DE19622721A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung der Nutzungsberechtigung für Zugangskontrolleinrichtungen, insbesondere Schließeinrichtungen für Fahrzeuge - Google Patents
Vorrichtung und Verfahren zur Prüfung der Nutzungsberechtigung für Zugangskontrolleinrichtungen, insbesondere Schließeinrichtungen für FahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung bzw. ein
Verfahren zur Prüfung der Nutzungsberechtigung für
Zugangskontrolleinrichtungen insbesondere
Schließeinrichtungen für Fahrzeuge.
Bei einer solchen Vorrichtung bzw. bei einem solchen
Verfahren erfolgt ein Austausch von Identifikationsdaten
zwischen einem zugangsseitigen dauerenergieversorgten
Steuergerät, welches sich beispielsweise im Fahrzeug
befindet, und einer benutzerseitigen
Schlüsseleinrichtung, beispielsweise einem
Fahrzeugschlüssel. Die Schlüsseleinrichtung enthält dabei
einen Transponder, welcher bei elektromagnetischer
Anregung durch Signale des Steuergerätes angeregt eine
Signalfolge aussendet, die wiederum im Steuergerät
empfangen wird.
Zur Feststellung der Zugangsberechtigung wird in dem
Steuergerät überprüft, ob die von der
Schlüsseleinrichtung empfangene Signal folge aus einem
authorisierten Schlüssel stammt. Hierzu wird ausgehend
von einem Initialzustand, bei dem im Transponder kein
Verschlüsselungscode hinterlegt wird, dort ein geheimer
Code von demjenigen Steuergerät angelernt, für das die
Schlüsseleinrichtung dienen soll. Der geheime Code in der
Schlüsseleinrichtung entspricht dann dem geheimen Code
des verwendeten Steuergerätes. Sämtliche für das Fahrzeug
geltenden Schlüssel werden auf diese Weise an den
geheimen Code des Steuergerätes angelernt. Der geheime
Code ist als solcher nicht lesbar. Er dient dazu, die von
der Schlüsseleinrichtung empfangene Information zu
codieren, so daß das Steuergerät aus der rückübertragenen
Information von der Schlüsseleinrichtung erkennt, daß
diese einem authorisierten Schlüssel zugeordnet ist.
Dadurch, daß der geheime Code der Schlüsseleinrichtung
selber nicht lesbar ist, können die an ein bestimmtes
Steuergerät angelernten Schlüssel beim Ausfall dieses
Steuergerätes üblicherweise nicht mehr weiter verwendet
werden.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde,
ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß auch
nach dem Ersatz des Steuergerätes durch ein weiteres
Steuergerät die vorhandenen Schlüsseleinrichtungen weiter
verwendet werden können.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung zur Prüfung der
Nutzungsberechtigung für Zugangskontrolleinrichtungen
durch folgende Merkmale gelöst:
- (a) einer zugangsseitigen Steuereinrichtung mit Speichermitteln für einen geheimen Code (secret key) und einen Benutzercode (PIN),
- (b) einer benutzerseitigen Schlüsseleinrichtung, die einen Transponder enthält, in dem der geheime Code (secret key) und der Benutzercode (PIN) durch Anlernen, insbesondere von der Steuereinrichtung, niedergelegt sind,
- (c) Vergleichsmitteln in der Steuereinrichtung zur Feststellung der für die Freigabe der Zugangseinrichtung erforderlichen Berechtigung, derart, daß die nach dem angelernten geheimen Code verschlüsselte, vom Transponder ausgesandte Benutzercodeinformation mit einer in der Steuereinrichtung festgelegten Vorgabeinformation verglichen wird und daß nur bei einer Übereinstimmung eine Freigabe des Zugangs erfolgt,
- (d) weiteren Vergleichsmitteln in der Schlüsseleinrichtung, die mit Verriegelungsmitteln (Lockbits) für den geheimen Code (secret key) derart gekoppelt sind, daß mindestens eine teilweise Freigabe zum Überschreiben des in der Schlüsseleinrichtung gespeicherten geheimen Codes (secret key) erfolgt, wenn die weiteren Vergleichsmittel eine Übereinstimmung des von der Steuereinrichtung ausgesandten Benutzercode (PIN) mit dem abgespeicherten Benutzercode (PIN) feststellen.
