DE69112975T2

DE69112975T2 - Geldüberweisungsgeraet.

Info

Publication number: DE69112975T2
Application number: DE69112975T
Authority: DE
Inventors: Graham Robert Leslie Higgins; Timothy Lloyd Jones
Original assignee: Jonhig Ltd
Current assignee: Mondex International Ltd
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2011-04-11
Also published as: CN1031608C; DE479982T1; CA2058982C; RU2108620C1; NO303198B1; HK175596A; GR3017457T3; KR0145331B1; IN182833B; CA2058982A1; ES2034929T3; AU7664491A; ATE127949T1; EP0479982B1; DK0479982T3; DE69112975D1; TJ187R3; ES2034929T1; GB9008362D0; PL293011A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Geldwertüberweisungssystem für bargeldlose Transaktionen. Es gibt mehrere Arten bargeldloser Finanztransaktionsdienste. Unter diesen befinden sich Kreditkarten und Schuldkarten, die in breitem Umfang von Kunden und Händlern benutzt werden können. Jede Transaktion geht mit der Erzeugung von Kundenrechnungsdetails einher, die für die aktuelle Übertragung von Geldsummen zwischen dem jeweiligen Kunden und dem bestimmten Händler nötig sind.
Eine andere Art eines bargeldlosen Kartensystems ist das Vorauszahlungskartensystem, wo eine Karte vor einer Folge von Transaktionen gekauft und ein darauf aufgezeichneter Geldwertstand bei jeder Transaktion entsprechend heruntergezählt wird. Ein Beispiel einer vorausbezahlten Karte ist die Telefonkarte.
Solche bekannten Systeme sind unflexibel und stellen keinen generellen Ersatz für Bargeld bei häufig vorkommenden Transaktionen geringen Wertes dar. Verschiedentlich wurde vorgeschlagen, den Austausch von Geldwert zwischen "elektronischen Geldbörsen" zu ermöglichen. Zum Beispiel beschreibt das US-Patent Nr. 4 849 504 (Casio Computer Co Ltd) ein System, bei dem ein Benutzer Geldwert in eine Karte mit integrierter Schaltung (IC) durch Verbindung mit seiner Bank laden kann. Diese Karte ist anderweitig als "Smart Card" bekannt. Bankseitig wird derselbe Geldwert einem separaten IC-Konto, das für den Benutzer geführt wird, zugeschrieben. Einkäufe können durch Überweisung von Geldwerten von der IC-Karte an eine Einrichtung des Händlers unabhängig von der Bank getätigt werden. Jede Transaktion benötigt eine Übertragung zum Händler und dort die Aufbewahrung von Einzelangaben, die die Identität des Käufers enthalten. Schließlich legt der Händler, um von der Bank einen Geldwert zu beanspruchen, eine Liste von Transaktionseinzelheiten vor, und dort findet ein Kontorückausgleich statt, damit das IC-Konto des entsprechenden Kunden ausgeglichen werden kann.
Verfahren, die wie oben, einen abschließenden Kontenausgleich für jede Transaktion benötigen, haben zwei Nachteile. Der erste ist praktischer Natur. Das Speichern, Übertragen und Rückausgleichen der Kundendaten für jede Transaktion belastet eine Einrichtung zu stark, wenn alle bargeldartigen Transaktionen betrachtet werden. Eine effiziente Verarbeitung aller dieser Transaktionen ist auch mit moderner Ausrüstung nicht möglich. Der zweite Nachteil ist sozialer Art. Die Anonymität des Geldverkehrs würde verloren gehen und die Gefahr entstehen, daß Einzelheiten des persönlichen Geldausgabeverhaltens abgeleitet werden könnten.
Der zweite der obigen Nachteile wurde von Chaum in "Controlling your Information with a Card Computer" ("Concepts Applications Activities", veröffentlicht von Teletrust im März 1989) angeführt. Chaum schlägt ein System von "Blindunterschriften" von Geldwertposten vor, die durch eine autorisierende Gesellschaft, wie z.B. eine Bank, bewirkt werden. Dies ist ein Weg, eine einfache Erkennung der Kunden zu vermeiden. Allerdings bleibt das Problem, daß durch den Kunden ausgeführte Doppelzahlungen erfaßt werden müssen, und Chaum begegnet dieser Schwierigkeit dadurch, daß er in die, in einer off-line Transaktion übertragenen Daten verschlüsselte, den Kunden betreffende Information einschließt. Diese Information wird zu der Bank übertragen, wo der Händler Kredit anfordert und die als diejenige Bank dient, die eine doppelte Verwendung desselben "elektronischen Geldwertverkehrs" erkennt. Auch wird jeder gezeichnete Posten in der Bank registriert, damit ein abschließender Rückausgleich von Forderungen gegen diese Posten ermöglicht wird, und zwar ohne Erkennung des Kunden. Die Probleme des Speicherns, Übertragens und Verarbeitens individueller Transaktionsinformation bleiben. Zusätzlich führt Chaum eine weitere Schwierigkeit ein. Dieses System macht es erforderlich, daß jeder Posten gezeichneten "elektronischen Geldverkehrs" als Einheit behandelt werden muß und sich nicht teilen läßt. Dies bedeutet wiederum, daß das System für sehr häufige Transaktionen kleiner Geldwerte ungeeignet ist.
