安全元件和用于制造和认证安全元件的方法技术

一种安全元件，包括至少一个振荡电路（Ｏ１－Ｏｎ）和数字签名（２）。每个振荡电路包括作为谐振频率设定元件的电容器（Ｃ１－Ｃｎ），其中所述电容器（Ｃ１－Ｃｎ）包括彼此间隔开的第一和第二电极（８，１０），和夹在所述两个电极（８，１０）之间的绝缘体（９）。每个振荡电路的电容器（Ｃ１－Ｃｎ）具有随机的电容值，该随机性由绝缘体（９）的非均匀厚度（ｄ）和／或非均质绝缘材料造成。所述数字签名（２）包括参考值，其指示振荡电路的谐振频率（ｆ１－ｆｎ），其中所述参考值被密钥数字地标记。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括至少一个振荡电路的安全元件。 本专利技术还涉及一种包括安全元件和数字签名的系统。 本专利技术进一步涉及一种用于读出安全元件的安全控制装置。 本专利技术进一 步涉及一种设有这样的安全元件的对象。 本专利技术进一步涉及一种用于制造安全元件的方法。 本专利技术还涉及一种初始化安全元件的方法。本专利技术进一步涉及一种用于认证设有安全元件的对象的方法，所 述安全元件包括至少一个振荡电路和数字签名。
技术介绍
为了防止伪造钞票、护照和其它安全文件或对象，已知引入安全 特征。这里趋向于可以被无线地读出的电子特征。所述特征提供可以 与中央或本地数据库中的相应号码进行比较的识别号码。对于所述安全特征的要求如下 -难以复制-足够不同的值以至于能用于批量生产 -低成本-适于有价凭证等的制造和装配工艺-可信赖，即它必须始终提供正确的认证输出。上面提到的要求"难以复制，，可以详细描述如下-以加密形式的无线数据传输-限制安全文件中实际数据的可检测性-使用一些特殊特征-不同水平的检测能力；例如中央银行与商店比可以检测钞票的 更多特征。已经提出将LC-电路集成在有价凭证中。例如，BP 1 363 233 Al 公开了一种有价文件，如钞票或护照，包括可以通过施加电磁场激活 的振荡LC电路。所述振荡电路可以具有不同的谐振频率。优选根据有 价文件上或中设有的附加信息选择所述谐振频率，其中该附加信息可 以编码形式或明文设置在所述有价文件中。所述附加信息是例如钞票上印刷的面值。代替根据附加信息选择谐振频率或者除了附加信息选 择谐振频率之外，也可以根据附加信息对振荡电路的特定设置(大小、 相互距离等)进行限定，以便所述设置可以用于可视的有效性检查， 假设所述振荡电路以可视方式设置的话。该文件还披露了通过适当地 限定振荡电路的尺寸来设定它的谐振频率。如EP 1 363 233 Al公开的在有价文件中并入安全特征符合上面 列出的一些要求。特别是 -它使用低成本LC电路-LC振荡电路以在一定公差范围内可以可靠读出的特殊谐振频率 进行谐振。-适于有价凭证等的制造和装配工艺。然而，如EP 1 363 233 Al中提出的LC电路的使用仍然存在一些 明显的缺陷-LC电路结构简单，因此仿造者易于复制-不同谐振频率的数量本身受限，特别是考虑到为了认证目的测 量频率带而非单个频率时。-不是所有频率都可以使用，因为为了各种无线传输应用而保留 了许多RF频率带，并且需要避免干扰。本领域技术人员可以明了 ，谐振频率的数量限制和一些谐振频率的不可用性进一步降低了将LC电路用作应当难以复制的安全元件的效率。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种在开篇段落中所限定类型的安全 元件，设有这样的安全元件的对象，用于制造安全元件的方法和用于 认证设有安全元件的对象的方法，所述安全元件包括至少一个振荡电 路和数字签名，其中避免了上述现有技术中的缺陷。为了实现上述目的，根据本专利技术的安全元件具有本质特征，以便 根据本专利技术的安全元件可以以下述方式进行特征描述，即一种安全元件，包括至少一个振荡电路，其中每个振荡电路包括 电容器，作为用于设定振荡电路的谐振频率的元件，所述电容器包括 彼此间隔开的两个电极，在所述两个电极之间设有绝缘体，其中所述 电容器具有随机电容值。例如，可以利用绝缘体的非均匀厚度和/或通过非均质的绝缘体材 料实现所述随机电容值。优选地，所述安全元件允许在不同频率对所 述电容器进行读取。所述振荡电路可以构造成有源振荡电路，其包括与所述电容器连 接的有源电子元件，如晶体管，所述电容器作为用于设定振荡电路的 谐振频率的元件。