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GEBIET DER
ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System in einem
Datenübertragungssystem
gemäß den Oberbegriffen
der unabhängigen
Ansprüche.
Sie betrifft insbesondere die sichere Handhabung elektronischer
Tickets in einem elektronischen Ticketingsystem.
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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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Elektronische
Tickets werden in immer stärkerem
Maße verwendet.
Beispielhafte Gebiete sind Tickets für Filmvorführungen, Konzerte, Flugreisen usw.
Bei einigen Ticketsystemen bucht der Nutzer ein Ticket online, er
muss jedoch in jedem Fall zu einer Ticketverkaufsstelle gehen, um
zu bezahlen und die Ausgabe des Tickets zu fordern. Bei einem weiteren Beispiel
des Verkaufssystems geht der Nutzer zunächst zu der Ticketverkaufsstelle,
um ein vorausbezahltes elektronisches Ticket (Karte) zu kaufen.
Der Nachteil bei den gegenwärtigen
Verkaufssystemen ist die Unannehmlichkeit für den Nutzer, der zu der Ticketverkaufsstelle
gehen muss, um zu bezahlen und das Ticket zu erhalten.
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In
dem europäischen
Patentdokument
EP 1 030 273 ist
wie auch in
EP 1 030 272 versucht
worden, die oben erwähnten
Nachteile zu überwinden. Dieses.
Dokument zeigt ein elektronisches Vermögensgüternutzungssystem, das ein
festes Terminal, ein mobiles Terminal und einen Server enthält, um eine
Gebühr
für die
Ausgabe eines elektronischen Vermögensguts oder einen Auftrag
für ein
elektronisches Vermögensgut
zu bezahlen. Das feste Terminal, das mobile Terminal und der Server
sind mit einem Datenübertragungsnetz
verbunden. Nachdem der Server einen Auftrag für ein elektronisches Vermögensgut,
wie etwa ein elektronisches Ticket, empfangen und den Auftrag erledigt
hat, sendet der Server das elektronische Vermögensgut an ein festgelegtes
Terminal. Beim Empfang einer Anforderung für einen Dienst führt der
Server ferner eine Verarbeitungsoperation in Bezug auf die Dienstanforderung aus
und sendet den auf diese Weise angeforderten Dienst an ein festgelegtes
Terminal.
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Das
Dokument WO 00/25248 betrifft ein Ticketingverfahren für interaktive
Netzereignisse. Es enthält
Anrufe für
Nutzer, um Reservierungen für
ein derartiges Ereignis von einem zentralen Datenbankserver anzufordern.
Der Nutzer muss auf eine Bestätigungsnachricht
reagieren, um für
eine Teilnahme autorisiert zu werden. Der Nutzer erhält ein elektronisches
Ticket für
den Zugang mit einem Code und einem einmalig verwendbaren Schlüssel.
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Dieses
Dokument erwähnt
jedoch nichts über
die Handhabung eines Tickets, das während eines Zeitintervalls
oder für
eine begrenzte Anzahl von Malen gültig ist.
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Vor
der Erläuterung
dieses Problems wird eine bestimmte Terminologie, die in diesem
Dokument verwendet wird, definiert.
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Ein
Ereignisticket ist ein Ticket, das einmalig gültig ist. Das Ereignis kann
beliebig sein: Filmvorführung,
Konzert, Flugreise usw.
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Ein
Mehrfachereignisticket ist ein Ticket, das bei mehreren Gelegenheiten
verwendet werden kann, wobei jedoch die Anzahl der Ereignisse und nicht
die Zeit die Gültigkeit
des Tickets begrenzt.
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Ein
Saisonticket ist ein Ticket, das während eines Zeitintervalls
gültig
ist. Dieses Intervall kann Stunden, Tage, Wochen, Monate usw. betragen.
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Ein
Ticketausgeber ist eine Entität,
die ein Ticket als Folge einer Kauftransaktion mit dem Nutzer erzeugt.
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Ein
Nutzer ist die Entität,
die das Ticket kauft und nutzt. Ein Ticketempfänger ist die Entität, die das Ticket
vom Nutzer einsammelt, wenn der Nutzer versucht, anhand des Tickets
Zugang zu erlangen.