Die vorliegende Erfindung möchte eine praktische Lösung des Problems angeben, wie eine für bargeldlose, häufige Transaktionen geringen Geldwerts geeignete Systemauslegung erreicht werden kann.
Erfindungsgemäß ist ein Geldwertüberweisungssystem erzielt, das aufweist:
- ein Computersystem;
- mehrere elektronische Geldbörsen), von denen eine oder mehrere Massenbörsen ist bzw. sind;
- Vermittlungseinrichtungen, durch die Börsen in computerunabhängigen Transaktionen miteinander zur Übertragung von Geldwert kommunizieren können;
- ein Geldwertmessersystem;
- Abbuchungseinrichtungen zum Auffüllen der Massenbörse oder der Massenbörsen mit Geldwert gesteuert vom Computersystem über das Geldwertmessersystem;
- Tilgungseinrichtungen zur Zurückzahlung von Geldwert an die Massenbörse oder die Massenbörsen gesteuert vom Computersystem über das Geldwertmessersystem, welches eines oder mehrere Fließgeldwertkassenstände aufzeichnet, von denen der für die Massenbörse oder die Börsen freigegebene Nettowert abgeleitet werden kann, der die Differenz zwischen der Gesamtsumme der an die Massenbörse oder Massenbörsen angewiesenen Geldwerte und der Gesamtsumme der von der Massenbörse oder den Massenbörsen abgebuchten Geldwerte ist, und wobei der Fließgeldwertkassenstand hinsichtlich individueller Transaktionen unspezifisch ist.
Das Geldwertmessersystem kann eine Schnittstelle haben, wodurch der Fließgeldwertkassenstand auf Befehl so justiert werden kann, daß Geldwert in der Massenbörse oder den Börsen erzeugt oder zerstört werden kann.
Bevorzugt sind in jeder Börse Speichermittel, die einen Kassenstand der Börse, der akkumulativ ist, speichern, und in jeder Geldbörse oder zugehöriger Vermittlungseinrichtung ein Mikroprozessor enthalten, und Transaktionen zwischen zwei Geldbörsen, von denen die eine, die sendende Geldbörse, Geldwert sendet und die andere, die empfangende Geldbörse, Geldwert empfängt, werden durchgeführt, und die Mikroprozessoren sind so programmiert, daß bei jeder offline Transaktion der Kassenstand in der sendenden Geldbörse um einen gewählten und variablen Transaktionswert verringert und der Kassenstand in der empfangenden Geldbörse um denselben Transaktionswert erhöht wird.
Durch Vorsehen eines unspezifischen Fließgeldwertkassenstandes ist Anonymität gesichert, und ein Rückausgleich der Kundenkonten für alle nachfolgenden Börsen-zu-Börsen - Transaktionen ist unnötig.
Die obige Kombination von Merkmalen gestattet, daß Transaktionen bewirkt und vollständig abgeschlossen werden, ohne nachfolgende Rekursion oder Bezugnahme auf eine dritte Partei und insbesondere ohne Bezugnahme auf den Computer. Die Vorteile hinsichtlich der Anonymität und der Computerverarbeitungszeit liegen auf der Hand. Ein Händler zum Beispiel, kann eine Rückzahlung von Geldwert von Zeit zu Zeit anfordern, wobei die Art und Identität aller offline Transaktionen, die zu dem Kassenstand der Geldwerte des Einzelhändlers beitragen, keine Rolle bei dieser Anforderung spielen.
