BENUTZUNGSZäHLER FüR CHIPKARTER2

B e s c h r e i b u n g

Die Erfindung betrifft eine Chipkarte mit zumindest einer Chipkartenfunktion, ein elektronisches Gerät, insbesondere ein Chipkartenterminal oder Computersystem mit einem Chipkarten-Lesegerät, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte und ein Verfahren zur Inbenutzungnahme einer Chipkarte.

Für die Freischaltung einer Chipkartenfunktion kann eine zuvorige Benutzeridentifi- zierung gegenüber der Chipkarte erforderlich sein, wie es aus dem Stand der Technik an sich bekannt ist. Die häufigste Benutzeridentifizierung ist die Eingabe einer geheimen Kennung, welche im Allgemeinen als PIN (Personal Identification Num- ber) oder als CHV (Card Holder Verification) bezeichnet wird. Solche Kennungen bestehen im Allgemeinen aus einer numerischen oder alphanumerischen Zeichen- kette. Zur Benutzeridentifizierung wird die Kennung von dem Benutzer auf der Tastatur eines Chipkarten-Terminals oder eines Computers, an den ein Chipkarten- Leser angeschlossen ist, eingegeben, und dann zu der Chipkarte gesendet. Diese vergleicht die eingegebene Kennung mit der gespeicherten Kennung und teilt dann das Ergebnis dem Terminal bzw. dem Computer durch Ausgabe eines entspre- chenden Signals mit.

Bei den PINs kann zwischen statischen und änderbaren Pins unterschieden werden. Eine statische PIN ist vom Benutzer nicht mehr veränderbar und muss von diesem auswendig gelernt werden. Ist sie bekannt geworden, dann muss der Kar- tenbenutzer seine Chipkarte zerstören, um Missbrauch durch Unbefugte zu unterbinden, und sich eine neue Chipkarte mit einer anderen statischen PIN besorgen. Ebenso braucht der Benutzer eine neue Chipkarte, wenn er oder sie die statische PIN vergessen hat.

Eine änderbare PIN kann vom Benutzer nach Belieben geändert werden. Zum ändern der PIN ist es aus Sicherheitsgründen immer notwendig, die aktuell gültige PIN mit zu übergeben, da sonst jede bestehende PIN durch einen Angreifer mit seiner eigenen ersetzt werden könnte.

Anders verhält es sich mit den so genannten Super-PINs oder PUKs (Personal Unlocking Key). Diese haben in der Regel mehr Stellen als die eigentliche PIN, und werden dazu benutzt, einen auf seinem Minimalwert stehenden Fehleingabezähler (wird auch als "Fehlbedienungszähler" bezeichnet) einer PIN wieder auf seinen initialen Maximalwert zurückzusetzen. Mit der PUK wird auch gleich eine neue PIN an die Chipkarte übergeben, weil ein zurückgesetzter Fehlbedienungszähler wenig nützt, wenn man die PIN vergessen hat. Und dies ist ja meist der Fall, wenn der Fehlbedienungszähler seinen Maximalwert erreicht hat. Für Chipkarten im Umfeld des Signaturgesetzes ist die Verwendung bzw. Anwendung von Super-PINs oder PUKs jedoch aus Sicherheitsgründen darauf beschränkt, dass lediglich der Fehlbedienungszähler zurückgesetzt wird. Eine neue PIN wird nicht übergeben. Hier muss eine neue Chipkarte beantragt werden, wenn die PIN vergessen wurde.

Es gibt auch Anwendungen, die Transport-PINs verwenden. Die Chipkarte wird mit einer zufälligen PIN personalisiert, welche der Kartenbenutzer in einem PIN-Brief erhält. Bei der ersten Eingabe wird er aber von der Chipkarte dazu aufgefordert, die personalisierte PIN durch seine eigene zu ersetzen. Bei einem ähnlichen Verfahren, „Null-PIN-Verfahren" genannt, wird die Chipkarte mit einer Trivial-PIN, wie etwa „0000" vorbelegt, und es wird ebenfalls von der Chipkarte bei der ersten Benutzung ein Wechsel erzwungen (vgl. hierzu auch DE 35 23 237 A1 , DE 195 07 043 A1 , DE 195 07 044 C2, DE 198 50 307 C2, EP 0 730 253 B1 ).

Aus der DE 198 50 307 C2 ist ein Verfahren zum Schutz vor Missbrauch bei Chip- karten bekannt. Die Chipkarte hat eine Erstnutzerfunktion, die bei der erstmaligen Benutzung der Daten und/oder Funktionen der Chipkarte die Vorgabe einer vom Benutzer beliebig wählbaren, persönlichen Geheimzahl (PIN) fordert, wobei durch die Eingabe der persönlichen Geheimzahl Daten und/oder Funktionen der Chipkarte automatisch in einen Benutzt-Status gesetzt werden. Eine spätere änderung der

persönlichen Geheimzahl wird durch einen übergeordneten Entsperrcode ermöglicht.

