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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Identifikation
eines Senders in einem Netzwerk durch Übertragen von Senderdaten zu
einem Empfänger,
welcher die Identität
des Senders auf der Basis der Senderdaten überprüft. Im besonderen bezieht sich
die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren, bei dem die Senderdaten,
die zur Identifikation derselben verwendet werden, zeitabhängige Daten
umfassen, und die Überprüfung der
Identität
des Senders dadurch erreicht wird, dass die zeitabhängigen Senderdaten
und mit zeitabhängigen Daten
verglichen werden, die bei dem Empfänger erzeugt werden, und zwar
auf der Basis einer Zeit, die im wesentlichen mit der Zeit synchronisiert
wird, die den zeitabhängigen
Senderdaten zugrunde liegt, oder damit in einer vordefinierten Art
und Weise korreliert ist. Weiterhin bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf ein System zum Ausführen des Verfahrens zur Identifikation
eines Senders in einem Netzwerk, und auf ein Endnutzergerät zum Ausführen von mindestens
Teilen des Verfahrens zur Identifikation eines Senders in einem
Netzwerk.
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Hintergrund der Erfindung
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Datenübertragungen
zwischen einem Sender und einem Empfänger über ein Netzwerk sind bekannt.
Beispiele für
solche Datenkommunikationen umfassen jede Art von Datenaustausch
zwischen Computereinheiten/Systemen, elektronischen Einheiten/Systemen,
Endnutzergeräten
(beispielsweise Telefonen, Pagern, Radio-/Rundfunk-Geräten), usw. über Computernetrwerke (z.B.
das Internet, lokale Netzwerke (LAN), Intranets), Radio-/Rundfunk-/Satelliten-Netzwerke,
feste/mobile Telefonnetzwerke usw. und/oder Kombinationen daraus.
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Da
solche Datenübertragungen
sicher sein müssen,
beispielsweise bei Datenübertragungen
in Bezug auf Mobiltelefone, Online-Banking, Online-Handel, Austausch
von Informationen im B2B- und B2C-Geschäft usw., ist es gewünscht, die
Identität
von Daten übertragenden
Teilnehmern zu überprüfen. Insbesondere
ist es gewünscht, die
Identität eines
Teilnehmers auf eine sichere Art und Weise zu überprüfen, der einen anderen Teilnehmer über ein Netzwerk
für Datenübertragungs-,
Kommunikations- und/oder Zugangszwecke kontaktiert.
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Für eine Identifikation
eines Senders ist es bekannt, ein dem Sender zugeordnetes Passwort über ein
Netzwerk zu einem Empfänger
zu übertragen.
Beispiele solcher Passwörter
umfassen PIN-Zahlen, TAN-Zahlen, individuell für den Sender vordefinierte
Codes/Passwörter
und ähnliches.
Das von den Empfängern
empfangene Passwort wird durch Empfänger überprüft, um die Identität des Senders
festzustellen. Wenn die Identität
des Senders erfolgreich überprüft worden
ist, werden Datenübertragungen
zwischen dem Sender und dem überprüfenden Empfänger und/oder
einem weiteren Empfänger
erlaubt. Beispielsweise wird es dem Sender erlaubt, auf Zugangsdaten
eines Empfängers
zurückzugreifen,
vertrauliche/kritische Informationen zu übermitteln, Online-Banking/-Handel
durchzuführen usw.
Auch kann die Überprüfung in
Bezug auf einen Empfänger
durchgeführt
werden, um Datenübertragungen
von dem Empfänger
zu einem Sender zu erlauben sowie bidirektionale Übertragungen
zwischen dem Sender und dem Empfänger.
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Es
ist bekannt, dass Netzwerke für
solche Datenübertragungen
oder zumindest Teile davon nicht sicher sind, d.h., dass ein nicht-autorisierter Sender
auf übertragene
Daten zugreifen kann. Solch ein Abfangen durch einen Dritten macht
es möglich, einen
Ablauf einer Authentifizierung (Überprüfung von
Identitäten)
von datenübertragenden
Teilnehmern (Sender/Empfänger)
abzuhören,
um Daten (z.B. Nutzername, Passwort usw.) zu lesen, die für eine Überprüfung mindestens
einer der datenübertragenden
Teilnehmer verwendet wird, und die abgefangenen Identifikationsdaten
wiederzuverwenden, um sich selbst in einer nicht-autorisierten Art
und Weise als einer der Daten übertragenden
Teilnehmer zu identifizieren. Als ein Ergebnis wird der nicht-autorisierte
Dritte dazu befähigt,
beispielsweise auf Daten zuzugreifen, Online-Banking/-Handel zu treiben usw., was
dem dritten Teilnehmer zu tun nicht erlaubt ist.
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Stand der Technik
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EP 0 768 595 A1 offenbart
ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen eines Maskierungsschutzes
in einem Computernetzwerk unter Verwendung von Sitzungsschlüsseln. Die
Sitzungsschlüssel, welche
dazu verwendet werden, eine Sendermaschine mittels einer Empfängermaschine
zu identifizieren, werden auf der Basis eines von der Sendermaschine
erzeugten Zeitstempels erzeugt. Zum Bewerten eines Sitzungsschlüssels erzeugt
die Empfängermaschine
Sitzungsschlösser.