Bevorzugt beinhalten die Börsen Mittel, durch die eine Transaktion zwischen zwei Börsen einen einzigarten Identifizierer erhält, und die Mikroprozessoren sind dazu programmiert, auf den Identifizierer zu reagieren, um die Wiederholung einer gegebenen Transaktion zu vermeiden. Dann muß nicht zum Computer zugegriffen werden, um zu ermitteln, ob derselbe "elektronische Geldverkehr" zweimal verwendet wurde. Bei der Anforderung einer Rückzahlung von Geldwert wird zum Computer zugegriffen, und mittels eines Transaktionsidentifizierers wird es möglich zu bestimmen, ob derselbe Anspruch zweimal erfolgte, entweder direkt oder weil ein Anspruch einfach eine andere Transaktion sein kann. Der Transaktionsidentifizierer wird bevorzugt von der sendenden Geldbörse an die empfangende Börse gesendet und zweckmäßigerweise von Daten, die die empfangende Börse kennzeichnen und einer Empfangsbörsentransaktionfolgenummer oder einem elektronischen Datum-/Zeitstempel abgeleitet, wie er von der empfangenden Börse in einer vorausgehenden "Hand-Shake"-Operation erhalten wurde. In dieser Weise kann die empfangende Börse die Transaktion überwachen und jeden Versuch, dieselbe Wertregistrierung zweimal zu übertragen, vereiteln.
Die Sicherheit des Systems erfordert die Anwendung von Verschlüsselungstechniken, um Mißbrauch zu verhindern. Die wirksamsten Verschlüsselungstechniken sind asymmetrisch dahingehend, daß sie unterschiedliche Schlüssel zu Verschlüsselung und zur Entschlüsselung von Information brauchen. Eine bekannte und geeignete Verschlüsselungstechnik ist die Rivest, Shamir und Adleman zugeschriebene, die als RSA-System bekannt ist. Es ist vorgesehen, daß beide Börsen eines miteinander kommunizierenden Paars gleichermaßen in ausgeglichener Weise zur algorithmischen Verarbeitung das RSA-System anwenden können. In Anbetracht dessen, daß die RSA-Verschlüsselung offen ist, werden allerdings zur Durchführung der RSA-Entschlüsselung üblicherweise in kurzer Zeit verhältnismäßig leistungsfähige Recheneinrichtungen benötigt. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, wird im Interesse von Ökonomie und Geschwindigkeit in Übereinstimmung mit einem Merkmal der Erfindung vorgeschlagen, daß ein unausgeglichenes System verwendet wird, bei dem die von den Kundenbörsen benötigte Verarbeitungsleistung wesentlich kleiner als die ist, die Händlerbörsen benötigen.
Jeder Benutzer eines Verschlüsselungssystems mit asymmetrischem Schlüssel hat ein Schlüsselpaar, nämlich einen öffentlichen und einen geheimen Schlüssel. Nachrichten an einen anderen werden unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels des anderen verschlüsselt, der zum Beispiel durch eine Schlüsselaustauschprozedur zur Verfügung gestellt wird. Empfangene Nachrichten werden unter Verwendung des lokalen Geheimschlüssels entschlüsselt. Die Verwendung des öffentlichen Schlüssels erfordert eine weit geringere Rechnerleistung als die Verwendung eines Geheimschlüssels, so daß eine gewöhnliche Verschlüsselung weniger Rechenzeit als die Entschlüsselung benötigt. Deshalb ist es bei der Realisierung eines unausgeglichenen Systems der beschriebenen Art zweckmäßig, das Erfordernis fallen zu lassen, daß die Kundenbörse eine herkömmliche RSA-Entschlüsselung ausführt.
Ein erster Weg zur Verringerung der Verschlüsselungslast in der Kundenbörse führt dazu, diese mit einem einfachen, symmetrischen Verschlüsselungssystem auszustatten. Ein solches System verwendet denselben Schlüssel für die Verschlüsselung und für die Entschlüsselung. Ein Beispiel ist das DES-Verschlüsselungssystem (Data Encryption Standard - US FIPS 46, 1976). In der Börse des Händlers ist jedoch das leistungsstarke RSA-Verschlüsselungssystem beibehalten.
Ein zweites Verfahren besteht darin, das kundenbörseneigene öffentliche Schlüssel/Geheimschlüsselsystem zum Austausch von Daten zu verwenden. In dem Austausch der Schlüssel sendet die Kundenbörse ihren Geheimschlüssel an die Händlerbörse. Bei der Übertragung von Daten an die Börse des Händlers würde die Börse des Kunden unter Verwendung ihres eigenen öffentlichen Schlüssels verschlüsseln und die Börse des Einzelhändlers unter Verwendung des Geheimschlüssels der Kundenbörse entschlüsseln.