Chipkarten mit änderbarer PIN haben zwar gegenüber Chipkarten mit einer stati- sehen PIN den Vorteil, dass die Chipkarte unter Umständen nicht durch eine neue ersetzt werden muss, wenn der Benutzer die PIN vergessen hat, beispielsweise in dem mit Hilfe der PUK der Fehlbedienungszähler zurückgesetzt und eine neue PIN eingegeben wird. Dieses bietet den weiteren Vorteil, dass der Anwender die PIN auf einen Wert setzen kann, der sich für den Anwender leicht merken lässt. Allerdings ist eine solche Vorgehensweise für sicherheitskritische Anwendungen, insbesondere für die Vornahme von digitalen Signaturen und im Zahlungsverkehr aufgrund der eingeschränkten Sicherheit gegen Manipulationen nicht akzeptabel. Daher wird bei Anwendungen, die eine sehr hohe Sicherheit erfordern, eine Neueingabe der PIN mittel PUK in der Regel nicht erlaubt. Dies bedeutet, dass lediglich das Rücksetzen des Fehlbedienungszählers mit der PUK erlaubt ist. Der Nachteil ist hier wiederum, dass bei Vergessen der PIN die Chipkarte ersetzt werden muss.

Nach der zum Anmeldezeitpunkt unveröffentlichten DE 10 2007 008 652 derselben Anmelderin wird eine Erstnutzerfunktion der Chipkarte so ausgebildet, dass die Erstnutzerfunktion nach vorheriger Verwendung durch den Benutzer von ihrem Be- nutzt-Status rücksetzbar ist. Diese Rücksetzung von dem Benutzt-Status in den Erstbenutzungsstatus erfolgt auf eine sichere Art und Weise, nämlich durch Eingabe eines Codes. Die Rücksetzbarkeit der Erstnutzerfunktion in den Erstbenutzungsstatus nach vorheriger Benutzung ermöglicht die erneute Wahl einer Kennung zum Freischalten der Chipkartenfunktion, wenn der Benutzer beispielsweise die zunächst gewählte Kennung vergessen hat.

Nach der zum Anmeldezeitpunkt unveröffentlichten DE 10 2007 008 651 derselben Anmelderin wird eine Chipkarte geschaffen, in der zumindest zwei geheime Ken- nungen, beispielsweise zwei PINs, zum Schutz derselben Chipkarten-Funktion gespeichert sind. Dem berechtigten Benutzer der Chipkarte wird von dem Herausgeber der Chipkarte zunächst nur eine der Kennungen mitgeteilt. Wenn der Benutzer diese Kennung vergisst, so kann er eine Anforderung an den Herausgeber der

Chipkarte richten, um von dort die zweite auf seiner Chipkarte gespeicherte Kennung zu erhalten.

Nach der zum Anmeldezeitpunkt unveröffentlichten 10 2007 019 839.8-53 dersel- ben Anmelderin wird ein Verfahren zur Inbenutzungnahme einer Chipkarte geschaffen, wobei die Chipkarte einen Erstbenutzungsstatus und einen Benutztstatus einnehmen kann. Ein übergang von dem Erstbenutzungsstatus in den Benutztstatus ist irreversibel, wobei eine Freischaltung einer Chipkartenfunktion der Chipkarte nur in dem Benutztstatus möglich ist. Das Verfahren zur Inbenutzungnahme der Chip- karte beinhaltet die folgenden Schritte: Eingabe von Identifizierungsdaten in die Chipkarte, Speicherung der Identifizierungsdaten in der Chipkarte, Eingabe eines Kommandos in die Chipkarte zur Auslösung eines übergangs von dem Erstbenutzungsstatus in den Benutztstatus, wobei in der Chipkarte gespeicherten Identifizierungsdaten änderbar sind, wenn sich die Chipkarte in dem Erstbenutzungsstatus befindet.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Chipkarte, ein elektronisches Gerät mit einer Chipkarten-Schnittstelle sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte und ein Verfahren zur Inbenutzungnahme einer Chipkarte zu schaffen.

Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.

Nach Ausführungsformen der Erfindung wird eine Chipkarte mit zumindest einer Chipkartenfunktion geschaffen. Die Chipkarte hat einen Nutzungszähler zur Zählung der Anzahl von Nutzungen der Chipkartenfunktion. Beispielsweise wird der Nutzungszähler mit jeder Nutzung der Chipkartenfunktion inkrementiert oder dekremen- tiert, sodass der Zählerstand des Nutzungszählers der Anzahl der Nutzungen der Chipkartenfunktion proportional oder umgekehrt proportional ist. Erfindungsgemäß ist der Zählerstand des Nutzungszählers über eine Schnittstelle der Chipkarte auslesbar. Mit Hilfe des Zählerstands kann geprüft werden, ob sich die Chipkarte in einem Erstbenutzungsstatus befindet oder nicht.

