WO1980002756A1 - Data transmission system - Google Patents

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WO1980002756A1
WO1980002756A1 PCT/DE1980/000081 DE8000081W WO8002756A1 WO 1980002756 A1 WO1980002756 A1 WO 1980002756A1 DE 8000081 W DE8000081 W DE 8000081W WO 8002756 A1 WO8002756 A1 WO 8002756A1
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data
card
transmission system
database
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PCT/DE1980/000081
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Inventor
H Stockburger
H Winderlich
Original Assignee
H Stockburger
H Winderlich
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    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07F—COIN-FREED OR LIKE APPARATUS
    • G07F7/00—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus
    • G07F7/08—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by coded identity card or credit card or other personal identification means
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q40/00—Finance; Insurance; Tax strategies; Processing of corporate or income taxes
    • G06Q40/02—Banking, e.g. interest calculation or account maintenance
    • G—PHYSICS
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    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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    • G07C9/20—Individual registration on entry or exit involving the use of a pass
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    • G07F7/08—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by coded identity card or credit card or other personal identification means
    • G07F7/10—Mechanisms actuated by objects other than coins to free or to actuate vending, hiring, coin or paper currency dispensing or refunding apparatus by coded identity card or credit card or other personal identification means together with a coded signal, e.g. in the form of personal identification information, like personal identification number [PIN] or biometric data
    • G07F7/1016—Devices or methods for securing the PIN and other transaction-data, e.g. by encryption

Definitions

  • the invention relates to a data transmission system with at least one database and at least one subscriber station, via which data from the database can be queried.
  • the subscriber station can, for example, have a screen or a printer in order to make the transmitted data visible.
  • authorization cards which are inserted into the machine and first checked for authenticity by the machine. These authorization cards can also function as prepaid cards that represent a certain monetary value. When using a machine, the purchase price is deducted from the credit recorded on the card and then the new credit is recorded.
  • the object of the invention is to provide a data transmission system of the type mentioned in the introduction, in which the subscriber stations are protected against unauthorized use.
  • the subscriber station has a reader for machine-readable authorization cards, which only permits data interrogation if an authorization card fulfilling certain test criteria is supplied to it.
  • the authorization cards can carry individual identification information that is recorded by the reading device and a computer provided at the subscriber station and the database are fed.
  • the database contains an encryptor, which mixes the useful information output from the database by reversibly linking it with the identification information, and the computer uses an inverse link to restore the useful information from the information mixture.
  • the ⁇ labeling information serves another purpose. It is linked to the user information, namely in the encryptor according to a specific link or function, so that the user information is not transmitted to the subscriber, but rather a data mixture consisting of the user information and the identification information.
  • the functions by which the fastener tion and the decryption of the data mixture takes place, are stored or wired in the computer or the encryptor.
  • the data transmission system preferably works with the aid of the public telephone network. In this case, each telephone subscriber can be given the possibility to receive data from the database using an authorization card and also to provide data to the database using appropriate equipment.
  • the subscriber can find out, for example, by selecting an airline's computer, whether a particular flight is fully booked. If this is not the case, he can make a booking, which of course requires a corresponding data input device in the form of a keyboard at the subscriber station. Money transfers are also possible in this way.
  • the data is transmitted in the form of encrypted data in which the data to be transmitted are modified by the identification information.
  • the authorization card only prompts the data input and data output of the database if a specific code is additionally entered on the keyboard of the subscriber station. In this way, misuse of the authorization card (even if it is lost or stolen) is practically impossible.
  • the encryptor and the computer can be designed such that they interleave or deinterleave the bits of the identification information with the bits of the useful information.
  • the bits of the identification information are scattered at specific locations between the bits of the useful information, so that neither of these two items of information can be selected from the mixed signal without knowing the law of the interleaving.
  • the link can consist of a summation or a subtraction.
  • the authorization card In order to protect the authorization card against unauthorized copying, it preferably contains two information groups which can be read separately and fed to the computer.
  • the first information group can be card-specific and unchangeable, while the second information group consists of an information mixture of data that the correspond to the first information group, and variable data exists.
  • the account balance of the cardholder's account or the date of the last use of the card can be recorded as variable data.
  • This variable data is mixed with the card-specific data.
  • the card-specific data are parameters which differ from card to card, for example the position of an optical marking on the card, an individual card number or the like.
  • the function according to which the encryptor links the identification information with the useful information is the same as the function according to which the first information group on the card is linked to the variable data.
  • the calculator can both test the
  • the identification information on the card at least partially corresponds to the first information group, but may additionally contain further signals.
  • FIG. 1 shows a block diagram of the data transmission system
  • Figure 2 is a view of the card reader and a card at the subscriber station and Figure 3 uses a block diagram to show the information flow at the subscriber station.
  • a database 11 in the form of a large computer is connected to the public telephone network 10.
  • the subscriber station 15 is also connected to a telephone subscriber line 12 to which a telephone set 13 is connected via a coupling device 14. This in turn is connected to a keyboard 16 and a printer 17.
  • the database 11 has access to a large number of memories 17, in which retrievable data from banks, travel agencies, department stores, archives etc. are stored. However, this data is not sent directly from the database to the telephone network, but in encrypted form. To achieve this, an encryptor 18 is located at the exit of the database.