Die Geheimhaltung kann durch Verwenden elektronisch gesicherter Daten, beispielsweise digital gezeichneter Daten beim Transaktionsprozeß gesteigert werden. Jeder ausgebenden Börse wird eine Kennzeichnungsnummer zugeteilt, und diese Nummer wird vom Geheimschlüssel eines asymmetrischen, globalen Verschlüsselungssystems gezeichnet. Das Ergebnis ist eine globale Zeichnung der Nummer, und diese wird in der Börse gespeichert. Alle Börsen tragen den öffentlichen Schlüssel des globalen Paars, so daß es beim Empfang der global gezeichneten Nummer eines anderen möglich wird, deren Gültigkeit zu verifizieren. Die Nummern können als global anerkannt oder zugelassen betrachtet werden. Da Transaktionen den Austausch von Verschlüsselungsschlüsseln benötigen, ist es zweckmäßig, jedoch nicht notwendig, die Anordnung so zu treffen, daß die global zugelassenen Nummern die auszutauschenden Verschlüsselungsschlüssel sind.
Die elektronischen Börsen können unterschiedliche physikalische Form haben. Sie enthalten Rechnerverarbeitungseinrichtungen, die in einer IC- oder "Smart"- Karte, einem Schlüsselbeutel, einer Brieftasche oder dergleichen enthalten oder in eine elektronische Einrichtung, wie z.B. ein Kassenterminalgerät oder in Rechenmaschinen eingebaut sind. Die Kommunikation mit dem Computer wird allgemein durch eine Telefonverbindung ermöglicht, und Börsen können in Telefonen oder in Modems untergebracht sein, weil es möglich ist, daß gewünschte Transaktionen insgesamt durch das Telefon abgewickelt werden können. Jedoch besteht eine allgemeine zweckmäßige Anordnung darin, eine tragbare Börse, wie eine IC-Karte zu haben, die über eine Modemverbindung entweder durch eine der Einzelperson eigene Vorrichtung oder beispielsweise durch Geldautomaten aufgeladen wird.
Börsen können miteinander zum Transfer von Geldwerten mittels Übertragungsvorrichtungen kommunizieren. Diese können Schlitze für zwei Börsen haben oder jeweils eine Börse halten und miteinander, z.B. durch Infrarotlicht oder elektromagnetische Strahlungen kommunizieren.
Zuvor wurde auf die Schwierigkeit hingewiesen, eine schnelle asymmetrische Verschlüsselungseinrichtung in sehr kleinen und billigen Teilen, wie IC-Karten, vorzusehen. Natürlich ist es viel leichter möglich, solche Einrichtungen in einer Kommunikationsvorrichtung oder in einem Modem einzurichten. Deshalb kann, auch wenn die Kundenbörsen selbst keine volle Rechenleistung haben, diese durch Kommunikationsvorrichtungen erbracht werden, die Zugriff zu den Speichern der Kundenbörse und den öffentlichen Schlüsseln haben. Auf diese Weise, während es leicht erreichbar ist, Geldwertkassenstände von Person zu Person auszutauschen, wenn alle Börsen die vollen asymmetrischen Verschlüsselungsfähigkeiten haben, ist dies ebenfalls möglich, wenn die Börsen einfach sind und intelligente Kommunikationsvorrichtungen verwendet werden.
Zumindest die Einrichtung des Händlers wird im allgemeinen die Fähigkeit zum Speichern von Transaktionsinformation haben. Diese kann in einem Speicher oder auf einer Disk oder auch auf einer anderen Karte oder in irgendwelchen anderen Mitteln gespeichert sein. Tatsächlich kann die Einrichtung eine Transfereinrichtung zur Übertragung von Geldwert von der IC-Karte des Kunden zu einer IC-Karte eines Händlers aufweisen. Die Speicherkapazität in der Einrichtung des Händlers muß nicht groß sein, weil dort nur eine akkumulierte Gesamtsumme gespeichert werden muß. Jedoch wird in Aussicht genommen, daß zusätzlich zu den Transaktionswerten andere Information, z.B. über die Identität des Kunden und/oder Händlers, ausgetauscht werden kann, um lokal die Ableitung eines Transaktionsausdrucks für Untersuchungszwecke zu gestatten. Code-Nummern für die Waren können eingeschlossen sein.