Jedes Sitzungsschloss ist für
eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise eine Minute, gültig, und
die Sitzungsschlösser überdecken ein
vorbestimmtes Zeitintervall, beispielsweise 10 Minuten. Als ein
Ergebnis passt der Sitzungsschlüssel mit
einem der Sitzungsschlösser
zusammen, falls der Zeitstempel des Sitzungsschlüssels eine Zeit innerhalb des
vorbestimmten Zeitintervalls angibt. Weiterhin kann der Sitzungsschlüssel auf
der Basis einer oder mehrerer Hardware-Eigenschaften, die für die Sendermaschine
einzigartig sind, erzeugt werden, wie beispielsweise einer CPU-Kennung
und einer Hardware-Konfiguration.
Hierbei passt der Sitzungsschlüssel
auf eines der Sitzungsschlösser,
falls auch die eine oder mehrere Hardware-Eigenschaften entsprechenden
Daten der Empfängermaschine
entspricht.
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Gemäß
US 5,903,721 wird die Identifikation eines
Nutzercomputers durch von dem Nutzercomputer bereitgestellten Nutzeridentifikations-Daten
erreicht. Die Identifikationsdaten umfassen einen Zeitstempel, welcher
dazu verwendet wird, die Identifikationsdaten und auf ihrer Basis
erzeugte Daten zu verschlüsseln.
Den Zeitstempel empfangende Computer erzeugen keine Zeitstempel.
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Aufgabe der Erfindung
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine verbesserte Lösung für eine sichere
Identifikation von Teilnehmern bereitzustellen, die Daten über ein
Netzwerk übertragen,
welche einen nicht-autorisierten Dritten daran hindert, sich selbst als
einen der autorisierten datenübertragenden
Teilnehmer zu identifizieren, und zwar sogar dann, falls der Dritte
Zugang zu Daten erlangt hat, die von den autorisierten datenübertragenden
Teilnehmern zur Identifikation mindestens eines von ihnen verwendet werden.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Gemäß der Erfindung
wird diese Aufgabe gelöst
durch ein Verfahren gemäß Anspruch
1 zur Identifikation eines Senders in einem Netzwerk, wobei erste
zeitabhängige
Daten bei einem / durch einen Sender auf der Basis einer ersten
Zeit erzeugt werden. Mindestens die ersten zeitabhängigen Daten
werden durch den Sender über
ein Netzwerk an einen Empfänger übertragen,
welcher, als Antwort auf den Erhalt der ersten zeitabhängigen Daten, zweite
zeitabhängige
Daten auf der Basis einer zweiten Zeit erzeugt. Um die Identität des Senders
zu überprüfen, werden
die ersten und zweiten zeitabhängigen
Daten bei/durch den Empfänger
verglichen.
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Weiterhin
werden erste geographische Positionsdaten bei dem/durch den Sender
erzeugt, wobei die ersten geographischen Positionsdaten eine geographische
Position des Senders angeben, beispielsweise auf der Basis eines
GPS' ("global positioning system"). Dann vergleicht
der Empfänger,
als Antwort auf die zu dem Empfänger übertragenen
ersten geographischen Positionsdaten, die ersten geographischen
Positionsdaten und zweite geographische Positionsdaten, die dem
Empfänger
zur Verfügung gestellt
werden bzw. zur Verfügung
stehen, um die Identität
des Senders zu überprüfen.
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Die
zweiten geographischen Positionsdaten können mittels des Empfängers aus
einem Speicher des Empfängers
oder des oben genannten GPS' erlangt
werden. Die zweiten geographischen Positionsdaten können mittels
des Empfängers
auf der Basis von Daten des Empfängerspeichers
oder auf der Basis von Informationen erzeugt werden, die die geographische
Position des Senders S mittels des GPS-Systems angeben. Die zweiten
geographischen Positionsdaten geben auch eine geographische Position
des Senders an.
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Weiterhin
ist es möglich,
erste zeitabhängige Daten
bei dem/durch den Sender zu erzeugen. Dann werden die ersten zeitabhängigen Daten
zu dem Empfänger übertragen,
welcher als Antwort darauf die ersten zeitabhängigen Daten mit zeitabhängigen Daten
vergleicht, die dem Empfänger
zur Verfügung gestellt
werden, um die Identität
des Senders zu überprüfen bzw.
zu verifizieren.
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Weiterhin
wird es in Erwägung
gezogen, dritte zeitabhängige
Daten bei dem/durch den Sender auf der Basis einer vierten Zeit
zu erzeugen und diese zu dem Empfänger zu übertragen. Bei Empfang der
dritten zeitabhängigen
Daten, erzeugt der Empfänger
vierte zeitabhängige
Daten auf der Basis einer zweiten Zeit und vergleicht die dritten
und vierten zeitabhängigen
Daten, um die Identität
des Senders zu überprüfen.
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Zur
Identifikation des Senders ist es möglich, die Identität des Senders
auf der Basis eines Ergebnisses oder zumindest einer der oben genannten Vergleichsschritte
zu überprüfen.
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Insbesondere
identifiziert der Vergleich von durch den Sender übertragenen
Daten und Daten des Empfängers
erfolgreich den Sender und gibt an, dass der Sender für den Fall
autorisiert ist, dass mindestens eines der Datenpaare aus den ersten/zweiten
zeitabhängigen
Daten und den dritten/vierten zeitabhängigen Daten identisch ist
oder eine vordefinierte Relation bzw. Beziehung zeigt.