Bei einem Verfahren zur Prüfung der Nutzungsberechtigung
für Zugangskontrolleinrichtungen, bei dem zwischen einem
zugangsseitigen, Steuergerät und einer benutzerseitigen
einen Transponder enthaltenden Schlüsseleinrichtung
bidirektional Identifikationsdaten ausgetauscht werden,
wobei zunächst die Schlüsseleinrichtung an einen im
Steuergerät abgelegten geheimen Code (secret key) sowie
einen Benutzercode (PIN) angelernt wird, und anschließend
die Feststellung der für die Freigabe der
Zugangseinrichtung erforderlichen Berechtigung derart
erfolgt, daß die nach dem angelernten geheimen Code
verschlüsselte, vom Transponder ausgesandte
Benutzercodeinformation mit einer in der
Steuereinrichtung festgelegten Vorgabeinformation
verglichen wird und daß nur bei einer Übereinstimmung
eine Freigabe des Zugangs erfolgt, wird diese Aufgabe
dadurch gelöst, daß beim Ersetzen des Steuergerätes
durch ein weiteres Steuergerät zunächst der Benutzercode
(PIN) des ersten Steuergerätes zur Schlüsseleinrichtung
übertragen wird, wodurch in der Schlüsseleinrichtung
nach Prüfung der Übereinstimmung des empfangenen
Benutzercodes (PIN) mit dem angelernten Benutzercode
(PIN) der geheime Code mindestens teilweise zum
Überschreiben freigegeben wird, und daß anschließend
durch Übertragen des für das weitere Steuergerät
geltenden geheimen Codes (secret key′) die
Schlüsseleinrichtung an den für das weitere Steuergerät
geltenden geheimen Code angelernt wird.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß beim Ausfall
eines Steuergerätes dessen alte PIN-Nummer in das neue
(weitere) Steuergerät eingegeben wird und hierdurch der
Bereich des geheimen Codes in der Schlüsseleinrichtung
bei Übereinstimmung mit dem in der Schlüsseleinrichtung
hinterlegten, von dem ursprünglichen Steuergerät
angelernten Benutzercode (PIN) freigegeben wird. Nach
dessen Freigabe kann er mit dem neuen geheimen Code und
dem neuen Benutzercode des neuen Steuergerätes
überschrieben werden, so daß dieselbe
Schlüsseleinrichtung im Anschluß daran für das neue
Steuergerät authorisiert ist. Somit kann unter
Beibehaltung des für die Sicherheit wesentlichen
Vorteils, daß der geheime Code in der
Schlüsseleinrichtung nicht lesbar ist, gleichwohl der
Vorteil der Anpaßbarkeit derselben Schlüsseleinrichtung
an ein Ersatz-/Steuergerät erreicht werden.
Bevorzugte Ausführungsformen gehen aus den
Unteransprüchen hervor.
Dabei ist es von besonderer Bedeutung, daß die
erfindungsgemäße Vorrichtung gegen Manipulation dadurch
geschützt ist, daß nur eine begrenzte Anzahl von
Übertragungsvorgängen des Benutzercodes PIN zulässig ist.
Falls nämlich - wie dies bei vergleichbaren Code-Sicherungen,
wie beispielsweise beim Mobiltelefon oder
bei Geldautomaten bekannt ist - mehrfach ein falscher
Benutzercode eingegeben wurde, wird die Verriegelung des
geheimen Codes in der Schlüsseleinrichtung blockiert, so
daß keinesfalls ein Überschreiben des geheimen Codes mehr
möglich ist.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines
Ausführungsbeispiels näher erläutert. Hierzu wird auf die
Erläuterungsskizze Bezug genommen.
Mit dem Bezugszeichen A ist ein zugangsseitiges,
insbesondere dauerenergieversorgtes Steuergerät
bezeichnet und mit B eine benutzerseitige
Schlüsseleinrichtung.
Zunächst befinden sich in dem Steuergerät A ein geheimer
Code (secret key) sowie ein Benutzercode (PIN), der
werkseitig einprogrammiert wurde. Nur der Benutzercode
ist dem Fahrzeugbesitzer bekannt. Die
Schlüsseleinrichtung B befindet sich demgegenüber im
Initialzustand, in dem keine Codierung innerhalb des in
der Schlüsseleinrichtung angeordneten Transponders
vorliegt. Im Schritt 2 wird die Schlüsseleinrichtung B
sowohl an den geheimen Code (secret key) als auch an den
Benutzercode PIN des Steuergerätes A angelernt, indem die
entsprechenden Codes in den secret-key-Bereich des
Transponders in der Schlüsseleinrichtung B übertragen
werden. Hierzu weist der secret-key-Bereich des
Transponders eine Länge von 95 Bit auf, wobei Bit 0 bis
Bit 15 schlüsselspezifisch und Bit 16 bis Bit 95
fahrzeugspezifisch vorgebbar sind. Im Bereich von Bit 80
bis Bit 95 wird der Benutzercode PIN des Steuergerätes
des Fahrzeuges hinterlegt.