Genauso wie die gewöhnlichen Kassenterminals mit oder ohne Aufseher können die Einrichtungen des Händlers Verkaufsautomaten, Fahrkartenautomaten, Parkuhren, Straßenmautkassen, usw. enthalten. Obwohl die Sicherheitsanforderungen bei der Verwendung einer Börse durch die Notwendigkeit der Eingabe eines Pin-Codes erreicht werden können, ist dies nicht unbedingt notwendig, und eine bevorzugte Anordnung verzichtet auf diese Notwendigkeit, um die Anwendung zu erleichtern. Allerdings wird vorgeschlagen, daß jede Börse einen PIN-geschützten Speicher und einen ungeschützten Speicher hat, und das System so gestaltet ist, daß bei Verwendung eines Terminals oder einer Taschenaustauschvorrichtung die Wertregistrierungen unter Verwendung des PIN-Codes von dem geschützten zum ungeschützten Teil der Börse übertragen werden können.
Wie oben angeführt, können Einzelpersonen ihre eigenen Taschenvermittlungseinrichtungen tragen, um den Austausch von Transaktionswerten von Person zu Person zu ermöglichen. Zahlung können rückvergütet oder Schecks in Bargeld durch Händler in äquivalenter Weise ausbezahlt werden.
In die Börsen können Werteregistrierungen in gewählten Währungen eingeladen werden, um sie in entsprechenden Ländern zu verwenden.
Obwohl es möglich ist, daß das System der vorliegenden Erfindung von einem einzelnen Geldinstitut betrieben wird, wird vorgeschlagen, daß eine Anzahl von Geldinstituten einer Bundes-, National- oder internationalen Art ihre eigenen Computer mit Geldwertmessern und Fließgeldwertkassenstände haben und die Gesamtheit der Fließgeldwertkassenstände des in Umlauf befindlichen (in allen Börsen) Geldwerts darstellen und die dadurch dargestellten Zahlungen anteilig zwischen den teilnehmenden Instituten umgelegt werden, wie sie es auf der Basis ihrer jeweiligen geregelten Fließdateien anerkannt haben.
Die Erfindung wird weiterhin anhand der bei liegenden Zeichnungen beschrieben, die zeigen:
Figur 1, eine schematische Ansicht eines Bankcomputersystems gemäß dieser Erfindung;
Figur 2, ein Diagramm, das den Geldmesser veranschaulicht;
Figur 3, ein Diagramm, das ein Beispiel einer Geldwerttransaktionsprozedur veranschaulicht, die ein vollständiges RSA-Verschlüsselungssystem verwendet;
Figur 4, ein Diagramm, das ein Beispiel einer Geldwerttransaktionsprozedur unter Verwendung einer Geheimschlüsselübertragungstechnik veranschaulicht;
Figur 5, ein Diagramm, das ein Beispiel einer Geldwerttransaktionsprozedur unter Verwendung eines gemischten RAS/DES Verschlüsselungssystems darstellt;
die Figuren 6 und 7, eine mögliche Ausführungsart typischer Vorrichtungen der Erfindung.
Unter Bezug auf Figur 1 sind drei Girobanken 1, 2 und 3 mit jeweiligen Computern 1a, 2a und 3a dargestellt. Die Computer haben Dateien, die Kontoeinzelheiten des Bankkunden und von Händlerkunden enthalten. Jeder Computer hat auch einen Geldwertmesser 1b, 2b, 3b, der einen Fließgeldwertkassenstand angibt. Die tatsächlichen, durch die unspezifischen Fließgeldwertkassenstände dargestellten Gelder, können sich in einer oder mehreren der Banken 1, 2 oder 3 oder sonstwo befinden.
Jede Bank hat eine Massenbörse 1c, 2c, 3c, die mit dem jeweiligen Geldwertmesser verbunden ist, und einen Speicher mit einem Börsengeldwertkassenstand hat. Terminals 5 sind über Telefonleitungen wahlweise mit den Computern 1, 2 und 3 verbunden. Typische Terminals 5 können Heimcomputerterminals oder an öffentlichen Orten zugängliche Terminals sein. Kunden haben elektronische Börsen in Form von IC- Karten 6. Diese Karten haben Mikroprozessoren und Speicher. Im Speicher jeder Karte ist ein Börsengeldwertkassenstand 7 gespeichert. Die Karten haben Kontakte 8, durch die Karten mit den Terminals 5 über Kartenleser 9 verkehren können. Durch Eingabe geeigneter Anforderungen an der Tastatur des Terminals kann ein Kunde mit dem Computer seiner Bank 1, 2 oder 3 verbunden werden und das Auffüllen seiner Börse mit einem Geldwert anfordern. Wenn die Bank diese Anforderung autorisiert, erhält die Massenbörse die Anweisung, eine Wertabbuchung vorzunehmen, um den Börsengeldwertkassenstand 7 mit dem angeforderten Geldwert aufzufüllen. Nun ist die Karte benutzbar.