Unter „Erstbenutzungsstatus" wird hier ein Status der Chipkarte verstanden, wonach die Chipkarte oder deren zumindest eine Chipkartenfunktion nach Auslieferung durch den Hersteller oder Herausgeber der Chipkarte nicht von einem Dritten be- nutzt worden ist, das heißt, die Chipkarte befindet sich in einem unversehrten, vertrauenswürdigen Lieferzustand, sodass der Empfänger der Chipkarte sicher sein kann, dass die Chipkarte zum Beispiel bei deren Transport nicht von einem Dritten abgefangen und benutzt und/oder manipuliert worden ist. Die überprüfung, ob sich eine gelieferte Chipkarte im Erstbenutzungsstatus befindet, ist für den Empfänger der Chipkarte besonders bei sicherheitskritischen Anwendungen wesentlich, insbesondere wenn es sich bei der Chipkartenfunktion um eine Signaturfunktion, eine Bezahlfunktion oder dergleichen handelt.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird geprüft, ob sich die Chipkarte in ihrem Erstbenutzungsstatus befindet, indem der aus der Chipkarte ausgelesene Ist- Zählerstand des Nutzungszählers mit einem Soll-Zählerstand verglichen wird, der an den autorisierten Benutzer der Chipkarte oder dessen Computer gesondert ü- bermittelt wird. Wenn der Ist-Zählerstand im Lieferzustand der Chipkarte dem Soll- Zählerstand gleicht, so bedeutet dies, dass die Chipkarte nach deren Auslieferung nicht benutzt worden ist, sodass sie sich in ihrem Erstbenutzungszustand befindet.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist die zumindest eine Chipkartenfunktion der Chipkarte unabhängig davon, ob sich die Chipkarte beziehungsweise die Chipkartenfunktion in ihrem Erstbenutzungsstatus befindet, freischaltbar und nutz- bar. Im Unterschied zum Stand der Technik ist also die Freischaltbarkeit der Chipkartenfunktion nicht mit dem übergang von dem Erstbenutzungsstatus in den Benutztstatus verknüpft. Dies ist ein wesentlicher Vorteil für die Testbarkeit der Chipkarte seitens des Herstellers oder Herausgebers vor der Auslieferung an den Benutzer.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat die Chipkarte Mittel zur Benutzeridentifizierung. Zur Benutzeridentifizierung wird auf der Chipkarte ein Referenzwert, wie zum Beispiel für eine PIN oder ein biometrisches Merkmal des Benutzers gespeichert. Zur Freischaltung der gewünschten Chipkartenfunktion muss der Benut-

zer die entsprechende PIN eingeben oder das entsprechende biometrische Merkmal erfassen lassen. Wenn die PIN beziehungsweise das biometrische Merkmal mit dem auf der Chipkarte gespeicherten Referenzwert übereinstimmt, so gilt der Benutzer als identifiziert, sodass die betreffende Chipkartenfunktion freigeschaltet wird.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist den Mitteln zur Benutzeridentifizierung ein Fehlbedienungs-Zähler zugeordnet. Der Fehlbedienungs-Zähler ist so ausgebildet, dass die Chipkartenfunktion bei Erreichung eines vorgegebenen Extremwerts des Zählerstands gesperrt wird. Beispielsweise wird mit jeder falschen Einga- be der PIN der Fehlbedienungs-Zähler inkrementiert oder dekrementiert, bis er einen vorgegebenen Maximal- beziehungsweise Minimalwert erreicht hat.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Soll-Zählerstand, den der Nutzungszähler der Chipkarte im Erstbenutzungszustand, das heißt im Lieferzustand, aufweisen soll, in einem elektronischen Speicher der Chipkarte selbst gespeichert. Der Soll-Zählerstand ist über die Schnittstelle der Chipkarte auslesbar, sodass der Ist-Zählerstand mit dem Soll-Zählerstand verglichen werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Signatur des Soll-Werts in der Chipkarte gespeichert sein. Die Signatur des Soll-Werts ist über die Schnittstelle der Chipkarte auslesbar, sodass sie von einem externen Gerät überprüft werden kann. Beispielsweise ist der Soll-Wert durch den Herausgeber oder Hersteller der Chipkarte digital signiert.

Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Chipkarte sind besonders vorteilhaft, da der übergang von dem Erstbenutzungsstatus in den Benutztstatus nicht zwin- gend mit der Vergabe zum Beispiel einer PIN durch den Benutzer gekoppelt ist. Dies hat den Vorteil, dass auf eine Transport-PIN oder die Wahl der PIN durch den Benutzer verzichtet werden kann. Die PIN kann dagegen herstellerseitig bereits bei der Personalisierung der Chipkarte vergeben werden.

Die Entkopplung des übergangs vom Erstbenutzungsstatus in den Benutztstatus von der Vergabe der PIN hat ferner den Vorteil einer verbesserten Testbarkeit der Chipkarte. Die verbesserte Testbarkeit ergibt sich daraus, dass die Chipkarte nach deren Personalisierung in ihrem gesamten Funktionsumfang testbar ist, wobei mit jedem Test der zumindest einen Chipkartenfunktion der dieser Chipkartenfunktion

zugeordnete Nutzungszähler je nach Ausführungsform inkrementiert oder dekre- mentiert wird. Der sich nach Durchführung aller Tests ergebende Zählerstand des Nutzungszählers wird als Soll-Zählerstand gespeichert, und zwar zum Beispiel auf der Chipkarte selbst und/oder in einer Datenbank oder es wird ein papierbasiertes oder elektronisches Dokument generiert, mit dem dieser Soll-Zählerstand gesondert an den autorisierten Benutzer der Chipkarte übertragen wird. Ein weiterer besonderer Vorteil ist dabei, dass die Anzahl der testweisen Nutzungen einer Chipkartenfunktion bei der Massenproduktion von Chipkarten von Chipkarte zu Chipkarte variiert werden kann, sodass Chipkarten unterschiedlicher Soll-Zählerstände ausgelie- fert werden.