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Eine
verbesserte Sender-Identifikation kann erreicht werden, wenn eine
erfolgreiche Sender/Identifikation verlangt, dass mindestens eines
aus den Datenpaaren der ersten/zweiten zeitunabhängigen Daten und der ersten/zweiten
geographischen Positionsdaten benötigt wird, um identisch zu
sein oder eine vordefinierte Relation zu zeigen.
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Die
Verwendung von vordefinierten Relationen von zu vergleichenden Daten
erlaubt es, Effekte aufgrund von Datenübertragungen zwischen dem Sender
und dem Emp fänger,
beispielsweise Datenübertragungs-Verzögerungen,
zu betrachten. In Abhängigkeit
von solchen zu betrachtenden Effekten können die vordefinierten Relationen
für jedes
zu vergleichende Datenpaar und/oder typischerweise für alle Datenpaare
definiert werden.
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Für den Fall,
dass der Vergleich eine erfolgreiche Identifikation des Senders
ergeben hat, kann eine Datenübertragungs-Verbindung
zwischen dem Sender und dem Empfänger
und/oder einem weiteren Empfänger
aufgebaut oder gehalten werden. Hierbei ist es möglich, die Datenübertragungs-Verbindung über dasjenige
Netzwerk herzustellen, über welches
die oben beschriebenen Daten zu dem Empfänger übertragen worden sind und/oder über ein weiteres
Netzwerk zu dem identifizierenden Empfänger und/oder zu dem weiteren
Empfänger.
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Für einen
Vergleich der ersten und zweiten zeitabhängigen Daten und/oder den Vergleich
der dritten und vierten zeitabhängigen
Daten wird es bevorzugt, wenn die zugrunde liegenden ersten und zweiten
Zeiten und/oder entsprechend die dritten und vierten Zeiten sich
im wesentlichen entsprechen.
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Zum
Bereitstellen entsprechender Zeiten für den Sender und den Empfänger können die
Zeiten zwischen ihnen synchronisiert werden. Dies kann mit Hilfe
von Daten erreicht werden, die durch ein GPS, ein Radio/Rundfunk-Zeitsignal,
einen Taktgeber, vorzugsweise einen für den Sender und den Empfänger gemeinsamen
Taktgeber, oder Kombinationen daraus bereitgestellt werden. Eine
Verwendung eines Taktgebers kann für einen Sender und einen Empfänger brauchbar
sein, die über
kleine Netzwerke, lokale Netzwerke (LAN), Intranetze und geographisch
beschränkte
Netzwerke kommunizieren, während
die anderen Synchronisationsmittel Vorteile aufweisen für abgelegen
aufgestellte Sender und Empfänger, globale
Netzwerke, das Internet und ähnliches.
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Für den Vergleich
der zeitabhängigen
Daten kann es notwendig sein, Zeitverzögerungen zu kompensieren, die
aufgrund von Übertragungsverzögerungen
für Daten von
dem Sender auftreten. Aufgrund von Datenübertragungs-Verzögerungen
können
die zweite und/oder vierte Zeit, die zur Erzeugung der zweiten und/oder
vierten zeitabhängigen Daten
verwendet werden, sich im Vergleich zu den ersten und/oder dritten
Zeiten, welche die Grundlage für
die ersten und/oder dritten zeitabhängigen Daten bilden, unterscheiden.
Um die Senderzeiten und die Empfängerzeiten,
welche im wesentlichen übereinstimmen,
zu erhalten, wird es bevorzugt, Zeitverzögerungen für die Erzeugung der zweiten
und/oder vierten zeitabhängigen
Daten zu berücksichtigen. Beispielsweise
können
solche Zeitverzögerungen
mit Hilfe von Zeitfenstern berücksichtigt
werden, welche anstatt der Echtzeit verwendet werden. Zusätzlich oder
optional können
Datenübertragungs-Zeitverzögerungen
in dem Fall kompensiert werden, dass die Zeitverzögerung für Datenübertragungen
zwischen dem Sender und dem Empfänger
tatsächlich
bekannt ist oder abgeschätzt
werden kann.
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Bezüglich der
ersten und dritten zeitabhängigen
Daten des Senders ist es möglich,
Zeitverzögerungen
zu kompensieren, die sich auf eine von diesen zeitabhängigen Daten
beziehen, da die entsprechenden zeitabhängigen Daten des Empfängers für die anderen
dieser zeitabhängigen
Senderdaten genau erlangt werden können auf der Basis der zeitabhängigen Empfängerdaten
für die
zeitabhängigen Senderdaten,
für welche
eine Zeitverzögerungs-Kompensation
erreicht worden ist.
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Um
zu vermeiden, dass ein Dritter, der Senderdaten abgefangen hat,
die Senderdaten verwenden wird, um sich selbst in einer nicht-autorisierten Art
und Weise zu identifizieren, ist es möglich, eine Zeitperiode zu
definieren, während
der Senderdaten durch den Empfänger
zum Identifizieren des Senders empfangen werden müssen. Beispielsweise
kann die Zeitperiode auf der Basis einer vordefinierten Zahl der
oben beschriebenen Zeitfenster definiert werden.
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Während die
zeitabhängigen
Empfängerdaten
mittels des Empfängers
bei Empfang der entsprechenden Senderdaten erzeugt werden, können die zeitunabhängigen Empfängerdaten,
d.h. die zweiten zeitunabhängigen
Daten und/oder die zweiten geographischen Positionsdaten, d.h.,
die geographischen Positionsdaten des Emp fängers, mittels einer Speichereinheit
bereitgestellt werden, die dem Empfänger zugeordnet ist.