Weitere elektronische Börsen sind in Terminal 10, 11 enthalten, die mit IC-Kartenlesern 9 ausgestattet sind, und sich an verschiedenen Verkaufsstellen befinden. Bei der Verwendung seiner Karte präsentiert sie der Kunde dem Händler, der sie in den Leser 9 steckt. Der erforderliche Wert der Transaktion wird eingetastet und nach Bestätigung der in dem Geldwertkassenstand der Börse 6 gespeicherte Gesamtwert um den Betrag der Transaktion vermindert. Der Geldwertkassenstand der im Terminal 10 oder 11 enthaltenen Börse wird um denselben Transaktionsbetrag erhöht. Der Kunde nimmt seine Waren und kann seine Karte weiterhin bis zu dem im Geldwertkassenstand seiner Börse enthaltenen Gesamtbetrag in anderen Händlereinrichtungen bzw. Läden verwenden.
In periodischen Abständen kann ein Händler den vom Geldwertkassenstand, der sich in der Börse seines Terminals 10 oder 11 befindet, dargestellten Geldwert einlösen bzw. tilgen unabhängig von der Identität des Kunden und ohne Details der einzelnen Transaktionen anzugeben, die zu dem akkumulierten Gesamtbetrag geführt haben. Dies kann durch die Verbindung des Terminals 10 oder 11 mit der Bank 1, 2 oder 3 des Händlers, und Anforderung einer Einlösung des Wertes erfolgen. Der Computer der Bank weist eine Einlösungstransaktion an, die den Geldbetrag von der Börse des Terminals akzeptiert. Der Bankcomputer weist Gelder als Kredit dem Konto des Händlers zu. Die Geldwertmesser bilden die Basis für eine Kontrolle der gesamten, im Umlauf in allen Börsen befindlichen Gesamtgeldbeträge und für die Verteilung der den gesamten Geldbetrag darstellenden Gelder auf vertraglicher Basis.
Die Massenbörsen 1c, 2c, 3c unterscheiden sich von den anderen Börsen darin, daß sie über den Geldwertmesser mit Geldwert aufgefüllt oder Geldwert zurückzahlen können und auch durch Transkationen von Börse zu Börse. In allen weiteren Eigenschaften sind die Börsen technisch gleichartig, wobei insbesondere verständlich sein sollte, daß die Verschlüsselungstechniken, die für Transaktionen von Massenbörse zu einer anderen Börse (on-line) dieselben wie für off-line Transaktionen sind. Figur 2 zeigt den Geldwertmesser, der eine Anzeige 12 enthält, die einen Fließgeldwertkassenstand zeigt. Dieser ist in diesem Fall der an die Massenbörse 1c freigegebene Nettogeldwert, der die Differenz zwischen der Gesamtsumme der über den Geldwertmesser aufgefüllten Beträge und der Gesamtsumme der über den Geldwertmesser eingezahlten Beträge ist. Es ist verständlich, daß die individuellen aufgefüllten Bruttobeträge und die eingezahlten Beträge ebenso oder anstatt des Nettobetrags angezeigt werden können, wobei sich der Nettowert von dem Bruttowert leicht ableiten läßt, auch wenn er nicht direkt angezeigt wird. Die Verbindung 13 zwischen dem Geldwertmesser und der von jeder seiner Massenbörsen ist gesichert. Die Börse kann körperlich neben dem Geldwertmesser liegen und die Sicherheit durch körperliche Schlösser usw. hergestellt sein. Alternativ kann die Massenbörse vom Geldwertmesser abgesetzt sein und ihre Sicherheit durch Verschlüsselungstechniken erreicht werden. Dabei ist wichtig sicherzustellen, daß der Geldwertmesser immer genau den zur Massenbörse freigegebenen Betrag darstellt und keine betrügerischen Anderungen stattfinden können. Jeder Geldwertmesser hat eine Schnittstelle 14, die eine Verbindung zu der Recheneinrichtung der Bank oder einer Tastatureinheit sein kann. Autorisierte Personen können Geldbeträge dem Fließgeldwertkassenstand hinzufügen oder von diesem abziehen, was eine Erzeugung oder eine Zerstörung des umlaufenden Geldwerts darstellt. Auf diese Weise kann der umlaufende Geldwert in seiner Menge justiert werden, zum Beispiel täglich, anstatt auf Anforderung auf individuelle Auffüllungen und Ansprüche hin.
