DE19939879A1

DE19939879A1 - Gerät und Verfahren zum Erfassen von physikalischen Signalen

Info

Publication number: DE19939879A1
Application number: DE1999139879
Authority: DE
Inventors: Christian Hogl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-08-23
Filing date: 1999-08-23
Publication date: 2001-03-08

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät 6 zum Erfassen von physikalischen Signalen 7 mit einem digitalen Informationsaufnehmer 1 zum digitalen Aufnehmen der physikalischen Signale 7. Das erfindungsgemäße Gerät 6 weist eine mit dem Informationsaufnehmer 1 verbundene Verschlüsselungseinheit 4 zum Verschlüsseln der von dem Informationsaufnehmer 1 aufgenommenen Information auf. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erfassen von physikalischen Signalen 7. Bei dem Verfahren werden mittels eines in einem Gerät 6 vorgesehenen Informationsaufnehmers 1 physikalische Signale 7 digital aufgenommen und die aufgenommene Information innerhalb des Gerätes 6 verschlüsselt.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät zum Erfassen von physikalischen Signalen mit einem digitalen Informationsaufnehmer zum digitalen Aufnehmen der physikalischen Signale. Des weiteren betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Erfassen von physikalischen Signalen.

Bekannte Geräte zum Erfassen von physikalischen Signalen sind z. B. Digitalkameras, die elek tromagnetische Wellen erfassen und in Form von digitaler Information speichern, sowie digita le Tonaufnahmegeräte, die Schallwellen erfassen und entsprechend speichern. Nachteilhaft an diesen Geräten ist, daß die aufgenommene und gespeicherte Information sehr einfach bei spielsweise mit Computern manipuliert werden kann.

Wenn z. B. Bilder mit einer Digitalkamera aufgenommen wurden, kann später, wenn das aus gedruckte Bild vorliegt, nicht festgestellt werden, ob dieses Bild tatsächlich aufgenommen worden ist oder ob zwischen Aufnahme und Ausdruck Manipulationen an dem Bild vorge nommen worden sind. Man kann demnach nicht feststellen, ob ein von einer Digitalkamera aufgenommenes Bild authentisch ist. Dies ist insbesondere dann von großem Nachteil, wenn den Bildern eine Nachweisfunktion, beispielsweise bei der Dokumentation von Ereignissen zukommen soll. Dem Einwand, die Bilder seien manipuliert, kann insbesondere bei digital ge speicherter Information schwer begegnet werden.

Bei der Aufnahme von Bildern mittels einer Digitalkamera wird die digital aufgenommene In formation normalerweise komprimiert. Diese Kompression kann einerseits ohne Informations verlust erfolgen, wobei in diesem Fall die ursprünglich aufgenommene Information durch Rücktransformation wiedergewonnen werden kann. Andererseits kann die Kompression so erfolgen, daß nur Daten, die im Bild für das Auge nicht wahrnehmbar sind, verloren gehen. Allen bei Digitalkameras verwendeten Kompressionsverfahren ist jedoch gemeinsam, daß sie keinen Schutz vor digitaler Manipulation der aufgenommenen Bilder liefern.

Die gleichen Nachteile weisen andere Geräte zum Erfassen von physikalischen Signalen auf, wie beispielsweise Tonaufnahmegeräte.

Ein weiterer Nachteil der herkömmlichen Geräte zum Erfassen von physikalischen Signalen ist, daß nach der Informationsaufnahme nicht mehr überprüft werden kann, wo und wann die phy sikalischen Signale erfaßt worden sind. Wenn beispielsweise die Bilder einer Digitalkamera dazu dienen sollen, ein Ereignis an einem bestimmten Ort oder ein Ereignis zu einer bestimm ten Zeit zu dokumentieren, war dies bisher nicht manipulationssicher möglich. Zwar weisen einige Kameras eine Datumsfunktion auf, jedoch ist nicht sichergestellt, daß der Benutzer zur Zeit der Aufnahme des Bildes das richtige Datum eingestellt hat oder die Datumsangabe nicht nach der Aufnahme des Bildes verändert worden ist.

Es ist deshalb die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Gerät und ein Verfahren zum Erfas sen von physikalischen Signalen bereitzustellen, bei denen die aufgenommene Information vor späteren Manipulationen geschützt ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Gerät gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 15 gelöst.

Das erfindungsgemäße Gerät weist eine mit dem Informationsaufnehmer verbundene Ver schlüsselungseinheit auf zum Verschlüsseln der von dem Informationsaufnehmer aufgenomme nen Information. Durch die Verschlüsselung der Information in dem erfindungsgemäßen Gerät wird gewährleistet, daß die Information später nicht mehr unerkannt manipuliert werden kann.