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Ein
Saisonticket und ein Mehrfachereignisticket unterscheiden sich von
einem Ereignisticket, da sie nicht zum Zeitpunkt der Nutzung widerrufen
werden. Das Saisonticket wird widerrufen, wenn eine im Voraus definierte
Zeitbegrenzung überschritten
wird. Saisontickets können
unterschiedliche Gültigkeitszeitspannen
haben. Sie können
Tagespässe,
Wochenpässe,
Monatspässe
usw. sein. Jede beliebige Zeitspanne ist möglich. Bei einem Mehrfachereignisticket
begrenzt die Anzahl der Gelegenheiten anstelle der Zeit die Gültigkeit
des Tickets. Bei diesen beiden Tickettypen wird der Tickettyp durch
das Verhalten in Bezug auf den Widerruf definiert. Diese beiden Tickettypen
sind daher empfindlicher als Ereignistickets. Ein Ereignisticket
kann als gültig
für ein
bestimmtes Ereignis erkannt werden. Nachdem ein Ticketempfänger das
Ticket akzeptiert hat, kann es automatisch widerrufen werden. Dieses
System stellt selbst einen Schutz gegen einen Kopierangriff dar. Wenn
es irgendjemandem gelingt, sein Ticket nachzubilden, wird lediglich
die erste Benutzung akzeptiert. Bei den Fällen von Saison- und Mehrfachereignistickets
kann man sich auf diesen Mechanismus nicht verlassen. Der Besitzer
des Ticketsystems fordert eine Sicherheit, damit das Nachbilden
von ausgegebenen Tickets verhindert wird.
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Um
in offenen Netzwerken eine Sicherheit zu erreichen, sind verschiedene
Sicherheitslösungen aufgetaucht.
Ein Beispiel ist die Public-Key-Infrastruktur (PKI). PKI ist ein
System, das verwendet wird, um öffentliche
Schlüssel,
die zum Authentifizieren von Nutzern verwendet werden können, zu
verteilen und zu prüfen,
Informationen zu signieren oder Informationen zu verschlüsseln. In
einem PKI-System werden zwei entsprechende Schlüssel (die auch als asymmetrisch
bezeichnet werden) in Verbindung mit dem Schutz von Informationen
verwendet. Informationen, die mit einem der beiden Schlüssel verschlüsselt sind,
können
lediglich mit dem anderen Schlüssel
entschlüsselt
werden. Ein wichtiges Merkmal von PKI-Systemen besteht darin, dass es rechentechnisch
unmöglich
ist, die Kenntnis von einem der Schlüssel zu verwenden, um den anderen Schlüssel abzuleiten.
In einem typischen PKI-System besitzt
jedes der Systeme einen Satz aus zwei derartigen Schlüsseln. Einer
der Schlüssel
wird geheim gehalten, während
der andere frei veröffentlicht
wird.
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Eine
PKI verteilt einen oder mehrere öffentliche
Schlüssel
und legt fest, ob auf einen bestimmten öffentlichen Schlüssel für eine bestimmte
Nutzung vertraut werden kann. Ein wichtiges Konzept von Infrastrukturen,
die auf Public-Key-Kryptografie aufgebaut sind, ist die der Zertifizierungsbehörde (Certification
Autority, CA). Obwohl es erwünscht
ist, dass die öffentlichen
Schlüssel
für alle
Nutzer leicht verfügbar
sind, besteht die Schwachstelle in einem Public-Key-System darin,
dass sichergestellt werden muss, dass es wirklich bekannt ist, dass
ein bestimmter öffentlicher
Schlüssel
tatsächlich
zu dem Nutzer gehört,
mit dem man gerade kommuniziert. Dafür wird die CA verwendet. Sie
verwendet ihren guten Namen, um die Korrektheit eines öffentlichen
Schlüssels
zu garantieren, indem sie einen Schlüssel signiert.
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Des
Weiteren wird eine Möglichkeit
der Verwendung der PKI in einem elektronischen Ticketingsystem benötigt.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektronisches Ticketingsystem
mit einer verbesserten Sicherheit zu schaffen.
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Die
oben erwähnte
Aufgabe wird gelöst durch
ein Verfahren und ein System gemäß dem kennzeichnenden
Teil der unabhängigen
Ansprüche.
