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    公开号:WO1981000776A1
    申请号:PCT/DE1980/000129
    申请日:1980-09-08
    公开日:1981-03-19
    发明作者:H Winderlich；H Stockburger
    申请人:H Winderlich；H Stockburger；
    IPC主号:G07F7-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zum Sichern von Daten
    [0002] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sichern von Daten, die maschinenlesbar in Form mehrerer Einzelzeichen auf einen Datenträger aufgezeichnet werden sowie eine Vor¬ richtung zum Aufbringen der Daten auf einen Datenträger und eine Vorrichtung zum Lesen der Daten.
    [0003] Die Sicherung von Daten gegen unbefugte Nachahmung gewinnt zunehmend an Bedeutung. Für zahlreiche Anwendungen von ma¬ schinenlesbar bedruckten Datenträgern ist es wichtig, die Herstellung von Duplikaten zu verhindern bzw. zu erkennen. Beispiele hierfür sind Banknoten, Wertpapiere, Ausweise, Kraftfahrzeugkennzeichen, Kennzeichnungen von Gegenständen usw. Hierbei werden auf einen Datenträger, der evtl. mit einem Gegenstand fest verbunden werden kann, bestimmte Da¬ ten aufgedruckt oder auf andere Weise aufgebracht. Um zu verhindern, daß der Datenträger nachgeahmt und evtl. zur unbefugten Kennzeichnung ähnlicher Gegenstände benutzt wird, sind Sicherheitsvorkehrungen zu treffen. So ist es beispielsweise bekannt, die Daten auf dem Datenträger nach einem bestimmten Schema zu verschachteln, so daß die Ein- zelzeichen aus ihrem ursprünglichen Zusammenhang herausge¬ rissen und in ungeordneter Form aufgezeichnet werden. Fer¬ ner ist es bekannt, Prüfverfahren vorzusehen, um die auf¬ gezeichneten Informationen auf ihre Echtheit zu überprüfen.
    [0004] Bei den bekannten Verfahren wird zwar sichergestellt, daß Fälscher nicht in der Lage sind, die Beschriftung eines Datenträgers nach eigenem Gutdünken vorzunehmen, es wird aber nicht verhindert, daß die Aufzeichnung eines Origi¬ nal-Datenträgers auf einen anderen Datenträger durch Duplizieren übernommen werden kann.
    [0005] Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, durch das das Übertragen von Da¬ ten von einem beschrifteten Original-Datenträger auf eine anderen Datenträger erschwert wird.
    [0006] Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß ausgewählte Einzelzeichen hinsichtlich ihrer physika¬ lischen und/oder chemischen Eigenschaften ausgewertet werden.
    [0007] Bei den üblichen Aufzeichnungsverfahren werden die Einzel zeichen in der Weise aufgebracht, daß sie sich z.B. hin- sichtlich der Farbdichte oder der Magnetfelddichte nicht voneinander unterscheiden. Die Einzelzeichen unterscheide sich lediglich im Rahmen des Kodes, durch den ihr Bedeu¬ tungsinhalt festgelegt ist. Wenn es sich um Schriftzeiche handelt, wird der Bedeutungsinhalt durch die Form der Ein zelzeichen definiert, bei der bekannten Strichkodierung dagegen durch die Strichbreite bzw. durch die Folge unter schiedlich breiter Einzelstriche. Nach der Erfindung ist ein zusätzliches Unterscheidungskriterium vorhanden, das beispielsweise darin besteht, unterschiedliche Kontraste auszuwerten. So können bei einer Bedruckung des Datenträ¬ gers ausgewählte Einzelzeichen mit einer geringeren Schwä zung gedruckt werden als andere Einzelzeichen. Bei einer Echtheitskontrolle des Datenträgers wird mit einer Prüf¬ einrichtung die Echtheit nur dann festgestellt, wenn die Daten an den vorgesehenen Stellen die erforderlichen phy¬ sikalischen und/oder chemischen Eigenschaften haben, also beispielsweise einen bestimmten Grauwert. Druckkontrast¬ schwankungen sind in den Größenordnungen von 20 bis 30 % für das menschliche Auge nicht erkennbar, bei maschinel¬ ler Abtastung aber gut zu unterscheiden. Eine durch Be¬ druckung aufgebrachte Kodierung, bei der sich die Grautöne bzw. Farbintensitäten einzelner Zeichen voneinander unter- scheiden, wirkt für den Betrachter als gleichförmig, ob¬ wohl die Maschine, die eine solche Aufzeichnung liest, Differenzierungen vornehmen kann. Bei Fotografieren bzw. Fotokopieren eines entsprechenden Druckmusters gehen die Unterschiede ebenfalls verloren, so daß die Übertragung des Druckmusters auf einen anderen Datenträger große Schwierig¬ keiten verursacht. Außerdem kann der Druckgrund der Daten¬ träger ebenfalls farbig sein und sogar von Exemplar zu Exemplar wechseln. Auch ein bildhafter Untergrund kann realisiert werden. Aufgrund dieser spektralen Unterschiede sind dann wieder unterschiedliche analoge Signale zu le¬ sen, deren Pegel in der Höhe und Position erfaßt und als ZusatzInformation ausgewertet werden kann.