Vorteilhafterweise weist das erfindungsgemäße Gerät eine Einrichtung zum Bestimmen des Ortes beim Aufnehmen der Information mittels des Informationsaufnehmers auf, wobei die Verschlüsselungseinheit mit dem Informationsaufnehmer und der Ortsbestimmungs- Einrichtung verbunden ist und wobei mit der Verschlüsselungseinheit die von dem Informati onsaufnehmer aufgenommene Information und die von der Ortsbestimmungs-Einrichtung be stimmte Ortsinformation verschlüsselbar sind. Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, daß später festgestellt werden kann, wo die Information tatsächlich aufgenommen worden ist. Des weiteren kann später weder die der aufgenommenen Information zugeordnete Ortsinformation noch die aufgenommene Information selbst manipuliert werden.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gerätes weist dieses eine Einrichtung zum Bestimmen des Zeitpunktes beim Aufnehmen der Information mittels des Informations aufnehmers auf, wobei die Verschlüsselungseinheit mit dem Informationsaufnehmer und der Zeitbestimmungs-Einrichtung verbunden ist und wobei mit der Verschlüsselungseinheit die von dem Informationsaufnehmer aufgenommene Information und die von der Zeitbestimmungs- Einrichtung bestimmte Zeitinformation verschlüsselbar sind. Des weiteren kann selbstverständ lich das erfindungsgemäße Gerät sowohl die Ortsbestimmungs-Einrichtung als auch die Zeit bestimmungs-Einrichtung aufweisen, wobei in diesem Fall sowohl die bestimmte Ortsinforma tion als auch die bestimmte Zeitinformation zusammen mit der aufgenommenen Information von der Verschlüsselungseinheit verschlüsselt werden. Vorteilhaft an dem Vorsehen der Zeit bestimmungs-Einrichtung ist, daß manipulationssicher der Zeitpunkt der Informationsaufnahme dokumentiert werden kann.

Vorteilhafterweise weist das erfindungsgemäße Gerät des weiteren Mittel auf, die sicherstellen, daß der Verschlüsselungseinheit nur von dem Informationsaufnehmer aufgenommene Daten zuführbar sind. Durch diese Maßnahme ist es Dritten nicht möglich manipulierte Daten in die Verschlüsselungseinheit des Gerätes einzuspeisen, sie dort verschlüsseln zu lassen und sie da durch mit einem Echtheitszertifikat zu versehen. Diese Mittel können z. B. dergestalt sein, daß ein Öffnen des Gerätes zu einer ggf zeitweisen Funktionsunfähigkeit der Verschlüsselungsein heit führt. Des weiteren könnten der Informationsaufnehmer und die Verschlüsselungseinheit in einem integralem Bestandteil vorgesehen sein, der keine externe Dateneingabe zuläßt. Dieser integrale Bestandteil könnte nur die verschlüsselte Information und ggf auch die unverschlüs selte Information ausgeben. Es gibt jedoch noch eine Vielzahl von weiteren Möglichkeiten die Mittel bereitzustellen.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist mittels der Verschlüsselungseinheit die von dem Informationsaufnehmer aufgenommene Information direkt verschlüsselbar. Dies hat den Vor teil, daß die gesamte aufgenommene Information auch vor einem unberechtigtem Lesen ge schützt wird. In einer anderen erfindungsgemäßen Ausgestaltung ist mittels der Verschlüsse lungseinheit ein digitaler Fingerabdruck der von dem Informationsaufnehmer aufgenommenen Information verschlüsselbar. Diese Ausgestaltung ist sehr vorteilhaft, da nur ein sehr viel klei nerer Datensatz verschlüsselt werden muß. Hierdurch wird der Aufwand bei der Verschlüs selung erheblich reduziert und die für die Verschlüsselung erforderliche Zeit reduziert.

Vorteilhafterweise ist der digitale Fingerabdruck mittels einer Hash-Funktion berechenbar. Dies hat den Vorteil, daß immer ein Datenstring gleicher Länge verschlüsselt werden muß, wobei die Größe dieses Datenstrings im Vergleich zu der von dem Informationsaufnehmer aufgenommenen Information sehr viel kleiner ist.

In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Verschlüsselungseinheit umfaßt diese eine Zertifizierungseinheit, in der die Verschlüsselung mit einem in der Zertifizierungseinheit enthaltenen, von außen nicht zugänglichen Code erfolgt. Vorteilhafterweise wird in der Zerti fizierungseinheit ein Hash-Funktionswert der von dem Informationsaufnehmer aufgenommenen digitalen Information berechnet. Der digitale Fingerabdruck der von dem Informationsaufneh mer aufgenommenen Information kann zusammen mit der bestimmten Orts- und/oder Zeitin formation verschlüsselt werden.

