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DE19755218A1 - Electronic locking device - Google Patents

Electronic locking device

Info

Publication number
DE19755218A1
DE19755218A1 DE1997155218 DE19755218A DE19755218A1 DE 19755218 A1 DE19755218 A1 DE 19755218A1 DE 1997155218 DE1997155218 DE 1997155218 DE 19755218 A DE19755218 A DE 19755218A DE 19755218 A1 DE19755218 A1 DE 19755218A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
key
locking device
locking
crypto
cylinder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE1997155218
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Bitzer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE1997155218 priority Critical patent/DE19755218A1/en
Publication of DE19755218A1 publication Critical patent/DE19755218A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Abstract

An electronic locking device consists of a lock cylinder (1) and a key (2), along with the following features: a first microchip(3) which is integrated in the lock cylinder; a second microchip which is integrated in the key; a coupling device which closes a signal circuit between the two microchips when the key is inserted and allows the development of a cryptographic protocol, both these microchips forming crypto-participants; and an electromagnetic tumbler (6) with a tumbler element (7) for blocking the rotation of the lock cylinder. The tumbler element can be released by temporary triggering of an operating element, especially an electromagnetic one, after a positive result of the cryptographic protocol. To provide the energy for the triggering of the operating element, an energy store is provided.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung betrifft eine elektronische Schließvor­ richtung, bestehend aus einem Schließzylinder und einem Schlüssel. Sowohl Schließzylinder als auch Schlüssel weisen Mikrochips auf mittels derer eine Berechtigungsprüfung erfolgt.The invention relates to an electronic closing device direction, consisting of a lock cylinder and a Key. Both the locking cylinder and the key point Microchips on by means of an authorization check he follows.

Aus der DE 41 26 416 A1 ist eine solche Schließvorrichtung bekannt. Dort sind Lichtleiter und Fotodioden vorgesehen, über die nach Korrespondenz von Mikroprozessoren die Freigabe zum Öffnen des Schlüssels übermittelt wird. Diese Schließvorrichtung eignet sich nicht für herkömmliche Schließanlagen.Such a locking device is known from DE 41 26 416 A1 known. Light guides and photodiodes are provided there, about which according to correspondence from microprocessors Release to open the key is transmitted. This Locking device is not suitable for conventional ones Locking systems.

Auch die DE 41 17 721 C1 zeigt eine Schließvorrichtung mit Lichtleitern und Fotodiode. Der Schloßbolzen enthält dort einen integrierten Lichtleiter, der über eine Leuchtdiode des Schlüssels angesprochen wird. An der Austrittsstelle dieses Lichtleiters befindet sich die Fotodiode, die an einem Mikrochip angeschlossen ist. Auch der Schlüssel weist einen solchen Mikrochip auf. Der Mikrochip liefert bei richtiger Codierung ein Signal zur Aktivierung eines Elektromagneten, der die Arretierung des Schloßbolzens über einen Leistungsverstärker freigibt. Die Stromversorgung des Schlüssels erfolgt über eine Batterie. Die beiden Mikrochips enthalten jeweils separate Batterien zur Sicherung vor Datenverlust. Der Mikrochip des Schlüssels wie auch der des Schließzylinders gestatten die Programmierung einer PIN- Nummer, wobei sowohl die Programmierung des Schlosses wie auch des Schlüssels jederzeit geändert werden kann.DE 41 17 721 C1 also shows a locking device Light guides and photodiode. The lock bolt contains there an integrated light guide, which is connected to a light emitting diode of the key is addressed. At the exit point this light guide is the photodiode on is connected to a microchip. The key also points such a microchip. The microchip delivers correct coding a signal to activate a Electromagnet, which locks the lock bolt over  releases a power amplifier. The power supply of the Key is done by a battery. The two microchips each contain separate batteries for backup Data loss. The microchip of the key as well as that of the Lock cylinders allow the programming of a PIN Number, both programming the lock as the key can also be changed at any time.

Bei Schließanlagen, die mit Chipkarten oder Lochkarten arbeiten, läßt sich eine leichte Umprogrammierung erreichen. Zum Einbau derartiger Schließanlagen muß aber der gesamte vorhandene Schließmechanismus der Türen umgebaut werden, was mit großem Zeitaufwand und hohen Kosten verbunden ist.For locking systems with chip cards or punch cards easy reprogramming can be achieved. To install such locking systems, however, the entire existing locking mechanism of the doors are rebuilt what takes a lot of time and costs.