  • a magnetic tape device 20 which is connected to the output of the coupling device 14, is used to record the encrypted data.
  • the subscriber station 15 is activated by inserting an authorization card 21 into a card reader unit 22 (FIG. 2).
  • the authorization card 21 has a longitudinal information track 23 made of magnetizable material, as well as a perforated strip 24 inserted between two card layers, which carries a series of card-specific information through its perforation.
  • the Paper tape 24 is shorter than the card length, so that its spatial arrangement can vary in the longitudinal direction of the card. In card production, it is ensured that the arrangement of the punched tape on the card scatters in the longitudinal direction of the card, so that the distance a of the leading edge of the punched tape from the leading edge of the card is one of the sizes for individually identifying the card. This distance is determined in the card reader 22 in addition to the binary information contained on the card. Alternatively, the distance of the first row of holes of the tape from the front edge of the card can be determined.
  • the paper tape 24 located inside the card is scanned with suitable radiation, for which the card material is transparent but the paper tape is opaque, by the reading device 25.
  • a distance determining device 26 determines the distance a of the front edge of the paper tape from the front edge of the authorization card.
  • the content of the magnetic track 23 is read by a read head 27, while the labeling of the magnetic track 23 with
  • Pulses are made by the magnetic write head 28.
  • the variable information (useful information) is located on the magnetic track 23, which can be deleted and, if necessary, re-recorded in a changed form and is additionally linked to the identification function of the special card by an arithmetic function.
  • the magnetic track 23 thus contains mixed information from which the variable information can only be filtered out by one Unlinking is done.
  • the identification information of the card consists of a hole pattern at a specific point on the tape 24 and additionally from the distance a.
  • a suitable, clearly reversible arithmetic function is implemented in the computer 29, by means of which variable information is linked to the identification information of the card in order to produce the encrypted mixed information to be recorded on the magnetic track 23. If the mixed information read by the read head 27 is combined with the arithmetic function mentioned, the identification function arises, which must correspond to the identification function read by the devices 25 and 26 so that the prepaid card is recognized as genuine. Only then can the database communicate.
  • the participant can use the keyboard to send 16 queries to the database or provide information to the database.
  • the bits 29 generated by the keyboard are also linked in the computer 29 to the identification drawing information of the card. This link is defined by the same arithmetic function as the link between the variable data of the card and the identification information.
  • the data of the keyboard 16 are therefore delivered in encrypted form to the linking device 18 of the database 11.
  • the linking device 18 is in principle constructed in exactly the same way as the computer 29 of the subscriber station.
  • Logic device 18 and computer 29 contain the same arithmetic logic function.
  • the database sends the identification information of the authorization card to the link device 18 from the subscriber station, so that the link device 18 is then able to decode the card-specific mixed information coming from the subscriber station.
  • Data that are queried from the database 11 are encrypted in the encryptor 18 in the same way, that is to say with the predetermined encryption function, taking into account the identification information of the authorization card.
  • mixed data are delivered to the subscriber station 15, which cannot be deciphered without knowledge of the encryption function and the identification information of the card in question.
  • This mixed information can be decrypted at the subscriber station 15 and then sent to the printer 17 so that it prints the useful information in a pure form.
  • the mixing information can also be fed directly to a magnetic recording device 20 where it is recorded. The recording of the recording device 20 cannot be called up without the subscriber station 15 and without the identification information of the card in question, so that the content of the recording device 20 is secured against unauthorized removal.
  • the subscriber station 15 must be set in function with the aid of the authorization card, so that the recorded mixed information can be decrypted and the pure useful information can be displayed on the screen 19.
  • the system described offers comprehensive protection of the subscriber station against misuse by third parties, for example through unauthorized commissioning.
  • the information transmission path is secured by subscriber-specific encryption or nesting of the useful information with the identification information. It is impossible for unauthorized persons to query personal, discrete data from the database.
  • the invention enables the setting up of public subscriber systems for a telecommunications system for self-service with payment of charges via prepaid card systems.
  • the variable information contained on the authorization card can represent an account balance that initially corresponds to the issue price of the authorization card.
  • the account balance or the credit recorded on the authorization card is reduced. Furthermore, the user of the database can be clearly identified on the basis of the identification information, so that the usage fee can also be billed separately.
  • the extensive protection of the data transmission system against misuse makes it possible to use the system to conclude legal transactions, such as making binding bookings, placing orders or making sales.

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Abstract

In a data transmission system comprising at least a data bank, data may be called from a subscriber station. In order that first data may be called by a first circle of authorized subscribers and that other data may be called only by a second circle of authorized subscriber, the subscriber station has a read out apparatus which authorizes the data call only when the data which may be read out from an authorization card to be inserted in the apparatus fulfil predetermined testing criteria.

Description

Datenübertragungssystem Data transmission system
Die Erfindung betrifft ein Datenübertragungssystem mit mindestens einer Datenbank und mindestens einer Teilnehmerstelle, über die Daten der Datenbank abfraσbar sind.The invention relates to a data transmission system with at least one database and at least one subscriber station, via which data from the database can be queried.