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Das
durch die vorliegende Erfindung geschaffene Verfahren, das die folgenden
Schritte umfasst:
– Übermitteln
des öffentlichen
Schlüssels
des Nutzerterminals an eine Ticket-Issuing-Unit;
– Kombinieren
des öffentlichen
Schlüssels
mit einem Ticket, welcher kombinierte Schlüssel und das Ticket ein Ticket-Datenpaket bilden;
– Signieren
des Ticket-Datenpakets durch die Ticket-Issuing-Unit;
– Versenden des signierten
Ticket-Datenpakets durch die Ticket-Issuing-Unit an das Nutzerterminal;
– Versenden
des signierten Ticket-Datenpakets durch das Nutzerterminal an eine
Ticket-Receiving-Unit;
– Erhalten
des im empfangenen signierten Ticket-Datenpaket enthaltenen öffentlichen
Schlüssels
durch die Ticket-Receiving-Unit;
– Verschlüsselung
der Challenge-Daten mittels des öffentlichen
Schlüssels;
– Versendung
der Challenge-Daten an das Nutzerterminal zur Verifizierung des
Nutzerterminals;
– Entschlüsselung
der verschlüsselten
Challenge-Daten durch das Nutzerterminal mit dem privaten Schlüssel des
Nutzerterminals;
– Versendung
der entschlüsselten
Challenge-Daten an die Ticket-Receiving-Unit; und
– Akzeptieren
des Tickets durch die Ticket-Receiving-Unit, falls die erhaltenen
entschlüsselten
Challenge-Daten dieselben sind wie die Challenge-Daten vor der Verschlüsselung
derselben, und falls das Ticket gültig ist,
ermöglicht eine
sicherere Handhabung elektronischer Tickets.
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Das
durch die vorliegende Erfindung geschaffene Nutzerterminal, das
ein Schlüsselpaar
aufweist, d. h. einen privaten Schlüssel und einen öffentlichen
Schlüssel,
und Mittel umfasst, um seinen öffentlichen
Schlüssel
an eine Ticket-Issuing-Unit
zu übermitteln,
ermöglicht,
dass die Ticket-Issuing-Unit ein
Ticket, das ausgegeben werden soll, mit dem öffentlichen Schlüssel kombiniert
sowie ein System mit erhöhter
Sicherheit zu erreichen.
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Die
durch die vorliegende Erfindung geschaffene Ticket-Issuing-Unit, die
Mittel, um den öffentlichen
Schlüssel
des Nutzerterminals zu erhalten, und Mittel zum Kombinieren des öffentlichen
Schlüssels
mit einem Ticket, um ein Ticket-Datenpaket
zu bilden, umfasst, ermöglicht,
dass die Ticket-Issuing-Unit
das Ticket-Datenpaket signiert und dieses an das Nutzerterminal
ausgibt sowie ein System mit höherer
Sicherheit zu erreichen.
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Die
durch die vorliegende Erfindung geschaffene Ticket-Receiving-Unit, die
Mittel zum Empfangen des signierten Datenpakets vom Nutzerterminal
umfasst, ermöglicht,
dass die Ticket-Receiving-Unit den enthaltenen öffentlichen Schlüssel auf sichere
Weise empfängt,
da dieser in den Ticketdaten enthalten ist, die durch die Ticket-Issuing-Unit
signiert wurden, und die Verwendung den enthaltenen öffentlichen
Schlüssels
des Nutzerterminals, um zu verifizieren, dass das Nutzerterminal
dasjenige ist, das es vorgibt zu sein, sowie ein System mit höherer Sicherheit
zu erreichen.
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Ein
Vorteil besteht bei der vorliegenden Erfindung darin, dass es für einen
Nutzer nahezu unmöglich
ist, ein Ticket nachzubilden, und deswegen ist die vorliegende Erfindung
besonders geeignet für
Saisontickets und Mehrfachereignistickets.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
sind in den abhängigen
Ansprüchen
dargestellt.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist in einer Nachricht, die durch die
Ticket-Receiving-Unit gesendet wird, ein Zertifikat der Issuing-Unit
enthalten, um das Nutzerterminal aufzufordern, ein Ticket zu übermitteln.
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Ein
Vorteil der ersten Ausführungsform
besteht darin, dass sie dem Nutzer ermöglicht, die Ticket-Receiving-Unit
zu verifizieren, bevor ein Ticket übermittelt wird, und dass sich
ein kleinerer Umfang der Ticketdaten ergibt, die zum Zeitpunkt der
Ticketausgabe übertragen
und gespeichert werden müssen.
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Ein
weiterer Vorteil der ersten Ausführungsform
besteht darin, dass zum Zeitpunkt des Kaufs nicht festgelegt ist,
wo das Ticket verwendet werden kann. Dadurch können während der Gültigkeitsdauer des Tickets
mehrere Ticketempfänger
hinzugefügt werden.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ist eine Liste von gültigen Ticket-Receiving-Units
in dem ausgegebenen Ticket-Datenpaket enthalten.