    [0008] In der gleichen Weise können auch magnetische Signale un¬ terschieden werden, indem magnetische Kenngrößen variiert und hinsichtlich ihrer Stärke ausgewertet werden.
    [0009] Vorzugsweise unterscheiden sich die ausgewählten Einzel¬ zeichen in visuell nicht wahrnehmbarer Form von den übri¬ gen Einzelzeichen. Die Unterscheidbarkeit kann beispiels¬ weise auf einer unterschiedlichen Farbdichte oder in einem unterschiedlichen Kontrast, bezogen auf den Druckgrund, bestehen.
    [0010] In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung enthalten die auf den Datenträger aufgezeichneten Daten zusätzliche An¬ gaben darüber, welche Einzelzeichen ausgewählte Einzelzei- chen darstellen.
    [0011] Beim Aufbringen der Daten auf den Datenträger kann nach einem vorgegebenen Programm festgelegt werden, welche Ein- zelzeichen als "ausgewählte Einzelzeichen", beispiels¬ weise mit einem anderen Grauwert oder mit sonstigen ab¬ weichenden Eigenschaften, bedruckt werden sollen als die übrigen Einzelzeichen. Entsprechende Angaben, die zur Identifizierung der ausgewählten Einzelzeichen dienen, werden daneben als normale Daten auf den Datenträger auf¬ gedruckt. Bei der Auswertung kann wiederum festgestellt werden, welche Einzelzeichen in ihren physikalischen und/ oder chemischen Eigenschaften von den übrigen Einzelzei- chen abweichen, um auf diese Weise die Zusatzinformation wiederzugewinnen. Diese Zusatzinformation kann in digital Formen umgewandelt und mit den entsprechenden zusätzliche Angaben auf dem Datenträger verglichen werden, wobei nur bei Übereinstimmung die Echtheit des Datenträgers festge- stellt wird.
    [0012] Eine weitere Möglichkeit besteht darin, einen Datenträger der beispielsweise mit einem Grautonmuster versehen ist, mit den aufzubringenden Daten zu bedrucken und die Bedruk kung anschließend mit einer Leseeinrichtung abzutasten, die für die Einzeldaten den Kontrast relativ zu dem jewei ligen Untergrund feststellt. Durch eine zusätzliche Be¬ druckung können Informationen über die Kontraste verschie dener Einzeldaten aufgezeichnet werden. Ein so gekenn¬ zeichneter und bedruckter Datenträger ist praktisch siche gegen Duplizierung, insbesondere dann, wenn das Datenträ¬ ger-Rohmaterial Grautonmuster in willkürlicher Verteilung aufweist, die sich von Exemplar zu Exemplar unterscheiden Selbst wenn es einem Fälscher gelingt, sich das Rohmate¬ rial zu beschaffen, könnte er die Information von dem Ori ginal-Datenträger nicht auf das Rohmaterial übertragen, ohne die Art der speziellen Kodierung und der Kontrastaus wertung an den Einzelzeichen zu kennen.
    [0013] Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert.
    [0014] •>. V,_ Fig. 1 zeigt schematisch eine Informationsspur eines
    [0015] Datenträgers, der mit maschinenlesbaren Zeichen bedruckt ist;
    [0016] Fig. 2 zeigt schematisch eine Vorrichtung zur Auf- Zeichnung einer Zusatzinformation auf den Da¬ tenträger;
    [0017] Fig. 3 zeigt verschiedene Arten der Kennzeichnung aus¬ gewählter Einzelzeichen; und
    [0018] Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild einer Leseeinrichtung zum Auswerten der ZusatzInformationen.
    [0019] In Fig. 1 ist die Informationsspur eines Datenträgers dar¬ gestellt. Die Einzelzeichen 10 sind in Form maschinenles¬ barer Zeichen in einer Reihe der Informationsspur enthal¬ ten, wobei für jede Ziffer ein eigenes Feld vorgesehen sein kann. Die Hauptinformation HI kann nach bekannten Verfahren kodiert oder verschachtelt sein, damit ihr Be¬ deutungsinhalt nicht ohne weiteres feststellbar ist. An die Hauptinformation HI schließt sich eine Zusatzinforma¬ tion ZI an, die ebenfalls aus maschinenlesbaren Ziffern besteht.
