NL9101608A - Chipkaart met identificatiemogelijkheid op afstand. - Google Patents

Description

Chipkaart met identificatiemogelijkheid op afstand Nedap N.V.

In het betalingsverkeer zal in toenemende mate gebruik gemaakt worden van chipkaarten ook wel "smart cards" genaamd. Deze kaarten bevatten een electronisch circuit dat volgens de ISO standaard 7816 (ISO=International Standardisation Organisation) via kontakten verbonden is met de buitenwereld. Deze kontakten dienen voor de stroomvoorziening van het elektronische circuit en voor de datacommunicatie van en naar de kaart. In voorbereiding is eveneens een standaard ISO 10536, waarbij zowel de stroomvoorziening als de data overdracht kontaktloos geschiedt, waarbij echter in verband met het relatief grote energieverbruik de afstand van de zender/ontvanger tot de chipkaart maximaal enkele millimeters bedraagt. De electronische schakeling van bovengenoemde kaarten bevat in de meeste gevallen een micro-processor verbonden met een geheugen, waarin het programma voor de micro-processor is opgeslagen en waarin ook, eventueel wijzigbare, data is opgeslagen.

Door de aanwezigheid van interne intelligentie in de kaart in de vorm van genoemde micro-processor is het mogelijk een grote mate van data-beveiliging te bewerkstelligen. Dit kan worden gedaan met diverse data-encryptie technieken, zoals bijvoorbeeld een DES-algoritme (Data Encryption Standard) of het modernere RSA-algoritme, zoals ontwikkeld op het MIT (Massachusetts Institute od Technology). In tegenstelling tot genoemde kaarten waarin een micro-processor aanwezig is zijn er ook kaarten, die uitsluitend een geheugen bevatten, waarin rechtstreeks gelezen of geschreven wordt. Deze kaarten kunnen wel gecodeerde informatie bevatten, doch er wordt geen encryptie en decryptie van data toegepast.

Een voorbeeld van een dergelijke kaart is de telefoon-chipkaart met kontakten, die al in vele landen zijn intrede heeft gedaan. Naast bovengenoemde kaarten zijn er ook kaarten waarbij de verbinding met de buitenwereld niet via kontakten, doch kontaktloos geschiedt. Een voorbeeld hiervan vormen de kontaktloze identificatiekaarten, bijvoorbeeld volgens het octrooi 176404 van aanvraagster.

In deze kaarten wordt een geheugen kontaktloos gelezen of geschreven, door de inhoud van dit geheugen te moduleren op een laagfrequente electromagnetische draaggolf. Hierbij kunnen amplitude-, frequentie- of fasemodulatie technieken worden gebruikt. Omdat de stroomvoorziening voor deze kaarten ook via de zendontvanger wordt overgedragen is het binnen de geldende normen voor toegestane electromagnetische veldsterkte niet mogelijk om op grotere afstand de in de gestandaardiseerde chipkaarten toegepaste micro-processoren te laten funktioneren en op deze wijze data-encryptie en decryptie tot stand te brengen.

Toch wil men voor bepaalde toepassingen beschikken over kontaktloze informatieoverdracht over grotere afstand, van bijvoorbeeld 70 cm, waarbij de informatie beter beschermd is. Ee voorbeeld hiervan is een toepassing van een kontaktloze kaart in het openbaar vervoer. Tevens wil men bij deze toepassingen gebruik kunnen maken van bestaande of op relatief korte termijn aanwezige infrastruktuur om de datainformatie in de geheugens van genoemde kontaktloze kaarten aan te kunnen passen. De uitvinding beoogt deze mogelijkheid te scheppen en zal vervolgens nader worden omschreven aan de hand van het blokdiagram van figuur 1.

De kaart bevat een electronische schakeling (1) in de vorm van een chip bestaande uit een microprocessorgedeelte (6) met geïntegreerd geheugen (8), die via de gestandaardiseerde wijze volgens ISO 7816 met kontakten (2) of op een binnen ISO 10536 nog te standaardiseren kontaktloze wijze (3) in verbinding staat met de buitenwereld. Een gedeelte van, of het totale geïntegreerde geheugen (8) van de kaart is volgens de uitvinding via een daartoe geschikt interface (7), dat zich in hetzelfde geïntegreerde circuit bevindt, verbonden met een spoel (4) of andere antenne, zodat de informatie van dit geheugen of geheugendeel op een kontaktloze wijze naar een zend/ontvanger kan worden overgedragen. Tijdens deze overdracht wordt de energievoorziening van het gedeelte (7) van het electronische circuit, dat de overdracht mogelijk maakt ook via kontaktloze weg van de zend/ontvanger, via de spoel of de antenne, naar de kaart overgebracht. Eventueel is de spoel nog verbonden met een condensator (5), zodat een afgestemde kring ontstaat, waardoor binnen de geldende veldsterkte normen meer energie kan worden overgedragen. In deze situatie kunnen de toegepaste micro-processoren om voornoemde redenen dus niet funktioneren en kan er geen encryptie en decryptie van de eventueel gecodeerde data plaats vinden. Indien de hybride kaart volgens de uitvinding wordt gebruikt als een debetkaart, dat wil zeggen dat voor gebruik een opwaardering plaats moet vinden, dan kan dit geschieden door de kaart aan te bieden aan een terminal die voorzien is van een interface volgens ISO 7816, dus met kontakten of aan een terminal met een kontaktloos interface volgens de nieuwe nog vast te stellen norm ISO 10536.

