Verfahren zur sicheren Übermittlung von verschlüsselten Informationen

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur sicheren Übermittlung von verschlüsselten Informationen und zur Sichtbarmachung dieser durch einen vorbestimmten Empfänger.

Stand der Technik

Bei der Übermittlung von Informationen an einen ausgewählten Empfänger wird es heutzutage immer wichtiger, diese Informationen entsprechend zu schützen, um zu verhindern, dass diese Informationen von Dritten missbraucht werden können. Dies betrifft beispielsweise Informationen, die auf Bildschirmen dargestellt werden sollen, und nur von ausgewählten Betrachtern wahrgenommen werden sollen, beispielsweise technische Zeichnungen, die nur auf ausgewählten Bildschirmen in einem Firmennetzwerk dargestellt werden sollen, die Eingabe von sogenannten PIN-Codes an Zahlterminals und Geldautomaten, die Übermittlung von Transaktionsnummern für Bankgeschäfte (TAN), oder insbesondere auch die Übermittlung von persönlichen Identifikationsnummern (PIN), welche beispielsweise benötigt werden, um Bank- oder Kreditkarten zu nutzen oder um SIM-Karten (SIM = Subscriber Identity Mo- du!) für Mobiltelefone frei zu schalten.

Beispielsweise werden bei Bankgeschäften oft sogenannte mobile TAN - in manchen Ländern auch als„OTP" („Online Transaction PIN" oder„One-Time-Password") bezeichnet - per SMS verschickt, der Nutzer muss diese dann in ein entsprechendes Feld an einem Ter- minal, welches mit dem Bildschirm verbunden oder in diesen integriert ist, eingeben. Dabei ist es jedoch möglich, dass sich in die Übertragung der SMS oder auf dem Empfängergerät ein sogenannter Man in the Middle befindet, der die Informationen abgreift, da SMS üblicherweise nicht verschlüsselt sind. Bei der Bereitstellung von PIN werden diese üblicherwei- se per Post an den betreffenden Empfänger gesendet, dieser muss die PIN dann beispielsweise freirubbeln oder einen Schutzstreifen abziehen. Die PIN selbst ist jedoch nicht verschlüsselt, was einen Missbrauch durch Dritte, die einen solchen Brief abfangen, erleichtert. Aus diesem Grund ist es wünschenswert, solche Informationen so zu verschlüsseln und zu übermitteln, dass die Wahrscheinlichkeit, dass die Informationen durch einen anderen als den vorbestimmten Empfänger entschlüsselt und gelesen werden, möglichst gering gehalten wird.

Beschreibung der Erfindung

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs beschriebenen Art dadurch gelöst, dass einem ersten Medium ein erstes Raster aus einer ersten Art von ersten Rasterelementen und einer zweiten Art von ersten Rasterelementen aufgeprägt wird. Das erste Medium ist grundsätzlich transparent, d.h. Licht kann durch dieses hindurchtreten. Die erste Art und die zweite Art von ersten Rasterelementen unterscheiden sich jedoch darin, dass sie mindestens eine Eigenschaft von Licht, welches durch das erste Raster bzw. das erste Medium durchtritt, auf unterschiedliche Weise modifizieren. Beispielsweise können die erste Art und die zweite Art von ersten Rasterelementen die Intensität, die Polarisation, die Ausbreitungs- richtung des Lichts - z.B. auf Grund von Beugungseffekten - und/oder den Spektralbereich von durchtretendem Licht unterschiedlich modifizieren.

Die Verteilung der ersten und der zweiten Art der ersten Rasterelemente erfolgt dabei nicht regelmäßig, sondern statistisch, wobei das Verhältnis der Anzahl der ersten Art von ersten Rasterelementen zur zweiten Art von Rasterelementen etwa 50:50 beträgt, sie also etwa gleich verteilt sind. Diese Verteilung definiert dann einen Schlüssel für die zu verschlüsselnden Informationen, die Verschlüsselung erfolgt also graphisch. Dabei ist wesentlich, dass die Modulation bzw. Verteilung so erfolgt, dass das Verhältnis von ersten Rasterelementen der ersten Art zum ersten Rasterelement der zweiten Art etwa 1 :1 beträgt. Abweichungen von bis zu 5% sind dabei noch im Rahmen der Toleranz. Größere Abweichungen führen jedoch dazu, dass die Sicherheit verschlechtert wird.

Einem zweiten Medium wird dann ein zweites Raster aus einer ersten Art von zweiten Rasterelementen und einer zweiten Art von zweiten Rasterelementen aufgeprägt. Dabei weisen die zweiten Rasterelemente im Wesentlichen die gleichen lateralen Abmessungen - in Höhe und Breite - wie die ersten Rasterelemente auf, was für eine spätere, aneinander ausgerichtete Überlagerung der beiden Raster wichtig ist. Die erste Art und die zweite Art von zweiten Rasterelementen modifizieren unter Beleuchtung mindestens eine Eigenschaft des zur Be- leuchtung verwendeten Lichts auf unterschiedliche Weise. Das zur Beleuchtung verwendete Licht kann dabei vom zweiten Raster abgestrahlt, reflektiert oder durchgelassen werden und wird durch die zweiten Rasterelemente in unterschiedlicher Weise modifiziert. Beispielsweise können die erste Art und die zweite Art von zweiten Rasterelementen unter Beleuchtung die Intensität, die Polarisation, die Ausbreitungsrichtung des Lichts und / oder den Spektralbereich des zur Beleuchtung verwendeten Lichts unterschiedlich modifizieren .

Die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von zweiten Rasterelementen erfolgt in Abhängigkeit von der Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von ersten Rasterele- menten. Bevor die zweiten Rasterelemente dem zweiten Medium aufgeprägt werden, wird jedoch im zweiten Raster mindestens ein solches zusammenhängendes Gebiet festgelegt, dessen Kontur eine Information definiert. Soll eine PIN oder TAN übertragen werden, so wird für jede Ziffer bzw. jeden Buchstaben der TAN oder PIN mindestens ein zusammenhängendes Gebiet benötigt, ein erstes Gebiet definiert beispielsweise die Ziffer „4", ein weiteres Gebiet die Ziffer„7", ein drittes und ein viertes Gebiet den Kleinbuchstaben„i", etc.