Aus der DE 44 36 605 A1 ist ein elektronisches Authentisie­ rungs-Schloß bekannt. Das Authentisierungsverfahren läuft dort zwischen dem Schloß und einem mit einer Chipkarte ausgestatteten Authentisierungsgerät in der Hand des Benutzers ab.From DE 44 36 605 A1 is an electronic authentication tion lock known. The authentication process is running there between the castle and one with a chip card equipped authentication device in the hand of the User.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Mit den Maßnahmen der Erfindung läßt sich eine elektronische Schließvorrichtung konzipieren, die eine erhöhte Sicherheit bietet, insbesondere gegen ein Kopieren des Schlüssels, und die ohne großen Zusatzaufwand in bestehenden Schließanlagen nachrüstbar ist. Bei der Erfindung muß lediglich ein handelsüblicher Schließzylinder gegen einen modifizierten Schließzylinder gleicher geometrischer Außenabmessungen ausgetauscht werden. Eine Umrüstung einer kompletten Schließanlage etwa auf Chipkarten ist nicht notwendig. Im Gegensatz zur Lösung gemäß der DE 41 17 721 C1 ist keine externe Batterie notwendig, die einen Ruhestrom aufbringen muß. Es muß insbesondere keine Kraft zur Bewegung der Zuhaltung über das elektronische Betätigungselement aufgebracht werden. Das elektromagnetische Betätigungs­ element muß lediglich das Zuhalteelement kurzzeitig entsperren, das beim Einführen des Schlüssels, beispiels­ weise über ein Federelement, vorgespannt wurde. Dieses kurzzeitige Entsperren wird über einen Energiespeicher aufgebracht, der als Puffer wirkt. Einen Impuls hoher Stromdichte braucht die Batterie nicht zu liefern. Somit ist nur eine Batterie geringer Leistung erforderlich, die direkt in den Schließzylinder oder Schlüssel integriert werden kann. Die Batterie kann mit den Maßnahmen der Erfindung sowohl zum Entriegeln des Zuhalteelements als auch zur Stromversorgung der Mikrochips von Schlüssel und Schließzylinder verwendet werden.With the measures of the invention, an electronic Design locking device that increased security offers, especially against copying the key, and in existing locking systems without much additional effort can be retrofitted. In the invention, only one commercially available locking cylinder against a modified Lock cylinder of the same geometrical external dimensions be replaced. A retrofit of a complete Locking system, for example on chip cards, is not necessary. in the Contrary to the solution according to DE 41 17 721 C1 is none external battery necessary, which apply a quiescent current got to. In particular, no force is required to move the Guard locking via the electronic actuator  be applied. The electromagnetic actuation element only has to hold the locking element briefly unlock that when inserting the key, for example wise about a spring element that was preloaded. This short-term unlocking is via an energy store applied, which acts as a buffer. A pulse higher The battery does not have to supply current density. So is only a low power battery is required, the direct can be integrated into the locking cylinder or key can. The battery can with the measures of the invention both for unlocking the locking element and for Key and microchip power supply Lock cylinders are used.

Bei Verlust eines Schlüssels ist im Gegensatz zu üblichen mechanischen Schließzylindern kein Auswechseln des Schließzylinders oder bei einer Schließanlage gar ein Auswechseln einer großen Anzahl von Schließzylindern notwendig. Ein mißbräuchliches Kopieren des Schlüssels ist kaum möglich. Außerdem kann bei Verlust eines Schlüssels ohne großen Aufwand und Kosten eine Umcodierung erfolgen.Losing a key is contrary to usual mechanical locking cylinders no replacement of the Lock cylinder or even with a locking system Replace a large number of locking cylinders necessary. An improper copying of the key is hardly possible. You can also lose a key Recoding takes place without great effort and costs.

Zeichnungendrawings

Anhand der Zeichnungen werden Ausführungsbeispiele der Erfindung erläutert. Es zeigenBased on the drawings, embodiments of the Invention explained. Show it

Fig. 1 einen Schließzylinder nach der Erfindung in einem Längsschnitt, Fig. 1 is a cylinder lock according to the invention in a longitudinal section;

Fig. 2 den Schließzylinder nach Fig. 1 in einer Vorderansicht, Fig. 2 shows the lock cylinder according to Fig. 1 in a front view,

Fig. 3 eine elektromechanische Zuhaltung, Fig. 3 is an electro-mechanical interlock,

Fig. 4 einen prinzipiellen Stromlaufplan, Fig. 4 shows a basic circuit diagram,

Fig. 5 bis Fig. 9 Herstellungsphasen eines Schlüssels nach dem Erfindung. Fig. 5 to Fig. 9 manufacturing phases of a key according to the invention.