Nach diesem Vorgang ist der geheime Code innerhalb der
Schlüsseleinrichtung derart abgespeichert, daß er in
keinem Fall lesbar ist. Er ist über Lockbits dahingehend
verriegelt, daß er nur dann, wenn eine entsprechend dem
Benutzercode PIN eingegebene Zahlenfolge identifiziert
wird, zum Überschreiben mit einem anderen geheimen Code
freigegeben wird.
Dieser Vorgang nach Stufe 2 wird für alle
Schlüsseleinrichtungen wiederholt, die mit dem
Steuergerät A in Verbindung stehen sollen.
In Stufe 3 ist nun angenommen, daß das bisherige
Steuergerät A ausgefallen ist und durch ein neues
Steuergerät A′ ersetzt werden soll, welches werkseitig
einen anderen geheimen Code secret key′ sowie einen
abweichenden Benutzercode PIN′ aufweist. Hierdurch ist
zunächst eine Benutzung der auf das ursprüngliche
Steuergerät A angelernten Schlüsseleinrichtung B
ausgeschlossen, da keine Übereinstimmung in den secret
key′s vorliegt.
Daher erfolgt gemäß Schritt 4 die Eingabe des
ursprünglichen PIN-Codes (des alten Steuergerätes A) in
das neue Steuergerät A′. Die Eingabe erfolgt
beispielsweise mittels eines Diagnose-Testers. Durch die
Übertragung der alten PIN-Nummer zum Transponder wird der
Schlüsseleinrichtung mitgeteilt, daß dieser in den
"Replace Mode" gehen soll, dies bedeutet, daß der Bereich
des geheimen Codes innerhalb des Transponders durch
entsprechend gesetzte Lockbits beschreibbar wird.
Hierdurch wird der Bereich des secret key in der
Schlüsseleinrichtung zum Überschreiben mit dem neuen
secret key′ des neuen Steuergerätes A′ sowie der neuen
PIN-Nummer PIN′ freigegeben. Hierdurch wird die
Schlüsseleinrichtung B anwendbar für das neue Steuergerät
A′.
Die beschriebenen Vorgänge werden nacheinander auf
sämtliche vorhandenen Schlüsseleinrichtungen angewendet,
so daß schließlich alle ursprünglichen
Schlüsseleinrichtungen auch für das neue Steuergerät A′
verwendbar sind.
Somit kann der Fahrzeugbesitzer auch im Falle eines
notwendigen Austausches des Steuergerätes die ihm beim
Fahrzeugkauf übergebenen Schlüssel weiter benutzen.
Der beschriebene Vorgang weist noch einen in der
Zeichnung nicht dargestellten Sicherheitsaspekt auf, der
darin besteht, daß ein Zähler für die Anzahl der
Übertragungsvorgänge des PIN-Codes in der
Schlüsseleinrichtung vorhanden ist. Jedes Mal, wenn der
Replace Mode ausgeführt wird, d. h. ein PIN-Code zum
Transponder gesendet wird, wird dieser von außen nicht
beschreibbare Zähler um eins erhöht. Der Zähler weist
darüber hinaus die Vorgabemöglichkeit eines Grenzwertes
auf, beispielsweise der Zahl Zehn. Dies hat zur Folge,
daß die Verriegelung des geheimen Codes blockiert wird,
falls zehn Eingaben von PIN-Codes erfolgt sind und zuvor
noch keine Freigabe der Lockbits zum Überschreiben des
geheimen Codes erfolgt ist. Hierdurch wird verhindert,
daß beispielsweise sämtliche möglichen PIN-Codes der
Reihe nach eingegeben (eingescannt) werden und hierdurch
der Schlüssel in den ursprünglichen Zustand versetzt
werden und somit unbrauchbar würde.