Die vertrauliche Information kann auch einfach nur als Bestätigung dienen , dass beide Raster bzw. beide Medien vom gleichen Urheber herrühren. Damit kann der Empfänger z.B. nachprüfen, ob Dokumente und/oder Dateien und/oder Dinge vom gewünschten Urheber stammen.

Die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von zweiten Rasterelementen erfolgt dann in Abhängigkeit von der Verteilung der ersten Rasterelemente im ersten Raster so, dass bei einer vorgegebenen Ausrichtung der beiden Raster aneinander außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art korrespondiert. Innerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets ist es genau umgekehrt, d.h. ein erstes Rasterelement der zweiten Art korrespondiert zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art korrespondiert zu einem zweiten Rasterelement ebenfalls der ersten Art. Die Zuordnung der ersten Rasterelemente und der zweiten Rasterelemente kann auch umgekehrt erfolgen, so dass bei einer vorgegebenen Ausrichtung der beiden Raster aneinander außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art korrespondiert, und innerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art korrespondiert. Werden die beiden Raster aneinander wie vorgegeben ausgerichtet und überlagert, so werden die Informationen ausschließlich aufgrund eines in Abhängigkeit von der unterschiedlichen Modifikation erzeugten Unterschiedes, beispielsweise eines Polarisations-, Färb-, Hel- ligkeits- und/oder Kontrastunterschiedes zwischen dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet und der Umgebung außerhalb dieses Gebiets sichtbar. Die Ausrichtung erfolgt dabei beispielsweise anhand von außerhalb des Rasters auf den Medien angebrachten Markierungen oder entsprechender ZuOrdnungsvorschriften, wenn mindestens eines der beiden Medien elektronisch ansteuerbar ist.

Ein wesentlicher Verfahrensschritt besteht darin, das erste Raster dem Empfänger auf einem ersten Übertragungsweg und das zweite Raster dem Empfänger auf einem zweiten Übertragungsweg zugänglich zu machen. Der erste Übertragungsweg unterscheidet sich vom zweiten Übertragungsweg mindestens in einer Hinsicht, entweder zeitlich, räumlich, oder in seiner Art. Eine Kombination mehrerer Unterscheidungsmerkmale ist dabei selbstverständlich möglich.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird doppelt dafür gesorgt, dass nur der vorbestimmte Empfänger die Informationen tatsächlich auch lesen kann. Zum einen werden die Informationen graphisch verschlüsselt. Da die Rasterelemente stochastisch im Verhältnis 1 :1 verteilt sind, sind sie auch nach ihrer teilweisen Invertierung noch stochastisch im Verhältnis 1 :1 verteilt, so dass eine Person, die entweder nur den Schlüssel in Form des ersten Mediums mit aufgeprägtem ersten Raster besitzt, oder nur im Besitz des zweiten Mediums mit dem zweiten Raster ist, jeweils nur eine stochastische Verteilung zweier Typen von Raster- elementen erkennen wird, wobei sich die beiden Typen z.B. in ihrer Farbe, ihrer Helligkeit oder ihrer Fähigkeit, die Polarisation, die Polarisationsrichtung und/oder die Ausbreitungsrichtung durchtretenden Lichts zu verändern, unterscheiden, ohne weiteres aber keinerlei Rückschluss auf die übertragenen Informationen gezogen werden kann. Auf den ersten Blick ist auch kein wesentlicher Unterschied zwischen dem ersten Raster und dem zweiten Raster zu erkennen.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung, erfolgt die den Schlüssel definierende statistische Verteilung der ersten Art und der zweiten Art der ersten Rasterelemente in Zeilen und Spalten des Rasters unter der Randbedingung, dass in einer jeden Zeile, einer jeden Spalte und/oder einer jeden Diagonalen - bezogen auf jeweils eine Zeile und eine Spalte, d.h. die Diagonale zwischen diesen - die Anzahl benachbarter Rasterelemente der gleichen Art einen Maximalwert nicht überschreiten darf. Dies verhindert, dass sich - bei entsprechender Wahl des Maximalwerts - keine zufälligen Cluster von ersten Rastereiemen- ten der gleichen Art bilden. Solche Cluster wären bei entsprechender Größe makroskopisch, d.h. mit bloßem Auge erkennbar und könnten, bei entsprechendem Typ, den Kontrast vermindern, da sie sich außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebiets beispielsweise als störende Flecken bemerkbar machen, wenn sich die Rasterelemente in ihrer Farbe unterscheiden.

Durch die Einführung der Randbedingung wird eine solche Clusterbildung effektiv verhindert, da bei der Erzeugung des Schlüssels für jedes Rasterelement geprüft wird, ob der Maximalwert erreicht ist. Der Maximalwert darf jedoch nicht so klein gewählt werden, dass als einzige Lösung ein Schachbrettmuster verbleibt, d.h. ein Muster, bei dem sich die ersten Rasterelemente der ersten und der zweiten Art in jeder Richtung - Zeile, Spalte und/oder Diagonale - abwechseln.