Beschreibung von AusführungsbeispielenDescription of exemplary embodiments

Die Fig. 1 und 2 zeigen einen Schließzylinder 1 nach der Erfindung mit den geometrischen Außenabmessungen eines herkömmlichen Schließzylinders. Ein solcher handelsüblicher Schließzylinder weist etwa im mittleren Bereich Schließnocken 18 sowie ein darunter angeordnetes Befestigungs­ gewindeloch 19 auf. Die sonst übliche Zuhaltung mit einem Zuhalteelement 7 ist hier ergänzt zu einer elektromecha­ nischen Zuhaltung 6, die in Fig. 3 näher erläutert ist. Außerdem sind in Fig. 1 noch Kontaktzonen für elektrisch gegeneinander isolierte Kontakte 12 vorgesehen. Die Elektronik für die Steuerung der elektromechanischen Zuhaltung ist im Modul 18 untergebracht. Eine Batterie 11 ist, wie insbesondere Fig. 2 zeigt, in einem von außen zugänglichen Batteriefach untergebracht. Damit kann die Batterie 11 auch im Einbauzustand des Schließzylinders 1 von außen ausgetauscht werden. Die elektrischen Leitungen zwischen Batterie, Elektronik, Kontakten und elektromechanischer Zuhaltung sind in Fig. 1 nicht dargestellt. Dafür ist in Fig. 4 der Stromlaufplan aufgezeigt. Das Schlüsselloch 19 im Schließzylinder 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Figs. 1 and 2 show a lock cylinder 1 according to the invention with the geometric outer dimensions of a conventional lock cylinder. Such a commercially available locking cylinder has locking cams 18 approximately in the central region and a fastening threaded hole 19 arranged underneath. The otherwise usual tumbler with a tumbler element 7 is supplemented here to an electro-mechanical tumbler 6 , which is explained in more detail in FIG. 3. In addition, contact zones for contacts 12 which are electrically insulated from one another are also provided in FIG. 1. The electronics for controlling the electromechanical guard locking is housed in module 18 . A battery 11 , as shown in particular in FIG. 2, is accommodated in a battery compartment accessible from the outside. The battery 11 can thus be exchanged from the outside even when the lock cylinder 1 is in the installed state. The electrical lines between the battery, electronics, contacts and electromechanical guard locking are not shown in FIG. 1. For this, the circuit diagram is shown in Fig. 4. The keyhole 19 in the lock cylinder 1 is shown in FIG. 2.