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Eine
höhere
Sicherheitsstufe kann erreicht werden, indem die Senderdaten oder
zumindest Teile davon vor der Übertragung
zu dem Empfänger
kodiert werden. Dann dekodiert der Empfänger zum Identifizieren des
Senders die kodierten Senderdaten oder die zugehörigen kodierten Teile. Beispielsweise kann
zum Kodieren der Senderdaten ein mit dem Sender verknüpfter privater
Schlüssel
verwendet werden, während
für das
Dekodieren ein öffentlicher Schlüssel für den Sender
und den Empfänger
verwendet werden kann.
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Für die Identifikation
des Senders wird es bevorzugt, wenn die zeitabhängigen Empfängerdaten in der gleichen Art
und Weise wie die entsprechenden zeitabhängigen Senderdaten erzeugt
werden. Beispielsweise können
die zeitabhängigen
Daten dadurch erzeugt werden, dass die entsprechenden zeitunabhängigen Daten
und/oder entsprechenden geographischen Positionsdaten oder Daten,
die Darstellende davon sind, berücksichtigt
werden.
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Beim
Verwenden der ersten und dritten zeitabhängigen Daten des Senders wird
es in Betracht gezogen, dass die erste Zeit die Zeit der Erzeugung der
Senderdaten oder zumindest von Teilen davon angibt, während die
dritte Zeit die Zeit der Übertragung
der Senderdaten an den Empfänger,
oder umgekehrt, angibt.
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Während die
zeitabhängigen
Senderdaten einem spezifischen Endnutzer-Gerät zugeordnet sein können, können die
zeitunabhängigen
Senderdaten dem spezifischen Endnutzer-Gerät oder einem zugehörigen Nutzer
zugeordnet sein. Die Zuordnung der zeitunabhängigen Senderdaten zu einem
Nutzer erlaubt eine Identifikation des Nutzers für den Fall, dass der Nutzer
verschiedene Endnutzer-Geräte
verwendet. Das gleiche gilt für
die ersten geographischen Positionsdaten, die einem Nutzer eines
Endnutzer-Geräts
zugeordnet sind, während
es auch in Betracht gezogen wird, die geographischen Positions-Senderdaten
mit einem spezifischen Endnutzer-Gerät zu verknüpfen.
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Eine
weiter verbesserte Identifikationssicherheit kann erreicht werden,
falls die oben genannte Datenübertragungsverbindung
zwischen dem Sender und dem Empfänger
für nur
einen Nutzer mit dem gleichen Namen hergestellt wird.
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Unter
der Annahme, dass der Empfänger mehr
als eine Empfangseinheit (z.B. Gateway-Router, Server usw.) umfasst,
kann eine missbräuchliche Identifikation
des Senders vermieden werden, falls es dem Sender nur erlaubt ist,
Daten zur gleichen Zeit ausschließlich mit einer der Empfangseinheiten zu übertragen.
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Überdies
kann die Datenübertragungs-Verbindung
für das
erste Endnutzer-Gerät,
das den Empfänger
kontaktiert, nur dann aufgebaut werden, falls mehr als ein Endnutzer-Gerät Daten
zur Verfügung
stellt, die den gleichen Nutzer identifizieren, z.B. eine IP- ("Internet Protocol") Adresse des Nutzers.
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Weiterhin
sieht die vorliegende Erfindung ein System nach Anspruch 17 zur
Identifikation eines Sender in einem Netzwerk vor, wobei das System
einen Sender und einen Empfänger
umfasst, die über ein
Netzwerk kommunizieren, wobei der Sender und der Empfänger daran
angepasst sind, das oben beschriebene Verfahren gemäß der Erfindung
oder eine Ausführungsform
davon auszuführen.
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Sender
für das
erfindungsgemäße System umfassen
feste/tragbare PCs ("Personal
Computer"), Computer-basierte
Systeme/Geräte
(z.B. Palmtops, in der Hand haltbare Organizer), feste/mobile Telefone,
Radio-/Fernseh-/Rundfunk-Systeme/Geräte, Netzwerk-Server, Netzwerk-Router,
Gateway-Router, und deren Nutzer, während in Erwägung gezogene
geeignete Netzwerke Netzwerktypen umfassen, so wie sie am Beginn
der Beschreibung aufgeführt sind.
Der Empfänger
kann einer der Typen von Vorrichtungen sein, die als Sender verwendet
werden und kann weiterhin Komponenten für eine Authentifizierung des
Senders und/oder des zugehörigen
Nutzers umfassen, so wie einen Authentifizierungs-Router und einen
Authentifizierungs-Server.
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Überdies
sieht die vorliegende Erfindung ein Endnutzer-Gerät nach Anspruch
18 vor, welches daran angepasst ist, die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens,
die in Bezug auf den Sender beschrieben wurden, auszuführen. Daher
umfasst das erfindungsgemäße Endnutzer-Gerät die in
Bezug auf den Sender des erfindungsgemäßen Systems beschriebenen Vorrichtungstypen,
und im besonderen tragbare elektronische Geräte, so wie Mobiltelefone.
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Kurze Beschreibung der
Figuren
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Im
Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung in Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen 1 bis 3
beschrieben, welche Ausführungsformen
der Erfindung darstellen.
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Beschreibung der bevorzugten
Ausführungsformen
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1 zeigt
einen Sender S und einen Empfänger
R, die über
ein Netzwerk N verbunden sind.