Des weiteren kann die Zertifizierungseinheit Mittel zum Bilden einer digitalen Signatur aufwei sen. Diese digitale Signatur kann z. B. mittels eines asymmetrischen Verschlüsselungsverfah rens gebildet werden, wobei die Verschlüsselung mittels eines privaten Schlüssels der Zertifi zierungseinheit durchführbar sein kann. Dieser private Schlüssel kann der in der Zertifizie rungseinheit enthaltene, von außen nicht zugängliche Code sein.

Vorteilhaft an dieser Ausbildung der Verschlüsselungseinheit ist, daß auf diese Weise die aufgenommene Information und gegebenenfalls die bestimmte Orts- und/oder Zeitinformation besonders sicher verschlüsselt wird. Gleichzeitig kann die Verschlüsselung sehr einfach durch geführt werden. Die in dem erfindungsgemäßen Gerät enthaltene Zertifizierungseinheit hat einen von außen nicht zugänglichen sog. privaten Schlüssel gespeichert, mit dem die zu ver schlüsselnde Information verschlüsselt wird. Wird derart verschlüsselte Information an Dritte weitergegeben, können diese sehr einfach mittels des öffentlichen Schlüssels der Zertifizie rungseinheit des erfindungsgemäßen Gerätes die Information wieder entschlüsseln, d. h. auch auf die ursprünglich erfaßten physikalischen Signale, die von dem Informationsaufnehmer aufgenommen worden sind, zugreifen. Gleichzeitig wird dabei gegebenenfalls die mitverschlüs te Zeit- oder Ortsinformation über die aufgenommenen physikalischen Signale entschlüsselt, so daß jeder Dritter in diesem Fall feststellen kann, wann und wo die physikalischen Signale auf genommen worden sind. Ferner kann die entschlüsselte Information nicht manipuliert werden, da sie nicht erneut so verschlüsselt werden kann, daß eine Entschlüsselung mit dem öffentli chen Schlüssel der Zertifizierungseinheit erfolgen kann, da der private Schlüssel der Zertifizie rungseinheit Dritten nicht bekannt ist. Die Entschlüsselung der Information mit dem öffentli chen Schlüssel der Zertifizierungseinheit stellt somit sicher, daß die Information ursprünglich tatsächlich von der jeweiligen in dem erfindungsgemäßen Gerät enthaltenden Zertifizierungs einheit verschlüsselt worden ist, und daß keine Manipulationen vorgenommen worden sind. Das erfindungsgemäße Gerät zum Erfassen von physikalischen Signalen besitzt somit eine Be glaubigungsfunktion für die Echtheit der aufgenommenen Information und gegebenenfalls für den tatsächlichen Ort und/oder Zeitpunkt, zu denen die Information aufgenommen wurde.

Falls der digitale Fingerabdruck der aufgenommenen Information verschlüsselt wird, kann auch sehr einfach sichergestellt werden, daß keine Manipulationen vorgenommen wurden. In diesem Fall wird der verschlüsselte digitale Fingerabdruck, die zum Bilden des digitalen Fingerab drucks verwendete Funktion, wie z. B. die Hash-Funktion, und die unverschlüsselte vom In formationsaufnehmer aufgenommene Information ausgegeben. Jeder Dritte kann zur Überprü fung der Information mittels der mitgeteilten Funktion selbst den digitalen Fingerabdruck die ser berechnen und diesen mit dem mitgeteilten, mittels des öffentlichen Schlüssels der Zertifi zierungseinheit entschlüsselten Fingerabdruck vergleichen. Sind die verglichenen Daten iden tisch, sind keine Manipulationen vorgenommen worden.

Der Informationsaufnehmer des erfindungsgemäßen Gerätes kann ein Bildaufnehmer, ein digi taler Tonaufnehmer, ein digitaler Seismograph und/oder ein digitales Thermometer sein. Wei tere Geräte, die andere physikalische Signale als die zuvor genannten erfassen, sind jedoch auch von der vorliegenden Erfindung umfaßt.

Die Ortsbestimmungs-Einrichtung umfaßt vorteilhafterweise ein Satellitennavigationssystem, wie z. B. ein herkömmliches Global-Positioning-System. Die Zeitbestimmungs-Einrichtung kann ein Satellitennavigationssystem, eine interne, von außen nicht verstellbare Uhr und/oder eine Empfangseinrichtung für ein elektromagnetisch ausgestrahltes Zeitsignal aufweisen. Mit derartigen Systemen ist eine besonders genaue Orts- bzw. Zeitbestimmung möglich.