Auf dem Markt ist eine Vielzahl von Bildschirmen erhältlich, die sich in ihrer Auflösung unter- scheiden, wobei insbesondere die Größe der Pixel und ein vorgegebener Betrachtungsabstand - für Fernsehgeräte, PC-Bildschirme und Mobiltelefon-Bildschirme ergeben sich beispielsweise verschiedene Werte - von Bedeutung sind. Der Maximalwert wird daher bevorzugt in Abhängigkeit von den lateralen Ausdehnungen eines einzelnen Rasterelements - d.h. in den Richtungen, in denen die Zeilen und/oder Spalten angeordnet sind, und einem vorgegebenen Betrachtungsabstand des Empfängers festgelegt. Sind die lateralen bzw. vertikalen Ausdehnungen entlang der Zeilen und Spalten unterschiedlich, so können auch unterschiedliche Maximalwerte entlang der Zeilen und Spalten festgelegt werden; auch die Wahl eines mittleren Maximalwerts ist möglich. Die kritische Clustergröße B _krit ergibt sich aus dem Betrachtungsabstand d ₀ B und dem Sehwinkel σ, der im bestmöglichen Betrachtungsabstand nicht größer als eine Bogenminute sein sollte: Ü < d _0B - tan a

Für moderne Bildschirme einiger Hersteller, sogenannte Retina-Displays, bei denen die laterale Ausdehnung der Rasterelemente 0,096 mm beträgt, und für einen Betrachtungsabstand von d ₀ B = 40 cm liegt der Maximalwert beispielsweise zwischen 1 und 2, was zur ganzen Zahl 2 aufgerundet wird.

Besondere Bedeutung erlangt die kritische Clustergröße B _krit dadurch, wenn über das Raster verteilt mindestens zwei voneinander verschiedene Maximalwerte bzw. kritische Clustergrößen B _krit1 und B _krit 2 verwendet werden, d.h. in einem Teil von Gebieten eine erster Maximalwert und in dem übrigen Teil von Gebieten ein zweiter Maximalwert. Dabei wird vorzugsweise eine Art falscher Fährte an verschlüsselter Information gelegt, indem eine Pseudoinformation über Gebiete auf dem Raster festgelegt wird, die dann mit z.B. der Clustergröße B _krit1 umgesetzt werden. Um diese Gebiete mit der Pseudoinformation herum würde jedoch die Clustergröße B _krit2 verwendet. Auf diese Weise besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass ein Entschlüsselungsangriff zuerst die Pseudoinformation finden würde, wenn z.B. die Clusterdichte auf dem Raster analysiert wird. Bei der Pseudoinformation kann es sich z.B. um Zahlen, Buchstaben oder allgemein um alphanumerische Zahlen oder sons- tige Zeichen handeln. Im Falle der erfindungsgemäßen Informationsübermittelung einer vierstelligen PIN-Zahl würde dann die Pseudoinformation bevorzugt auch eine - andere als die tatsächlich zu übertragende - vierstellige Zahl sein.

Die laterale Ausdehnung von Rasterelementen in Höhe und Breite kann beispielsweise von 0,01 Millimeter bis wenige Millimeter reichen, je nach Ausgestaltung. Andere Werte sind möglich.

In einer alternativen Variante erfolgt die den Schlüssel definierende statistische Verteilung der ersten Art und der zweiten Art der ersten Rasterelemente in Zeilen und Spalten des Ras- ters unter der Randbedingung, dass in einer jeden Zeile, einer jeden Spalte und/oder einer jeden Diagonalen - bezogen auf jeweils eine Zeile und eine Spalte, d.h. die Diagonale zwischen diesen - die Anzahl benachbarter Rasterelemente der gleichen Art einen Minimalwert nicht unterschreiten darf. Damit wird es möglich, dass auf Grund von gröberen Strukturen die Ausrichtung der Raster zueinander auch für grobmotorische Nutzer vereinfacht wird. Hier ist der Minimalwert beispielsweise größer als der im Zusammenhang mit der ersten Alternative beschriebene Maximalwert.

Auch eine Kombination der Vorgabe sowohl eines Minimal- als auch eines Maximalwertes ist möglich, wobei der Minimalwert dann kleiner als der Maximalwert ist, wobei effektiv die Bil- dung von schachbrettartigen Strukturen verhindert werden kann.

Die Sicherheit, dass nur der vorbestimmte Empfänger sowohl den Schlüssel in Form des ersten Mediums mit dem ersten Raster als auch die Information in Form des zweiten Mediums mit dem zweiten Raster erhält, wird dadurch weiter erhöht, in dem zwei verschiedene Übertragungswege gewählt werden. Beispielsweise kann als erster Übertragungsweg eine Versendung per SMS gewählt werden und als zweiter Übertragungsweg eine Übertragung per Internet. Die Medien können auch auf verschiedenen Trägermaterialien gespeichert sein und zu unterschiedlichen Zeiten, gegebenenfalls auch per Post, an den Empfänger abgesandt werden, gegebenenfalls von unterschiedlichen Absendeorten.

In einer vorteilhaften Umsetzung der Erfindung ist der erste Übertragungsweg ein analoger Übertragungsweg, z.B. unter Zuhilfenahme eines Post- oder Kurierdienstes, wobei das erste Raster als Medium ausgebildet und in eine Kredit- oder Bankkarte eingearbeitet ist oder zumindest zusammen mit dieser versandt wird. Als zweiter Übertragungsweg kommen dann beispielsweise ein digitaler Übertragungsweg wie eine SMS- oder Internet-Übertragung in Frage.

Es kann sich bei den beiden Medien auch um Bilddateien handeln, welche die gleichen Abmessungen aufweisen und dem Empfänger auf verschiedenen Übertragungswegen - beispielsweise per MMS und per E-Mail zugestellt werden und vom Empfänger mittels eines entsprechenden Grafikprogramms pixelweise additiv oder subtraktiv überlagert und zu ei- nem Gesamtbild kombiniert werden, wobei beide Bilddateien die gleichen Abmessungen in Pixeln besitzen und somit implizit bereits aneinander ausgerichtet sind. Jedem Pixel ist dabei ein Farbwert zugeordnet.