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Der
Sender S umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit 2 zum
Steuern des Betriebs des Senders S, einen Speicher 4, ein
Taktgebemittel 6, ein optionales GPS- ("global positioning system") Mittel 8,
das mit einem globalen Positioniersystem (nicht gezeigt) betrieben
wird und ein optionales Schlüsselmittel 10.
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Der
Speicher 4 kann feste, zeitunabhängige Daten, wie einen Benutzernamen,
eine Identifikation des Senders S, eine entsprechende Internet-Protokoll-(IP-)
Adresse, TAN- und/oder PIN-Nummern oder Kombinationen davon umfassen,
welche dazu benutzt werden können,
ein Passwort für
den Sender S zu erzeugen. Solche zeitunabhängigen identifizierenden Daten
oder Teile davon können
auch über das
Schlüsselmittel 10 bereitgestellt
werden, welches Chipkarten, Smart-Karten, Software usw. umfasst.
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Das
optionale GPS-Mittel 8 stellt eine Information bereit,
die eine geographische Position des Senders S angibt auf der Basis
einer entsprechenden Kommunikation bzw. Datenübertragung mit einem globalen
Positioniersystem (GPS) (nicht gezeigt). Entsprechende geographische
Positionsdaten werden von dem GPS-Mittel 8 zu der zentralen
Verarbeitungseinheit 2 übertragen,
welche dieselben für
die Erzeugung eines Passworts für
den Sender S verwenden kann.
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Für die Erzeugung
eines zeitabhängigen Teils
des Passworts für
den Sender S gibt das Taktgebemittel 6 Zeitsignale oder
entsprechende Daten aus.
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Der
Empfänger
R umfasst eine zentrale Verarbeitungseinheit 12 und ein
Taktgebemittel 14. Ein Speicher 16 des Empfängers R
umfasst Daten, die die festen, zeitunabhängigen Identifikationsdaten des
Senders S angeben.
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Synchronisationsmittel 18 sind
vorgesehen zum Synchronisieren der Taktgebemittel 6 und 14. Für eine Synchronisation
der Taktgebemittel 6 und 14 kann das Synchronisationsmittel 18 durch
das oben erwähnte
globale Positionierungssystem bereitgestellt werden, und zwar mittels
entsprechender Zeitsignale, durch Radio-/Rundfunk-Zeitsignale oder durch
eine Taktfrequenz. Die Übertragung
der Zeitsynchronisierenden Signale von dem Synchronisationsmittel 18 zu
den Taktgebemitteln 6 und 14 kann mittels drahtloser
Kommunikationsverbindungen, durch Festnetz-Kommunikationsverbindungen, beispielsweise über das
Netzwerk N, oder durch Kombinationen hiervon durchgeführt werden.
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Im
Folgenden wird in Bezug auf 1 ein Verfahren
zum Identifizieren eines Senders in einem Netzwerk beschrieben.
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Der
Sender S möchte
eine Datenübertragungs-Verbindung
mit dem Empfänger
R herstellen, beispielsweise um auf Daten des Empfängers R
zuzugreifen, eigene Daten zu übertragen
und/oder Daten mit dem Empfänger
R auszutauschen. Um sicherzu stellen, dass es nur autorisierten Sendern
erlaubt ist, solch eine Datenübertragungs-Verbindung herzustellen,
erzeugt der Sender S ein Passwort. Das Passwort des Senders S umfasst
einen festen, zeitinvarianten Passwort-Teil und einen zeitvarianten bzw.
-abhängigen
Passwort-Teil. Der Sender S erzeugt den zeitinvarianten Passwort-Teil auf der Basis von
Daten des Speichers 4 und/oder von Daten, die mittels des
Schlüsselmittels 10 bereitgestellt
werden, oder er erhält
diese aus dem Speicher 4 und/oder dem Schlüsselmittel 10.
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Unter
Verwendung von Signalen von dem Taktgebemittel 6 erzeugt
die zentrale Verarbeitungseinheit 2 den zeitabhängigen Passwort-Teil.
Insbesondere umfasst der zeitabhängige
Passwort-Teil Information, welche die von dem Taktgebemittel 6 bereitgestellte
tatsächliche
Zeit erkennt bzw. identifiziert.
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Zusätzlich umfasst
das Passwort des Senders S geographische Positionsdaten für den Sender S,
welche durch die zentrale Verarbeitungseinheit 2 auf der
Basis entsprechender, von dem GPS-Mittel 8 bereitgestellter,
Information erzeugt wird.
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Das
sich ergebende Passwort für
den Sender S kann kodiert sein, beispielsweise auf der Basis eines
privaten Schlüssels
für den
Sender S, um die Datenübertragungs-Sicherheit zu verbessern.
Das (kodierte) Passwort des Senders S wird über das Netzwerk N zum Empfänger R übertragen.
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Bei
Empfang des Passworts des Senders S erzeugt der Empfänger R Daten,
um das empfangene Senderpasswort zu überprüfen, um die Identität des Senders
S zu überprüfen. Solche
Daten, welche im Folgenden Passwort-Überprüfungsdaten genannt werden,
umfassen einen festen, zeitunabhängigen Teil,
einen zeitabhängigen
Teil und einen Teil, der eine geographische Position angibt. Den
festen, zeitunabhängigen
Teil der Passwort-Überprüfungsdaten erhält man aus
dem Speicher 16, oder er wird auf der Basis von Daten aus
dem Speicher 16 generiert. Der geographische Positionsdaten-Teil
der Passwort-Überprüfungsdaten
ist aus dem Speicher 16 erhältlich, oder er kann auf Basis
von Daten des Speichers 16 generiert werden unter der An nahme,
dass der Sender S sich an einer festen geographischen Position befindet.