Die verbesserte Testbarkeit einer erfindungsgemäßen Chipkarte und die Dokumentation der gegebenenfalls durchgeführten Tests mit einem Prüfprotokoll ermöglichen es, eventuelle Reklamationen zu verifizieren. Dies ermöglicht es insbesondere zu überprüfen, ob eine Fehlfunktion einer neu ausgelieferten Chipkarte auf einer Fehlbenutzung oder einem Produktionsfehler beruht. Dies ermöglicht es insbesondere ferner, die bisher übliche hohe Anzahl von Kulanzleistungen zum Austausch angeblich defekt gelieferter Chipkarten zu reduzieren.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung werden die testweisen Nutzungen der Chipkartenfunktion seitens des Herstellers protokolliert. Das daraus resultierende Test-Protokoll kann auf der Chipkarte und/oder einer externen Datenbank gespeichert werden. Um die Sicherheit weiter zu erhöhen, kann das Test-Protokoll mit dem privaten Schlüssel des Herstellers oder Herausgebers der Chipkarte signiert werden.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung hat die Chipkarte mehrere Chipkartenfunktionen, wobei der Erstbenutzungsstatus einer oder mehrerer dieser Chipkartenfunktionen durch Vergleich der Ist-Zählerstände der den Chipkartenfunktionen zu- geordneten Nutzungszähler mit den entsprechenden Soll-Zählerständen überprüft werden kann.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein elektronisches Gerät, wie zum Beispiel einen Chipkarten-Terminal oder ein Computersystem, mit einer Chipkarten-

Schnittstelle, mit einem Anwendungsprogramm zur Nutzung einer Chipkartenfunktion einer Chipkarte und einer Programmkomponente zur überprüfung, ob sich die Chipkarte in einem Erstbenutzungsstatus befindet, wobei die überprüfung anhand des Zählerstands eines der Chipkartenfunktion zugeordneten Nutzungszählers der Chipkarte erfolgt, und wobei die Chipkarten-Schnittstelle zum Auslesen des Zählerstands des Nutzungszählers aus der Chipkarte ausgebildet ist.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung verfügt das elektronische Gerät über Ausgabemittel, über die der Ist-Zählerstand des Nutzungszählers ausgegeben wer- den kann, wie zum Beispiel ein LCD-Display oder einen Computermonitor. Der Benutzer der Chipkarte und des elektronischen Geräts kann sich dann vom Erstbenutzungsstatus der Chipkarte überzeugen, indem er oder sie den angezeigten Ist- Zählerstand mit dem Benutzer auf gesondertem Wege übermittelten Soll- Zählerstand vergleicht. Beispielsweise hat der Benutzer den Soll-Zählerstand zu- sammen mit der Produktdokumentation der neu ausgelieferten Chipkarte zum Beispiel per Post oder auf elektronischem Wege erhalten.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung erfolgt der Vergleich zwischen dem Ist- Zählerstand des Nutzungszählers und dem Soll-Zählerstand automatisch durch das elektronische Gerät. Hierzu liest das elektronische Gerät den Soll-Wert von der Chipkarte. Alternativ oder zusätzlich fragt das elektronische Gerät den Soll- Zählerstand zum Beispiel über ein Computernetzwerk, insbesondere das Internet, von einer Datenbank ab. Für diese Datenbankabfrage kann ein Identifikator, der die Chipkarte und/oder deren Träger eindeutig identifiziert, als Datenbank- Zugriffsschlüssel verwendet werden. Bei diesem Identifikator kann es sich zum Beispiel um eine eindeutige ID, eine Kreditkartennummer oder einen Globally Unique ldentifier (GUID) der Chipkarte handeln.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung liest das elektronische Gerät die Signa- tur des Soll-Werts aus der Chipkarte und/oder aus der Datenbank, um die Signatur zu prüfen. Der für die Signaturprüfung erforderliche öffentliche Schlüssel des Herstellers der Chipkarte kann beispielsweise in dem elektronischen Gerät bereits gespeichert sein oder er wird von dem elektronischen Gerät von einem Verzeichnisserver, zum Beispiel über das Internet, abgefragt. Insbesondere kann der öffentliche

Schlüssel in der Datenbank gespeichert sein, die auch die Soll-Zählerstände beinhaltet.

Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist das elektronische Gerät zur Abfrage und Wiedergabe des gegebenenfalls beim Test der Chipkarte herstellerseitig erzeugten Test-Protokolls ausgebildet. Hierzu kann das elektronische Gerät das auf der Chipkarte gespeicherte Test-Protokoll auslesen und/oder von der externen Datenbank abfragen.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Chipkarte mit folgenden Schritten: Zurverfügungstellung eines Chipkarten-Rohlings mit einem Nutzungszähler für eine Chipkartenfunktion, testweise Benutzung der Chipkartenfunktion, wobei die Anzahl der Nutzungen durch den Nutzungszähler er- fasst wird, Speicherung des Zählerstands des Nutzungszählers nach Beendigung der testweisen Benutzung der Chipkartenfunktion.

Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind besonders vorteilhaft, da eine vollständige Prüfung der Chipkartenfunktion nach der Personalisierung und nach der Initialisierung der Mittel zur Benutzeridentifizierung, das heißt beispiels- weise nach Anlegen des so genannten PIN-Objekts, vollständig testbar ist. Beispielsweise wird herstellerseitig die Chipkartenfunktion freigeschaltet, indem ein zutreffender Referenzwert für die Benutzeridentifizierung eingegeben wird. Die Chipkartenfunktion wird dann ein- oder mehrfach benutzt, wobei die Testergebnisse protokolliert werden können. Die Anzahl der testweisen Nutzungen der Chipkarten- funktion kann zufällig oder pseudo-zufällig von Chipkarte zu Chipkarte bei der Massenproduktion von Chipkarten variiert werden.

In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Inbenutzungnahme einer Chipkarte mit folgenden Schritten: Auslesen eines Zählerstands eines Nut- zungszählers einer Chipkartenfunktion der Chipkarte über eine Chipkarten- Schnittstelle, Prüfung, ob sich die Chipkarte in ihrem Erstbenutzungsstatus befindet anhand des ausgelesenen Zählerstands.