Fig. 3 zeigt die elektromechanische Zuhaltung in einer Detailansicht. Das Zuhalteelement 7 - Zuhaltestift - zur Blockierung der Drehung des Schließzylinders 1 wird beim Einstecken eines Schlüssels 2 gegen ein Federelement 9 in Form einer Druckfeder nach unten gedrückt. Die Elemente 20 dienen zur Führung des Zuhaltestiftes 7. Wie der Stromlauf­ plan gemäß Fig. 4 zeigt, wird beim Einstecken des Schlüs­ sels 2 ein Unterbrechungsschalter 14 betätigt, der den Stromkreis zwischen Batterie 11 und dem Mikrochip 3 des Schließzylinders 1 schließt. Vom Mikrochip 3 wird nun die Abwicklung eines kryptographischen Protokolls mit dem Mikrochip 4 des Schlüssels 2 eingeleitet. Dabei bilden die beiden Mikrochips 3 und 4 die Kryptoteilnehmer. Zur Signalübertragung des kryptographischen Protokolls ist eine Koppelvorrichtung vorgesehen, die im dargestellten Aus­ führungsbeispiel aus gegeneinander isolierten elektrischen Kontakten 12 beim Schließzylinder 1 einerseits und beim Schlüssel 2 andererseits besteht. Anstelle der Signal­ übertragung des kryptographischen Protokolls über solche elektrischen Kontakte kann auch eine kapazitive, induktive oder optische Kopplung vorgesehen sein. Über weitere gegeneinander isolierte Kontakte 13 beim Schließzylinder 1 und beim Schlüssel 2 kann die Stromversorgung des Mikrochips 4 des Schlüssels 2 erfolgen, wenn dieser keine eigene Batterie aufweist. Alternativ hierzu kann der Schlüssel 2 natürlich auch eine eigene Batterie aufweisen und seinerseits den Schließzylinder mit Strom versorgen. Neben der Funktion der Stromversorgung des/der Mikrochip(s) wird aus der Batterie 11 auch noch die Energie für ein elektromagnetisches Betätigungselement 8 aufgebracht, welches nach positivem Ergebnis des kryptographischen Protokolls die Zuhaltung 6, die die Drehung des Schließzylinders 1 normalerweise blockiert, freigibt. Das Betätigungselement 8 besteht beim dargestellten Ausführungsbeispiel aus einem Elektromagneten, mit einer Magnetspule 15 und einem Weicheisenkern 17 sowie einem Anker 16, der den Zuhaltestift 7 vor dem positiven Ergebnis des kryptographischen Protokolls verriegelt, d. h. an einer weiteren Bewegung beim Einstecken des Schlüssels 2 gegen den Federdruck der Druckfeder 9 hindert. Nach positivem Ergebnis des kryptographischen Protokolls betätigt der Mikrochip 3 über ein Steuersignal einen elektronischen Schalter 21, der einen Stromkreis zur Erregung der Magnetspule 15 schließt. Die Erregung der Magnetspule 15 erfolgt nicht direkt von der Batterie 11 aus, sondern über den als Energiespeicher dienenden Kondensator 10, dessen Kapazität so bemessen ist, daß die Batterie 11 keinen Impuls mit hoher Stomdichte aufzubringen hat. Zur Entsperrung des Zuhaltestiftes 7 und damit zur Freigabe der Drehung des Schließzylinders 1 genügt nur ein kurzzeitiges Ansprechen des Betätigungselementes 8. Der Anker 16, der normalerweise wie ein Haken eine Arretierungsnase 23 des Zuhaltestiftes 7 untergreift, wird dann angezogen und der Zuhaltestift 7 kann unbehindert vom Anker 16 durch eine durch Einschieben des Schlüssels 2 gespannte Feder nach unten gedrückt werden. Auch nach dem Ansprechen des Elektromagneten verbleibt der Zuhaltestift 7 in Freigabestellung und zwar solange, bis der Schlüssel 2 wieder gezogen wird und die Druckfeder 9 den Zuhaltestift wieder nach oben drückt. Fig. 3 shows the electromechanical guard locking in a detailed view. The locking element 7 - locking pin - for blocking the rotation of the lock cylinder 1 is pressed down when a key 2 is inserted against a spring element 9 in the form of a compression spring. The elements 20 are used to guide the tumbler pin 7. As the circuit diagram according to FIG. 4 shows, an interrupt switch 14 is actuated when the key 2 is inserted, which closes the circuit between the battery 11 and the microchip 3 of the lock cylinder 1 . The processing of a cryptographic protocol with the microchip 4 of the key 2 is now initiated by the microchip 3 . The two microchips 3 and 4 form the crypto participants. For signal transmission of the cryptographic protocol, a coupling device is provided, which in the exemplary embodiment shown consists of mutually insulated electrical contacts 12 in the lock cylinder 1 on the one hand and in the key 2 on the other hand. Instead of the signal transmission of the cryptographic protocol via such electrical contacts, a capacitive, inductive or optical coupling can also be provided. The microchip 4 of the key 2 can be supplied with power via further contacts 13 which are insulated from one another in the locking cylinder 1 and the key 2 if the key 2 does not have its own battery. As an alternative to this, the key 2 can of course also have its own battery and in turn supply the lock cylinder with power. In addition to the function of the power supply of the microchip (s), the battery 11 also applies the energy for an electromagnetic actuating element 8 which, after a positive result of the cryptographic protocol, releases the tumbler 6 , which normally blocks the rotation of the locking cylinder 1 . The actuating element 8 consists in the illustrated embodiment of an electromagnet, with a magnet coil 15 and a soft iron core 17 and an armature 16 , which locks the locking pin 7 before the positive result of the cryptographic protocol, that is, on a further movement when inserting the key 2 against the spring pressure the compression spring 9 prevents. After a positive result of the cryptographic protocol, the microchip 3 actuates an electronic switch 21 via a control signal, which closes a circuit for energizing the magnetic coil 15 . The excitation of the magnetic coil 15 does not take place directly from the battery 11 , but via the capacitor 10 serving as an energy store, the capacitance of which is dimensioned such that the battery 11 does not have to apply a pulse with a high current density. To unlock the tumbler pin 7 and thus to release the rotation of the locking cylinder 1 , only a brief response of the actuating element 8 is sufficient . The armature 16 , which normally engages under a locking lug 23 of the tumbler pin 7 like a hook, is then attracted and the tumbler pin 7 can be unhindered by Armature 16 are pressed down by a spring tensioned by inserting the key 2 . Even after the solenoid has responded, the locking pin 7 remains in the release position until the key 2 is pulled again and the compression spring 9 pushes the locking pin up again.