Für den
Fall, dass es dem Sender S erlaubt ist, an unterschiedlichen geographischen Positionen
positioniert zu werden, kann der geographische Positionsdaten-Teil
der Passwort-Überprüfungsdaten
des Empfängers
R von dem oben angesprochenen globalen Positioniersystem erhalten
werden, oder er kann auf der Basis von Information erzeugt werden,
welche die geographische Position des Senders S mittels des globale
Positionier-Systems (GPS) angibt.
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Vergleichbar
mit der Erzeugung des zeitabhängigen
Teils des Passworts des Senders S erzeugt der Empfänger R den
zeitabhängigen
Zeit der Passwort-Überprüfungsdaten
auf der Basis von Zeitsignalen, die durch das Taktgebemittel 14 bereitgestellt werden.
Da die Taktgebemittel 6 und 14 durch das Synchronisationsmittel 18 synchronisiert
werden, müssen
für die
Erzeugung des zeitabhängigen
Teils der Passwort-Überprüfungsdaten
Zeitverzögerungen aufgrund
der Datenübertragung
vom Sender S zum Empfänger
R berücksichtigt
werden. Zu diesem Zweck ist es möglich,
die aktuelle Zeitverzögerung bei
der Übertragung
des Passwort des Senders S zu messen, diese abzuschätzen oder
Zeitfenster zu verwenden, was in Bezug auf 3 erklärt wird.
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Für die Überprüfung der
Identität
des Senders S vergleicht der Empfänger R seine Passwort-Überprüfungsdaten
mit dem Passwort des Senders S. Im besonderen vergleicht der Empfänger R den
zeitunabhängigen
Passwort-Überprüfungsdaten-Teil
mit dem zeitunabhängigen
Passwort-Teil des Senders S, den zeitabhängigen Passwort-Überprüfungsdaten-Teil mit dem zeitabhängigen Teil
des Passworts des Senders S und den geographischen Positionsdaten-Teil
der Passwort-Überprüfungsdaten
mit den geographischen Positionsdaten des Passworts des Senders
S.
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Falls
die Passwort-Überprüfungsdaten
des Empfängers
R und das Passwort des Senders S, und insbesondere die entsprechenden
Teile davon, identisch sind, ist die Überprüfung der Identifikation des Senders
S erfolgreich. Als ein Ergebnis wird es dem Sender S erlaubt, weiter
Daten mit dem Empfänger
R zu übertragen.
Falls die Über prüfung der
Identität
des Senders S fehlschlägt,
wird die vorher für
die Übertragung
des Sender-Passworts verwendete Datenübertragungs-Verbindung unterbrochen.
Dann ist es möglich,
dass der Empfänger
R diesen Versuch des Senders S aufzeichnet und Maßnahmen
initiiert, um jegliche nicht-autorisierten Zugang durch den Sender S
zu unterbinden.
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Falls
beispielsweise die Erzeugung des Sender-Passworts komplex ist und/oder
weitere Daten zusammen mit dem Sender-Passwort übertragen werden müssen, kann
die zentrale Verarbeitungseinheit 2 des Senders S einen
weiteren zeitabhängigen Teil
für das
Sender-Passwort unter Verwendung von Information des Taktgebemittels 6 erzeugen.
In einem solchen Fall ist es möglich,
dass der oben beschriebene erste zeitunabhängige Teil des Sender-Passworts
auf die tatsächliche
Zeit des Versuchs hinweist, auf den Empfänger R zuzugreifen (z.B. den Start
der Passwort-Erzeugung), während
der weitere zweite zeitabhängige
Teil des Sender-Passworts die tatsächliche Zeit der Übertragung
des Sender-Passworts und der optionalen Daten zum Empfänger angibt.
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Beim
Empfangen des Sender-Passworts einschließlich beider zeitabhängiger Teile,
erzeugt der Empfänger
R neben den oben beschriebenen Teilen seiner Passwort-Überprüfungsdaten einen weiteren zeitabhängigen Teil.
Der weitere zeitabhängige
Teil der Passwort-Überprüfungsdaten
wird, wie die anderen Teile der Passwort-Überprüfungsdaten, mit
dem entsprechenden Teil des Sender-Passworts verglichen, d.h. mit
dessen weiteren zeitabhängigen Teil.
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Für den Fall,
dass das Sender-Passwort vor der Übertragung zum Empfänger R kodiert
worden ist, dekodiert die zentrale Verarbeitungseinheit 12 des
Empfängers
R die empfangenen Daten, beispielsweise mittels eines öffentlichen
Schlüssels,
der dem Sender S und dem Empfänger
R zugeordnet ist.
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Das
oben beschriebene Verfahren zur Identifikation eines Senders in
einem Netzwerk kann auch dazu verwendet werden, Datenübertragungen
des Senders mit einem Empfänger
zu erlauben, der unterschiedlich von einem die Identität des Senders überprüfenden Empfänger ist.
In Bezug auf 2, möchte ein Sender S eine Übertragungsverbindung zu
einem Empfänger
R über
ein Netzwerk N herstellen. Um sicherzustellen, dass es nur autorisierten Sendern
erlaubt ist, eine Übertragungsverbindung mit
dem Empfänger
R1 herzustellen, überträgt der Sender
S ein Passwort, welches wie oben in Bezug auf die 1 beschrieben
erzeugt werden kann, zu einem Empfänger R2. Der Empfänger R2
dient als Mittel für
eine Überprüfung der
Identität
des Senders S vergleichbar zu dem Empfänger R aus 1.