Im Weiteren werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Chipkarte und eines erfindungsgemäßen elektronischen Geräts,

Figur 2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens,

Figur 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Chipkarte,

Figur 4 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Chipkarte.

Elemente der nachfolgenden Ausführungsformen, die einander entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet.

Die Figur 1 zeigt eine Chipkarte 100 mit einem Prozessor 102 zur Ausführung von Programminstruktionen 104 eines Chipkarten-Betriebssystems und von Programm- Instruktionen 106, durch die eine Chipkartenfunktion zur Verfügung gestellt wird. Bei der Chipkartenfunktion kann es sich um eine Signaturfunktion zur Generierung einer digitalen Signatur, eine Bezahlfunktion oder eine andere Chipkartenfunktion, insbesondere eine sicherheitskritische Chipkartenfunktion, handeln. Der Prozessor 102 kann auch zur Ausführung mehrerer verschiedener Chipkartenfunktionen vorgese- hen sein.

Zum Schutz der Chipkartenfunktion gegen unberechtigte Benutzung ist eine zuvorige Benutzeridentifizierung erforderlich. Hierzu hat die Chipkarte 100 ein Modul 108 zur Benutzeridentifizierung mit einem Speicher 110, in dem ein Referenzwert für die Benutzeridentifizierung gespeichert ist. Die Benutzeridentifizierung kann beispielsweise anhand einer sogenannten PIN erfolgen. In diesem Fall kann das Modul 108 mit dem ihm zugeordneten Referenzwert als sogenanntes PIN-Objekt realisiert sein. Bei dem Referenzwert handelt es sich dann um die zutreffende PIN.

Alternativ oder zusätzlich kann die Benutzeridentifizierung auch anhand anderer Merkmale erfolgen, insbesondere anhand biometrischer Merkmale des autorisierten Benutzers der Chipkarte 100. Beispielsweise hat das Modul 108 einen Sensor zur Erfassung eines biometrischen Merkmals des Benutzers, wie zum Beispiel einen FingerabdruckSensor. In dem Speicher 110 sind in diesem Fall als Referenzwert die zuvor von dem autorisierten Benutzer erfassten biometrischen Fingerabdruck- Merkmale gespeichert.

Zur Freischaltung der Chipkartenfunktion 106 muss sich der autorisierte Benutzer gegenüber der Chipkarte 100 identifizieren, indem er oder sie eine zutreffende Kennung eingibt, die mit dem gespeicherten Referenzwert übereinstimmt beziehungsweise es müssen von dem Benutzer biometrische Merkmale erfasst werden, die mit den gespeicherten Referenzmerkmalen hinreichend übereinstimmen. Erst nach der Freischaltung der Chipkartenfunktion kann diese verwendet werden.

Dem Modul 108 beziehungsweise dem PIN-Objekt ist ein Fehlbedienungs-Zähler 112 zugeordnet. Der Fehlbedienungs-Zähler wird mit jeder fehlerhaften Eingabe oder Erfassung eines Referenzwerts durch das Modul 108 inkrementiert oder dekrementiert bis er einen vorgegebenen Extremwert erreicht hat. Mit der Errei- chung dieses Extremwerts wird die Chipkartenfunktion gesperrt.

Beispielsweise hat der Fehlbedienungs-Zähler 112 einen initialen Zählerstand von 3. Mit jeder fehlerhaften Eingabe oder Erfassung der PIN bzw. des biometrischen Merkmals wird der Fehlbedienungs-Zähler um 1 dekrementiert, bis er den Zähler- stand 0 erreicht. Bei einem Zählerstand von 0 wird die Chipkartenfunktion gesperrt. Je nach Ausführungsform der Chipkarte 100 kann diese Sperrung irreversibel oder reversibel sein. In einer reversiblen Ausführungsform kann beispielsweise der Fehlbedienungs-Zähler 112 mit Hilfe einer PUK zurückgesetzt werden.

Der Chipkartenfunktion ist ferner ein Nutzungszähler 114 zugeordnet. Der Nutzungszähler 114 ist so ausgebildet, dass er mit jeder Verwendung der Chipkartenfunktion inkrementiert oder dekrementiert wird. Die Anzahl der bereits erfolgten Nutzungen der Chipkartenfunktion wird also durch den Zählerstand 116 des Nutzungszählers 114 wiedergegeben.

Beispielsweise wird die Chipkarte 100 zunächst als Chipkarten-Rohling hergestellt, wobei der Zählerstand 116 des Nutzungszählers 114 auf einem Maximalwert steht. Wenn der Nutzungszähler 114 beispielsweise eine Breite von 2 Byte hat, so ist der maximale Zählerstand 116, den der Chipkarten-Rohling aufweist, 2 ¹⁶ . Mit jeder Verwendung der Chipkartenfunktion wird der Zählerstand 116 dekrementiert, bis er schließlich 0 erreicht. Je nach Ausführungsform der Chipkarte 100 kann vorgesehen sein, dass keine weitere Verwendung der Chipkartenfunktion mehr möglich ist, wenn der Nutzungszähler einen Extremwert erreicht hat, das heißt in dem hier be- trachteten Ausführungsbeispiel auf 0 steht.

In anderen Ausführungsformen kann vorgesehen sein, dass der Nutzungszähler einen anderen initialen Wert, wie zum Beispiel 0 hat, von dem aus er inkrementiert oder dekrementiert wird, bis ein vorgegebenen Extremwert erreicht wird, indem die Chipkartenfunktion dann nicht mehr verwendbar ist.

