CHIP CARD SYSTEM

Abstract: 1. Chip card system with chip cards for use as a money substitute, as an identity card or as a storage medium, with which a single chip card (1) can be used successfully for different application cases, with which different areas of money (11 , 12 ... 1n ), integrated into the chip, or of a function unit are provided for the different application cases, a selection circuit (121) being provided in the chip for the selection of the different areas in the chip, for which circuit a certain selection procedure is fixed, by which it can be ensured that the areas relevant for the application case concerned and only these are assigned, that a processor (12), by which the processes necessary for the different specific application cases are executed, is provided for specific application cases as a function unit, this multifunctional chip card (1) being suitable to act together with an input/output device (2), in which a combination control element permitting activation is provided and into which the chip card (1) can be inserted and which additionally contains a power source for mobile use, and the input/output device (2) being connectable to a wireless transmitting/receiving device (3) for communication with a stationary device, characterized in that the processor (2) is fitted in the chip in a way known per se, in that this stationary device for its part contains a device which, if a plurality of mobile devices are present in the local area concerned, controls a multiple access in a way known per se and, if appropriate, according to a priority list, and in that the input/output device (2) remains in the ready-to-receive state for specific applications and, in response to the reception of a signal from the stationary station, with which the latter transmits an item of application information, automatically sends the required message.

Description: ChiPkartensvstem Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Chipkartensystem mit Chipkarten zur Verwendung als Celdersatz, als Ausweis bzw. als Speichermedium. Bisher wurde für jeden Anwendungsfall eine eigene Chipkarte an die Benutzer ausgegeben. Die Folge davon war, dass ein Benutzer, der für unterschiedliche Anwendungsfälle entsprechende Chipkarten benutzt, eine Vielzahl derartiger Karten bei sich führen musste. Abgesehen davon, dass die Vielzahl von Karten lästig ist, besteht die Möglichkeit der Verwechslung der Chipkarten. Bei Chipkarten nach dem Stand der Technik liegen die Kontakte zum Anschluss der Chipkarte an eine Lese-/Schreibeinrichtung offen, wodurch die Gefahr einer Verschmutzung, insbesondere mit öligen Stoffen, wie sie in Küche oder Werkstatt vorkommen, besteht. Die Folge davon ist eine schlechte Kontaktgabe und damit eine fehlerhafte Datenübertragung zwischen der Chipkarte und dem betreffenden Chipkarten-Terminal. Ausserdem ist bisher-ein Datentransfer nur dann möglich, wenn und solange die Chipkarte in das betreffende Terminal eingesteckt ist. Daraus resultiert beispielsweise, dass ein Datentransfer sogar bei einem reinen Lesevorgang, wie er beispielsweise beim Eingang in ein Betriebsgelände erforderlich ist, relativ lange dauert. Wenn sich beispielsweise bei Ankunft eines Verkehrsmittels vor dem Eingang eine Dienschenschlange bildet, kann ein Lesevorgang mit Einstecken und Ausgeben von mehr als etwa einer halben Sekunde nicht mehr unbedingt in Kauf genommen werden. Eine Identifikationskarte nach dem Stand der Technik, mit der kommende Rufe in einer Telefon-Neben stellenanlage an den Aufenthaltsort des Karteninhabers nachgeführt werden sollen, muss der Karteninhaber beim Kommen und beim Gehen in das betreffende Terminal einstecken, um sich an- bzw. abzumelden. Abgesehen davon, dass er in einem gegebenenfalls grossen Raum das Terminal suchen muss, besteht die Gefahr, dass er das Einstecken vergisst. Hat ein Raum mehrere Türen, so müssten u.U. entsprechend viele Terminals installiert werden, was sehr aufwendig wäre. Bei wichtigen Vorgängen, wie z.8. dem Zutritt zu geschützten Räumen, grossen Geldgeschäften oder Zugang zu geschützten Daten, ist nicht nur