Die Bilddatei - insbesondere für das 2. Raster - kann auch als eine Art Metainformation bzw. Metadatei bzw. Serie von Metainformationen oder Metadateien ausgebildet sein, welche über eine oder mehrere SMS versandt wird. Auf Empfängerseite wandelt eine entsprechende Software-Anwendung diese Metadatei(en) bzw. Metainformationen dann wieder in eine echte Bilddatei um. Wird die Verteilung der ersten Rasterelemente der ersten und der zweiten Art unter Einhaltung der o.g. Randbedingung erzeugt, so besteht bei dieser - rein mittels Software realisierbaren - Variante zusätzlich noch die Möglichkeit, den Kontrast weiter zu erhöhen, indem im Gesamtbild in solchen Bildbereichen, in welchen die Randbedingung - auch nach der Überlagerung der beiden Raster noch, da außerhalb des mindestens einen zusammenhängen- den, informationstragenden Gebiets gleichartige Rastermuster überlagert werden - erfüllt ist, die den Pixeln zugeordneten Farbwerte auf einen einheitlichen Hintergrundfarbwert gesetzt werden, welcher von dem Farbwert der Pixel in dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet im Gesamtbild abweicht. Unterscheiden sich beide Arten von Rasterelementen in ihrer Farbe, in dem die eine Art schwarz und die andere weiß ist, so ergibt eine additi- ve Überlagerung in dem zusammenhängenden Gebiet den Wert„Schwarz". Entsprechend wird der Hintergrundfarbwert in den genannten Bildbereichen auf „Weiß" gesetzt. Dabei ist man nicht auf die Kombination dieser beiden Farbwerte festgelegt, alle erdenklichen Farben sind möglich, wobei zweckmäßig darauf geachtet wird, den Kontrast möglichst groß zu wählen. Bei der Verwendung von Bilddateien ist es grundsätzlich auch möglich, eine oder beide in wesentlich höherer Auflösung zu skalieren, als sie der verwendete Bildschirm liefert, auf dessen Auflösung es in diesem Fall nicht ankommt. Eine Skalierung auf die Auflösung des Bildschirms wird vorgenommen, nachdem das Gesamtbild erzeugt und, wie oben beschrieben, kontrastverstärkend bereinigt wurde, wobei letzterer Schritt auch nach der Skalierung erfolgen kann.

Bei der Verwendung von Pixeln in Bilddateien korrespondiert je ein Pixel in der Regel zu einem ersten oder zweiten Rasterelement der ersten bzw. zweiten Art, wenn beide Bilddateien die gleiche Anzahl von Pixeln in Höhe und Breite aufweisen. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht jedoch auch die Verwendung von Bilddateien mit unterschiedlichen Pixel-Abmessungen : Dazu findet zur Entschlüsselung eine Skalierung des größeren Bildes auf das Maß des kleineren statt, ein Rasterelement des größeren Bildes umfasst in diesem Fall mehrere Pixel, abhängig vom Skalierungsfaktor. Bei der Verschlüsselung läuft dieser Vorgang genau umgekehrt ab, so dass die Pixel, die einem Rasterelement entsprechen, dann auch alle gleichartig sind. Alternativ kann bei der Ausrichtung der beiden Bilddateien auch so vorgegangen werden, dass bei der Überlagerung Bereiche außerhalb der kleineren Datei einfach abgeschnitten werden, oder ein vorzugebender Bildbereich aus dem größeren Bild ausgestanzt und verwendet wird, der die Größe des kleineren Bildes hat und dessen Rasteranordnung die zu übertragenden Informationen enthält.

Zur Entschlüsselung kann eine Skalierung des größeren Bildes auf das Maß des kleineren Bildes auch dann vorteilhaft sein, wenn die beiden Raster auf Grund der Übertragungsund/oder Darstellungswege nicht mehr gleich groß sind. Dies ist etwa dann der Fall, wenn das zweite Raster auf einem Bildschirm dargestellt wird, der nicht die gleiche Rastergröße wie das erste Raster hat. Dann ist es notwendig, die Rasterelemente beider Raster im Wesentlichen auf gleiche Größe zu skalieren. Das funktioniert auch dann, wenn nur ein Raster ein Bildschirm ist und das andere Raster ein festes Medium umfasst. Wenn daher die Rasterelemente beider Raster auf Grund der Übertragungs- und/oder Darstellungswege zunächst nicht mehr gleich groß sind, werden die Rasterelemente mindestens eines Rasters im Wesentlichen auf die gleiche Größe der Rasterelemente des jeweils anderen Rasters skaliert. Anders ausgedrückt, werden die Rasterelemente mindestens eines der beiden Raster im Wesentlichen auf die Größe der Rasterelemente des jeweils anderen Rasters skaliert, falls die Rasterelemente der beiden Raster aufgrund der Übertragungs- und/oder der Dar- Stellungswege verschiedene Größen haben. Prinzipiell ist es ausreichend, wenn nur die Rasterelemente eines der Raster skaliert werden, jedoch können auch die Rasterelemente beider Raster, beispielsweise auf eine gemeinsame mittlere Größe, skaliert werden. Ferner ist es möglich, dass vor der Entschlüsselung Teile der Bilddatei per Software ausgestanzt und/oder um einen definierten Winkel gedreht werden. Die Drehung kann auch für die gesamte Bilddatei erfolgen. Der entsprechende Winkel bzw. die Orte des Ausstanzens können zeitlich variiert werden, um ein Ausspähen weiter zu erschweren. Als erstes Medium und als zweites Medium kommen beispielsweise LED/LCD-Bildschirme oder OLED-Bildschirme in Betracht, sowie alle Arten von Flachbildschirmen. Beispielsweise kann das zweite Medium der LED/LCD-Bildschirm eines Mobiltelefons oder Computers sein, und das erste Medium ein zusätzlicher transparenter OLED-Bildschirm, der dem LED/LCD- Bildschirm vorgeordnet ist, und welcher fest oder über Andockmittel mit dem Mobiltelefon oder einem Computerbildschirm verbunden ist, und von diesem seine Stromversorgung und Steuerbefehle bezieht.

