen. Die
Vielzahl von Überlappungsbereiche 90 werden über oder unter die
damit überlappenden, entsprechenden Flächenteile der
Bohrschutzfolie 20 gebracht und vorzugsweise mit diesen durch
eine Verklebung in eine Verbindung gebracht. Die Überlappungen
sichern das Sicherheitsmodul 1 gegenüber einem mechanischen
Eindringen von außen an den Grenzbereichen der Bohrschutzfolie 20.
Der Klappflügel 80 und der Mittelstegbereich 95 dienen dazu,
Bereiche innerhalb des Sicherheitsmoduls 1 gegeneinander zu
sichern und so ein Eindringen über einen ersten Bereich in einen
zweiten Bereich zu vermeiden. Darauf soll weiter unten noch
einmal eingegangen werden.
Die Bohrschutzfolie 20 kann mindestens eine Aussparung 100 und
eine Anschlußfahne 110 aufweisen. Die Aussparung 100 ermöglicht
eine Einsicht beispielsweise auf eine unterhalb der Aussparung
100 sich befindende Anzeigeeinheit 120 (Fig. 1) zur optischen
Darstellung von Daten. Die Anschlußfahne 110 stellt einen
elektrischen Kontakt zwischen der Sicherheitsschaltung 30 und
den mäanderförmigen Leiterzügen auf der Bohrschutzfolie 20 her.
Weitere Einzelheiten über die Formgebung der Bohrschutzfolie 20
im Zusammenhang mit dem Gehäuse 10 ergeben sich aus den
nachstehenden Erläuterungen.
Die Bohrschutzfolie 20 wird vorzugsweise mit Hilfe eines
Kaltklebers auf das Gehäuse 10 aufgeklebt.
Um in den Ecken bzw. am Rand der Bohrschutzfolie 20 einen
"Blinden Fleck", das heißt einen Bereich ohne Mäander, möglichst
klein zu halten, wird die Bohrschutzfolie 20 überlappend
miteinander verbunden, vorzugsweise verklebt. Ein mechanisches
Ablösen an den überlappenden Stellen wird vorzugsweise durch die
Verwendung eines speziellen Klebers zur Versiegelung an den
Nahtstellen der Bohrschutzfolie 20 verhindert. Eine solche
Verwendung eines Klebers ist in der Patentanmeldung P . . . . . .
(Zeichen der Anmelderin GE 996 001) derselben Anmelderin und mit
demselben Anmeldetag beschrieben. Die Lehre dieser
Patentanmeldung ist Bestandteil der vorliegenden Erfindung.
Durch eine schmale Öffnung 150 in einem Mittelsteg 160 des
Gehäuses 10 wird die Bohrschutzfolie 20 über die Anschlußfahne
110 an eine Sicherheitsprozessorkarte 140 und somit an die
Sicherheitsschaltung 30 angeschlossen. Durch die interne Führung
ist die Anschlußfahne 110 von außen her nicht zugänglich. Die
Montage der Bohrschutzfolie 20 kann ohne einen Lötvorgang
erfolgen, wenn die Abmessungen der Bohrschutzfolie 20 dem
Gehäuse 10 des Sicherheitsmoduls 1 angepaßt werden und die
Bohrschutzfolie 20 erfindungsgemäß nur aus einem Teil besteht.
Die Anzeigeeinheit 120 befindet sich vorteilhafterweise
innerhalb des mit der Bohrschutzfolie 20 umwickelten Gehäuses
10. Der sichtbare Bereich der Anzeigeeinheit 120 wird in der
Bohrschutzfolie 20 durch die Aussparung 100 entsprechend
freigegeben. Durch eine schmale Öffnung 150 in einem Mittelsteg
160 des Gehäuses 10 wird die Anzeigeeinheit 120, vorzugsweise
über ein Flachbandkabel 125, an die Sicherheitsprozessorkarte
140 angeschlossen. Die Anschlüsse 125 der Anzeigeeinheit 120
sind somit vor einem unberechtigten Zugriff von außen geschützt.
Eine Manipulation der Anzeigeeinheit 120 kann dadurch verhindert
werden.