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Ein
Vorteil besteht bei der zweiten Ausführungsform darin, dass es für den Nutzer
möglich
ist, die Ticket-Receiving-Unit zu verifizieren, bevor ein Ticket
an sie übermittelt
wird, und dass die Liste von Ticketempfängern zum Zeitpunkt des Kaufs
festgeschrieben ist.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein Blockschaltplan, der ein beispielhaften elektronisches Ticketingsystem
veranschaulicht;
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2 ist
eine Darstellung einer Signalisierungsabfolge, die ein Beispiel
der Ticketausgabeabläufe
zeigt;
-
3 ist
eine Darstellung einer Signalisierungsabfolge, die ein Beispiel
der Ticketnutzungsabläufe
zeigt; und
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4 ist
eine Darstellung einer Signalisierungsabfolge, die ein Beispiel
der Ticketwiderrufabläufe
zeigt.
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GENAUE BESCHREIBUNG
BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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1 ist
ein Blockschaltplan, der ein beispielhaftes elektronisches Ticketingsystem
veranschaulicht. Das Ticketingsystem kann eine beliebige Art von
Ticketingsystem sein, wie z. B. bei einer Filmgesellschaft, die
Kinotickets verkauft, eine Bustransportgesellschaft, die Bustickets
verkauft, eine Luftfahrtgesellschaft, die Flugtickets verkauft,
usw. Demzufolge können
die Tickets eine beliebige Art von Ereignistickets sein, wie etwa
Kinotickets, Flugtickets, Bustickets usw.
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Das
Ticketingsystem ist für
Ticketsysteme geeignet, die Tickets, die während eines Zeitintervalls
gültig
sind, so genannte Saisontickets oder Tickets, die für eine Anzahl
von Ereignissen gültig
sind, so genannte Mehrereignistickets, handhaben, es kann jedoch
für jede
Art von Ticketingsystem verwendet werden, bei dem ein Anspruch auf
eine hohe Sicherheit besteht.
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Das
Ticketingsystem basiert auf Public-Key-Kryptografie, d. h. auf der
Public-Key-Infrastruktur (PKI), um in dem System Sicherheit zu erreichen.
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Das
System umfasst eine Ticket-Issuing-Unit 101, eine Ticket-Receiving-Unit 103,
eine berechtigte Signiereinheit 104 und ein Nutzerterminal 105,
das von einem Nutzer 107 verwendet wird.
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Nutzerterminal 105
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Das
Nutzerterminal 105 ist die Entität, die das Ticket von dem Aussteller
empfängt
und es verwendet, indem sie es an den Ticketempfänger übermittelt. Das Nutzerterminal 105 kann
ein Mobiltelefon, ein persönlicher
digitaler Assistent (PDA), ein Laptop usw. sein. Ein Beispiel eines
Nutzers 107 ist eine Person, die in einem Filmtheater einen
Spielfilm sehen möchte.
Das Nutzerterminal 105 umfasst einen Nutzeragenten, der
elektronische Ticketdaten handhaben und speichern kann. Das Nutzerterminal 105 besitzt
ein PKI-Schlüsselpaar,
d. h. einen privaten und einen öffentlichen
Schlüssel.
Um das System vor einem Kopierangriff zu schützen, sollte es für den Nutzer
angeraten sein, den privaten Schlüssel nicht zu verbreiten. Deswegen
kann dieses System einen Schlüssel
mit einer bestimmten Wichtigkeit für den Nutzer verwenden, wobei
vorzugsweise ein Zertifikat erforderlich ist. Der private Schlüssel sollte
mit einem Zertifikat gekoppelt sein, das durch eine Entität ausgegeben
wird, der das System für
die Ausgabe von Nutzerzertifikaten vertraut. Das Zertifikat wäre vorzugsweise
das gleiche Zertifikat wie jenes, das zum Identifizieren des Nutzers
verwendet wird. Das würde es
für den
Nutzer äußerst unbequem
machen, einen Kopierangriff zu machen, da er dann einen vollständigen Zugang
auf alle Informationen über
ihn ermöglicht,
unabhängig
davon, an welchen Freund er den privaten Schlüssel gibt.