Die Fig. 5 bis 9 zeigen schematisch die Herstellung und Ausgestaltung des Schlüssels 2. Fig. 5 zeigt einen Blechzuschnitt für den Schlüssel 2 mit Biegelinien für den Schlüsselbart. Fig. 6 zeigt den Blechzuschnitt des Schlüssels 2 im U-förmig gebogenen Zustand des Schlüssel­ bartes. Fig. 7 zeigt den Schlüssel 2 mit den beiden Kontakten 12 für die Signalübertragung und einen Kontakt 13 für die Stromzuführung zum im Schlüsselkopf eingebauten Mikrochip 4. Die Rückleitung zur Stromversorgung des Mikrochips 4 erfolgt direkt über den metallischen Schlüssel 2 und den metallischen Schließzylinder 1. Bei einer im Schließzylinder 1 untergebrachten Batterie 11 kann der Ladezustand der Batterie und/oder des Kondensators 10 durch einen im Schlüssel 2 eingebauten optischen Signalgeber, z. B. eine LED, angezeigt werden. Fig. 8 zeigt den Schlüssel 2 mit eingefügter Leiterplatte 22 in einer Seitenansicht und Fig. 9 im Schnitt. Auf der Leiterplatte befinden sich stirnseitig die Kontakte 12 und 13 sowie die Zuleitungen zum Mikrochip 4. Figs. 5 to 9 show schematically the production and development of the key 2. Fig. 5 shows a sheet metal blank for the key 2 with bending lines for the key bit. Fig. 6 shows the sheet metal blank of the key 2 in the U-shaped bent state of the key beard. Fig. 7 shows the key 2 with the two contacts 12 for signal transmission and a contact 13 for the power supply to the built-in key head microchip 4. The return line for the power supply of the microchip 4 is made directly via the metal key 2 and the metallic lock cylinder 1. When A battery 11 housed in the lock cylinder 1 can determine the state of charge of the battery and / or the capacitor 10 by means of an optical signal transmitter installed in the key 2 , e.g. B. an LED. Fig. 8 shows the key 2 with the printed circuit board 22 in a side view and Fig. 9 in section. Contacts 12 and 13 and the leads to the microchip 4 are located on the front of the circuit board .

Wie bei einer mechanischen Zuhaltung ist der Schlüssel 2 so verriegelbar, daß er nur in einer Grundstellung des Schließzylinders 1 eingeführt oder gezogen werden kann.As with a mechanical tumbler, the key 2 can be locked in such a way that it can only be inserted or pulled out in a basic position of the locking cylinder 1 .

Die erfindungsgemäße Schließvorrichtung kann auch einen weiteren Aufschließmechanismus aufweisen, dessen zugehöriger Schlüssel in sicherer Verwahrung vorgehalten wird und der insbesondere im Notfall, beispielsweise bei defekter Elektronik, einsetzbar ist.The locking device according to the invention can also be a have another unlocking mechanism, the associated Key is kept in safe custody and the especially in an emergency, for example in the event of a defect Electronics that can be used.

Nachfolgend werden Ausgestaltungen für das kryptographische Protokoll aufgezeigt. Für das kryptographische Protokoll kann beispielsweise das "challenge and response" Verfahren gemäß DIN/ISO/IEC 9798 verwendet werden.In the following, configurations for the cryptographic Protocol shown. For the cryptographic protocol can for example the "challenge and response" method according to DIN / ISO / IEC 9798.