Eine mögliche Tastatur 170 wird vorzugsweise unterhalb der
Bohrschutzfolie 20 auf dem Gehäuse 10 aufgebracht, vorzugsweise
aufgeklebt. Damit kann vermieden werden, daß eine zweite
Tastatur unberechtigterweise eingeschoben und angeschlossen
wird. Ein Anschlußkabel 175 der Tastatur 170 wird in diesem Fall
durch einen weiteren Durchbruch 180 in dem Gehäuse 10 in den
Sicherheitsbereich Zentraleinheit 40 eingeführt und elektrisch
angeschlossen. Ein Mitaufzeichnen, beispielsweise der
eingegebenen PINs an den Anschlüssen der Tastatur 170 ist somit
nicht möglich. Das erwähnte optionale Abschirmgitter auf der
Bohrschutzfolie 20 kann weiterhin eine Abfrage der gedrückten
Tasten der Tastatur 170 durch ein Messen des emittierten
Hochfrequenzspektrums verhindern.
Die Sicherheitsschaltung 30 befindet sich auf der
Sicherheitsprozessorkarte 140. Die Sicherheitsprozessorkarte 140
ist in den Sicherheitsbereich Zentraleinheit 40 des Gehäuses 10
eingebaut. Die Sicherheitsschaltung 30 überwacht permanent die
ohmschen Verhältnisse der Bohrschutzfolie 20. Erkennt die
Sicherheitsschaltung 30 eine Veränderung der ohmschen
Verhältnisse der Bohrschutzfolie 20, löst sie einen Alarm aus.
Vorzugsweise werden bedingt durch diesen Alarm
sicherheitsrelevante Daten, wie vorhandene elektronische
Schlüssel oder ein Programm, in einem Speicher 190, der sich
ebenfalls auf der Sicherheitsprozessorplatte 140 befindet,
gelöscht. Das Gesamtgerät ist damit nicht mehr funktionsfähig
und stellt für den Eindringenden kein interessantes Objekt mehr
dar.
Der Sicherheitsbereich Zentraleinheit 40 des Sicherheitsmoduls 1
ist von allen Seiten mit der Bohrschutzfolie 20 umgeben, da auch
der Mittelsteg 160 zumindest einseitig mit Bohrschutzfolie 20
ausgelegt ist. Ohne Zerstörung dieser Bohrschutzfolie 20 ist ein
Zugriff auf die Komponenten innerhalb der Sicherheitsbereiches
Zentraleinheit 40 nicht möglich.
In dem Speicher 190 befindet sich vorzugsweise ein sogenannter
Schlüsselspeicher in dem die für den Betrieb notwendigen
elektronischen Schlüssel gespeichert werden können. Da sich der
Speicher 190 innerhalb des Sicherheitsbereiches 140 befindet,
ist ein Zugriff auf diesen ohne Zerstörung der Bohrschutzfolie
20 nicht möglich.
Über externe Anschlüsse 210, wie zum Beispiel Signal- und
Versorgungsleitungen, kann das Sicherheitsmodul 1 mit
entsprechenden externen Geräten verbunden werden. Die externen
Anschlüsse 210 werden vorzugsweise an den Stirnseiten des
Sicherheitsmoduls 1 im Bereich von Überlappungen der
Bohrschutzfolie 20 ausgewickelt. Eine Führung der externen
Anschlüsse 210 über Aussparungen in der Bohrschutzfolie ist zu
vermeiden, da an diesen Stellen ein Zugriff in das
Sicherheitsmodul 1 ermöglicht werden könnte.
Neben dem Sicherheitsbereich Zentraleinheit 40 weist das
Sicherheitsmodul 1 einen Sicherheitsbereich Anzeigemodul 220
auf, der räumlich von dem Sicherheitsbereich Zentraleinheit 40
durch den Mittelsteg 160 getrennt wird. Der Sicherheitsbereich
Zentraleinheit 40 weist vorzugsweise alle sicherheitsrelevanten
Komponenten ausschließlich der Anzeigeeinheit 120 auf. Die
Anzeigeeinheit 120 hingegen befindet sich innerhalb des
Sicherheitsbereiches Anzeigemodul 220. Durch die räumliche
Trennung der Anzeigeeinheit 120 von den übrigen
sicherheitsrelevanten Komponenten kann ein Eindringen über die
nicht durch die Bohrschutzfolie 120 geschützte Oberfläche der
Anzeigeeinheit 120 in den Sicherheitsbereich Zentraleinheit 40
vermieden werden.