Des weiteren wird erfindungsgemäß eine Digitalkamera bereitgestellt, die das Gerät zum Erfas sen von physikalischen Signalen enthält. Eine derartige erfindungsgemäße Digitalkamera ist besonders vorteilhaft, da sich digitale Bildinformationen besonders einfach manipulieren lassen und sie ferner häufig zur Dokumentation von Ereignissen, z. B. bei der Pressephotographie, eingesetzt werden. Auch ist es bei einer Digitalkamera besonders wichtig, manipulationssicher Informationen über den Aufnahmeort und/oder den Aufnahmezeitpunkt der Bilder zu erhalten. Bei einer Digitalkamera können vorteilhafterweise zusätzlich die Entfernungseinstellungen, die Brennweite und/oder die Belichtungsdaten mit aufgezeichnet und in die Verschlüsselung mit einbezogen werden.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erfassen von physikalischen Signalen werden die physikalischen Signale mittels eines in einem Gerät vorgesehenen Informationsaufnehmer digi tal aufgenommen und die aufgenommene Information innerhalb des Gerätes verschlüsselt. Auch an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorteilhaft, daß die mittels des Verfahrens auf genommene Information aufgrund der Verschlüsselung innerhalb eines Gerätes nicht manipu liert werden kann.

Vorteilhafterweise wird bei dem Verfahren der Ort beim Aufnehmen der Information bestimmt und/oder der Zeitpunkt beim Aufnehmen der Information, wobei die bestimmte Orts- und/oder Zeitinformation und die aufgenommene Information verschlüsselt werden. Hierdurch wird manipulationssicher der Ort und der Zeitpunkt beim Aufnehmen der physikalischen Signale bereitgestellt.

Vorteilhafterweise erfolgt das Verschlüsseln mit einem von außerhalb des Gerätes nicht zu gänglichen Code, wobei vorteilhafterweise beim Verschlüsseln ein digitaler Fingerabdruck, z. B. durch Bilden des Hash-Funktionswerts, der von dem Informationsaufnehmer aufgenomme nen digitalen Information berechnet wird. Des weiteren kann beim Verschlüsseln eine digitale Signatur z. B. mittels eines asymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens gebildet werden, wo bei bei dem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren ein privater Schlüssel einer Zertifizie zierungseinheit des Gerätes verwendet werden kann. In diesem Fall stellt der private Schlüssel den von außen nicht zugänglichen Code, der beim Verschlüsseln verwendet wird, dar.

Als physikalische Signale, die mittels des Verfahrens aufgenommen werden können, kommen unter anderem elektromagnetische Wellen, Schallwellen, Bodenschwingungen oder Tempera turwerte in Frage. Der Ort der Informationsaufnahme kann vorteilhafterweise mittels Satelli tennavigation bestimmt werden; der Zeitpunkt mittels einer internen, von außen nicht verstell baren Uhr, einem Satellitennavigationssystem oder indem ein anderes elektronisches Zeitsignal empfangen wird.

Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug zu den beigefügten Zeichnungen erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gerätes zum Erfassen von physi kalischen Signalen und

Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Verschlüsselungseinheit des erfindungsgemäßen Gerätes.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf alle Geräte, die physikalische Signale 7, wie z. B. elektromagnetische Wellen in verschiedenen Wellenlängenbereichen, Schallwellen, Boden schwingungen oder Temperaturen, auf irgendeine Weise erfassen. Dabei ist es nicht entschei dend, welche Art von Signalen 7 erfaßt werden, solange sie über einen irgendwie gearteten Informationsaufnehmer 1 digital aufgenommen bzw. aufgenommen und in digitale Signale umgewandelt werden. D. h. die physikalischen Signale 7 liegen nach der Informationsaufnahme als Information in Form von digitalen Daten vor. Die Geräte betreffen keine Vorrichtungen, die vor allem dem Auslesen von Daten aus einem Speichermedium oder dem Signalübertragungs empfang dienen.

Die Erfindung wird im folgenden anhand des Ausführungsbeispiels einer Digitalkamera 6 näher erläutert.

In diesem Fall dient als Informationsaufnehmer 1 ein optisches System, das Bilder, d. h. elek tromagnetische Wellen üblicherweise im sichtbaren Wellenlängenbereich, so abbildet, daß die Bilder als Information in Form digitaler Daten dargestellt werden können. In der Digitalkamera 6 ist der Informationsaufnehmer 1 mit einer Verschlüsselungseinheit 4 verbunden. Dabei wird sichergestellt, daß der Verschlüsselungseinheit 4 nur von dem Informationsaufnehmer 1 aufge nommene Daten zugeführt werden können. Insbesondere ist es nicht möglich, daß von außen Daten in die Verschlüsselungseinheit 4 eingespeist werden und dann verschlüsselt von dem Gerät ausgegeben werden. Z. B. könnte dies dadurch verwirklicht werden, daß ein Öffnen des Gerätes zu einer ggf. zeitweisen Funktionsunfähigkeit der Verschlüsselungseinheit 4 führt. Des weiteren könnten der Informationsaufnehmer 1 und die Verschlüsselungseinheit 4 in einem integralen Bestandteil vorgesehen sein, der keine externe Dateneingabe zuläßt. Dieser integrale Bestandteil könnte nur die verschlüsselte Information und ggf. auch die unverschlüsselte In formation (in den Figuren nicht dargestellt) ausgeben.