Es ist bekannt, beispielsweise über Telefonverbindungen Teilnehmerstellen mit einer zentralen Datenbank zu verbinden und auf diese Weise eine Kommunikation zwischen Teilnehmerstelle und Datenbank herzustellen. Die Teilnehmerstelle kann beispielsweise einen Bildschirm oder einen Drucker aufweisen, um die übermittelten Daten sichtbar zu machen.It is known to connect subscriber stations to a central database, for example via telephone connections, and in this way to establish communication between the subscriber station and the database. The subscriber station can, for example, have a screen or a printer in order to make the transmitted data visible.
Eine Schwierigkeit besteht darin, daß bestimmte Daten einer Datenbank in der Regel nur einem ausgewählten Kreis von Teilnehmern zugänglich gemacht werden sollen, während andere Daten, z.B. der Stand eines Bankkontos, nur von einem einzelnen Teilnehmer abgerufen werden dürfen. Entscheidend für die Berechtigung zum Abrufen von Daten kann ferner die Tatsache sein, ob der betreffende Teilnehmer eine Gebühr entrichtet hat.One difficulty is that certain data in a database is usually only a selected one Circle of participants should be made accessible, while other data, such as the status of a bank account, may only be accessed by a single participant. The fact that the participant in question has paid a fee can also be decisive for the authorization to access data.
Von Verkaufs- und Dienstleistungsautomaten her ist es bekannt, Berechtigungskarten zu verwenden, die in den Automaten eingesteckt und von diesem zunächst auf Echtheit überprüft werden. Diese Berechtigungskarten können auch die Funktion von Wertkarten haben, die einen bestimmten Geldwert repräsentieren. Bei der Benutzung eines Automaten wird von dem auf der Karte aufgezeichneten Guthaben der Kaufpreis abgezogen und anschließend das neue Guthaben aufgezeichnet.From vending machines and service machines, it is known to use authorization cards which are inserted into the machine and first checked for authenticity by the machine. These authorization cards can also function as prepaid cards that represent a certain monetary value. When using a machine, the purchase price is deducted from the credit recorded on the card and then the new credit is recorded.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Datenübertragungssystem der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem die Teilnehmerstellen gegen unberechtigte Benutzung geschützt sind.The object of the invention is to provide a data transmission system of the type mentioned in the introduction, in which the subscriber stations are protected against unauthorized use.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Teilnehmerstelle ein Lesegerät für maschinenlesbare Berechtigungskarten aufweist, welches die Datenabfrage nur dann zuläßt, wenn ihm eine bestimmte Prüfkriterien erfüllende Berechtigungskarte zugeführt wird.To achieve this object, it is provided according to the invention that the subscriber station has a reader for machine-readable authorization cards, which only permits data interrogation if an authorization card fulfilling certain test criteria is supplied to it.
Auf diese Weise ist zunächst sichergestellt, daß nur solche Personen die Datenbank abfragen können, die im Besitz einer Berechtigungskarte sind. Die Benutzung der Berechtigungskarte kann durch Entwertung registriert werden, so daß eine Berechtigungskarte nur eine begrenzt häufige Benutzung der Datenbank zuläßt.In this way it is first ensured that only those persons who have an authorization card can query the database. The use of the authorization card can be registered by cancellation, so that an authorization card only allows limited use of the database.
Eine besondere Schwierigkeit stellt die Sicherung der in der Datenbank enthaltenen Informationen gegen unberechtigte Abfrage dar. Um diese Sicherheit zu ermöglichen, können in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung die Berechtigungskarten individuelle Kennzeichnungsinformationen tragen, die von dem Lesegerät erfaßt und einem an der Teilnehmerstelle vorgesehenen Rechner sowie der Datenbank zugeführt werden. Die Datenbank enthält einen Verschlüßler, der die von der Datenbank ausgegebenen Nutzinformationen durch reversible Verknüpfung mit der Kennzeichnungsinformation vermischt und der Rechner stellt mit Hilfe einer inversen Verknüpfung aus dem Informationsgemisch die Nutzinformation wieder her.A particular difficulty is securing the information contained in the database against unauthorized querying. In order to enable this security, in an advantageous development of the invention, the authorization cards can carry individual identification information that is recorded by the reading device and a computer provided at the subscriber station and the database are fed. The database contains an encryptor, which mixes the useful information output from the database by reversibly linking it with the identification information, and the computer uses an inverse link to restore the useful information from the information mixture.
Hierbei besteht an der Datenbank die Möglichkeit einer Selektion, durch die sichergestellt ist, daß der Teilnehmer ausschließlich Zugang zu solchen Daten hat, die er entsprechend seiner Kennzeichnungsinformation abrufen darf. An der Datenbank wird nicht nur der abrufende Teilnehmer anhand seiner Kennzeichnungsinformation registriert, sondern die Kennzeichnungsinformation gibt außerdem Aufschluß über den Berechtigungsumfang. Schließlich erfüllt die ^Kennzeichnungsinformation noch einen weiteren Zweck. Sie wird, nämlich in dem Verschlüßler nach einer bestimmten Verknüpfung oder Funktion mit der Nutzinformation verknüpft, so daß zum Teilnehmer nicht die reine Nutzinformation übertragen wird, sondern ein Datengemisch, das aus der Nutzinformation und der Kennzeichnungsinformation besteht. Die Funktionen, nach denen die Verschlüß lung und die Entschlüßlung des Datengemisches erfolgt, sind in dem Rechner bzw. dem Verschlüßler gespeichert bzw. verdrahtet.Here, there is the possibility of a selection on the database, by which it is ensured that the subscriber only has access to data which he can call up according to his identification information. Not only is the retrieving subscriber registered in the database on the basis of his identification information, but the identification information also provides information about the scope of authorization. Finally, the ^ labeling information serves another purpose. It is linked to the user information, namely in the encryptor according to a specific link or function, so that the user information is not transmitted to the subscriber, but rather a data mixture consisting of the user information and the identification information. The functions by which the fastener tion and the decryption of the data mixture takes place, are stored or wired in the computer or the encryptor.