Das kryptographische Protokoll der Erfindung basiert auf geheimen Kryptovariablen, die sowohl in den Mikrochip 3 des Schließzylinders 1 als auch in den Mikrochip 4 des Schlüssels 2 ladbar ist, z. B. über die entsprechenden gegeneinander isolierten Kontakte. Es kann sowohl ein symmetrischer Kryptoalgorithmus verwendet werden mit identischen Kryptovariablen im Schließzylinder 1 und Schlüssel 2 als auch ein asymmetrischer Kryptoalgorithmus, z. B. das RSA-Verfahren, bei dem die Kryptovariablen von Schließzylinder 1 und Schlüssel 2 verschieden sind. Eine gespeicherte Kryptovariable kann auch durch eine andere ersetzt/überschrieben werden. Es ist vorteilhaft, das Überschreiben der Kryptovariablen im Mikrochip 3 des Schließzylinders 1 nur bei aufgeschlossenem Schließzylinder zuzulassen. Hierzu wird dann ein spezieller Schlüssel 2 mit einem daran angeschlossenen Programmiergerät verwendet. Der Schließzylinder 1 kann hierzu äußere Kontakte (nicht dargestellt) aufweisen, die nur im aufgeschlossenen Zustand zugänglich sind. Als Speicher für die Kryptovariablen lassen sich insbesondere EEPROMs einsetzen.The cryptographic protocol of the invention is based on secret crypto variables which can be loaded both into the microchip 3 of the locking cylinder 1 and into the microchip 4 of the key 2 , e.g. B. on the corresponding mutually insulated contacts. Both a symmetric crypto-algorithm can be used with identical crypto variables in the lock cylinder 1 and key 2, and an asymmetric crypto-algorithm, e.g. B. the RSA method, in which the crypto variables of lock cylinder 1 and key 2 are different. A saved crypto variable can also be replaced / overwritten by another. It is advantageous to allow the crypto variables in the microchip 3 of the locking cylinder 1 to be overwritten only when the locking cylinder is unlocked. A special key 2 with a programming device connected to it is then used for this. For this purpose, the locking cylinder 1 can have external contacts (not shown) which are only accessible in the unlocked state. EEPROMs in particular can be used as memory for the crypto variables.

Claims (23)