Claims (10)
1. Vorrichtung zur Prüfung der Nutzungsberechtigung für
Zugangskontrolleinrichtungen, insbesondere
Schließeinrichtungen für Fahrzeuge, mit folgenden
Merkmalen:
- (a) einer zugangsseitigen Steuereinrichtung (A) mit Speichermitteln für einen geheimen Code (secret key) und einen Benutzercode (PIN),
- (b) einer benutzerseitigen Schlüsseleinrichtung (B), die einen Transponder (T) enthält, in dem der geheime Code (secret key) und der Benutzercode (PIN) durch Anlernen, insbesondere von der Steuereinrichtung (A), niedergelegt sind,
- (c) Vergleichsmitteln (V) in der Steuereinrichtung (A) zur Feststellung der für die Freigabe der Zugangseinrichtung erforderlichen Berechtigung, derart, daß die nach dem angelernten geheimen Code verschlüsselte, vom Transponder (T) ausgesandte Benutzercodeinformation mit einer in der Steuereinrichtung (A) festgelegten Vorgabeinformation verglichen wird und daß nur bei einer Übereinstimmung eine Freigabe des Zugangs erfolgt,
- (d) weiteren Vergleichsmitteln (Vb) in der Schlüsseleinrichtung (B), die mit Verriegelungsmitteln (Lockbits) für den geheimen Code (secret key) derart gekoppelt sind, daß mindestens eine teilweise Freigabe zum Überschreiben des in der Schlüsseleinrichtung gespeicherten geheimen Codes (secret key) erfolgt, wenn die weiteren Vergleichsmittel (Vb) eine Übereinstimmung des von der Steuereinrichtung ausgesandten Benutzercode (PIN) mit dem abgespeicherten Benutzercode (PIN) feststellen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Schlüsseleinrichtung einen zusätzlichen Zähler
aufweist für die Anzahl der Übertragungsvorgänge des
Benutzercodes (PIN) vom Steuergerät auf die
Schlüsseleinrichtung.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet, daß dem
zusätzlichen Zähler ein Grenzwert vorgebbar ist, bei
dessen Erreichen die Freigabe der
Verriegelungsmittel blockiert wird.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der
geheime Code aus mehreren Abschnitten besteht.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß einer
der Abschnitte schlüsselspezifisch und ein anderer
fahrzeugspezifisch vorgebbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß der
fahrzeugspezifisch vorgebbare Abschnitt den
Benutzercode (PIN) enthält.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kopplung zwischen Steuereinrichtung(A) und
Schlüsseleinrichtung (B) galvanisch, insbesondere in
Form einer Chipkarte, erfolgt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die
Kopplung zwischen Steuereinrichtung (A) und
Schlüsseleinrichtung (B) kapazitiv und/oder induktiv
erfolgt.
9. Verfahren zur Prüfung der Nutzungsberechtigung für
Zugangskontrolleinrichtungen, insbesondere
Schließeinrichtungen für Fahrzeuge, bei dem zwischen
einem zugangsseitigen, dauerenergieversorgten
Steuergerät (A) und einer benutzerseitigen einen
Transponder enthaltenden Schlüsseleinrichtung (B)
bidirektional Identifikationsdaten ausgetauscht
werden, wobei zunächst die Schlüsseleinrichtung (B)
an einen im Steuergerät (A) abgelegten geheimen Code
(secret key) sowie einen Benutzercode (PIN) angelernt
wird, und anschließend die Feststellung der für die
Freigabe der Zugangseinrichtung erforderlichen
Berechtigung derart erfolgt, daß die nach dem
angelernten geheimen Code verschlüsselte, vom
Transponder (T) ausgesandte Benutzercodeinformation
mit einer in der Steuereinrichtung (A) festgelegten
Vorgabeinformation verglichen wird und daß nur bei
einer Übereinstimmung eine Freigabe des Zugangs
erfolgt
dadurch gekennzeichnet, daß beim
Ersetzen des Steuergerätes (A) durch ein weiteres
Steuergerät (A′) zunächst der Benutzercode (PIN) des
ersten Steuergerätes (A) zur Schlüsseleinrichtung (B)
übertragen wird, wodurch in der Schlüsseleinrichtung
(B) nach Prüfung der Übereinstimmung des empfangenen
Benutzercodes (PIN) mit dem angelernten Benutzercode
(PIN) der geheime Code mindestens teilweise zum
Überschreiben freigegeben wird, und daß anschließend
durch Übertragen des für das weitere Steuergerät (A′)
geltenden geheimen Codes (secret key′) die
Schlüsseleinrichtung (B) an den für das weitere
Steuergerät (A′) geltenden geheimen Code angelernt
wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, daß die
mindestens teilweise Freigabe des geheimen Codes in
der Schlüsseleinrichtung nur dann erfolgt, wenn nicht
eine vorgegebene Anzahl von Übertragungsvorgängen des
Benutzercodes (PIN) überschritten worden ist.
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