Wie in den Fig. 1 und 2 zu sehen ist, wird der
Sicherheitsbereiches Anzeigemodul 220 durch die Hinzunahme des
Klappflügels 80 und des Mittelstegbereiches 95 in etwa
vollständig auch gegenüber dem Sicherheitsbereich Zentraleinheit
40 abgeschlossen. Der Sicherheitsbereich Anzeigemodul 220 ist
damit wirksam gegenüber dem Sicherheitsbereich Zentraleinheit 40
getrennt und gesichert. Ein Eindringen über den
Sicherheitsbereich Anzeigemodul 220 in den Sicherheitsbereich
Zentraleinheit 40 kann somit unterbunden werden.
Durch entsprechende Dimensionierung der Öffnung 150 in
Zusammenhang mit den Anschlüssen 125, 210 und der Anschlußfahne
110 der Bohrschutzfolie 20 kann auch ein mögliches seitliches
Eindringen - Pfeilrichtung A in Fig. 1 - in den
Sicherheitsbereich Zentraleinheit 40 vermieden werden.
Claims (6)
1. Sicherheitsmodul (1) zur Unterbringung
sicherheitsrelevanter Bauteile, mit einem Gehäuse (10) und
einer das Gehäuse umschließenden Sicherheitsfolie (20) zur
Überwachung des Sicherheitsmoduls (1) gegenüber einem
mechanischen Eindringen, dadurch gekennzeichnet, daß die
Sicherheitsfolie (20) einteilig ist.
2. Sicherheitsmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sicherheitsfolie (20) eine
Bohrschutzfolie mit mäanderförmig geführten Leiterzügen
ist, wobei ein Beschädigen, Einreißen, Durchbohren der
Bohrschutzfolie, oder dergleichen, eine Veränderung der
ohmschen Verhältnisse der Leiterzüge hervorruft.
3. Sicherheitsmodul (1) nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß das Sicherheitsmodul (1) einen
Sicherheitsbereich Zentraleinheit (40) und einen
Sicherheitsbereich Anzeigemodul (220) aufweist, wobei der
Sicherheitsbereich Anzeigemodul (220) räumlich von dem
Sicherheitsbereich Zentraleinheit (40) durch einen
Mittelsteg (160) getrennt ist und der Sicherheitsbereich
Anzeigemodul (220) eine Anzeigeeinheit (120) aufweist.
4. Sicherheitsmodul (1) nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sicherheitsbereich Zentraleinheit
(40) alle sicherheitsrelevanten Komponenten ausschließlich
der Anzeigeeinheit (120) aufweist.
5. Sicherheitsmodul (1) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Sicherheitsfolie (20) eine
Aussparung (100) in dem Bereich der Anzeigeeinheit (120)
aufweist.
6. Sicherheitsmodul (1) nach den Ansprüchen 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß der Sicherheitsbereich Anzeigemodul
(220) räumlich von dem Sicherheitsbereich Zentraleinheit
(40) durch einen Mittelsteg (160) getrennt ist und die
Sicherheitsfolie (20) einen Klappflügel (80) und einen
Mittelstegbereich (95) aufweist, wobei der Klappflügel (80) und
der Mittelstegbereich (95) den Sicherheitsbereich
Anzeigemodul (220) gegenüber dem Sicherheitsbereich
Zentraleinheit (40) trennt und der Sicherheitsbereich
Anzeigemodul (220) damit in etwa vollständig gegenüber dem
Sicherheitsbereich Zentraleinheit (40) gesichert ist, so daß
ein Eindringen über den sicherheitsbereich Anzeigemodul
(220) in den Sicherheitsbereich Zentraleinheit (40)
unterbunden werden kann.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE19600769A DE19600769A1 (de) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | Sicherheitsmodul mit einteiliger Sicherheitsfolie |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19600769A DE19600769A1 (de) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | Sicherheitsmodul mit einteiliger Sicherheitsfolie |
Publications (1)
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DE19600769A1 true DE19600769A1 (de) | 1997-07-17 |
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ID=7782515
Family Applications (1)
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DE19600769A Ceased DE19600769A1 (de) | 1996-01-11 | 1996-01-11 | Sicherheitsmodul mit einteiliger Sicherheitsfolie |
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