Sofern die zu übertragenden Informationen elektronisch übertragen werden, können sie auch zunächst mit einem weiteren Schlüssel verschlüsselt werden, und vor oder während der Einprägung der Informationen in das zweite Raster mit dem weiteren Schlüssel entschlüsselt werden. Dies erhöht die Sicherheit zusätzlich. Ferner können auch abgesicherte Übertragungswege verwendet werden.

Das erste Medium, also z.B. das transparente OLED-Display, kann mit einer wesentlich ge- ringeren Höhe als ein übliches LED/LCD-Display ausgestaltet werden, es ist daher vorteilhaft als erstes Medium einzusetzen. Als zweites Medium wird dann beispielsweise ein LED/LCD-Bildschirm oder ein - nicht-transparentes - OLED-Display verwendet.

Zur Realisierung der Rasterelemente können dann die Pixel- oder Subpixelstrukturen der Bildschirme verwendet werden. In einer einfachen Ausgestaltung schwächt die zweite Art von zweiten Rasterelementen die Intensität des Lichts stärker ab als die erste Art von zweiten Rasterelementen, so dass die erste Art von zweiten Rasterelementen unter Beleuchtung heller als die zweite Art von zweiten Rasterelementen wirkt. Beispielsweise können hierfür zur Realisierung der ersten Art von zweiten Rasterelementen transparent geschaltete Pixel oder Subpixel und zur Realisierung der zweiten Art von zweiten Rasterelementen opak geschaltete Pixel oder Subpixel des LED/LCD-Bildschirms verwendet werden. Die auf dem ersten Medium darzustellenden Informationen können beispielsweise über einen Datenträger auf die Steuereinheit des Bildschirms überspielt werden, auch eine Übertragung per E- Mail ist möglich. Der OLED-Bildschirm als erstes Medium kann den Schlüssel aus dem Internet beziehen, beispielsweise von einem speziellen Server abrufen. Dabei kann ein solcher Schlüssel variiert werden, d.h. dass ein Schlüssel beispielsweise nur für eine einzige Operation im Zusammenhang mit den Daten verwendet werden kann, für den nächsten Vor- gang wird der Schlüssel wieder geändert. Beispielsweise kann einem Benutzer per E-Mail oder SMS eine grafisch verschlüsselte TAN/OTP/PIN oder ein anderes Kennwort übermittelt werden. Diese grafisch verschlüsselte TAN kann als Datei abgelegt sein, die in einer speziellen Anwendung zu öffnen ist, welche den vorgeschalteten OLED-Bildschirm ansteuert und veranlasst, dass auf dem OLED-Bildschirm ein bestimmtes Raster dargestellt wird. Auch hier ist es bevorzugt so, dass die zweite Art von ersten Rasterelementen die Intensität von durchtretendem Licht stärker abschwächt als die erste Art von ersten Rasterelementen, da dies besonders einfach zu realisieren ist. Ähnlich einfach ist auch eine Modifikation des Spektralbereichs zu realisieren. In einer besonders einfachen Ausgestaltung ist die erste Art von ersten Rasterelementen transparent und die zweite Art von ersten Rasterelementen opak ausgestaltet.

Der OLED-Bildschirm wird dann entsprechend angesteuert, und es werden gemäß dem zu verwendenden Schlüssel, der aus dem Internet abgerufen wurde, die Pixel des OLED- Bildschirms z.B. opak oder transparent oder weiß bzw. blau geschaltet.

Dabei kann eines der beiden Raster auch in eine Bank- oder Kreditkarte integriert sein.

In dem vorangehend beschriebenen Fall sind sowohl das erste Medium als auch das zweite Medium ansteuerbar, was die Sicherheit insofern erhöht, als der Schlüssel variiert werden kann.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird jedoch als erstes Medium bevorzugt ein statisches Medium verwendet, beispielsweise eine transparente Folie, die mit einem entsprechenden Raster bedruckt sein kann, oder ein fotografischer Film, der mit einer entspre- chenden Maskenstruktur belichtet wurde. Auch hier schwächt im einfachsten Fall die zweite Art von ersten Rasterelementen die Intensität von durchtretendem Licht stärker ab als die erste Art von ersten Rasterelementen. Beispielsweise kann die erste Art von ersten Rasterelementen transparent - auch mit einer Auswahl des Spektralbereichs verbunden - und die zweite Art von ersten Rasterelementen opak ausgestaltet sein. Alternativ können auch ver- schiedene Spektralbereiche ausgewählt werden, wenn beispielsweise ein Farbfilm oder eine in mehreren Farben bedruckte Folie verwendet wird. Im Falle eines ersten Rasters, das physisch als Medium ausgeprägt ist, kann dieses beispielsweise ebenso in eine Kredit- oder Bankkarte eingearbeitet sein. In diesem Fall, wie auch in dem Fall, dass es sich um einen sonstigen physischen Filter handelt, würde dieser dann auf den Bildschirm gelegt und z.B. an Positioniermarken, die in beiden Rastern iden- tisch oder komplementär vorhanden sind, ausgerichtet, um die verschlüsselte Information zu entschlüsseln.

Ferner können bei einem ersten Raster in physischer Ausprägung als Medium sowohl die ersten als auch die zweiten Arten von Rasterelementen beispielsweise auch als optische Deflektoren ausgebildet sein, die das Licht durch Streuung und/oder Beugung und/oder Refraktion in seiner Ausbreitungsrichtung beeinflussen. Hierzu kommen z.B. aus Polymeren gebildete konvexe und/oder konkave Mikrolinsen mit entsprechenden Eigenschaften in Frage. Mit Hilfe solcher statischer erster Medien lassen sich auch handelsübliche Bildschirme von Mobiltelefonen oder von Computern - genauso temporär - nachrüsten, wobei optional die Folien bzw. Filme in Rahmen eingearbeitet sind - z.B. in eine Bank- oder Kreditkarte -, mit denen sie sich in einer definierten, ausgerichteten Position mit dem Bildschirm verbinden lassen. In diesem Fall ist der Bildschirm entsprechend codiert. Die Folie bzw. der Film oder allgemeiner das statische, erste Medium lassen sich auch bereits bei der Herstellung der Bildschirme in den Aufbau integrieren und können aus Richtung eines Betrachters dem eigentlichen Bildschirm vor- oder nachgeordnet sein, sofern die Beleuchtungsquelle nicht seitlich, sondern z.B. aus Blickrichtung eines Betrachters hinter den beiden Medien angeordnet ist, oder - wie im Falle von z.B. OLED-Bildschirmen - gar keine Beleuchtungsquelle vorhan- den ist.