然而，考虑到简单和成本有效制造，优选地将至少 一个振荡电路构造成无源振荡电路，其中每个振荡电路可以包括电感 器和电容器。这样的安全特征的优点如下-安全水平所述特征允许光学和电学检测。可光学检测的部分 是例如各个电容器的尺寸和形状以及各个电容器之间的距离。-复制难度由于也可以被光学测量，因此不能用相同量值但是 物理尺寸不同的另一电容器代替某一电容器。-充足的值所述电容器被设计为使得绝缘体中的内在非均质性 在电容器中不能被消除，但是相反地可以使这样产生的差异能够被测 量。-集成为组合所述LC结构可以设于单独的聚合物箔上，类似于 广泛使用于有价凭证中的安全线的集成。为了实现上述目的，例如钞票、文件、护照或有价凭证的对象设 有根据本专利技术的安全元件。为了认证所述安全特征，并且因而认证设有安全特征的对象，本 专利技术还提供一种具有安全特征和参考值的系统。所述参考值适宜为数 字签名，但是也可以是设定在数据库中的数据。数字签名例如由在软 件中读出安全特征并由安全函数对其进行修改而获得。所述安全函数 例如是散列函数或另一例如密码术领域中已知的协i义。特殊实例是如 下所述的helper-数据算法。所述数字签名的一个主要优点在于在包 括安全元件的相同对象上或内的存储器选择。这使得对安全元件的认 证无需与任何中央可访问存储器连接，并因此无需附加构架。所迷数 字签名优选地以能够无线地读取的方式存储。这样的存储位置的实例 包括例如光学可读条形码、IC存储器、 一部分RFID收发机和LC结构 的另一集合。为了实现上述目的，提供一种用于初始化安全元件的方法，包括 下列步骤-通过为每个振荡电路制造振荡电路的元件来提供至少一个振荡 电路，所述振荡电路包括作为用于设定谐振频率的元件的电容器，其 中所述电容器包括彼此间隔开的两个电极，在所述两个电极之间设有 绝缘体，其中所述电容器具有随机电容值，-测量所述振荡电路的谐振频率，其中通过使用AC电磁信号激励 振荡电路，在预定频率范围上扫描所述AC电磁信号的频率，并确定在 哪个频率处所述振荡电路发生谐振，以及-将所测量的谐振频率转换为参考值，所述参考值表示振荡电路 的谐振频率。在一个有利的实施例中，所述方法包括另一步骤通过用密钥标 记参考值，为参考值添加数字签名，其中所述数字签名被开发为可读 形式和/或存储在数据库或存储器中，如RFID标签或振荡电路，其中 所述存储器可设置于将用安全元件进行保护的对象处.所述振荡电路可以配置成有源或无源振荡器。应当提及的是，配 置振荡器以及组装必要元件的原则是本领域技术人员的公知常识。本 专利技术重点在于使用具有随机电容值的电容器。为了实现上述目的，提供一种用于认证设有根据本专利技术的本质特 征的安全元件的对象的方法，以便根据本专利技术的方法可以以下述方式 进行特征描述，即一种用于认证设有根据本专利技术的安全元件的对象的方法，其中所 述i人证方法包才舌-测量所述振荡电路的谐振频率，优选地通过使用AC电磁信号激 励振荡电路，在预定频率范围上扫描所述AC电磁信号的频率，并确定 在哪个频率处所述振荡电路发生谐振，-将所测量的谐振频率转换为认证值，所述认证值表示振荡电路 的谐振频率，-验证所述参考值，-比较所述认证值和所述参考值，其中如果它们相等或至少在预 定近似范围内，则认定所述对象为可信。有利地，所述参考值在所述 数字签名中被验证。根据本专利技术的另一方面，提供一种安全控制装置，包括(i)对具 有本专利技术的安全元件的对象的支撑；(ii )用于向AC电磁信号提供频 率扫描以便使安全元件的振荡电路发生谐振的单元，和(iv)用于确 定安全元件的振本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种安全元件，包括至少一个振荡电路（Ｏ１－Ｏｎ），所述振荡电路包括电容器（Ｃ１－Ｃｎ），作为用于设定振荡电路的谐振频率（ｆ１－ｆｎ）的元件，所述电容器（Ｃ１－Ｃｎ）包括彼此间隔开的第一和第二电极（８，１０），和设置在所述两个电极（８，１０）之间的绝缘体（９），其中所述电容器（Ｃ１－Ｃｎ）具有随机的电容值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：RAM沃尔特斯，MT约翰逊，PT图伊尔斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：NL[荷兰]