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Berechtigte Signiereinheit 104
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Eine
berechtigte Signiereinheit 104 ist eine Entität, die Teil
des elektronischen Ticketingsystems ist. Die berechtigte Signiereinheit 104 ist
dem System zugeordnet, um Zertifikate zu signieren, die ausgegeben
werden sollen und denen durch die Einheiten im System vertraut werden
soll, d. h. die berechtigte Signiereinheit 104 bildet ein
vertauenswürdiges
Basiselement in dem System. Sie kann eine separate Einheit sein
und gemeinsam mit der Ticket-Issuing-Unit 101 oder der
Ticket-Receiving-Unit 103 angeordnet sein.
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Es
gibt eine vertrauensvolle Beziehung zwischen der Ticket-Issuing-Unit 101 und
der Ticket-Receiving-Unit 103. Die Ticket-Receiving-Unit 103 muss den öffentlichen
Schlüssel
der Ticket-Issuing-Unit 101 besitzen. Dies kann erreicht
werden, indem an die Ticket-Receiving-Unit 103 ein Zertifikat
bereitgestellt wird, das von der berechtigten Signiereinheit 104 signiert
ist, wobei das Zertifikat den öffentlichen Schlüssel der
Ticket-Issuing-Unit 101 enthält oder den signierten öffentlichen
Schlüssel
tatsächlich
in die Ticket-Receiving-Unit 103 programmiert.
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Ticket-Issuing-Unit 101
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Die
Ticket-Issuing-Unit 101 ist die Entität, die ein Ticket erzeugt.
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Es
ist für
den Nutzer 107 wichtig zu wissen, dass die Ticket-Receiving-Unit 103 eine
vertrauenswürdige
Einheit ist, insbesondere dann, wenn der Nutzer 107 sein
Saison- oder Mehrfach ereignisticket, das ausgelaufen ist, durch
die Ticket-Receiving-Unit 103 ungültig machen
lässt.
Gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird dies dadurch gewährleistet, dass die Ticket-Issuing-Unit 101 ein
Zertifikat besitzt, das durch die berechtigte Signiereinheit 104 signiert
ist. Die Ticket-Receiving-Unit 103 besitzt Mittel auf,
um dieses Zertifikat anhand des signierten Schlüssels zu verifizieren.
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Gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung speichert die Ticket-Issuing-Unit 101 Kennungen
für die
gültigen
Ticket-Receiving-Units, in denen in den Ticketdaten ein bestimmtes
Ticket empfangen werden können.
Wie dies verwendet wird, wird später
beschrieben.
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Ticket-Receiving-Unit
Die Ticket-Receiving-Unit 103 ist die Entität, die die
Tickets vom Nutzerterminal 105 sammelt, wenn der Nutzer 107 versucht,
auf der Grundlage des Tickets Zugang zu erlangen. Zwischen der Ticket-Receiving-Unit 103 und dem
Nutzerterminal 105 ist ein gegenseitiger Zugriff jeweils über ein
Lokalnetz, z. B. über
ein Lokalverbindungsprotokoll 109 möglich. Dies ist typischerweise ein
drahtloser Zugriff. Ein Bus kann z. B. eine derartige Ticket-Receiving-Unit 103 nahe
am Eingang des Busses aufweisen, so dass ein Nutzer 107,
der auf den Bus gelangt, auf die Ticket-Receiving-Unit 103 zugreifen
kann, um das Ticket zu übermitteln.
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Der
Nutzer 107 möchte
ermitteln, ob das Nutzerterminal 105 irgendein relevantes
Ticket hat, um es an die Ticket-Receiving-Unit 103 zu übermitteln.
Deswegen wird die Ticket-Receiving-Unit 103 in Übereinstimmung
mit der ersten Ausführungsform mit
dem Zertifikat der Ticket-Issuing-Unit 101 versehen, wie
oben erwähnt
wurde. Wie dies verwendet wird, wird später beschrieben.
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Die
Ticket-Receiving-Unit 103 ist ferner mit einem eigenen
Zertifikat versehen, das durch die berechtigte Signiereinheit 104 signiert
ist. Die Ticket-Receiving-Unit 103 hat Mittel zum Empfangen eines
Ticket-Datenpakets von einem Nutzerterminal 105, wobei
das Ticket-Datenpaket den öffentlichen Schlüssel des
Nutzerterminals 105 umfasst. Die Ticket-Receiving-Unit 103 muss
verifizieren, dass das Nutzerterminal Zugriff auf den privaten Schlüssel hat, der
zu diesem öffentlichen
Schlüssel
passt. Wenn die Ticket-Receiving-Unit 103 dies erreichen
kann, weiß sie,
dass das Nutzerterminal 105 beide Seiten des Schlüssels besitzt
und dasjenige Nutzerterminal ist, das es vorgibt zu sein. Dies wird
durch einen Challenge-Response-Mechanismus
realisiert, durch den die Ticket-Receiving-Unit 103 Mittel
zur Ausführung
besitzt. Wie dies ausgeführt
wird, wird ebenfalls später beschrieben.