In einer anderen Ausgestaltung der Erfindung sind sowohl das erste Medium als auch das zweite Medium nicht dynamisch, wie vorangehend beschrieben, sondern statisch ausgeführt, d.h. nicht ansteuerbar. Als zweites Medium kann dann beispielsweise Papier oder ein anderes bedruckbares Material verwendet werden, welches mit dem zweiten Raster bedruckt wird. Die erste Art von zweiten Rasterelementen ist dann bevorzugt weiß oder in der Farbe des Papiers und die zweite Art von zweiten Rasterelementen schwarz oder in einer anderen Farbe ausgestaltet. Diese Vorgehensweise bietet sich besonders dann an, wenn beispielsweise PIN mit Postdiensten verschickt werden. In diesem Fall ist es zweckmäßig, dem Empfänger auf dem ersten Übertragungsweg das erste Medium mit dem aufgeprägten ersten Raster und auf dem zweiten Übertragungsweg das zweite Medium mit dem aufgeprägten zweiten Raster zugänglich zu machen. So wird in einem ersten Brief beispielsweise zunächst das erste Medium mit der Filterstruktur, z.B. zusammen mit einer Bank- oder Kre- ditkarte oder einer SIM-Karte, verschickt. An der Filterstruktur sind Markierungen, wie beispielsweise ein gedruckter Rahmen angebracht, welche später der Ausrichtung mit dem ersten Raster dienen sollen. In einem zweiten Brief wird dann die grafisch verschlüsselte Information versendet, diese kann auf das Papier des Briefes aufgedruckt sein und ebenfalls mit Markierungen zur Ausrichtung, beispielsweise einem äquivalenten Rahmen wie im Falle des zweiten Mediums mit dem zweiten Raster, versehen sein. Die Übertragungswege unterscheiden sich hier zeitlich und räumlich, wenn der gleiche Postdienst verwendet wird, die beiden Briefe können jedoch auch mit verschiedenen Postdiensten übermittelt werden. Vorzugsweise wird das erste Medium mit einem Postdienst übermittelt, das zweite Medium wird empfängerseitig nach einem Download oder dem Erhalt einer E-Mail mit einer Bilddatei beispielsweise einfach auf Papier ausgedruckt.

Beim Empfänger wird das erste Medium mit dem ersten Raster auf das zweite Medium mit dem zweiten Raster gelegt, so dass erst zu diesem Zeitpunkt der Überlagerung die Informa- tion sichtbar wird. Der dem ersten Medium aufgeprägte Schlüssel in Form des ersten Rasters ist dabei einmalig und wird nur in diesem speziellen Fall verwendet. Jeder Empfänger enthält einen anderen Schlüssel, so dass weitestgehend sichergestellt ist, dass auch tatsächlich nur der richtige Adressat Schlüssel und Information erhält. Eine unbefugte Person, die einen der beiden Briefe abfängt und öffnet, kann mit den darin enthaltenen Mustern nichts anfangen.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in den angegebenen Kombinationen, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung einsetzbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Nachfolgend wird die Erfindung beispielsweise anhand der beigefügten Zeichnungen, die auch erfindungswesentliche Merkmale offenbaren, noch näher erläutert. Es zeigen:

Fig.1 ein erstes Raster,

Fig.2 ein zweites Raster,

Fig.3 die Überlagerung von erstem und zweitem Raster und

Fig.4 eine bereinigte Fassung der Überlagerung aus Fig. 3. Ausführliche Beschreibung der Zeichnungen

Im Folgenden wird ein Verfahren zur sicheren Übermittlung von verschlüsselten Informationen zur Sichtbarmachung durch einen vorbestimmten Empfänger beschrieben. Dazu wird einem ersten Medium ein erstes Raster aus einer ersten Art von ersten Rasterelementen und einer zweiten Art von ersten Rasterelementen aufgeprägt. Die erste und die zweite Art von ersten Rasterelementen modifizieren mindestens eine Eigenschaft von durch das Raster oder Medium durchtretendem Licht auf unterschiedliche Weise.