Damit ein Benutzer die von der Datenbank abgerufenen Daten erhält, ist also an der Teilnehmerstelle eine Dechiffrierung erforderlich. Die Daten können also nicht durch Anzapfen oder "Mithören" von unberechtigten Personen erhalten werden. Das Datenübertragungssystem arbeitet vorzugsweise unter Zuhilfenahme des öffentlichen Fernsprechnetzes. In diesem Fall kann jedem Telefonteilnehmer durch entsprechende gerätetechnische Ausrüstung die Möglichkeit gegeben werden, unter Anwendung einer Berechtigungskarte Daten aus der Datenbank zu empfangen und auch Daten an die Datenbank abzugeben.So that a user receives the data retrieved from the database, decryption is required at the subscriber station. The data cannot be obtained by tapping or "listening" to unauthorized persons. The data transmission system preferably works with the aid of the public telephone network. In this case, each telephone subscriber can be given the possibility to receive data from the database using an authorization card and also to provide data to the database using appropriate equipment.
So ist es möglich, allgemeines Wissen, Literatur, aktuelle Informationen usw. aus der Datenbank zu erhalten. Darüber hinaus können auch Kaufhäuser, Banken und der Versandhandel angeschlossen werden. Der Teilnehmer kann beispielsweise durch Anwählen des Computers einer Fluggesellschaft auf Anfrage erfahren, ob ein bestimmter Flug ausgebucht ist. Ist dies nicht der Fall, dann kann er eine Buchung vornehmen, wozu natürlich an der Teilnehmerstelle ein entsprechendes Dateneingabegerät in Form einer Tastatur erforderlich ist. Auch Geldüberweisungen sind auf diese Weise möglich. In jedem Fall erfolgt die Datenübertragung in Form verschlüsselter Daten, bei denen die zu übertragenden Daten durch die Kennzeichnungsinformation modifiziert sind.This makes it possible to obtain general knowledge, literature, current information, etc. from the database. In addition, department stores, banks and mail order companies can also be connected. Upon request, the subscriber can find out, for example, by selecting an airline's computer, whether a particular flight is fully booked. If this is not the case, he can make a booking, which of course requires a corresponding data input device in the form of a keyboard at the subscriber station. Money transfers are also possible in this way. In any case, the data is transmitted in the form of encrypted data in which the data to be transmitted are modified by the identification information.
Um eine zusätzliche Sicherheit gegen mißbräuchliche Benutzung der Berechtigungskarte zu erzielen, kann ferner vorgesehen sein, daß die Berechtigungskarte nur dann die Dateneingabe und Datenausgabe der Datenbank veranlaßt, wenn zusätzlich eine bestimmte Kennzahl an der Tastatur der Teilnehmerstelle eingegeben wird. Auf diese Weise ist eine mißbräuchliche Benutzung der Berechtigungskarte (auch wenn diese verlorengeht oder gestohlen wird) praktisch ausgeschlossen.In order to achieve additional security against misuse of the authorization card, furthermore it should be provided that the authorization card only prompts the data input and data output of the database if a specific code is additionally entered on the keyboard of the subscriber station. In this way, misuse of the authorization card (even if it is lost or stolen) is practically impossible.
Der Verschlüßler und der Rechner können derart ausgebildet sein, daß sie eine Verschachtelung bzw. Entschachtelung der Bits der Kennzeichnungsinformation mit den Bits der Nutzinformation vornehmen. Dabei werden die Bits der Kennzeichnungsinformation an gezielten Stellen zwischen die Bits der Nutzinformation gestreut, so daß ohne Kenntnis der Gesetzmäßigkeit der Verschachtelung keine dieser beiden Informationen aus dem Mischsignal selektiert werden kann.The encryptor and the computer can be designed such that they interleave or deinterleave the bits of the identification information with the bits of the useful information. The bits of the identification information are scattered at specific locations between the bits of the useful information, so that neither of these two items of information can be selected from the mixed signal without knowing the law of the interleaving.
Eine noch bessere und gegen unberechtigte Dechiffrierung sicherere Verschlüßlungsart ergibt sich, wenn der Verschlüßler und der Rechner derart ausgebildet sind, daß sie eine algebraische Verknüpfung bzw. Entknüpfung vonAn even better type of encryption, which is safer against unauthorized decryption, is obtained if the encryptor and the computer are designed in such a way that they are algebraically linked or unlinked from
Kennzeichnungsinformation und Nutzinformation vornehmen. Die Verknüpfung kann im einfachsten Fall aus einer Summierung oder einer Subtraktion bestehen.Make labeling information and useful information. In the simplest case, the link can consist of a summation or a subtraction.