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Das
System handhabt Daten, die über
ein Großflächennetz,
das typischerweise das Internet ist, durch ein Nutzerterminal 105 empfangen
werden für den
Zweck einer Übertragung
dieser Daten zu einem späteren
Zeitpunkt z. B. über
ein Lokalverbindungsprotokoll an die Ticket-Receiving-Unit 103.
Dies kann typischerweise in mobilen Terminals realisiert sein und
den Ticketinganwendungen zur Verfügung gestellt werden.
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Ticket-Issuing (Ticketausgabe)
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Ein
Beispiel der Ticket-Issuing-Abläufe
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die in 2 gezeigte
Darstellung der Signalisierungsabfolge beschrieben. Die Abläufe enthalten
die folgenden Schritte:
- 201. Das Nutzerterminal 105 greift
auf die Ticket-Issuing-Unit 101 zu
und fordert ein Ticket an. Alternativ kann die Ticket-Issuing-Unit 101 die
Auslösung
bewirken.
- 202. Die Ticket-Issuing-Unit 101 baut eine
geschützte
Verbindung zu dem Nutzerterminal 105 auf. In diesem Kanal
soll die Transaktion stattfinden. Die Ticket-Issuing-Unit 101 fordert von
dem Nutzeragenten in dem Nutzerterminal 105 den öffentlichen
Schlüssel an.
- 203. Der Nutzeragent in dem Nutzerterminal 105 sendet
den öffentlichen
Schlüssel
an die Ticket-Issuing-Unit 101.
- 204. Die Ticket-Issuing-Unit 101 verifiziert
die Korrektheit der Ticketanforderung. Sie erzeugt dann ein Ticket
mit Daten, die beim Kauf festgelegt wurden, z. B. die Zeitdauer,
für die
das Ticket gültig
ist, oder die Anzahl von Ereignissen, für die das Ticket gültig ist. Die
Daten können
einen Klartextteil und einen verschlüsselten Teil enthalten. Der
Sinn des Klartextteils besteht darin, dass eine gute Nutzerschnittstelle
am Nutzerterminal geschaffen werden kann. Gemäß der zweiten Ausführungsform
enthalten die Daten ferner eine Liste von Kennungen, die einigen
oder allen gültigen
Ticket-Receiving-Units,
in denen das Ticket verwendet werden kann, zugeordnet sind. Die
Ticket-Issuing-Unit 101 fügt den öffentlichen Schlüssel des Nutzers
an das Ticket an, wodurch ein Ticket-Datenpaket gebildet wird, das
den öffentlichen
Schlüssel des
Nutzers und das Ticket umfasst. Die Ticket-Issuing-Unit 101 signiert
anschließend
das Ticket-Datenpaket und sendet das signierte Ticket-Datenpaket
an das Nutzerterminal 105. Das bedeu tet, dass die Ticket-Issuing-Unit 101 als
eine lokale Zertifikat-Behörde
(CA) für
das Ticketingsystem wirkt.
- 205. Das Nutzerterminal 105 erhält die signierten
Ticketdaten und sendet eine Bestätigungsnachricht
an die Ticket-Issuing-Unit 101.
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Ticketnutzung
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Ein
Beispiel der Ticketnutzungsabläufe
wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die in 3 gezeigte
Darstellung der Signalisierungsabfolge beschrieben. Die Abläufe enthalten
die folgenden Schritte:
- 301. Wenn sich der Nutzer 107 und
das Nutzerterminal 105 in Reichweite der Ticket-Receiving-Unit 103 befinden,
sendet die Ticket-Receiving-Unit 103 eine Aufforderungsnachricht
für die
Ticketnutzung, wobei diese Nachricht das oben erwähnte Zertifikat
der Ticket-Receiving-Unit 103 umfasst. Das Zertifikat sollte verwendet
werden, um die Identität
der Ticket-Receiving-Unit 103 nachzuweisen.
Gemäß der ersten
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung umfasst diese Nachricht ferner das oben
erwähnte
Zertifikat der Ticket-Issuing-Unit 101. Alternativ kann
das Nutzerterminal 105 die Auslösung bewirken.