Ein solches erstes Raster ist in Fig.1 gezeigt. Dieses Raster kann beispielsweise statisch ausgebildet sein und einem Film oder einer Folie als erstem Medium aufgeprägt sein. Es kann aber auch dynamisch auf einem ansteuerbaren, sehr dünnen, transparenten Bildschirm wie einem transparenten OLED-Bildschirm dynamisch erzeugt werden, wobei der OLED- Bildschirm dem eigentlichen Bildschirm in Betrachtungsrichtung vor- oder nachgeordnet ist. Im vorliegenden Fall sei das erste Raster 1 auf einer dünnen, transparenten Folie aufge- prägt. Die zweite Art von ersten Rasterelementen schwächt die Intensität von durchtretendem Licht stärker ab als die erste Art von ersten Rasterelementen, konkret ist die erste Art von ersten Rasterelementen hier transparent ausgestaltet - weiß gezeichnet - und die zweite Art von ersten Rasterelementen opak - schwarz gezeichnet. Die Verteilung der ersten und der zweiten Art von ersten Rasterelementen erfolgt stochastisch und etwa im Verhältnis von 50:50, so dass etwa genauso viele opake Rasterelemente wie transparente Rasterelemente dem ersten Medium aufgeprägt sind. Zwar erfolgt die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von ersten Rasterelementen stochastisch, diese Verteilung definiert jedoch einen Schlüssel. Einem zweiten Medium wird dann ein zweites Raster aufgeprägt. Ein solches zweites Raster 2 ist in Fig.2 dargestellt. Dieses Raster besteht aus einer ersten Art von zweiten Rasterelementen und einer zweiten Art von zweiten Rasterelementen. Die zweiten Rasterelemente haben im Wesentlichen die gleichen lateralen - d.h. in Länge bzw. Höhe und Breite - Abmessungen wie die ersten Rasterelemente. Auch die erste Art und die zweite Art von zwei- ten Rasterelementen modifizieren unter Beleuchtung mindestens eine Eigenschaft des zur Beleuchtung verwendeten Lichts auf unterschiedliche Weise, die zweiten Rasterelemente können ebenfalls lichtdurchlässig gestaltet sein oder das Licht, welches zur Beleuchtung verwendet wird, auf andere Weise abstrahlen, beispielsweise reflektieren, streuen, auch mit unterschiedlichem Dämpfungsgrad. Das zweite Raster 2 kann dabei auf einem dynamischen zweiten Medium aufgebracht werden, d.h. einem ansteuerbaren Bildschirm, der in der Lage ist, dieses zweite Raster 2 auch zu variieren. Es kann aber, wie es im Beispiel der Fall ist, auch statisch ausgebildet sein. Als zweites Medium kann dann beispielsweise Papier oder ein anderes bedruckbares Material verwendet werden, welches mit dem zweiten Raster bedruckt wird. Im vorliegenden Fall ist die erste Art von zweiten Rasterelementen weiß und die zweite Art von zweiten Rasterelementen schwarz ausgestaltet. Ebenso lassen sich jedoch auch transparente und opake Pixel eines Bildschirms verwenden. Im zweiten Raster 2 wird dann mindestens ein zusammenhängendes Gebiet festgelegt, dessen Kontur eine Information definiert. In Fig.2 ist dies beispielhaft für eine Kontur 3 gezeigt, welche der Ziffer„5" entspricht. Die Kontur 3 umschließt das mindestens eine zusammenhängende Gebiet. Diese Kontur 3 ist jedoch bei Betrachtung allein des zweiten Rasters 2 nicht wahrnehmbar, sie dient hier nur der Veranschaulichung. In dem zweiten Raster 2 sind noch weitere zusammenhängende Gebiete definiert, deren Konturen Informationen definieren, die hier aber nicht dargestellt sind.

Die Verteilung der ersten Art und der zweiten Art von zweiten Rasterelementen im zweiten Raster 2 erfolgt in Abhängigkeit von der Verteilung der ersten Rasterelemente im ersten Raster 1 . Die Verteilung erfolgt beispielsweise so, dass bei einer vorgegebenen Ausrichtung der beiden Raster 1 und 2 aneinander - welche zunächst, da beide Raster noch nicht über- einanderliegen, rein gedanklich erfolgen kann und später, wenn es sich um statische Raster handelt, beispielsweise anhand von außerhalb des Rasters angebrachten Markierungen wie einem Rahmen vorgenommen werden kann - außerhalb des mindestens einen zusammen- hängenden Gebietes ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der ersten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art korrespondiert. Außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebietes korrespondiert dann also ein opakes erstes Rasterelement auf dem ersten Raster 1 zu einem weißen zweiten Rasterelement auf dem zweiten Raster 2. Ein transparen- tes, erstes Rasterelement auf dem ersten Raster 1 korrespondiert zu einem schwarzen, zweiten Rasterelement auf dem zweiten Raster 2. Außerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebietes liegt bei Einhalten der vorgebebenen Ausrichtung bei einer Überlagerung der beiden Raster 1 und 2 ein transparentes Rasterelement des ersten Rasters 1 über oder unter einem schwarzen Rasterelement des zweiten Rasters 2 und ein opakes Rasterelement des ersten Rasters 1 über oder unter einem weißen Rasterelement des zweiten Rasters 2. Dementsprechend wirkt dieser Bereich dunkel, fast schwarz. Innerhalb des mindestens einen zusammenhängenden Gebietes verhält es sich genau umgekehrt. Dort korrespondieren ein erstes Rasterelement der zweiten Art zu einem zweiten Rasterelement der zweiten Art und ein erstes Rasterelement der ersten Art zu einem zweiten Rasterele- ment der ersten Art. Ein transparentes Rasterelement des ersten Rasters 1 korrespondiert in diesem Fall also zu einem weißen Rasterelement des zweiten Rasters 2 und ein opakes Rasterelement des ersten Rasters 1 korrespondiert zu einem schwarzen Rasterelement des zweiten Rasters 2. Innerhalb dieses Gebiets liegt also ein transparentes Rasterelement des ersten Rasters 1 über oder unter einem weißen Rasterelement des zweiten Rasters 2 und ein opakes Rasterelement des ersten Rasters 1 über einem schwarzen Rasterelement des zweiten Rasters 2. Gegenüber der Verteilung des einzelnen Rasters ändert sich hier also nichts, so dass das mindestens eine zusammenhängende Gebiet heller erscheint als die Umgebung.

Die Verteilung kann auch genau umgekehrt vorgenommen werden, d. h. dass die vorangehend für das zusammenhängende Gebiet beschriebene Zuordnung auf die Rasterelemente außerhalb dieses Gebietes angewendet wird und die vorangehend für die Korrespondenz außerhalb des zusammenhängenden Gebietes beschriebene Zuordnung für das Innere des zusammenhängenden Gebietes vorgenommen wird. Wichtig ist nur, dass von den beiden beschriebenen ZuOrdnungsvorschriften, die eine innerhalb des zusammenhängenden Gebietes und die andere außerhalb des zusammenhängenden Gebietes angewendet wird. Ein solches Beispiel mit einer umgekehrten Verteilung ist in Fig.3 dargestellt. Hier korrespondiert innerhalb des zusammenhängenden Gebietes ein transparentes Rasterelement des ersten Rasters 1 zu einem schwarzen Rasterelement des zweiten Rasters 2 und ein opakes Rasterelement des ersten Rasters 1 zu einem weißen Rasterelement des zweiten Rasters 2, so dass die Darstellung innerhalb des zusammenhängenden Gebietes dunkler wirkt. Die Wahrnehmung erfolgt hier aufgrund des Kontrastunterschiedes oder Helligkeitsunterschiedes, der bei der Überlagerung entsteht.