die Berechtigung des Karteninhabers zu prüfen, sondern auch die Identität des Inhabers. Die dazu ausgegebene geheime, im allgemeinen vierstellige Personen ldentifizierungsnummer PIN ist schlecht zu merken (und für sehr wichtige Vorgänge trotzdem zu kurz). Sie wird deshalb von vielen Benutzern in der Nähe der Karte aufgeschrieben und ist somit beim Verlust der Karte leicht von Fremden zu finden. Ist andererseits die PIN vom Inhaber frei wählbar, so werden leicht-merkbare Ziffernfolgen gewählt (z.B. Geburtsdatum), die von einem Freaden leicht erraten werden können. Ferner muss sichergestellt werden, dass der Karteninhaber beim Eintippen der PIN nicht beobachtet werden kann, wodurch diese Fremden bekannt werden kann. Bisher ist eine Verwendung einer Chipkarte als Speicher, beispielsweise für Telefonnummern, Notfallinformationen, Werkzeugprogramme, als Speicher für dezentrale Datenerfassung bei Lagerbestandsaufnahmen, Buchungsvorgängen, Terminabsprachen usw., der dezentral abgefragt und verändert werden kann, aber auch zu bestimmten Zeitpunkten mit einem zentralen Speicher verglichen und ggf. korrigiert oder auf den neuesten Stand gebracht werden kann, als Ersatz für Kleingeld, wobei bei Zahlungsvorgängen in Münzfernsprechern oder Automaten Teilbeträge eines vorbezahlten Betrags gebucht werden können, als Nachweis der Kreditwürdigkeit ggf. bis zu einem vorgegebenen Limit, das bei Zahlungsvorängen auch vermindert werden kann, als Identifikationsmittel, bei dem zusätzlich die Zuordnung der Person zur Karte durch Eingabe der persönlichen Identifikationsnummer PIN über eine Tastatur am Chipkarten-Terminal oder durch "Lesen" des Fingerabdrucks überprüft werden kann usf. bekannt. Aus der deutschen Patentanmeldung P 33 15 047.8 ist beispielsweise bereits eine integrierte Schaltung mit einem nichtflüchtigen Schreib-Lese-Speicher bekannt, die als ein Chip ausgebildet ist, das für den Einschluss in eine Ausweiskarte, nämlich eine Chipkarte, geeignet ist. Aus Betriebswirtschaftliche Blätter, Heft 2, Februar 1982, S. 33-35 (Verfasser: Wolfgang Starke) ist bereits die Verwendungsmöglichkeit der sog. ec-Karte als Multifunktionskarte bekannt. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Chipkartensystem zu schaffen, das multifunktional verwendbar ist und das die zuvor genannten Nachteile vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein neuartiges Chipkartensystem mit Chipkarten zur Verwendung als Geldersatz, als Ausweis bzw. als Speichermedium vorgeschlagen, das durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gekennzeichnet ist. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die in den Unteransprüchen angegebenen Merkmale gekennzeichnet. Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand mehrerer, Ausführungsbeispiele die Erfindung betreffender Figuren im einzelnen erläutert. Fig. 1 zeigt eine schematische Übersicht über das erfindungsgemässe Chipkartensystem mit einer in eine als Aufbewahrungstasche ausgebildeten Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung eingesteckten Chipkarte und einer ortsfesten drahtlosen Sende-/ Empfangs-Einrichtung. Fig. 2 zeigt schematisch die Einteilung eines Chips für die erfindungsgemässe Chipkarte in verschiedene Funktionsbereiche. Wie bereits erläutert, ist gemäss Fig. 1 eine Chipkarte 1 vorgesehen, die zwecks Aufbewahrung und Schutz gegen widrige äussere Einflüsse in eine als Aufbewahrungstasche, vorzugsweise Plastiktasche; ausgebildete Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung 2 gesteckt ist. Die gezeigte Eingabe-/Ausgabe-Ein- richtung 2 enthält ein Sendeorgan und ein Empfangs organ sowie zumindest ein Bedienungselement. Die als ortsfestes Terminal dienende drahtlose Sende-/Empfang s-Einrichtung 3 enthält ebenfalls ein Sendeorgan und ein Empfangsorgan und ist zur Kommunikation mit einer ortsfesten Einrichtung verbindbar. Die drahtlose Datenübertragung in Richtung von der Sende-/Empfangs-Einrichtung 3 zu der Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung 2 und umgekehrt kann vorzugsweise mittels Infrarotwellen durchgeführt werden. In diesem Fall sind die Sende- und Empfangsorgane jeweils Infrarotsende- bzw. Empfangsdioden. Die Eingabe-/Ausgabe-Eingichtung 2 enthält ausserdem eine für ihre eigene Stromversorgung und die notwendige Stromversorgung für die in sie eingesteckte Chipkarte 4 erforderliche Stromquelle (nicht gezeigt). Der Chip in der Chipkarte 1 weist für die unterschiedlichen Anwendungsfälle unterschiedliche Bereiche eines in dem Chip integrierten Speichers 11, 12 ... 