Die so geartete Verwendung des Fließgeldwertkassenstandes gestattet den off-line Geldwertaustausch zwischen Kunden und Händlern, Händlern und Kunden, und Kunden und Kunden unter der Voraussetzung geeigneter Terminals, ohne daß große Anzahlen von Konten oder Detailkonten zur Kontierung von Rückausgleichen gebraucht werden.
Die Kunden selbst können die Geldwertkassenstände in ihren Börsen einstellen, von Person zu Person austauschen oder durch Rückzahlungen usw. vom Händler. In Aussicht genommen ist, daß Geldwertkassenstände der Börsen zu individuellen Konten übertragen werden können, indem eine Prozedur von dem Fließgeldwertkassenstand in gleicher Weise wie sie die Händler beanspruchen, beansprucht wird.
Börsen können auf internationaler Grundlage durch Auffüllen mit verschiedenen Währungen verwendet werden. Es wird vorgeschlagen, daß jedes Land oder jede Ländergruppe einen Fließgeldwertkassenstand in der geeigneten Währung hält.
Wenn ein Verbraucher oder Kunde seine Börse mit einer ausländischen Währung auffüllen möchte, könnte dies bedeuten, daß sein Inlandkonto um den entsprechenden Betrag in seiner eigenen Währung belastet wird und der jeweilige Fließgeldwertkassenstand der ausländischen Währung erhöht wird.
Ein in einer Börse gespeicherten Geldwertkassenstand kann auf Anforderung in unterschiedliche Währungen konvertiert werden, und bei dieser Konvertierung erfolgt mit dem entsprechenden Wechselkurs ein Transfer eines Betrags vom Fließgeldwertkassenstand der einen Währung in den der anderen Währung und eine entsprechende Konvertierung von Geldern zwischen den Währungen.
Figur 3 zeigt die Prozedur während einer off-line Transaktion in einer ersten Ausführung der Erfindung. Beide Börsen haben vollständige asymmetrische RSA-Verschlüsselungsfähigkeiten. Die sendende Börse hat einen Speicher 55, der einen akkumulativen Geldwertkassenstand SVR und die folgenden RSA-Schlüssel enhält: den öffentlichen und geheimen Schlüssel Pks und Sks des Senders, und den globalen öffentlichen Schlüssel Pkg. Zusätzlich befindet sich darin eine zugelassene Datennachricht [Pks]*Skg. Dies ist der vom Hauptcomputer mit dessen globalem Geheimschlüssel Skg gezeichnete senderbörseneigene, einzigartige öffentliche Schlüssel. Dem öffentlichen Schlüssel Pks ist somit elektronische Gültigkeit durch das System bescheinigt. Die Empfängerbörse hat einen Speicher RS, der einen akkumulativen Geldwertkassenstand Rvr und die empfängerbörseneigenen öffentlichen und geheimen RSA-Schlüssel, Pkr, Skr, den globalen öffentlichen Schlüssel Pkg und eine zugelassene öffentliche Schlüsseldatennachricht [Pkr]*Skg enthält.
Der erste Schritt der Transaktionsprozedur besteht für die Empfangsbörse in der Ausgabe einer Transaktionsidentifikationsnummer R. Diese wird von einer Kombination der Empfangsbörsenkennung und einer Transaktionsfolgenummer für diese Börse abgeleitet. Eine Zwei-Richtungsverbindung zwischen den Börsen wird hergestellt, unter Umständen lokal durch direkte Verbindung oder durch Infrarotverbindung oder dergleichen oder abgesetzt durch Modem und Telefon. Die folgenden Schritte werden ausgeführt:
1. Die Empfängerbörse sendet eine Anforderungsnachricht, die lautet: [Pkr]*Skg + [R]*Skr.
2. Die sendende Börse kann [Pkr]*Skg unter Verwendung des öffentlichen globalen Schlüssels Pkg prüfen. Dies gibt der sendenden Börse den authentischen Schlüssel Pkr, um [R]*Skr zu verifizieren und damit R zurückzuerlangen.
3. Ein Wert V, der transferiert werden muß, wird von dem Börsengeldwertkassenstand Svr abgezogen.
4. Die sendende Börse stellt eine Transaktionsgeldwertnachricht VR aus dem Wert V, den sie übertragen möchte und aus der Anforderungsnachricht R auf. Diese wird mit dem Geheimschlüssel des Senders gezeichnet, und folgende Transaktionswertnachricht wird zur empfangenden Börse gesendet:
[Pks]*Skg + [VR]*Sks
5. Die empfangende Börse ermittelt den öffentlichen Schlüssel Pks mittels des öffentlichen Schlüssels Pkg und verifiziert damit die Nachricht [Pks]*Skg.