Um die Berechtigungskarte gegen unbefugte Nachahmungen zu schützen, enthält sie vorzugsweise zwei Informationsgruppen, die separat lesbar und dem Rechner zuführbar sind. Die erste Informationsgruppe kann kartenspezifisch und unveränderbar sein, während die zweite Informationsgruppe aus einem Informationsgemisch aus Daten, die der ersten Informationsgruppe entsprechen, und variablen Daten besteht. Als variable Daten können beispielsweise der Kontenstand des Kontos des Karteninhabers bzw. das Datum der letzten Benutzung der Karte aufgezeichnet werden. Diese variablen Daten werden mit den kartenspezifischen Daten gemischt. Bei den kartenspezifischen Daten handelt es sich um Parameter, die von Karte zu Karte unterschiedlich sind, beispielsweise um die Position einer optischen Markierung auf der Karte, eine individuelle Kartennummer o.dgl.In order to protect the authorization card against unauthorized copying, it preferably contains two information groups which can be read separately and fed to the computer. The first information group can be card-specific and unchangeable, while the second information group consists of an information mixture of data that the correspond to the first information group, and variable data exists. For example, the account balance of the cardholder's account or the date of the last use of the card can be recorded as variable data. This variable data is mixed with the card-specific data. The card-specific data are parameters which differ from card to card, for example the position of an optical marking on the card, an individual card number or the like.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist diejenige Funktion, nach der der Verschlüßler die Kennzeichnungsinformation mit der Nutzinformation verknüpft, die gleiche wie diejenige Funktion, nach der auf der Karte die erste Informationsgruppe mit den variablen Daten verknüpft ist. Der Rechner kann in diesem Fall sowohl die Prüfung derIn an advantageous development of the invention, the function according to which the encryptor links the identification information with the useful information is the same as the function according to which the first information group on the card is linked to the variable data. In this case, the calculator can both test the
Karte auf Echtheit vornehmen als auch die Dechiffrierung der von der Datenbank gelieferten Daten durchführen. Die Kennzeichnungsinformation der Karte entspricht wenigstens teilweise der ersten Informationsgruppe, kann aber zusätzlich noch weitere Signale enthalten.Make the card authentic and decrypt the data supplied by the database. The identification information on the card at least partially corresponds to the first information group, but may additionally contain further signals.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the figures.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 ein Blockschaltbild des Datenübertragungssystems,FIG. 1 shows a block diagram of the data transmission system,
Figur 2 eine Ansicht des Kartenlesegerätes und einer Karte an der Teilnehmerstelle und Figur 3 anhand eines Blockschaltbildes den Informationsverlauf an der Teilnehmerstelle.Figure 2 is a view of the card reader and a card at the subscriber station and Figure 3 uses a block diagram to show the information flow at the subscriber station.
Gemäß Figur 1 ist an das öffentliche Fernsprechnetz 10 eine Datenbank 11 in Form eines Großcomputers angeschlossen. An einen Fernsprech-Teilnehmeranschluß 12, an den ein Telefonapparat 13 angeschlossen ist, ist über ein Kopplungsgerät 14 außerdem die Teilnehmerstelle 15 angeschlossen. Diese ist ihrerseits mit einer Tastatur 16 und einem Drucker 17 verbunden.According to FIG. 1, a database 11 in the form of a large computer is connected to the public telephone network 10. The subscriber station 15 is also connected to a telephone subscriber line 12 to which a telephone set 13 is connected via a coupling device 14. This in turn is connected to a keyboard 16 and a printer 17.
Die Datenbank 11 hat Zugriff zu einer Vielzahl von Speichern 17, in denen abrufbare Daten von Banken, Reisebüros, Kaufhäusern, Archiven usw. gespeichert sind. Diese Daten werden von der Datenbank aber nicht direkt an das Telefonnetz abgegeben, sondern in verschlüsselter Form. Um dies zu erreichen, befindet sich am Ausgang der Datenbank ein Verschlüßler 18.The database 11 has access to a large number of memories 17, in which retrievable data from banks, travel agencies, department stores, archives etc. are stored. However, this data is not sent directly from the database to the telephone network, but in encrypted form. To achieve this, an encryptor 18 is located at the exit of the database.
Um die an die Teilnehmerstelle gelieferten Daten sichtbar zu machen, kann ferner an die Teilnehmerstelle in Bildschirmgerät 19 angeschlossen sein. Zur Aufzeichnung der verschlüsselten Daten dient ein Magnetbandgerät 20, das an den Ausgang des Kopplungsgerätes 14 angeschlossen ist.In order to make the data delivered to the subscriber station visible, it can also be connected to the subscriber station in the display device 19. A magnetic tape device 20, which is connected to the output of the coupling device 14, is used to record the encrypted data.