Das Modul 108 mit dem ihm zugeordneten Referenzwert, der Fehlbedienungs- Zähler 112 und/oder der Nutzungszähler 114 können ganz oder teilweise als integraler Bestandteil des Chipkarten-Betriebssystems, das durch die Programminstruk- tionen 104 zur Verfügung gestellt wird, realisiert sein.

Die Chipkarte 100 hat eine Schnittstelle 118 zur Kommunikation mit einem elektronischen Gerät 120, bei dem es sich zum Beispiel um einen Chipkarten-Terminal oder einen Computer mit einem Chipkarten-Lesegerät handeln kann. Das elektroni- sehe Gerät 120 beziehungsweise dessen Chipkarten-Lesegerät hat eine Schnittstelle 122, die der Schnittstelle 118 entspricht. Ferner hat das elektronische Gerät 120 zumindest einen Prozessor zur Ausführung eines Anwendungsprogramms 124 mit zumindest einem Programmmodul 126 zum Aufruf der durch den Programminstruktionen 106 zur Verfügung gestellten Chipkartenfunktion der Chipkarte 100 sowie zur Ausführung eines Programmmoduls 128 zur Diagnose der Chipkarte 100, das heißt insbesondere zur Prüfung, ob sich die Chipkarte 100 in deren Erstbenutzungszu- stand befindet.

Das elektronische Gerät 120 kann eine Anzeige 130, wie zum Beispiel einen Computermonitor oder ein LCD-Display, aufweisen sowie eine Tastatur 132. Das elektronische Gerät 120 kann ferner eine Netzwerk-Schnittstelle aufweisen, um über ein Netzwerk 134, insbesondere ein Computernetzwerk, wie zum Beispiel das Internet, mit einem Servercomputer 136 zu kommunizieren. In dem Servercomputer 136 kann eine Datenbank 138 gespeichert sein, in der für jede von dem Hersteller herausgegebene Chipkarte 100 ein Soll-Wert und eine digitale Signatur dieses Soll- Werts gespeichert sind. Ein Datenbank-Zugriff auf den Soll-Wert und der dazugehörigen Signatur erfolgt mit einem Zugriffsschlüssel, der sich aus einem Merkmal der Chipkarte 100 eindeutig ergibt. Bei diesem Zugriffsschlüssel kann es sich um einen auf der Chipkarte 100 visuell oder maschinell erfassbaren Identifikator, wie zum Beispiel eine Kreditkartennummer oder eine andere Karten-ID handeln. Ferner können als Zugriffsschlüssel auch die persönlichen Angaben des berechtigten Benutzers der Chipkarte 100 dienen, wie zum Beispiel dessen Name, Adresse und/oder Geburtsdatum.

Wenn ein Benutzer die Chipkarte 100 von dem Herausgeber der Chipkarte 100 zum Beispiel per Post erhält, so möchte er oder sie sich vor der ersten Benutzung der Chipkarte 100 vergewissern, dass sich diese in ihrem Erstbenutzungsstatus befin- det, um sicher zu sein, dass kein Dritter unbefugt die Chipkarte 100 benutzt hat. Hierzu bringt der Benutzer die Chipkarte 100 mit dem elektronischen Gerät 120 in Verbindung, indem er beispielsweise die Chipkarte 100 in den Chipkarten-Leser des elektronischen Geräts 120 einführt. Der Benutzer ruft dann das Programmmodul 128 des Anwendungsprogramms 124 auf. Das Programmmodul 128 veranlasst daraufhin die übertragung eines Chipkarten-Kommandos von der Schnittstelle 122 zu der Schnittstelle 118 mit einem Lesezugriff auf den Zählerstand 116 des Nutzungszählers 114. Der Zählerstand 116 wird daraufhin von der Chipkarte 110 über die Schnittstelle 118 an die Schnittstelle 122 übertragen.

Der von der Chipkarte 100 ausgelesene Ist-Zählerstand 116 des Nutzungszählers 114 muss auf übereinstimmung mit einem Soll-Wert geprüft werden. Wenn der Ist- Zählerstand mit dem Soll-Wert übereinstimmt, so bedeutet dies, dass sich die Chipkarte 100 in deren Erstbenutzungsstatus befindet, und dass keine unbefugten Nutzungen Dritter erfolgt sind.

Gemäß einer Ausführungsform erhält der Benutzer diesen Soll-Wert in Form eines Dokuments 140. Bei dem Dokument 140 kann es sich um ein papierbasiertes Dokument handeln, auf dem Soll-Wert aufgedruckt ist. Bei dem Dokument 140 kann es sich auch um elektronisches Dokument handeln, das der Benutzer zum Beispiel per E-Mail erhält oder von einem Server-Computer herunterladen kann. Zur Erhöhung der Vertrauenswürdigkeit kann das elektronische Dokument 140 von dem Hersteller digital signiert sein.

Gemäß einer Ausführungsform wird der Ist-Zählerstand, der von der Chipkarte 100 ausgelesen worden ist, auf der Anzeige 130 angezeigt, sodass der Benutzer den Ist-Wert mit dem Soll-Wert vergleichen kann.

In einer weiteren Ausführungsform gibt der Benutzer über die Tastatur 132 einen Identifikator der Chipkarte 100 ein. Alternativ wird der Identifikator der Chipkarte 100 automatisch von dem elektronischen Gerät 120 erfasst oder er ist dort bereits gespeichert. Das Programmmodul 128 generiert dann eine Datenbankabfrage mit dem Identifikator als Zugriffsschlüssel. Diese Datenbankabfrage wird über das Netzwerk 134 an den Servercomputer 136 übertragen und von der Datenbank 138 ausge- führt. Als Antwort auf die Datenbankabfrage überträgt der Servercomputer 136 über das Netzwerk 134 den Soll-Wert und gegebenenfalls dessen Signatur an das elektronische Gerät 120.