1nase eine für die Auswahl der unterschiedlichen Bereiche notwendige Auswahlschaltung 121 sowie für spezielle Anwendungsfälle als Funktionseinheit einen Prozessor 12 auf (vgl. Fig. 2). Das ortsfeste Terminal in Form der drahtlosen Sende-/Empfangs-Einrichtung 3 enthält bei Vorhandensein mehrerer mobiler Einrichtungen in dem betreffenden Ortsbereich eine Einrichtung, die in an sich bekannter Weise und ggf. nach einer Prioritätsliste einen Mehrfachzugriff steuern kann. Das Bedienungselement in der Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung 2 kann gemäss einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ein Kombinationsbedienungselement sein, mittels dessen das Aktivieren der eingesteckten Chipkarte vorzunehmen ist und das ausserdem einen Fingerabdrucksensor darstellt. Für spezielle Anwendungsfäjle bleibt die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung 2 in ihrem empfangsbereiten Zustand und sendet auf den Empfang eines Signals von dem ortsfesten Terminal hin, mit dem dieses eine Anwendungsinformation überträgt, automatisch die benötigte Nachricht. Der in der Chipkarte 1 enthaltene Speicher ist vorzugsweise als Halbleiterspeicher ausgebildet, der nichtflüchtig speichert und elektrisch programmierbar ist. Vorzugsweise wird für den Chip innerhalb der Chipkarte die E2PROM-Tech- nologie verwendet. Die mit dem erfindungsgemässen Chipkartensystem durchzuführenden Prozesse betreffen folgende Funktionen: - Verschlüsselung bzw. Entschlüsselung der zu sendenden bzw. zu empfangenden Daten - Authentizitätsprüfung - Datensicherung gegen Ubertragungsfehler und - Verarbeitung einer Fingerabdruckinformation. Zum Auswählen bestimmter Funktionsbereiche in dem Chip wird ein sog. Dialogverfahren durchgeführt. Zum Auswählen und Einschalten aller relevanten und nur dieser Bereiche innerhalb des Chips, die für einen bestimmten Anwendungsfall erforderlich sind, wird ein spezielles Verfahren durchgeführt, das innerhalb der Chipkarte durch den dafür vorgesehenen Prozessor 12 gesteuert wird. Im Zustand des Eingestecktseins der Chipkarte 1 in die Plastikstecktasche wird erfindungsgemäss eine spezielle Prozedur zum Aktivieren, nämlich zum Einschalten der Stromquelle für die Chipkarte 1 und die Sende-/Empfangs-Einrichtung 2 durchgeführt. Die Datenübertragung kann gemass einer anderen Weiterbildung der Erfindung auch über Mikrowellen abgewickelt werden. Zusammenfassend ist festzustellen, dass durch das neuartige Chipkartensystem folgende Vorteile gegeben sind: - Ein Datenaustausch ist wegen des verwendeten breitbandi gen Kanals schnell abzuwickeln, - das Einstecken der Karte in ein Terminal, wie es herkömm licherweise zu erfolgen hat, entfällt, - die Personenidentifizierungsnummer PIN kann an einem ge eigneten Ort eingegeben werden, an dem eine Beobachtung durch Unbefugte nicht möglich ist. Zum Schutz der zu übertragenden Daten gegen ein "Abhören" während einer Infrarot- oder Mikrowellenübertragung können die an sich bekannten Verfahren der Nachrichtenverschlüsselung verwendet werden. Soll ausserdem auch vermieden werden, dass das System von Unbefugten benutzt wird, kann ausserdem eine Authentizitätsprüfung vorgenommen werden. 10 Patentansprüche 2 Figuren