Die Teilnehmerstelle 15 wird durch Einstecken einer Berechtigungskarte 21 in ein Kartenleseσerüt 22 (Figur 2) in Funktion gesetzt. Die Berechtigungskarte 21 weist eine längslaufende Informationsspur 23 aus magnetisierbarem Material auf, sowie einen zwischen zwei Kartenschichten eingelegten Lochstreifen 24, der durch seine Lochung eine Reihe von kartenspezifischen Informationen trägt. Der Lochstreifen 24 ist kürzer als die Kartenlänge, so daß seine räumliche Anordnung in Längsrichtung der Karte variieren kann. Bei der Kartenherstellung ist dafür gesorgt, daß die Anordnung des Lochstreifens auf der Karte in Kartenlängsrichtung streut, so daß der Abstand a der Vorderkante des Lochstreifens von der Vorderkante der Karte eine der Größen zur individuellen Kennzeichnung der Karte ist. Dieser Abstand wird in dem Kartenlesegerät 22 zusätzlich zu den auf der Karte enthaltenen Binärinformationen ermittelt. Alternativ kann auch der Abstand der ersten Lochreihe des Lochstreifens von dem vorderen Kartenrand ermittelt werden.The subscriber station 15 is activated by inserting an authorization card 21 into a card reader unit 22 (FIG. 2). The authorization card 21 has a longitudinal information track 23 made of magnetizable material, as well as a perforated strip 24 inserted between two card layers, which carries a series of card-specific information through its perforation. The Paper tape 24 is shorter than the card length, so that its spatial arrangement can vary in the longitudinal direction of the card. In card production, it is ensured that the arrangement of the punched tape on the card scatters in the longitudinal direction of the card, so that the distance a of the leading edge of the punched tape from the leading edge of the card is one of the sizes for individually identifying the card. This distance is determined in the card reader 22 in addition to the binary information contained on the card. Alternatively, the distance of the first row of holes of the tape from the front edge of the card can be determined.
Die Abtastung des im Innern der Karte befindlichen Lochstreifens 24 erfolgt mit geeigneter Strahlung, für die das Kartenmaterial durchlässig, der Lochstreifen aber undurchlässig ist, von der Lesevorrichtung 25. Eine Abstandsermittlungseinrichtung 26 ermittelt den Abstand a der Vorderkante des Lochstreifens von der Vorderkante der Berechtigungskarte.The paper tape 24 located inside the card is scanned with suitable radiation, for which the card material is transparent but the paper tape is opaque, by the reading device 25. A distance determining device 26 determines the distance a of the front edge of the paper tape from the front edge of the authorization card.
Der Inhalt der Magnetspur 23 wird von einem Lesekopf 27 gelesen, während die Beschriftung der Magnetspur 23 mitThe content of the magnetic track 23 is read by a read head 27, while the labeling of the magnetic track 23 with
Impulsen durch den magnetischen Schreibkopf 28 erfolgt.Pulses are made by the magnetic write head 28.
Auf der Magnetspur 23 befindet sich die variable Information (Nutzinformation), die gelöscht und ggf. in geänderter Form neu aufgezeichnet werden kann und zusätzlich mit der Kennzeichnungsfunktion der speziellen Karte durch eine arithmetische Funktion verknüpft ist. Die Magnetspur 23 enthält somit eine Mischinformation, aus der die variable Information nur herausgefiltert werden kann, indem eine Entknüpfung erfolgt. Die Kennzeichnungsinformation der Karte besteht aus einem Lochmuster an einer bestimmten Stelle des Lochstreifens 24 und zusätzlich aus dem Abstand a. In dem Rechner 29 ist eine geeignete eindeutig reversible arithmetische Funktion realisiert, durch die variable Information mit der Kennzeichnungsinformatiorf der Karte verknüpft ist, um die auf die Magnetspur 23 aufzuzeichnende chiffrierte Mischinformation zu ergeben. Wir die von dem Lesekopf 27 gelesene Mischinformation mit der genannten arithmetischen Funktion entknüpft, so entsteht die Kennzeichnungsfunktion, die mit der von den Vorrichtungen 25 und 26 gelesenen Kennzeichnungsfunktion übereinstimmen muß, damit die Wertkarte als echt anerkannt wird. Erst dann wird die Kommunikation der Datenbank möglich.The variable information (useful information) is located on the magnetic track 23, which can be deleted and, if necessary, re-recorded in a changed form and is additionally linked to the identification function of the special card by an arithmetic function. The magnetic track 23 thus contains mixed information from which the variable information can only be filtered out by one Unlinking is done. The identification information of the card consists of a hole pattern at a specific point on the tape 24 and additionally from the distance a. A suitable, clearly reversible arithmetic function is implemented in the computer 29, by means of which variable information is linked to the identification information of the card in order to produce the encrypted mixed information to be recorded on the magnetic track 23. If the mixed information read by the read head 27 is combined with the arithmetic function mentioned, the identification function arises, which must correspond to the identification function read by the devices 25 and 26 so that the prepaid card is recognized as genuine. Only then can the database communicate.
Der Teilnehmer kann über die Tastatur 16 Anfragen an die Datenbank richten oder Informationen an diese abgeben. Hierbei findet in dem Rechner 29 ebenfalls eine Verknüpfung der von der Tastatur erzeugten Bits mit der KennZeichnungsinformation der Karte statt. Diese Verknüpfung ist durch dieselbe arithmetische Funktion definiert, wie die Verknüpfung der variablen Daten der Karte mit der Kennzeichnungsinformation. Die Daten der Tastatur 16 werden also in verschlüsselter Form an die Verknüpfungsvorrichtung 18 der Datenbank 11 abgegeben.The participant can use the keyboard to send 16 queries to the database or provide information to the database. In this case, the bits 29 generated by the keyboard are also linked in the computer 29 to the identification drawing information of the card. This link is defined by the same arithmetic function as the link between the variable data of the card and the identification information. The data of the keyboard 16 are therefore delivered in encrypted form to the linking device 18 of the database 11.