- 302. Der Client des Nutzerterminals 105 verwendet gemäß der ersten
Ausführungsform
das Zertifikat der Ticket-Issuing-Unit 101,
um nach passenden Tickets zu suchen.
Gemäß der zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird die Identität der Ticket-Receiving-Unit 103 in
Bezug auf die Liste von gültigen
Ticketempfän gern,
die in dem Ticket enthalten ist, für gültig erklärt. In beiden Ausführungsformen
wird das erhaltene Zertifikat der Ticket-Receiving-Unit 103 verwendet,
um die Identität
der Ticket-Receiving-Unit 103 nachzuweisen. Wenn das Nutzerterminal 105 relevante
Daten aufweist, d. h. ein Ticket, das zu übermitteln ist, und festgestellt
wird, dass die Ticket-Receiving-Unit 103 vertrauenswürdig ist,
wird die Datenübertragung
fortgesetzt. Andernfalls wird die Datenübertragung an dieser Stelle
beendet. Wenn die Datenübertragung
fortgesetzt wird, überträgt der Client
anschließend
das durch die Ticket-Issuing-Unit signierte Ticket-Datenpaket, das
das Ticket und den öffentlichen
Schlüssel
des Nutzerterminals 105 enthält, an die Ticket-Receiving-Unit 103.
Die Übertragung
des Ticket-Datenpakets an den Ticketempfänger kann automatisch erfolgen
oder in der Weise konfiguriert sein, dass eine Nutzerbestätigung erforderlich
ist.
Die Ticket-Receiving-Unit 103 verifiziert die
durch die Ticket-Issuing-Unit 101 erzeugte Signatur. Der öffentliche
Schlüssel
des Nutzers in nun auf sichere Weise empfangen worden. Da er in
den Ticketdaten enthalten war, die durch die Ticket-Issuing-Unit 101 signiert wurden,
wird verifiziert, dass er der gleiche öffentliche Schlüssel ist
wie derjenige, der durch das Nutzerterminal 105 an die
Ticket-Issuing-Unit 101 bereitgestellt wurde, als das Ticket
ausgegeben wurde. Die Ticket-Receiving-Unit 103 muss nun
verifizieren, dass das Nutzerterminal Zugriff auf den privaten Schlüssel hat,
der zu diesem öffentlichen
Schlüssel passt.
Wenn die Ticket-Receiving-Unit 103 dies erreichen kann,
weiß sie,
dass das Nutzerterminal 105 beide Seiten des Schlüssels besitzt
und deswegen das Nutzerterminal sein sollte, das es vorgibt zu sein. Dies
wird durch einen Challenge-Response-Mechanismus realisiert. Der
Challenge-Teil bedeutet, dass die Ticket-Receiving-Unit 103 eine
Challenge in Form eines Zufallsdatenpakets, z. B. eine Zahl oder
eine. Ziffernfolge erzeugt und möglicherweise
weitere Daten, z. B. das Datum und die Uhrzeit daran anfügt. Die
Ticket-Receiving-Unit 103 verschlüsselt diese Daten mit dem erhaltenen öffentlichen
Schlüssel
des Nutzers und sendet sie an das Nutzerterminal 105.
- 303. Der Response-Teil bedeutet, dass das Nutzerterminal 105 diese
Daten empfängt
und die Challenge unter Verwendung seines privaten Schlüssels entschlüsselt und
die entschlüsselten
Daten an die Ticket-Receiving-Unit 103 zurücksendet.
- 304. Wenn die Ticket-Receiving-Unit 103 verifiziert, dass
die Response die gleichen Daten enthält, die in verschlüsselter
Form in der Challenge gesendet wurden, ist die Nutzeridentität festgestellt
worden. Die Ticket-Receiving-Unit 103 verifiziert
die Ticketdaten. Wenn das Ticket noch gültig ist, wird dem Nutzer anhand
des Tickets Zugang gewährt
und sie sendet eine Ticketannahmebestätigung an das Nutzerterminal 105.