In dem Fall, dass die Überprüfung der
Identität
des Senders S erfolgreich ist, informiert der identifizierende Empfänger R2
den Empfänger
R1, dass der Sender S dazu autorisiert ist, Daten über das
Netzwerk N mit dem Empfänger
R zu übertragen.
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Bezugnehmend
auf 3 wird eine weitere Ausführungsform des Verfahrens zur
Identifikation eines Senders in einem Netzwerk beschrieben. Um Zugang
zu einem System (nicht gezeigt) zu erlangen, erzeugt ein Nutzer
ein Passwort. Das System auf der Nutzerseite verwendet einen festen,
zeitunabhängigen
Teil und einen zeitabhängigen
Teil, um ein Passwort zu erzeugen. Der feste Passwort-Teil, beispielsweise
der Name des Nutzers, seine/ihre IP ("Internet Protocol"-) Adresse, TAN-Nummer und/oder PIN-Nummer,
kann auf der Nutzerseite mittels einer Sicherheitskarte (nicht gezeigt)
bereitgestellt werden, welche in einen Sicherheitskarten-Leser eingeführt wird.
Der zeitabhängige
Teil des Passworts ist ein Ausdruck, der auf der tatsächlichen
Zeit basiert. Bei diesem zeitabhängigen
Passwort-Teil könnte
die herrschende Zeit kodiert sein, um das System auf der Nutzerseite
mit dem System, mit dem der Nutzer in Kontakt treten möchte, zu
synchronisieren. Sowohl der zeitunabhängige Teil als auch der zeitabhängige Teil
werden dazu verwendet, das Nutzer-Passwort zu erzeugen, welches
weiterhin kodiert werden kann. Die Erzeugung des Passworts und seine
Kodierung können
erreicht werden mittels einer Netzwerkvorrichtung, eines Computersystems,
einer Chipkarte oder eines Mobiltelefons.
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In
dieser Ausführungsform
werden das Passwort und der Nutzername über einen unsicheren Übertragungskanal
gesendet.
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Das
System, das der Nutzer kontaktieren möchte, empfängt das übertragene Passwort und den
Nutzernamen mittels eines Authentifizierungs-Systems S1. Das Authentifizierungs-System S1
reicht das empfangene Passwort und den Nutzername an einen Authentifizierungs-Server
S2 weiter, welcher in dem System erhalten sein kann, oder welcher
ein dezentrales bzw. Remote-Authentifizierungs-Serversystem sein
kann, beispielsweise aus Leistungsgründen oder wegen einer Skalierbarkeit. Ein
Beispiel für
solch einen abgetrennten Authentifizierungs-Server ist ein Bankautomat
("automated teller
machine; ATM), welcher mit einem Großrechnersystem zur Authentifizierung
verbunden ist. Vorteilhafter Weise sollte die Datenübertragungs-Verbindung zwischen
dem Authentifizierungs-System S1 und dem Authentifizierungs-Server S2 eine sichere Verbindung
sein.
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Der
Authentifizierungs-Server S2 identifiziert den festen, zeitunabhängigen Teil
des Passworts und den optionalen Nutzernamen. Daten, die dem zeitunabhängigen Passwort-Teil
und zu dem Nutzernamen entsprechen, werden mittels des Authentifizierungs-Servers
S2 bereitgestellt, beispielsweise durch Mittel zum Speichern dieser
Daten in einer dem Authentifizierungs-Server S2 zugeordneten Speichereinheit
oder mittels einer Sicherheitskarte (nicht gezeigt), die mit einem
Sicherheitskarten-Leser des Authentifizierungs-Servers S2 betrieben
wird.
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Wie
oben beschrieben, können
das System auf der Nutzerseite und der Authentifizierungs-Server
S2 mittels einer Funkuhr, durch GPS-Signale und ähnlichem synchronisiert werden.
Auf der Basis der synchronisierten Zeit zwischen dem System auf
der Nutzerseite und dem Authentifizierungs-Server S2 erzeugt der
Authentifizierungs-Server
S2 selbst einen zeitabhängigen
Teil. Um Übertragungs-Verzögerungen
zwischen dem System auf der Nutzerseite und dem Authentifizierungs-Server
S2 zu kompensieren, werden Zeitfenster statt der richtigen Zeit
verwendet. Solche Zeitfenster können
konfigurierbar sein, beispielsweise in Abhängigkeit von der Übertragungs-Verzögerung von
dem System auf der Nutzerseite zu dem Authentifizierungs-System S1 und/oder dem
Authentifizierungs-Server S2. Unter der Annahme, dass ein Zeitfenster
von 15 Sekunden für
einen vordefinierten Startwert, beispielsweise 14:30:10, definiert
wird und der Nutzer versucht, auf das gewünschte System zuzugreifen,
indem er um 14:30:12 einloggt, wird der zeitabhängige Teil des Passworts mit
einem Zeitwert von 14:30:10, aber nicht mit einem Zeitwert von 14:30:12,
erzeugt.
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Unter
Verwendung eines Algorithmus wie dem des Systems auf der Nutzerseite
erzeugt der Authentifizierungs-Server S2 auf der Basis seines bereitgestellten
zeitunabhängigen
Passwort-Teils und seines erzeugten zeitabhängigen Teils ein Passwort.