Die Verknüpfungsvorrichtung 18 ist im Prinzip genauso aufgebaut wie der Rechner 29 der Teilnehmerstelle. Verknüpfungsvorrichtung 18 und Rechner 29 enthalten dieselbe arithmetische Verknüpfungsfunktion. Zu Beginn einer Kommunikation zwischen einer Teilnehmerstelle und der Datenbank wird von der Teilnehmerstelle die Kennzeichnungsinformation der Berechtigungskarte an die Verknüpfungseinrichtung 18 gegeben, so daß die Verknüpfungseinrichtung 18 dann imstande ist, die kartenspezifische Dechiffrierung der von der Teilnehmerstelle kommenden Mischinformation vorzunehmen.The linking device 18 is in principle constructed in exactly the same way as the computer 29 of the subscriber station. Logic device 18 and computer 29 contain the same arithmetic logic function. At the start of communication between a subscriber station and The database sends the identification information of the authorization card to the link device 18 from the subscriber station, so that the link device 18 is then able to decode the card-specific mixed information coming from the subscriber station.
Daten, die aus der Datenbank 11 abgefragt werden, werden in dem Verschlüßler 18 in der gleichen Weise verschlüsselt, also mit der vorgegebenen Verschlüsselungsfunktion unter Berücksichtigung der Kennzeichnungsinformation der Berechtigungskarte. Auf diese Weise werden an die Teilnehmerstelle 15 Mischdaten abgegeben, die ohne Kenntnis der Verschlüsselungsfunktion und der Kennzeichnungsinformation der betreffenden Karte nicht dechiffriert werden können. Diese Mischinformation kann an der Teilnehmerstelle 15 entschlüsselt und anschließend an den Drucker 17 abgegeben werden, damit dieser die Nutzinformation in reiner Form ausdruckt. Die Mischinformation kann auch direkt auf ein magnetisches Aufzeichnungsgerät 20 gegeben werden, wo sie aufgezeichnet wird. Die Aufzeichnung des Aufzeichnungsgerätes 20 ist ohne die Teilnehmerstelle 15 und ohne die Kennzeichnungsinformation der betreffenden Karte nicht abrufbar, so daß der Inhalt der Aufzeichnungsvorrichtung 20 gegen unberechtigte Entnahme gesichert ist. Soll der Inhalt des Aufzeichnungsgerätes 20 sichtbar gemacht werden, dann muß mit Hilfe der Berechtigungskarte die Teilnehmerstelle 15 in Funktion gesetzt werden, so daß eine Dechiffrierung der aufgezeichneten Mischinformation und eine Anzeige der reinen Nutzinformation auf dem Bildschirm 19 erfolgen kann. Das beschriebene System bietet eine umfassende Sicherung der Teilnehmerstelle gegen Mißbrauch durch Dritte, z.B. durch unberechtigte Inbetriebnahme. Durch teilnehmerspezifische Chiffrierung bzw. Verschachtelung der Nutzinformation mit der Kennzeichnungsinformation wird der Informationsübertragungsweg gesichert. Das Abfragen persönlicher diskreter Daten von der Datenbank durch unberechtigte Personen ist unmöglich. Die Erfindung ermöglicht die Einrichtung öffentlicher Teilnehmeranlagen für ein TeleKommunikationssystem zur Selbstbedienung mit Gebührenentrichtung über Wertkartensysteme. So kann beispielsweise die variable Information, die auf der Berechtigungskarte enthalten ist, einen Kontostand repräsentieren, der zunächst dem Abgabepreis der Berechtigungskarte entspricht. Bei jeder Inanspruchsnahme der Datenbank wird der Kontenstand bzw. das Guthaben, das auf der Berechtigungskarte aufgezeichnet ist, verringert. Ferner ist eine eindeutige Identifizierung des Benutzers der Datenbank aufgrund der Kennzeichnungsinformation möglich, so daß die Abrechnung der Benutzungsgebühr auch separat erfolgen kann. Die umfangreiche Sicherung des Datenübertragungssystems gegen Mißbrauch macht es möglich, durch Benutzung des Systems Rechtsgeschäfte abzuschließen, wie z.B. verbindliche Buchungen vorzunehmen, Bestellungen aufzugeben oder Verkäufe zu tätigen. Data that are queried from the database 11 are encrypted in the encryptor 18 in the same way, that is to say with the predetermined encryption function, taking into account the identification information of the authorization card. In this way, mixed data are delivered to the subscriber station 15, which cannot be deciphered without knowledge of the encryption function and the identification information of the card in question. This mixed information can be decrypted at the subscriber station 15 and then sent to the printer 17 so that it prints the useful information in a pure form. The mixing information can also be fed directly to a magnetic recording device 20 where it is recorded. The recording of the recording device 20 cannot be called up without the subscriber station 15 and without the identification information of the card in question, so that the content of the recording device 20 is secured against unauthorized removal. If the content of the recording device 20 is to be made visible, the subscriber station 15 must be set in function with the aid of the authorization card, so that the recorded mixed information can be decrypted and the pure useful information can be displayed on the screen 19. The system described offers comprehensive protection of the subscriber station against misuse by third parties, for example through unauthorized commissioning. The information transmission path is secured by subscriber-specific encryption or nesting of the useful information with the identification information. It is impossible for unauthorized persons to query personal, discrete data from the database. The invention enables the setting up of public subscriber systems for a telecommunications system for self-service with payment of charges via prepaid card systems. For example, the variable information contained on the authorization card can represent an account balance that initially corresponds to the issue price of the authorization card. Each time the database is used, the account balance or the credit recorded on the authorization card is reduced. Furthermore, the user of the database can be clearly identified on the basis of the identification information, so that the usage fee can also be billed separately. The extensive protection of the data transmission system against misuse makes it possible to use the system to conclude legal transactions, such as making binding bookings, placing orders or making sales.