    [0020] Die Ziffern der Hauptinformation unterscheiden sich hin¬ sichtlich ihrer Schwärzung bzw. hinsichtlich ihres Kontra¬ stes gegenüber dem Druckgrund geringfügig voneinander. Diese Unterschiede sind für das menschliche Auge nicht feststellbar, jedoch können bei maschineller Auswertung der Schriftzeichen erkannt werden. Die Zusatzinformation ZI enthält entsprechende Angaben über die ausgewählten Schriftzeichen und den Pegelwert ihrer Grautöne. Im vorlie¬ genden Fall stellen drei Schriftzeichen "ausgewählte Schriftzeichen" dar. Es sind dies das zweite, zehnte und vierzehnte Schriftzeichen. Die Nummer gibt hierbei jeweils die Stelle des betreffenden Schriftzeichens innerhalb der Hauptinformation HI an. Die Zusatzinformation ZI enthält die Angaben über die Stellen, die die ausgewählten Schrif zeichen innerhalb der Hauptinformation HI einnehmen. Im vorliegenden Fall ist die Stelle 1 St 1 die zweite Posi- tion, die durch die Ziffern 02 gekennzeichnet ist. An dieser Stelle steht bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 die maschinenlesbare Zahl "2". Die zweite ausge¬ wählte Stelle St 2 befindet sich an der Position 10 und die dritte ausgewählte Stelle St 3 befindet sich an der Position 14 in der Hauptinformation HI. Zusätzlich zu den Positionen, an denen sich die ausgewählten Einzelzeichen bzw. Schriftzeichen befinden, ist in der Zusatzinforma¬ tion ZI jeweils der Pegelwert der betreffenden Schriftzei chen angegeben, d.h. der Grauwert, mit dem die Schriftzei chen gedruckt sind. Der Pegelwert PW1 für das Schriftzei¬ chen in der zweiten Position beträgt 6, der Pegelwert PW2 für das Schriftzeichen in der zehnten Position beträgt 10 und der Pegelwert PW3 für das Schriftzeichen in der vier¬ zehnten Position beträgt 6.
    [0021] Bei der Auswertung des Datenträgers werden von einer Lese vorrichtung die Grauwerte der ausgewählten Schriftzeichen der Hauptinformation HI festgestellt und mit den Pegelwer ten PW1 , PW2 und PW3 verglichen. Nur bei Übereinstimmung wird die Echtheit der aufgezeichneten Information, die au der Hauptinformation HI und der ZusatzInformation ZI be¬ steht, festgestellt.
    [0022] Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Aufbringen der ZusatzInformation ZI. Der für die Hauptinformation HI bestimmte Teil der Informationsspur 12 eines Datenträgers 11 ist bereits mit der Hauptinformation HI beschriftet, wobei beispielsweise die Grauwerte der einzelnen Schrift¬ zeichen voneinander abweichen. Die Beschriftung wird mit einem Lesekopf 13 abgetastet, der für jedes Schriftzeiche ein der Farbdichte bzw. dem Farbkontrast zum Untergrund
    [0023] -i entsprechendes Signal an eine Kodiereinrichtung 14 abgibt, In der Kodiereinrichtung 14 wird das dem Grauwert entspre¬ chende Signal in ein Digitalsignal umgewandelt. Außerdem werden in dem Kodierer 14 fortlaufend die von dem Lese- köpf 13 überstrichenen Stellen gezählt. Die Kodiereinrich¬ tung 14 erzeugt die Schriftzeichen St1 , St2, St3 zur Kenn¬ zeichnung der ausgewählten Positionen bzw. Schriftzeichen und außerdem die Pegelwerte PW1 , PW2 und PW3. Sie steuert einen Verschlüßler 25, der eine Umschachtelung bzw. Umord- nung der Schriftzeichen nach festgelegten Gesetzmäßigkei¬ ten vornimmt, einen Schreibkopf 15, der im Anschluß an die Hauptinformation HI die Zusatzinformation ZI auf den Da¬ tenträger 11 aufdruckt.
    [0024] Für die Zusatzinformation ZI können entweder die ohnehin vorhandenen Kontrastschwankungen bei der Aufzeichnung der Hauptinformation HI ausgewertet werden, wie bei dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel. es können aber auch be¬ wußt Kontrastschwankungen bzw. unterschiedliche Grautδne oder Spektralverteilungen erzeugt werden. Um dies zu ver- deutlichen, ist in Fig. 3 ein Schriftzeichen 16 nach dem bekannten Strichkode dargestellt, bei dem jedes Schrift¬ zeichen aus einer Kombination breiter und schmaler Striche besteht. Der Kontrast der Striche des Schriftzeichens 16, bezogen auf den Untergrund, kann bewußt oder zufällig variiert werden.