In der Verschlüsselungseinheit 4 wird die in dem Informationsaufnehmer 1 aufgenommene Information verschlüsselt und danach über die Ausgabe 8 der Digitalkamera 6 ausgegeben.

Des weiteren weist die Digitalkamera 6 vorteilhafterweise eine Einrichtung 2 zum Bestimmen des Ortes beim Aufnehmen der Information mittels des Informationsaufnehmers 1 auf. Diese Ortsbestimmungs-Einrichtung 2 kann vorteilhafterweise ein Satellitennavigationssystem sein, wie beispielsweise ein herkömmliches Global-Positioning-System (GPS). Die Ortsbestim mungs-Einrichtung 2 bekommt bei der Informationsaufnahme durch den Informationsaufneh mer 1 ein Signal. Daraufhin bestimmt die Einrichtung 2 den gegenwärtigen Ort der Digitalka mera 6 und gibt diese Information an die Verschlüsselungseinheit 4 weiter. Die Verschlüsse lungseinheit 4 verschlüsselt die von dem Informationsaufnehmer 1 aufgenommene Information und die von der Ortsbestimmungs-Einrichtung 2 bestimmte Ortsinformation. Diese einander zugeordneten verschlüsselten Daten können über die Ausgabe 8 aus der Digitalkamera 6 ausge lesen werden. Des weiteren kann auch abhängig von der verwendeten Verschlüsselungsart die unverschlüsselte Information ausgegeben werden.

Des weiteren kann die Digitalkamera 6 eine Einrichtung 3 zum Bestimmen des Zeitpunktes beim Aufnehmen der Information mittels des Informationsaufnehmers 1 aufweisen. Diese Zeit bestimmungs-Einrichtung 3 kann zusammen mit der Ortsbestimmungs-Einrichtung 2 oder ohne diese vorgesehen sein. Auch die Zeitbestimmungs-Einrichtung 3 bekommt von dem Informati onsaufnehmer 1 beim Aufnehmen der Information ein Signal, woraufhin sie beispielsweise mittels eines Satellitennavigationssystems, einer internen Uhr oder dem Empfang eines elek tromagnetischen Zeitsignals den gegenwärtigen Zeitpunkt bestimmt und an die Verschlüsse lungseinheit 4 weitergibt. Die Verschlüsselungseinheit 4 verschlüsselt daraufhin die von dem Informationsaufnehmer 1 aufgenommene Information und die von der Zeitbestimmungs- Einrichtung 3 bestimmte Zeitinformation. Falls auch eine Ortsbestimmungs-Einrichtung 2 vor gesehen ist, werden die Daten des Informationsaufnehmers 1, der Ortsbestimmungs- Einrichtung 2 und der Zeitbestimmungs-Einrichtung 3 verschlüsselt. Diese verschlüsselte In formation kann dann über die Ausgabe 8 aus der Digitalkamera 6 ausgelesen werden. Des weiteren kann auch hier abhängig von der verwendeten Verschlüsselungsart die unverschlüssel te Information ausgegeben werden.

Die Einstellungen der Ortsbestimmungs- bzw. Zeitbestimmungs-Einrichtung 2, 3 werden be vorzugt vom Hersteller der Digitalkamera 6 fest vorgegeben. Sie können von außen nicht ver ändert werden, so daß sichergestellt wird, daß die zu der aufgenommenen Information des In formationsaufnehmers 1 gehörende Zeit- und/oder Ortsinformation authentisch ist. Bei der erfindungsgemäßen Digitalkamera 6 kann damit sichergestellt werden, daß nach der Verschlüs selung keine Manipulationen an den aufgenommenen Bildern sowie der dazugehörigen Orts- oder Zeitinformation vorgenommen werden können. Des weiteren kann die Authentizität der ausgegebenen Information überprüft werden. Durch die Verschlüsselung wird ferner garantiert, daß Manipulationen, die an den ausgegebenen Daten vorgenommen worden sind, erkennbar sind, wie es im folgenden erläutert werden wird.

Des weiteren können bei der Digitalkamera 6 zusätzlich die Entfernungseinstellungen, die Brennweite und/oder die Belichtungsdaten mit aufgezeichnet und in die Verschlüsselung mit einbezogen werden.