Claims: Patentansprüche 1. Chipkartensystem mit Chipkarten zur Verwendung als Geldersatz, als Ausweis bzw. als Speichermedium, dadurch g e k e n n z ei c h n e t , dass eine einzige Chipkarte (1) nacheinander für unterschiedliche Anwendungsfälle benutzbar ist, dass für die unterschiedlichen Anwendungsfälle unterschiedliche Bereiche eines in den Chip integrierten Speichers (11, 1 ... 1 ) oder einer Funktionseinheit vorgesehen sind, n dass für die Auswahl der unterschiedlichen Bereiche im Chip eine Auswahlschaltung (121) in dem Chip vorgesehen ist, für die eine bestimmte Auswahlprozedur festgelegt ist, durch welche sichergestellt werden kann, dass die für den betreffenden Anwendungsfall relevanten Bereiche und nur diese zugeordnet werden, dass für spezielle Anwendungsfälle als Funktionseinheit ein Prozessor (12) in den Chip eingebaut ist, durch den die in den unterschiedlichen speziellen Anwendungsfällen-erfor-- derlichen Prozesse abgewickelt werden, dass diese multifunktionale Chipkarte (1) dazu geeignet ist, zusammen mit einer Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung (2) zu wirken, in die die Chipkarte (1) einsteckbar ist und die für einen mobilen Einsatz zusätzlich eine Stromquelle enthält, dass die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung (2) mit einer drahtlosen Sende-/ Empfangs-Einrichtung (3) zur Kommunikation mit einer ortsfesten Einrichtung verbindbar ist, und dass diese ortsfeste Einrichtung ihrerseits eine Einrichtung enthält, die bei Vorhandensein mehrerer mobiler Einrichtungen in dem betreffenden Ortsbereich in an sich bekannter Weise und ggf. nach einer Prioritätsliste einen Mehrfachzugriff steuert. 2. Chipkartensystem nach Anspruch 1, dadurch g ek e n n Z e i c h n e t , dass die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung (2) als Plastiktasche ausgebildet ist, in der die Chipkarte (1) ständig getragen wird, wodurch eine Verschmutzung der empfindlichen äusseren Kontaktstellen der Chipkarte (1) vermeidbar ist, und dass ein Kombinationsbedienungselement in der Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung (2) vorgesehen ist, mittels dessen das Aktivieren vorzunehmen ist und das ausserdem einen Fingerabdrucksensor darstellt. 3. Sende-/ und Empfangseinrichtung für das Chipkartensystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t dass die Kommunikation über Infrarotwellen abgewickelt wird. 4. Sende-/Empfangseinrichtung für das Chipkartensystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kommunikation über Mikrowellen abgewickelt wird. 5. Chipkartensystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , dass für spezielle Anwendungen die Eingabe-/Ausgabe-Einrichtung (2) im empfangsbereiten Zustand bleibt und auf den Empfang eines Signals von der ortsfesten Station hin, mit der diese eine Anwendungsinformation überträgt, automatisch die benötigte Nachricht sendet. 6. Chipkartensystem nach Anspruch 1, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , dass der Speicher ein Halbleiterspeicher ist. 7. Chipkartensystem nach Anspruch 6, dadurch g e k e n nz e i c h n e t ,--dass4er Halbleiterspeicher nichtflüchtig speichert und elektrisch > 2m-m S r1Sar i-st. 8. Chipkartensystem nach Anspruch 1 und 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass für den Chip die E2PROn- Technik vorgesehen ist. 9. Chipkartensysteme nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass die Prozesse folgende Funktionen betreffen: - Verschlüsselung bzw. Entschlüsselung der zu sendenden bzw. zu empfangenden Daten - Authentizitätsprüfung - Datensicherung gegen Ubertragungsfehler - Verarbeitung der Fingerabdruckinformation. 10. Verfahren zum Betreiben des Chipkartensystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch g e k e n nz e i c h n e t , dass ein Dialogverfahren zum Auswählen bestimmter Funktionsbereiche im Chip durchgeführt wird, dass ein Verfahren zum Auswählen und Einschalten aller relevanten und nur dieser Bereiche innerhalb des Chips durchgeführt wird, die für einen bestimmten Anwendungsfall erforderlich sind, und dass im Zustand des Eingestecktseins der Chipkarte in die Plastiksteckkarte eine Prozedur zum Aktivieren, nämlich zum Einschalten der Stromquelle für die Chipkarte und die Sende-/Empfangseinrichtung, durchgeführt wird.

Inventors: ALBERS, HANS-ERHARD, DIPL.-ING. (FH), LINNEWEH, ECKARD, ING. GRAD., MUELLER, DIETER, ING. GRAD., Müller, Dieter, Ing. grad.
Applicants: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
Application year: 1985
Main classification: G07F7
IPC codes: G06K7, G07F7, B42D15, G06K19, G07C9, G06K17