    [0025] Bei dem Zeichen 17 in Fig. 3 bestehen die dickeren Striche aus mehreren dicht nebeneinanderliegenden dünnen Einzel¬ strichen. Dadurch kann einerseits der Grauwert des Schrift¬ zeichens beeinflußt werden, indem der Strichabstand der dünnen Einzelstriche entsprechend gewählt wird. Das
    [0026] Schriftzeichen 17 bietet außerdem eine weitere Möglich¬ keit der Auswertung mit zwei Leseköpfen, von denen der eine ein solches optisches Auflösungsvermögen hat, daß er die Einzelstriche erkennt, während der andere ein geringe- res Auflösungcvermögen hat und nur einen bestimmten Grau¬ ton feststellt. Schriftzeichen der mit 16 und 17 bezeich¬ neten Art können innerhalb einer Aufzeichnung gemischt vorkommen, wobei beispielsweise die Schriftzeichen 17 "ausgewählte Schriftzeichen" darstellen.
    [0027] Figur 4 zeigt das Blockschaltbild einer Leseeinrichtung zum Lesen der Informationsspur 12 eines Datenträgers 11. Ein Lesekopf 18 tastet die Informationsspur 12 ab und gibt Signale an eine Einrichtung 19, die einen Leseteil 2 und einen Meßteil 21 aufweist. Von dem Leseteil 20 gelang die Gesamtinformation aus der HauptInformation HI und der ZusatzInformation ZI nach Entschlüsselung in einem Ent- schlüßler 26, in dem die richtige Reihenfolge der Schrift zeichen wiederhergestellt wird, in ein Register 22, aus d die Hauptinformation HI ausgelesen werden kann. Der für die Zusatzinformation ZI bestimmte Teil des Registers 22 ist mit einem Eingang eines Komparators 23 verbunden.
    [0028] In dem Meßteil 21 werden die Pegelwerte der ausgewählten Schriftzeichen bestimmt und in Digitalwerte umgesetzt. Au diese Weise wird die ZusatzInformation ZI durch Hellig¬ keitsmessung wiedergewonnen und in digitaler Form in ein zweites Register 24 eingegeben. Der Ausgang des Registers 24 ist mit dem zweiten Eingang des Komparators 23 verbun¬ den. Wenn in dem Komparator 23 Koinzidenz zwischen der le- senden ZusatzInformation ZI und der gemessenen Zusatzin¬ formation, die in dem Register 24 gespeichert ist, fest¬ gestellt wird, wird die Echtheit des Datenträgers fest¬ gestellt.
    权利要求:
    Claims PATENTANSPRÜCHE
    1. Verfahren zum Sichern von Daten, die maschinenlesbar in Form mehrerer Einzelzeichen auf einen Datenträger auf¬ gezeichnet werden, dadurch gekennzeichnet, daß ausge¬ wählte Einzelzeichen hinsichtlich ihrer physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften ausgewertet werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgezeichneten Daten zusätzliche Angaben über die festgestellten Eigenschaften enthalten.
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, daß die aufgezeichneten Daten zusätzliche Angaben darüber enthalten, welche Einzelzeichen ausgewählte Ein¬ zelzeichen darstellen.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die ausgewählten Einzelzeichen sich in mit menschlichen Sinnesorganen und/oder vergleichbaren maschinellen Einrichtungen nicht wahrnehmbarer Form von den anderen Einzelzeichen unterscheiden.
    5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da¬ durch gekennzeichnet, daß die ausgewählten Einzelzeichen sich in ihrer Farbdichte von den anderen Einzelzeichen un¬ terscheiden.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß der relative Kontrast oder die Spektral¬ verteilung oder chemische Eigenschaften der ausgewählten Einzelzeichen gegenüber dem Untergrund ausgewertet werden.
    7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, da eine Kodiereinrichtung vorgesehen ist, die den einen Schreibkopf in der Weise steuert, daß dieser Schreibkopf Angaben über diejenigen Positionen aufzeichnet, deren Einzelzeichen von dem anderen Schreibkopf geschrieben wurden.
    8. Vorrichtung zum Aufbringen von Daten auf einen Daten¬ träger zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß einer oder mehrere Schreibköpfe vorhanden sind, die Ein¬ zelzeichen mit unterschiedlichen physikalischen und/oder chemischen Eigenschaften auf dem Datenträger anbringen.
    9. Vorrichtung zum Lesen von auf einem Datenträger aufge zeichneten Daten zur Durchführung des Verfahrens nach ei nem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Lesekopf 18 vorgesehen ist, der neben der digitalen Information HI der aufgezeichneten Daten eine physikali¬ sche und/oder chemische Eigenschaft des Aufzeichnungs- mediums an den Stellen der ausgewählten Einzelzeichen feststellt bzw. mißt.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kodierer vorgesehen ist, der die Positionen der ausgewählten Einzelzeichen in die digitalen Informatione umsetzt und diese an einen Vergleicher abgibt, in welche sie mit einem Teil der aufgezeichneten Daten verglichen werden.
    v W
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