Das erste Raster 1 wird dem Empfänger auf einem ersten Übertragungsweg und das zweite Raster dem Empfänger auf einem zweiten Übertragungsweg zugänglich gemacht. Beim Empfänger werden erstes und zweites Raster aneinander ausgerichtet überlagert, wie es in Fig.3 dargestellt ist. Die Informationen werden dann aufgrund eines Kontrastunterschiedes oder Helligkeitsunterschiedes zwischen dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet und der Umgebung sichtbar. Im Falle dynamischer Raster ist es beispielsweise möglich, das eine Raster per MMS oder E-Mail zu versenden und das andere Raster aus dem Inter- net von einem Server herunterzuladen. Auch kann ein Raster per MMS oder SMS, oder auch als Metainformation mit anschließender Umwandlung durch eine Software-Anwendung, und das andere Raster per E-Mail versendet werden. Schließlich kann auch eines der beiden Raster statisch ausgebildet sein, in dem es beispielsweise als Filter auf einem Bildschirm eines Mobiltelefons oder eines Computers fest oder abnehmbar angebracht ist. Auch beide Raster können statisch ausgebildet sein, wie es im Falle der Versendung von PIN erfolgen kann. Dabei wird dem Empfänger zunächst das Medium mit dem einen Raster und anschließend das Medium mit dem anderen Raster zugesendet. Die beiden Übertragungswege unterscheiden sich hier mindestens zeitlich, in dem die Versendung zu verschiedenen Zeiten erfolgt. Die Übertragungswege können sich aber auch räumlich unterscheiden und/oder in ihrer Art, d.h. dadurch, dass für die Übermittlung der Raster verschiedene Medien bzw. Übertragungsarten genutzt werden. Vorzugsweise wird das erste Medium mit einem Postdienst übermittelt, das zweite Medium wird empfängerseitig nach einem Download oder dem Erhalt einer E-Mail mit einer Bilddatei beispielsweise auf Papier ausgedruckt. Dabei sollten bevorzugt beide Medien dem Empfänger zur gleichen Zeit oder wenigstens am gleichen Tag zugänglich gemacht werden. Schließlich zeigt Fig.4 eine anhand der Randbedingung, dass in einer jeden Zeile und/oder einer jeden Spalte und/oder einer jeden Diagonalen zwischen einer Zeile und einer Spalte die Anzahl benachbarter Rasterelemente der gleichen Art einen Maximalwert nicht überschreiten darf, bereinigte Fassung der in Fig. 3 gezeigten Überlagerung von erstem und zweitem Raster. Hier wurde die Verteilung der ersten Rasterelemente der ersten und der zweiten Art unter Einhaltung einer entsprechenden Randbedingung erzeugt. Entsprechend wurde der Kontrast weiter erhöht, indem im Gesamtbild gemäß Fig.3 in solchen Bildbereichen, in welchen die Randbedingung auch nach der Überlagerung der beiden Raster immer noch erfüllt ist, die den Pixeln zugeordneten Farbwerte auf einen einheitlichen Hintergrundfarbwert - in diesem Falle „Weiß" - gesetzt wurden. „Weiß" weicht von dem Farbwert der Pixel in dem mindestens einen zusammenhängenden Gebiet im Gesamtbild deutlich ab, so dass die PIN hier besonders deutlich und bezogen auf den Bildkontrast besser als in Fig.3 zu sehen ist. Diese Kontrastverbesserung lässt sich bevorzugt nur mit dynamischen Rastern umsetzen, wobei natürlich auch bei statischen Rastern entsprechende Abschnitte etwa durch Radieren deaktiviert werden könnten, sobald sich beide Raster beim richtigen Emp- fänger befinden.

Mit dem vorangehend beschriebenen Verfahren lassen sich sensible Informationen wie PIN oder TAN bzw. OTP oder auch ganze Texte und Kennwörter verschlüsselt an einen bestimmten Empfänger übermitteln, wobei nur der vorbestimmte Empfänger, dem sowohl das erste Raster als Schlüssel als auch das zweite Raster mit der Information zugestellt wurden, die Informationen auch tatsächlich zu lesen in der Lage ist.

Die Vorteile der Erfindung gegenüber dem Stand der Technik sind vielseitig. So erhielten bislang Kunden von Geldinstituten Ihre Bank- oder Kreditkarte mit zeitlichem Verzug zu der PIN-Nummer. Die Erfindung ermöglicht es hingegen, dass der Empfänger sowohl seine Bank- bzw. Kreditkarte und die PIN prinzipiell am gleichen Tag erhalten kann, wobei die Kosten für die Geldinstitute auf Grund der Online-Versendung des zweiten Rasters reduziert werden. Auf den üblichen teuren Manipulationsschutz auf der Klartext-PIN kann verzichtet werden, wodurch die Kosten weiter gesenkt werden können. Schließlich ist die Übertragung deutlich sicherer als im Stand der Technik, da die PIN nie im Klartext übertragen wird und der Diebstahl lediglich eines Rasters die PIN-Information nicht ohne weiteres offenbart. Auch im Bereich mobile TAN/OTP wird durch die Erfindung eine deutlich erhöhte Sicherheit einge- führt.

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Bezuqszeichenliste erstes Raster

zweites Raster

zusammenhängendes Gebiet