Anhand von Fig. 2 wird die Verschlüsselungseinheit 4 des erfindungsgemäßen Gerätes 6 bzw. der Digitalkamera näher erläutert. Die Verschlüsselungseinheit 4 weist drei Eingangsanschlüsse auf, über die Informationen von dem Informationsaufnehmer 1 und gegebenenfalls von einer Ortsbestimmungs-Einrichtung 2 und/oder einer Zeitbestimmungs-Einrichtung 3 übermittelt werden können. Die Eingangsinformation gelangt in eine in der Verschlüsselungseinheit 4 vor gesehene Zertifizierungseinheit 5. Die Zertifizierungseinheit 5 ist so in dem erfindungsgemäßen Gerät 6 vorgesehen, daß, selbst wenn das Gerät 6 auseinandergenommen wird, Daten inner halb der Zertifizierungseinheit 5 nicht verändert werden können. Des weiteren kann vorteilhaf terweise auch nicht auf die Datenleitungen von dem Informationsaufnehmer 1 und gegebenen falls von der Ortsbestimmungs-Einrichtung 2 und der Zeitbestimmungs-Einrichtung 3 zu der Verschlüsselungseinheit 4 und innerhalb dieser zu der Zertifizierungseinheit 5 zugegriffen wer den. Beispielsweise können Mittel vorgesehen sein, daß nach dem Öffnen des erfindungsgemä ßen Gerätes 6 eine Informationsaufnahme oder eine Verschlüsselung nicht mehr möglich ist.

In der Zertifizierungseinheit 5 sind Mittel vorgesehen, die den digitalen Fingerabdruck, z. B. mittels einer Hash-Funktion, der von dem Informationsaufnehmer 1 aufgenommenen digitalen Information bilden. Eine Hash-Funktion H ist eine Transformation, die Eingangsdaten m einen Hash-Funktionswert h zuordnet. Normalerweise wird der Hash-Funktionswert h von einem digitalen Datenstring fester Länge dargestellt. Vorteilhafterweise ist der Datenstring im Ver gleich zur Eingangsinformation m sehr klein. Er umfaßt beispielsweise nur 128 Bit, wobei die Eingangsinformation in der Größenordnung von 70 kByte bis 4 MByte oder größer sein, wie dies bei digitalen Bildern der Fall ist.

Die Hash-Funktion H hat bevorzugt folgende weitere Eigenschaften:

- Die Eingangsinformation m kann eine beliebige Länge haben.
- Der Hash-Funktionswert H(m) ist für vorgegebene Eingangsinformation m sehr einfach zu berechnen.
- Aus dem Hash-Funktionswert H(m) kann die Ausgangsinformation nicht zurückgewonnen werden.
- Zu gegebenen x, für das gilt H(x) = h, ist nur sehr schwer ein y zu finden, für das gilt H(y) = h.
- Aus Veränderungen des Funktionswertes h = H(m) können keine Rückschlüsse auf die zu gehörigen Veränderungen der Eingangsinformation m gezogen werden.

Bei digitalen Signaturverfahren wird der Hash-Funktionswert H(m) = h als der digitale Finger abdruck der Information m bezeichnet. In der Literatur sind eine Vielzahl von möglichen Hash- Funktionen angegeben (siehe z. B.: National Institute of Standards and Technology, FIPS Publication 185: Escrowed Encryption Standard, Feb. 1994; B. S. Kaliski Jr. RFC 1424: Pri vacy Enhancement for Internet Electronic Mail: Part IV: Key Certification and Related Servi ces, RSA Labatories, Feb. 1993; R. L. Rivest, Response to NISTs proposal, Communication of the ACM, 35, July 1992).

Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Hash-Funktionen in Verbindung mit der Ver schlüsselungseinheit 4 ist, daß nur ein sehr kleiner Datenstring verschlüsselt werden muß.

Selbstverständlich können anstatt einer Hash-Funktion auch ein Prüfsummenverfahren oder ähnliche Verfahren auf die Ausgangsinformation angewendet werden.

Die eigentliche Verschlüsselung der Information erfolgt mittels eines digitalen Signaturverfah rens. Bei einem derartigen Verfahren kann jeder Dritte, der die verschlüsselte Information er hält, feststellen, daß diese Information authentisch ist. Bei dem digitalen Signaturverfahren wird der verschlüsselten Information sozusagen ein Zertifikat mitgegeben, das die Echtheit der Information garantiert.

Das digitale Signaturverfahren kann entweder direkt auf die mit dem Informationsaufnehmer 1 aufgenommene Information angewendet werden oder auf den oben erläuterten digitalen Fin gerabdruck oder die Prüfsumme dieser Information.