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Ticketwiderruf eines Saison-
oder Mehrfachereignistickets
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Ein
Beispiel von Ticketwiderrufabläufen
wird im folgenden unter Bezugnahme auf die in 4 gezeigte
Darstellung der Signalisierungsabfolge beschrieben. Ein Saisonticket
ist gültig,
bis eine bestimmte Zeitgrenze abgelaufen ist. Wie oben angegeben
wurde, könnte
es sich dabei um Stunden, Tage oder dergleichen handeln. Ein Mehrfachereignisticket
ist gültig
für eine
vorgegebene Anzahl von Ereignissen. Wenn das Ticket ausgelaufen
ist, d. h. die Zeitgrenze oder die Anzahl von Ereignissen wurde überschritten,
wird der Ticketempfänger
das Ticket nicht mehr akzeptieren. Wenn die Tickets nicht widerrufen
werden, besteht ein mögliches
Problem darin, dass die Ticket-Speicherungseinrichtung des Nutzers
mit ausgelaufenen Tickets gefüllt
wird, sowie in der erhöhten
Komplexität
bei mehreren passenden Tickets für
einen Ticketempfänger,
wovon lediglich einige Tickets oder ein Ticket gültig wären.
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Es
wird angenommen, dass der Nutzer versucht, in die U-Bahn zu gelangen
und seine Ticket-Speicherungseinrichtung eine Anzahl von ausgelaufenen
Tickets enthält.
Da der Client nicht sicher sein kann, die korrekte Angabe der aktuellen
Zeit zu haben, kann er wirklich nicht entscheiden, ob ein Ticket
ausgelaufen ist. Im äußersten
Fall müsste
der Client dann fortgesetzt verschiedene Tickets versuchen, ob sie
mit dem Ticketempfänger übereinstimmen,
um festzustellen, ob eines von ihnen gültig ist. Es wäre viel
einfacher, wenn der Ticketempfänger dem
Client mitteilen würde,
wann das Ticket ausgelaufen ist.
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Es
wird angenommen, dass der Nutzer für die Erneuerung seines Tickets
verantwortlich ist. Das bedeutet, dass der Nutzer wissen würde, wann
es Zeit ist, ein neues Ticket für
das bestimmte Ereignis, z. B. für
die U-Bahn zu kaufen. Der Nutzer kann ein neues Ticket kaufen, wann
immer er möchte
und muss nicht darauf warten, dass das alte Ticket ausgelaufen ist.
Es wird außerdem
angenommen, dass die Tätigkeit
des Kaufs eines neuen Tickets nicht darin besteht, einfach die Gültigkeit
des vorhandenen Tickets zu verlängern.
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Um
Konsistenz zu bewahren, können
die folgenden Widerrufabläufe
nach der Ausführung
der oben beschriebenen Schritte 301-306 verwendet werden:
- 401. Die Ticket-Receiving-Unit 103 hat nun
die Identität
des Nutzers verifiziert. Die Ticket-Receiving-Unit 103 verifiziert
die Ticketdaten. Diesmal stellt die Ticket-Receiving-Unit 1203 fest, dass
das Ticket ausgelaufen ist. Sie sendet deswegen eine Ticket-Widerrufsnachricht
an das Nutzerterminal 105.
- 402. Das Nutzerterminal 105 gibt die Tatsache
bekannt, dass das Ticket ausgelaufen ist, und sendet eine Ticket-Ungültigkeitsbestätigung an
die Ticket-Receiving-Unit 103. Das Nutzerterminal 105 kann
das Ticket als ungültig
kennzeichnen und es in eine sekundäre Datei alter Tickets verschieben,
die der Nutzer als Referenz führen
kann, oder es einfach löschen.
- 403. Die Ticket-Receiving-Unit 103 fordert
das Nutzerterminal 105 auf, ein gültiges Ticket vorzulegen.
- 404. Das Nutzerterminal 105 versucht dann,
ein weiteres Ticket an die Ticket-Receiving-Unit 103 zu
senden, und wenn dieses Ticket gültig
ist, wird die Prozedur ab dem oben beschriebenen Schritt 307 fortgesetzt.
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Das
Verfahren wird mittels eines Computerprogrammprodukts, das Softwarecodemittel
zum Ausführen
der Schritte des Verfahrens enthält,
implementiert. Das Computerprogrammprodukt läuft in dem elektronischen Ticketingsystem
auf einem Computer ab, der in einem Nutzerterminal, einer Ticket-Issuing-Unit und einer Ticket-Receiving-Unit
enthalten ist. Das Computerprogramm wird direkt oder von einem computerlesbaren
Medium, wie etwa eine Diskette, eine CD, das Internet usw. geladen.
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Die
vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten
Ausführungsformen
beschränkt.
Verschiedene Alternativen, Modifikationen und Entsprechungen können verwendet werden.
Deswegen sollten die oben genannten Ausführungsformen nicht als Einschränkung des
Umfangs der Erfindung betrachtet werden, der durch die beigefügten Ansprüche definiert
ist.