Claims

A n s p r ü c h e Expectations
1. Datenübertragungssystem mit mindestens einer Datenbank und mindestens einer Teilnehmerstelle, über die Daten der Datenbank abfragbar sind, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Teilnehmerstelle (15) ein Lesegerät (22) für maschinenlesbare Berechtigungskarten (21) aufweist, welches die Datenabfrage nur dann zuläßt, wenn ihm eine bestimmte Prüfkriterien erfüllende Berechtigungskarte (21) zugeführt wird.1. Data transmission system with at least one database and at least one subscriber station, via which data from the database can be queried, characterized in that the subscriber station (15) has a reading device (22) for machine-readable authorization cards (21), which only permits data retrieval if it is an authorization card (21) which fulfills certain test criteria is supplied.
2. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechtigungskarten (21) individuelle Kεnnzeichnungsinformationen tragen, die von dem Lesegerät erfaßt und einem an der Teilnehmerstelle (15) vorgesehenen Rechner (29) sowie der Datenbank (11) zugeführt werden, daß die Datenbank (11) einen Verschlüßler (18) enthält, der die von der Datenbank ausgegebenen Nutzinformationen durch reversible Verknüpfung mit der Kennzeichnungsinformation vermiscnt, und daß der Rechner (29) mit Hilfe einer inversen Verknüpfung aus dem Informationsgemisch die Nutzinformation wiederherstellt.2. Data transmission system according to claim 1, characterized in that the authorization cards (21) carry individual identification information which is detected by the reader and fed to a subscriber station (15) provided computer (29) and the database (11) that the database (11) contains an encryptor (18) which mixes the useful information output by the database by reversible linking with the identification information, and that the computer (29) restores the useful information from the information mixture with the aid of an inverse link.
3. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlüßler (18) und der Rechner (29) derart ausgebildet sind, daß sie eine Verschachtelung bzw. Entschachtelung der Bits der Kennzeichnungsinformation mit den Bits der Nutzinformation vornehmen. 3. Data transmission system according to claim 1 or 2, characterized in that the encryptor (18) and the computer (29) are designed such that they carry out an interleaving or deinterleaving of the bits of the identification information with the bits of the useful information.
4. Datenübertragungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Verschlüssler (18) und der Rechner (29) derart ausgebildet sind, daß sie eine algebraische Verknüpfung bzw. Entknüpfung von Kennzeichnungsinformation und Nutzinformation vornehmen.4. Data transmission system according to claim 1 or 2, characterized in that the encryptor (18) and the computer (29) are designed such that they carry out an algebraic linkage or decoupling of identification information and useful information.
5. DatenübertragungsSystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechtigungskarte (21) zwei Informationsgruppen enthält, die separat lesbar und dem Rechner (29) zuführbar sind.5. Data transmission system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the authorization card (21) contains two information groups that can be read separately and fed to the computer (29).
6. Datenübertragungssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Informationsgruppe kartenspezifisch und unveränderbar ist und daß die zweite Informationsgruppe aus einem Informationsgemisch aus Daten, die der ersten Informationsgruppe entsprechen, und variablen Daten entsteht.6. Data transmission system according to claim 5, characterized in that the first group of information is card-specific and unchangeable and that the second group of information arises from an information mixture of data corresponding to the first group of information and variable data.
7. Datenübertragungssystem nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß diejenige Funktion, nach der der Verschlüssler (18) die Kennzeichnungsinformation mit der Nutzinformation verknüpft, diegleiche ist wie diejenige Funktion, nach der auf der Karte die erste Informationsgruppe mit den variablen Daten verknüpft ist.7. Data transmission system according to claims 2 and 5, characterized in that the function according to which the encryptor (18) links the identification information with the useful information, is the same as that function according to which the first information group on the card links the variable data is.
8. Datenübertragungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ausgang des Rechners (29) mit einem Schreibkopf (28) verbunden ist, der eine die zweite Informationsgruppe aufnehmende löschbare Informationsspur (23) auf der Karte (21) beschreibt. 8. Data transmission system according to one of the preceding claims, characterized in that an output of the computer (29) is connected to a write head (28) which describes an erasable information track (23) receiving the second information group on the card (21).
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