Die Signatur des Soll-Werts wird gegebenenfalls von dem Programmmodul 128 au- tomatisch mit Hilfe des öffentlichen Schlüssels des Herstellers oder Herausgebers der Chipkarte 100 überprüft. Wenn die Signatur zutreffend ist, wird der aus der

Chipkarte 100 abgefragte Ist-Zählerstand 116 des Nutzungszählers 114 mit diesem

Soll-Wert verglichen; wenn der Ist-Zählerstand mit dem Soll-Wert übereinstimmt, so folgt daraus, dass sich die Chipkarte in deren Erstbenutzungsstatus befindet, was zum Beispiel über die Anzeige 130 dem Benutzer signalisiert wird.

Nachdem sich der Benutzer auf diese Art und Weise Sicherheit darüber verschafft hat, dass die Chipkarte 100 in deren Lieferzustand unversehrt ist, sich also in deren Erstbenutzungsstatus befindet, kann er zum Beispiel seine PIN über die Tastatur

132 eingeben, die über die Schnittstellen 122, 118 an das Modul 108 übertragen wird, um die Chipkartenfunktion bei übereinstimmung mit dem Referenzwert freizuschalten. Alternativ oder zusätzlich zur Eingabe der PIN wird beispielsweise ein biometrisches Merkmal des Benutzers unmittelbar von einem Sensor der Chipkarte 100 oder einem an das elektronische Gerät 120 angeschlossenen Sensor erfasst.

Die Figur 2 zeigt ein entsprechendes Flussdiagramm. In dem Schritt 200 erhält der Benutzer eine neue Chipkarte, zum Beispiel per Post. In dem Schritt 202 steckt der Benutzer seine neue Chipkarte in ein Karten-Lesegerät, um vor der erstmaligen Be- nutzung der Chipkarte zu prüfen, ob sich diese in ihrem Erstbenutzungszustand befindet. Hierzu wird in dem Schritt 204 der Ist-Zählerstand des Nutzungszählers der Chipkarte ausgelesen. In dem Schritt 206 wird überprüft, ob der Ist-Zählerstand mit dem Soll-Wert übereinstimmt. Gemäß Ausführungsformen der Erfindung wird der Soll-Wert gesondert an den autorisierten Benutzer der Chipkarte per Post oder auf elektronischem Weg übertragen oder unmittelbar von dessen elektronischen Gerät von einer Datenbank abgefragt. Ferner ist es auch möglich, dass der Soll-Wert auf der Chipkarte selbst abgespeichert und von der Chipkarte zur überprüfung auf übereinstimmung mit dem Ist-Zählerwert abgefragt wird (vergleiche hierzu die Ausführungsform der Figur 3).

Wenn die überprüfung in dem Schritt 206 ergibt, dass der Ist-Zählerstand des Nutzungszählers der Chipkarte mit dem Soll-Wert übereinstimmt, so bedeutet dies, dass sich die Chipkarte in deren Erstbenutzungsstatus befindet (Schritt 208). Wenn die beiden Werte nicht übereinstimmen, so bedeutet dies, dass sich die Chipkarte nicht in deren Erstbenutzungsstatus befindet (Schritt 210). In diesem Fall kann der Benutzer den Herausgeber oder Hersteller der Chipkarte entsprechend informieren und die übersendung einer neuen Chipkarte verlangen.

Die Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Chipkarte 100. Bei dieser Aus- führungsform ist der Soll-Wert 142 und dessen digitale Signatur 144 auf der Chipkarte 100 gespeichert. Bei der hier betrachteten Ausführungsform der Chipkarte 100 bilden die Programminstruktionen 106 eine Signaturfunktion zur Generierung einer digitalen elektronischen Signatur mit Hilfe eines kryptographischen Schlüsselpaares, welches dem berechtigten Benutzer der Chipkarte 100 zugeordnet ist, und wel-

ches aus einem öffentlichen Schlüssel 146 und einem privaten Schlüssel 148 besteht, wobei zumindest der private Schlüssel 148 in einem geschützten Speicherbereich der Chipkarte 100 gespeichert ist.

Zur überprüfung des Erstbenutzungszustands der Chipkarte 100 wird bei dieser Ausführungsform wie folgt vorgegangen: Der Zählerstand 116 des Nutzungszählers 114, der Soll-Wert 142 und dessen Signatur 144 werden über die Schnittstelle 118 an ein externes elektronisches Gerät (vergleiche zum Beispiel das elektronische Gerät 120 in der Ausführungsform der Figur 1 ) übergeben. Das elektronische Gerät überprüft die Signatur 144 mit Hilfe des öffentlichen Schlüssels des Herausgebers oder Herstellers der Chipkarte 100. Wenn die digitale Signatur 144 zutreffend ist, vergleicht daraufhin das elektronische Gerät den Zählerstand 116 mit dem Soll-Wert 142. Stimmen die beiden Werte, das heißt der Zählerstand 116 und der Soll-Wert 142, überein, so generiert das elektronische Gerät 120 ein Signal, welches den Erstbenutzungszustand gegenüber dem Benutzer signalisiert. Der Benutzer kann dann sicher sein, dass die Chipkarte 100 im Zeitraum zwischen deren Auslieferung und dem Empfang durch den Benutzer nicht durch Dritte benutzt worden ist.