Eine digitale Signatur einer Information basiert auf dieser Information selbst und auf einem Code, der Dritten nicht zugänglich ist. In dem hier vorliegenden Fall ist dieser Code von außen nicht zugänglich in der Zertifizierungseinheit 5 enthalten. Vorteilhafterweise wird zur digitalen Signatur ein herkömmliches asymmetrisches Verschlüsselungsverfahren durchgeführt. In die sem Fall entspricht der von außen nicht zugängliche Code in der Zertifizierungseinheit 5 dem privaten Schlüssel des asymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens. Bei einem asymmetrischen Verschlüsselungsverfahren wird Information mittels eines privaten Schlüssels verschlüsselt. Mit dem jedermann zugänglichen zugehörigen öffentlichen Schlüssel kann die Information von je dem Dritten entschlüsselt werden. Dadurch, daß die Entschlüsselung mit einem zu dem priva ten Schlüssel gehörigen öffentlichen Schlüssel erfolgt, wird sichergestellt, daß die Information tatsächlich von der Zertifizierungseinheit 5 des erfindungsgemäßen Gerätes 6 verschlüsselt worden ist. Auf diese Weise kann die Zertifizierungseinheit 5 die Garantiefunktion für die Echtheit der verschlüsselten Information übernehmen.

Des weiteren kann auch jedes andere Verschlüsselungsverfahren verwendet werden, mit dem eine Authentifikation der verschlüsselten Daten garantiert werden kann.

Bei der Verwendung eines asymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens wird die aufgenomme ne Information dadurch vor späteren Manipulationen geschützt, daß der private Schlüssel der Zertifizierungseinheit 5 des Gerätes 6 Dritten nicht bekannt ist. Gleichzeitig kann jedem Dritten die verschlüsselte Information zur Verfügung gestellt werden, wobei dieser mittels des öffentli chen Schlüssels der Zertifizierungseinheit 5 überprüfen kann, von welchem Gerät 6 die Ver schlüsselung vorgenommen wurde.

Falls nicht die aufgenommene Information selbst verschlüsselt wird, sondern deren digitaler Fingerabdruck, wird zusätzlich zu der verschlüsselten Information, die ggf auch die Orts- und/oder Zeitinformation verschlüsselt enthält, auch die unverschlüsselte Information ggf. mit der Orts- und/oder Zeitinformation und das Verfahren zum Bilden des digitalen Fingerab drucks, z. B. die Hash-Funktion, ausgegeben. Es wird bemerkt, daß diese Ausführungsform nicht in den Figuren dargestellt ist. Die Echtheit der aufgenommenen Information wird in die sem Fall dadurch garantiert, daß jeder Dritte den digitalen Fingerabdruck der unverschlüsselten Information bilden kann. Des weiteren kann er die verschlüsselte Information mittels des öf fentlichen Schlüssels der Zertifizierungseinheit 5 entschlüsseln, wobei hierdurch sichergestellt wird, daß die Verschlüsselung durch jene Zertifizierungseinheit 5 des erfindungsgemäßen Gerä tes 6 erfolgte. Sind die entschlüsselte Information und der digitale Fingerabdruck der unver schlüsselten Information identisch, sind keine Manipulationen vorgenommen worden. Auch hier wird die Sicherheit der Verschlüsselung durch den geheimen Code bzw. privaten Schlüssel der Zertifizierungseinheit 5 garantiert.

In einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Gerät 6 zum Erfas sen von physikalischen Signalen 7 ein digitales Tonaufnahmegerät, mit dem Schallschwingun gen erfaßt werden können. Der Informationsaufnehmer 1 ist in diesem Fall ein Mikrofon. Die aufgenommene Information wird in dem Gerät 6 in digitale Information umgewandelt, die dann von der Verschlüsselungseinheit 4, wie oben beschrieben, verschlüsselt wird. Auch in diesem Fall können Einrichtungen 2, 3 zur Orts- und/oder Zeitbestimmung beim Aufnehmen der Schallwellen vorgesehen sein, deren Information in der Verschlüsselungseinheit 4 mit ver schlüsselt wird.

Weitere Ausführungsbeispiele betreffen Geräte, die andere physikalische Signale 7 erfassen. Beispiele hierfür sind ein digitaler Seismograph, der Bodenschwingungen erfaßt, oder ein digi tales Thermometer, das Temperaturwerte an bestimmten Orten zu bestimmten Zeiten mißt. Allen diesen Geräten ist gemeinsam, daß der jeweilige Informationsaufnehmer 1 bestimmte physikalische Signale 7 digital aufnimmt, woraufhin diese digital aufgenommenen Signale in dem Gerät verschlüsselt werden. Ferner kann bei besonders vorteilhaften Ausgestaltungen zu sätzlich in dem jeweiligen Gerät 6 eine Einrichtung 2 zum Bestimmen des Ortes beim Aufneh men der Information und/oder eine Einrichtung 3 zum Bestimmen des Zeitpunktes beim Auf nehmen der Information vorgesehen sein. Die Information dieser Einrichtungen 2, 3 kann dann zusammen mit dem digital aufgenommenen physikalischen Signalen verschlüsselt werden, so daß später festgestellt werden kann, wann und wo die Informationsaufnahme durchgeführt wurde. Des weiteren kann erfindungsgemäß sichergestellt werden, daß keine Manipulationen an den ausgegebenen Daten vorgenommen werden können oder daß eine Manipulation der verschlüsselten Daten leicht festgestellt werden kann.