1. Elektronische Schließvorrichtung bestehend aus einem Schließzylinder (1) und einem Schlüssel (2) sowie folgenden Merkmalen:
  • - einem ersten Mikrochip (3), der im Schließzylinder (1) integriert ist,
  • - einem zweiten Mikrochip (4), der im Schlüssel (2) integriert ist,
  • - einer Koppelvorrichtung, die bei eingeführtem Schlüssel (2) einen Signalkreis zwischen dem ersten (3) und dem zweiten Mikrochip (4) schließt und die Abwicklung eines kryptographischen Protokolls zwischen zwei Kryptoteilnehmern ermöglicht, wobei die beiden Mikrochips (3, 4) diese Kryptoteilnehmer bilden,
  • - einer elektromagnetischen Zuhaltung (6) mit einem Zuhalteelement (7) zur Blockierung der Drehung des Schließzylinders (1), wobei das Zuhalteelement (7) durch kurzzeitiges Ansprechen eines insbesondere elektromagne­ tischen Betätigungselements (8) nach positivem Ergebnis des kryptographischen Protokolls freigebbar ist und wobei zur Bereitstellung der Energie für das kurzzeitige Ansprechen des Betätigungselements (8) ein Energiespeicher (10) vorgesehen ist.
1. Electronic locking device consisting of a locking cylinder ( 1 ) and a key ( 2 ) as well as the following features:
  • - a first microchip ( 3 ) which is integrated in the locking cylinder ( 1 ),
  • - a second microchip ( 4 ) which is integrated in the key ( 2 ),
  • - A coupling device that closes a signal circuit between the first ( 3 ) and the second microchip ( 4 ) when the key ( 2 ) is inserted and enables the processing of a cryptographic protocol between two crypto participants, the two microchips ( 3 , 4 ) forming these crypto participants ,
  • - An electromagnetic tumbler ( 6 ) with a tumbler element ( 7 ) for blocking the rotation of the locking cylinder ( 1 ), the tumbler element ( 7 ) can be released by briefly responding to a particularly electromagnetic actuating element ( 8 ) after a positive result of the cryptographic protocol, and wherein An energy store ( 10 ) is provided to provide the energy for the short-term response of the actuating element ( 8 ).
2. Schließvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß dem Zuhalteelement (7) ein Federelement (9) zugeordnet ist, derart, daß das Zuhalteelement (7) bei Einführen des Schlüssels (2) niedergedrückt wird und nach dem kurzzeitigen Ansprechen des Betätigungselements (8) in eine Freigabestellung kommt und dort verbleibt bis der Schlüssel (2) wieder gezogen wird.2. Locking device according to claim 1, characterized in that the locking element ( 7 ) is associated with a spring element ( 9 ), such that the locking element ( 7 ) is depressed when the key ( 2 ) is inserted and after the brief actuation of the actuating element ( 8 ) comes into a release position and remains there until the key ( 2 ) is removed again. 3. Schließvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüssel (2) in an sich bekannter Weise mechanisch so verriegelbar ist, daß er nur in einer Grundstellung des Schließzylinders (1) eingeführt oder gezogen werden kann.3. Locking device according to claim 1 or 2, characterized in that the key ( 2 ) can be mechanically locked in a manner known per se so that it can only be inserted or removed in a basic position of the locking cylinder ( 1 ). 4. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Batterie (11) im Schließzylinder (1) oder im Schlüssel (2) vorgesehen ist, die geeignet ist, die Energie zur Ladung des Energie­ speichers (10) wie auch die Energie zum Betrieb des ersten und/oder zweiten Mikrochips (3, 4) aufzubringen.4. Locking device according to one of claims 1 to 3, characterized in that a battery ( 11 ) in the locking cylinder ( 1 ) or in the key ( 2 ) is provided which is suitable for storing the energy for charging the energy ( 10 ) as well to apply the energy to operate the first and / or second microchips ( 3 , 4 ). 5. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Energiespeicher (10) ein Kondensator ist, der eine derart große Kapazität aufweist, daß eine/die Batterie (11) keinen Impuls mit hoher Strom­ dichte für das Betätigungselement (8) aufzubringen hat.5. Locking device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the energy store ( 10 ) is a capacitor which has such a large capacity that / the battery ( 11 ) does not have a pulse with a high current density for the actuating element ( 8 ) has to bring up. 6. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Koppelvorrichtung zur Abwicklung des kryptographischen Protokolls zwischen den beiden Kryptoteilnehmern gegeneinander isolierte elektrische Kontakte (12) am Schließzylinder (1) und am Schlüssel (2) vorgesehen sind.6. Locking device according to one of claims 1 to 5, characterized in that electrical contacts ( 12 ) on the locking cylinder ( 1 ) and on the key ( 2 ) are provided as a coupling device for handling the cryptographic protocol between the two crypto participants. 7. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Abwicklung des krypto­ graphischen Protokolls zwischen den beiden Kryptoteilnehmern (3, 4) eine kapazitive, induktive oder optische Kopplung zwischen Schließzylinder (1) und Schlüssel (2) vorgesehen ist.7. Locking device according to one of claims 1 to 5, characterized in that a capacitive, inductive or optical coupling between the lock cylinder ( 1 ) and key ( 2 ) is provided for handling the cryptographic protocol between the two crypto participants ( 3 , 4 ). 8. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur Stromversorgung jenes Mikrochips (3, 4), dessen Schließzylinder (1) oder Schlüssel (2) keine eigene Batterie (11) aufweist, gegeneinander isolierte Kontakte (13) am Schließzylinder (19) und am Schlüssel (2) zur Energieübertragung vorgesehen sind.8. Locking device according to one of claims 4 to 7, characterized in that for powering that microchip ( 3 , 4 ), the locking cylinder ( 1 ) or key ( 2 ) does not have its own battery ( 11 ), mutually insulated contacts ( 13 ) on Lock cylinder ( 19 ) and on the key ( 2 ) are provided for energy transmission. 9. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unterbrechungsschalter (14) im Stromkreis zwischen Batterie (11) und einem Mikrochip (3) vorgesehen ist, der durch Einstecken des Schlüssels (2) betätigbar ist.9. Locking device according to one of claims 4 to 8, characterized in that an interruption switch ( 14 ) in the circuit between the battery ( 11 ) and a microchip ( 3 ) is provided which can be actuated by inserting the key ( 2 ). 10. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Betätigungselement (8) aus einer Magnetspule (15) und einem Anker (16) besteht, der bei Erregung der Magnetspule (15) das unter dem Federdruck des Federelements (9) stehende Zuhalteelement (7) entsperrt.10. Locking device according to one of claims 2 to 9, characterized in that the electromagnetic actuating element ( 8 ) consists of a magnet coil ( 15 ) and an armature ( 16 ) which, when the magnet coil ( 15 ) is energized, under the spring pressure of the spring element ( 9 ) unlocked locking element ( 7 ). 11. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließzylinder (1) die geometrischen Außenabmessungen eines handelsüblichen Schließzylinder aufweist. 11. Locking device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the locking cylinder ( 1 ) has the geometric external dimensions of a commercially available locking cylinder. 12. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließzylinder (1) ein im Einbauzustand von außen zugängliches Batteriefach aufweist.12. Locking device according to one of claims 4 to 11, characterized in that the locking cylinder ( 1 ) has a battery compartment accessible from the outside in the installed state. 13. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß für das kryptographische Protokoll das "challenge and response-Verfahren" verwendet wird.13. Locking device according to one of claims 1 to 12, characterized in that for the cryptographic Protocol that uses the "challenge and response procedure" becomes. 14. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß das kryptographische Protokoll auf geheimen Kryptovariablen basiert, die sowohl in den ersten als auch in den zweiten Mikrochip (3, 4) ladbar sind.14. Locking device according to one of claims 1 to 13, characterized in that the cryptographic protocol is based on secret crypto variables which can be loaded both in the first and in the second microchip ( 3 , 4 ). 15. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß für das kryptographische Protokoll ein symmetrischer Kryptoalgorithmus verwendbar ist und die von diesem Kryptoalgorithmus benutzten Kryptovariablen im Schließzylinder (1) und im Schlüssel identisch sind.15. Locking device according to one of claims 1 to 14, characterized in that a symmetrical crypto-algorithm can be used for the cryptographic protocol and the crypto-variables used by this crypto-algorithm in the locking cylinder ( 1 ) and in the key are identical. 16. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß für das kryptographische Protokoll ein asymmetrischer Kryptoalgorithmus, z. B. das RSA-Verfahren, verwendbar ist und die von diesem Krypto­ algorithmus benutzten Kryptovariablen im Schließzylinder (1) und im Schlüssel (2) verschieden sind.16. Locking device according to one of claims 1 to 15, characterized in that for the cryptographic protocol, an asymmetrical crypto-algorithm, for. B. the RSA method, can be used and the crypto variables used by this crypto algorithm in the locking cylinder ( 1 ) and in the key ( 2 ) are different. 17. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kryptovariablen im ersten und zweiten Mikrochip (3, 4) abspeicherbar sind und durch jeweils eine andere Kryptovariable ersetzbar/überschreibbar sind. 17. Locking device according to one of claims 14 to 16, characterized in that the crypto variables in the first and second microchips ( 3 , 4 ) can be stored and can be replaced / overwritten by a different crypto variable. 18. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine benutzte/gespeicherte Kryptovariable im aufgeschlossenen Schließzylinder (1) durch eine andere überschreibbar ist.18. Locking device according to one of claims 14 to 17, characterized in that a used / stored crypto variable in the unlocked locking cylinder ( 1 ) can be overwritten by another. 19. Schließvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Überschreibung der Kryptovariablen ein spezieller Schlüssel (2) mit daran anschließbarem Programmiergerät vorgesehen ist.19. Locking device according to claim 18, characterized in that a special key ( 2 ) with a connectable programming device is provided for overwriting the crypto variables. 20. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Schließzylinder (1) zum Einschreiben einer bzw. einer neuen Kryptovariablen äußere Kontakte aufweist, die im aufgeschlossenen Zustand zugänglich sind.20. Locking device according to one of claims 14 to 19, characterized in that the locking cylinder ( 1 ) for writing a or a new crypto variable has external contacts that are accessible in the unlocked state. 21. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur Speicherung der Krypto­ variablen Speicher in Form von EEPROMs vorgesehen sind.21. Locking device according to one of claims 14 to 20, characterized in that for storing the crypto variable memory in the form of EEPROMs are provided. 22. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Aufschließ­ mechanismus vorgesehen ist, dessen zugehöriger Schlüssel in sicherer Verwahrung vorgehalten wird und der insbesondere im Notfall, beispielsweise bei defekter Elektronik, einsetzbar ist.22. Locking device according to one of claims 1 to 21, characterized in that another unlocking mechanism is provided, the associated key in safe custody is kept and especially in Emergency, for example in the case of defective electronics, can be used is. 23. Schließvorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer im Schließzylinder (1) untergebrachten Batterie (11) der Ladezustand der Batterie und/oder Energiespeichers (10) durch einen im Schlüssel (2) eingebauten optischen Signalgeber anzeigbar ist.23. Locking device according to one of claims 4 to 22, characterized in that in a battery ( 11 ) accommodated in the locking cylinder ( 1 ) the state of charge of the battery and / or energy store ( 10 ) can be indicated by an optical signal transmitter installed in the key ( 2 ) .
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DE10138014A1 (en) * 2001-08-02 2003-02-20 Kostal Leopold Gmbh & Co Kg Keyless access control device has two or more different encoding algorithms placed in memory element(s) in identification emitter(s) for selective call up by microprocessor(s)
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