Die Figur 4 zeigt ein Verfahren zur Herstellung von Ausführungsformen erfindungs- gemäßer Chipkarten. In dem Schritt 300 werden beispielsweise in einem Massenproduktionsverfahren Chipkarten-Rohlinge hergestellt. Diese können in Aufbau und Funktionsweise beispielsweise den Chipkarten in den Ausführungsformen der Figuren 1 und 3 entsprechen. Beispielsweise werden sämtliche Chipkarten-Rohlinge mit demselben initialen Zählerstand hergestellt. Wenn der Nutzungszähler beispielswei- se eine Breite von 2 Byte hat, können die initialen Zählerstände 0000 0000 0000 0000 oder 1111 1111 1111 1111 entsprechend 2 ¹⁶ möglichen Nutzungen der betreffenden Chipkartenfunktion hergestellt werden. Mit jeder Nutzung der Chipkartenfunktion wird der Zählerstand des Nutzungszählers inkrementiert bzw. dekremen- tiert, so lange bis der Zählerstand seinen jeweiligen Extremwert erreicht hat.

In dem Schritt 302 werden die Chipkarten-Rohlinge personalisiert. Hierzu wird jedem Chipkarten-Rohling beispielsweise ein eindeutiger Identifikator zugeordnet, wie zum Beispiel eine Kreditkartennummer oder eine sonstige Karten-ID. Ferner können im Rahmen der Personalisierung auch die betreffenden Referenzwerte für die spä-

tere Benutzeridentifizierung, wie zum Beispiel die PINs, in den Chipkarten gespeichert werden.

In den Schritten 304 und 306 werden die personalisierten Chipkarten getestet. Hier- zu können sämtliche der Chipkarten getestet werden oder es kann eine statische Auswahl der Chipkarten getroffen werden, die getestet werden. Die Anzahl der Tests kann dabei statisch, zufällig oder pseudo-zufällig variiert werden.

Zum Test einer der personalisierten Chipkarten wird wie folgt vorgegangen: In dem Schritt 304 wird die zu testende Chipkartenfunktion freigeschaltet, indem beispielsweise die PIN für die Benutzeridentifizierung herstellerseitig eingegeben wird. In dem Schritt 304 wird die freigeschaltete Chipkartenfunktion ein- oder mehrfach getestet. Wenn es sich bei der Chipkartenfunktion zum Beispiel um eine Signaturfunktion handelt, wird mit jeder Erzeugung einer digitalen Signatur, das heißt jeder Ver- wendung der Chipkartenfunktion, der Zählerstand des dieser Chipkartenfunktion zugeordneten Nutzungszählers (vergleiche Nutzungszähler 114 in den Ausführungsformen der Figuren 1 und 3) inkrementiert oder dekrementiert. Der sich nach Ausführung der testweisen Nutzungen der Chipkartenfunktion ergebende Zählerstand des Nutzungszählers wird in dem Schritt 308 als Soll-Wert (vergleiche SoII- Wert 142) auf der Chipkarte selbst oder zum Beispiel in einer Datenbank (vergleiche Datenbank 138) gespeichert. Ferner kann dieser Soll-Wert mit Hilfe des privaten Schlüssels des Herstellers oder Herausgebers digital signiert werden, wobei auch diese digitale Signatur auf der Chipkarte selbst (vergleiche Signatur 144) oder in der Datenbank gespeichert werden kann.

Der Test der Chipkartenfunktion in dem Schritt 306 kann mit Hilfe eines Test- Protokolls protokolliert werden. Beispielsweise beinhaltet das Test-Protokoll die im Rahmen des oder der Tests digital signierten Dateien, deren digitale Signaturen und die Ergebnisse der überprüfung dieser digitalen Signaturen. Die sich so ergeben- den Test-Protokolle können wiederum auf der Chipkarte selbst oder in einer Datenbank gespeichert werden. Vorzugsweise werden auch die Test-Protokolle digital von dem Hersteller oder Herausgeber der Chipkarte digital signiert. Zur weiteren Erhöhung der Vertrauenswürdigkeit kann der Benutzer auf das Test-Protokoll durch Auslesen von der Chipkarte oder der Datenbank zugreifen und sich dieses auf dem

elektronischen Gerät (vergleiche elektronisches Gerät 120 der Figur 1 ) anzeigen lassen.

Da die Anzahl der Tests der Chipkartenfunktion in dem Schritt 306 von Chipkarte zu Chipkarte variiert wird, wobei die Variation statistisch, zufällig oder pseudo-zufällig sein kann, haben die aus der Chipkarten-Herstellung resultierenden Chipkarten unterschiedliche Zählerstände von deren Nutzungszählern im Lieferzustand (vergleiche Zählerstand 116 in den Ausführungsformen der Figuren 1 und 3), wodurch Manipulationen praktisch unmöglich gemacht werden.

Bez ugszeichenliste

100 Chipkarte

102 Prozessor

104 Programminstruktionen

106 Programminstruktionen

108 Modul

110 Speicher

10 112 Fehlbedienungs-Zähler

114 Nutzungszähler

116 Zählerstand

118 Schnittstelle

120 elektronisches Gerät

15 122 Schnittstelle

124 Anwendungsprogramm

126 Programminstruktionen

128 Programminstruktionen

130 Anzeige

20 132 Tastatur

134 Netzwerk

136 Servercomputer

138 Datenbank

140 Dokument

25 142 Soll-Wert

144 digitale Signatur

146 öffentlicher Schlüssel

144 privater Schlüssel