Claims

1. Gerät (6) zum Erfassen von physikalischen Signalen (7) mit einem digitalen Informationsaufnehmer (1) zum digitalen Aufnehmen der physikalischen Signale (7), gekennzeichnet durch eine mit dem Informationsaufnehmer (1) verbundene Verschlüsselungseinheit (4) zum Verschlüsseln der von dem Informationsaufnehmer (1) aufgenommenen Information.

2. Gerät (6) zum Erfassen von physikalischen Signalen (7) gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gerät (6) eine Einrichtung (2) zum Bestimmen des Ortes beim Aufnehmen der Information mittels des Informationsaufnehmers (1) aufweist,
daß die Verschlüsselungseinheit (4) mit dem Informationsaufnehmer (1) und der Ortsbestimmungs-Einrichtung (2) verbunden ist und
daß mit der Verschlüsselungseinheit (4) die von dem Informationsaufnehmer (1) aufgenommene Information und die von der Ortsbestimmungs-Einrichtung (2) bestimmte Ortsinformation verschlüsselbar ist.

3. Gerät (6) zum Erfassen von physikalischen Signalen gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Gerät (6) eine Einrichtung (3) zum Bestimmen des Zeitpunktes beim Aufnehmen der Information mittels des Informationsaufnehmers (1) aufweist,
daß die Verschlüsselungseinheit (4) mit dem Informationsaufnehmer (1) und der Zeitbestimmungs-Einrichtung (3) verbunden ist und
daß mit der Verschlüsselungseinheit (4) die von dem Informationsaufnehmer (1) aufgenommene Information und die von der Zeitbestimmungs-Einrichtung (3) bestimmte Zeitinformation verschlüsselbar ist.

4. Gerät (6) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die sicherstellen, daß der Verschlüsselungseinheit (4) nur von dem Informationsaufnehmer (1) aufgenommene Daten zuführbar sind.

5. Gerät (6) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Verschlüsselungseinheit (4) die von dem Informationsaufnehmer (1) aufgenommene Information direkt verschlüsselbar ist.

6. Gerät (6) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Verschlüsselungseinheit (4) ein digitaler Fingerabdruck der von dem Informationsaufnehmer (1) aufgenommenen Information verschlüsselbar ist.

7. Gerät (6) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der digitale Fingerabdruck mittels einer Hash-Funktion berechenbar ist.

8. Gerät (6) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsselungseinheit (4) eine Zertifizierungseinheit (5) umfaßt, in der die Verschlüsselung mit einem in der Zertifizierungseinheit (5) enthaltenen, von außen nicht zugänglichen Code erfolgt.

9. Gerät (6) gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Zertifizierungseinheit (5) Mittel zum Bilden einer digitalen Signatur aufweist.

10. Gerät (6) gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsselung mittels eines asymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens durchführbar ist.

11. Gerät (6) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Informationsaufnehmer (1) ein Bildaufnehmer, ein digitaler Tonaufnehmer, ein digitaler Seismograph und/oder ein digitales Thermometer ist.

12. Gerät (6) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortsbestimmungs-Einrichtung (2) ein Satellitennavigationssystem ist.

13. Gerät (6) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitbestimmungs-Einrichtung (3) ein Satellitennavigationssystem, eine interne, von außen nicht verstellbare Uhr und/oder eine Empfangseinrichtung für ein elektromagnetisch ausgestrahltes Zeitsignal aufweist.

14. Digitalkamera mit einem Gerät (6) gemäß einem der vorstehenden Ansprüche.

15. Verfahren zum Erfassen von physikalischen Signalen mit den folgenden Schritten:

- digitales Aufnehmen von physikalischen Signalen mittels eines in einem Gerät (6) vorgesehenen Informationsaufnehmers (1),
- Verschlüsseln der aufgenommenen Information innerhalb des Gerätes (6).

16. Verfahren gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Ort beim Aufnehmen der Information bestimmt wird und
daß die bestimmte Ortsinformation und die aufgenommene Information zusammen verschlüsselt werden.

17. Verfahren gemäß Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet,
daß der Zeitpunkt beim Aufnehmen der Information bestimmt wird und
daß die bestimmte Zeitinformation und die aufgenommene Information verschlüsselt werden.

18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Verschlüsseln mit einem von außerhalb des Gerätes (6) nicht zugänglichen Code erfolgt.

19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß beim Verschlüsseln eine digitale Signatur gebildet wird.

20. Verfahren gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsselung mittels eines asymmetrischen Verschlüsselungsverfahrens erfolgt, bei dem ein privater Schlüssel des Gerätes (6) verwendet wird.

21. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß als physikalische Signale elektromagnetische Wellen oder Schallwellen oder Bodenschwingungen oder eine Temperatur aufgenommen werden.