Dann vergleicht das Authentifizierungs-System S1 das Nutzer-Passwort
und das durch den Authentifizierungs-Server S2 erzeugte Passwort.
Falls beide Passwörter
identisch sind, kann der Authentifizierungs-Server S2 einen Zugang
des Nutzers zu dem System erlauben oder zusätzliche Regeln einführen, um
das Recht zum Zugang auf das System klarzustellen.
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Solche
zusätzlichen
Regeln schließen
ein:
- – Nur
ein Nutzer mit dem gleichen Namen darf auf das System zugreifen.
- – Falls
mehr als ein Authentifizierungs-System S1 mit dem Authentifizierungs-Server S2 verbunden ist,
kann der Nutzer auf das System nur einmal zugreifen oder nur auf
eines der Authentifizierungs-Systeme S1 zur gleichen Zeit.
- – Für den Fall,
dass mehr ein System auf der Nutzerseite mit der gleichen Internet-Protokoll-Adresse
des Nutzers verknüpft
ist, wird es nur demjenigen nutzerseitigen System erlaubt, auf das
System zuzugreifen, welches sich zuerst einloggt.
- – Nur
Passwörter
des Nutzers, die während
der letzten beiden Zeitfenster empfangen wurden, werden verwendet.
- – Eine
geographische Position, die in das Passwort (z.B. ein globales Positionierungssystem-Signal)
kodiert ist, wird als ein weiteres Identifikationsmerkmal verwendet.
- – Identifikations-Regeln
werden verwendet, die vergleichbar zu Zugangskontrolllisten ("access control lists"; ACL) für Firewalls
sind.
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Falls
die verglichenen Passwörter
identisch sind und, für
den Fall, dass zusätzliche
Regeln verwendet werden, die entsprechenden Regeln erfüllt sind,
wird es dem Nutzer erlaubt, auf das System zuzugreifen. Falls die
Passwörter
nicht identisch sind und/oder die angewandten Regeln nicht erfüllt sind, bricht
das Authentifizierungs-System
S1 die Datenübertragungs-Verbindung
mit dem System auf der Nutzerseite ab oder unterbricht es. Vorteilhafter
Weise erzeugt und speichert das System Daten, die diesen nicht-authorisierten
Versuch anzeigen und initiiert Maßnahmen gegen den nicht-authorisierten
Nutzer.
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Insbesondere übertragt
der Authentifizierungs-Server S2 die Ergebnisse des Vergleichs des Passworts
und optional Daten, die anzeigen, ob zusätzliche Regeln für das Authentifizierungs-System S1
erfüllt
sind. Dann erlaubt das Authentifizierungs-System S1 einen Zugriff des Nutzers
oder bricht die Verbindung mit dem Nutzer bzw. dem System auf der
Nutzerseite ab.
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Falls
ein Dritter in eine Datenübertragungs-Verbindung
zwischen dem System auf der Nutzerseite und dem zu kontaktierenden
System eindringt, und zwar durch Abhören des vom Nutzer übertragenen
Passworts und Nutzernamens, und versucht diese Information zu verwenden,
um Zugang zu dem System zu erlangen, könnten das Authentifizierungs-System
S1 und der Authentifizierungs-Server S2 die Spur des drittes Teilnehmer
verfolgen, um an eine Datenübertragungsverbindung
zu kommen und dieselbe abzubrechen. Eine Identifikation eines solchen
nicht-autorisierten Zugangs kann folgendermaßen erhalten werden:
- – Da
der Dritte eine gewisse Zeit nach dem Abhören des Passworts und des Nutzernamens
von dem System auf der Nutzerseite braucht, um seinen Versuch zum
Zugriff auf das System zu beginnen, wird der zeitabhängige Passwort-Teil,
der durch den Authentifizierungs-Server S2 erzeugt worden ist, nicht
mit dem zeitabhängigen
Passwort-Teil übereinstimmen,
das von dem Dritten empfangen wird, falls dessen Zugriffsversuch eine
zu lange Zeitdauer danach durchgeführt wird. Die Zeitdauer, innerhalb
derer empfangene Passwörter
und insbesondere zeitabhängige Passwort-Teile
als gültig
angesehen werden, kann beispielsweise durch entsprechendes Wählen der
oben genannten Zeitfenster definiert werden.
- – Auf
der Basis der zusätzlichen
Identifikations-Regeln, die oben exemplarisch beschrieben sind,
können
das Authentifizierungs-System S1 und der Server S2 beispielsweise
einen Zugang nur für
einen Nutzer mit dem gleichen Namen erlauben, während es weiteren Nutzern mit
dem gleichen Namen und insbesondere mit dem gleichen Passwort, die
versuchen, sich einen Zugang zum System zu verschaffen, nicht erlaubt
wird, eine Übertragungs-Verbindung
mit dem System herzustellen.
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Zum
Ausführen
des Verfahrens zur Identifikation eines Nutzers in einem Netzwerk
kann jedes System verwendet werden, welches eine Einweg-Autorisierung
verwendet, wie TAN-basierte Systeme oder Autorisierungs-Systeme,
die auf Passwörtern basieren,
z.B. mobile Übertragungssysteme
wie Mobiltelefone, Online-Banking/-Handel, Computersysteme und dergleichen.
Beispielsweise könnte
ein Zugang zu Routern oder Computersystemen über Telnet-Verbindungen, welche
unsicher sind, mittels dieses Verfahrens sicher gemacht werden.