In deze terminal wordt de microprocessor in de kaart wel geactiveerd en kan via data encryptie en decryptie bijvoorbeeld volgens één der voornoemde methoden datainformatie in het geheugen van de kaart worden geschreven. Het is uiteraard ook mogelijk op deze wijze niet versleutelde datainformatie in het geheugen van de kaart te schrijven. Indien de kaart vervolgens wordt aangeboden aan een controle of herkensysteem, dat op grotere afstand funktioneert, dan wordt een gedeelte (7) van de elektronische schakeling in de kaart geactiveerd en wordt de datainformatie van het geheugen (8) of van een gedeelte hiervan kontaktloos overgedragen aan de ontvanger van dit systeem.

Het is ook mogelijk om de microprocessor of een gedeelte daarvan te gebruiken voor de overdracht van datainformatie over grotere afstand. Aangezien deze datainformatie overdracht bij relatief lage frequenties van bijvoorbeeld 120 kHz geschiedt, in tegenstelling tot klokfrequenties van bijvoorbeeld 5 MHz bij normale microprocessor funkties, kan de microprocessor in een zogenaamde "low power" mode worden gebracht. In het blokdiagram van figuur 1 kunnen de microprocessor funkties dus ook verdeeld zijn over de blokken 6 en 7. Om een betere scheiding aan te kunnen brengen tussen de geheugen delen van het geheugen (8) en om geen interferentie tussen de funktie identificatie op grotere afstand en "smart card" op hele kleine afstand te krijgen kan het geheugen worden uitgevoerd als een zogenaamd "dual port" geheugen, waarbij de eigenlijke geheugencel via gescheiden electronische circuits vanaf twee zijden toegankelijk is en waarbij deze toegangscircuits elkaar niet beïnvloeden.

Het geheugen van de chipkaart kan bestaan uit een zogenaamde EEPROM (Electrical Erasable Programmable Read Only Memory), dat in staat is de datainformatie te bewaren, zonder dat de geheugencel elektrische voeding ontvangt. In een dergelijk geheugen kan evenals bij programmeerbare identificatielabels ook kontaktlöos datainformatie geschreven worden. Dit kan echter alleen op een geringe afstand van enkele centimeters omdat hiervoor meer energie benodigd is dan voor het uitlezen van deze geheugencellen.

Claims (4)

1. Chipkaart met kontakten volgens de standaard ISO 7816 of kontaktloze chipkaart volgens de nog vast te stellen standaard ISO 10536 met het kenmerk, dat datainformatie uit het geheugen van deze chipkaart, of een gedeelte daarvan, op een afstand van tientallen centimeters langs kontaktloze electromagnetische weg uitgelezen kan worden zodanig, dat met een zeer laag energieverbruik slechts een gedeelte van het geïntegreerde electronische circuit van de chipkaart wordt geactiveerd, zodat eveneens kontaktloze energievoorziening op deze afstand mogelijk is, en waarbij de datainformatie van hetzelfde geheugen via de normale gestandaardiseerde werkingsmode van de chipkaart door de in het geïntegreerde electronische circuit van de chipkaart aanwezige microprocessor kan worden uitgelezen en ingeschreven.

2. Chipkaart volgens conclusie 1 met het kenmerk, dat eveneens voor de datainformatieoverdracht over grotere afstand de in het geïntegreerde electronische circuit aanwezige microprocessor, of een gedeelte daarvan, wordt gebruikt in een zogenaamde "low power” mode, waarbij de klokfrequentie van de microprocessor aanzienlijk wordt verlaagd.

3. Chipkaart volgens één of beide vorige conclusies met het kenmerk, dat het geheugen van deze kaart, waarin de datainformatie is opgenomen, wordt uitgevoerd als een "dual port” geheugen.

4. Chipkaart volgens één of meerdere der voorgaande conclusies met het kenmerk, dat het gedeelte van het geheugen waarvan de datainformatie over grotere afstand langs kontaktloze electromagnetische weg kan worden uitgelezen, eveneens langs deze weg kan worden ingeschreven, zij het op een geringere afstand van enkele centimeters omdat voor het inschrijven van datainformatie in programmeerbare geheugens meer energie nodig is dan voor het uitlezen van de datainformatie van deze geheugens. i