6. Der Einsatz des in dieser Weise gefundenen öffentlichen Schlüssels Pks verifiziert [VR]*Sks und stellt damit VR wieder her.
7. R wird geprüft um sicherzustellen, daß es die Identität der empfangenden Börse und die entsprechende Transaktionsnummer trägt. Wenn nicht, wird die Transaktion unterbrochen.
8. Wenn alles in Ordnung ist, wird der Wert V zum Börsengeldwertkassenstand der empfangenden Börse addiert.
9. Eine gezeichnete Quittung wird der Senderbörse zugesandt.
Die Speicher der Sende-/ und Empfangsbörse enthalten Transaktionsverzeichnisse Stl und Rtl. Diese Verzeichnisse können Einzelheiten aufweisen, wie sie für eine örtliche Untersuchung von Transaktionen benötigt werden, tragen jedoch in ihrer einfachsten Form nur Verzeichnisse irgendwelcher Transaktionen, die aus bestimmten Gründen fehl gingen. Dies kann für Prüfungszwecke im Streitfall dienen.
Die RSA-Verschlüsselung und Entschlüsselung benötigt eine Berechnung des Ausdrucks xy mod n, wobei y für Verschlüsselung und Entschlüsselung verschieden ist. Insbesondere ist der Index y für die Verschlüsselung (enthalten im öffentlichen Schlüssel) klein, und der entsprechende Index für die Entschlüsselung (der im Geheimschlüssel enthalten ist) sehr viel größer. Folglich ist, obwohl eine mäßige Rechenleistung die Verschlüsselung in annehmbar kurzer Zeit durchführen kann, dasselbe nicht für die Entschlüsselung gültig. Die Erzeugung einer zugelassenen (zum Beispiel digital signierten) Nachricht hat einen der Entschlüsselung äquivalenten Verarbeitungsaufwand und die Prüfung einer solchen Nachricht hat einen der Verschlüsselung äquivalenten Verarbeitungsaufwand. Die in den Figuren 4 und 5 dargestellten Ausführungsarten ermöglichen Anordnungen, die bei einer der beiden kommunizierenden Börsen eine geringere Rechenleistung ermöglichen und diese dadurch billiger machen als die andere. Bei diesen Anordnungen sind einige Börsen des Systems (Händlerbörsen) mit einer vollständigen RSA-Fähigkeit (Verschlüsselungs- und Entschlüsselungsfähigkeit) versehen, wohingegen der Rest (Kundenbörsen) ein symmetrisches Verschlüsselungssystem zur Übertragung von Transaktionsgeldwertkassenstandsnachrichten enthalten. Ein geeignetes symmetrisches Schlüsselsystem ist das DES-System. Dies benötigt für die Verschlüsselung und Entschlüsselung eine Rechenleistung, die vergleichbar ist mit der, die die RSA-Verschlüsselung braucht.
Unter Bezug auf Figur 4 ist die Transaktionsprozedur zwischen zwei Börsen dargestellt, wo die sendende Börse eine Kundenbörse und die empfangende Börse eine Händlerbörse ist. Die Händlerbörse hat vollständige RSA-Fähigkeit, wohingegen die Kundenbörse eine geringere Rechenleistung hat. Die sendende Börse hat einen Speicher CS, der einen akkumulativen Geldwertkassenstand Cvr und den globalen öffentlichen Schlüssel Pkg für das RSA-Verschlüsselungssystem speichert. Zusätzlich gibt es einen DES-Schlüssel DESc und eine zugelassene Datennachricht [DESc]*Skg, welche der der sendenden Börse eigener einzigartiger DES-Schlüssel, gezeichnet vom Hauptcomputer mit dessen globalem Geheimschlüssel Skg ist. Die Empfängerbörse hat einen Speicher RS, der mit dem Speicher RS der Ausführung gemäß Figur 3 identisch ist und Pkr, Skr, Pkg und [Pkr]*Skg speichert.
Der erste Schritt der Transaktionsprozedur besteht für die Empfängerbörse in der Ausgabe eines Transaktionsidentifizierers R, wie in der Ausführung von Figur 3. Dann werden die folgenden Schritte ausgeführt:
1. Die empfangende Börse überträgt die Nachricht (Pkr)*Skg über ihren zugelassenen öffentlichen Schlüssel.
2. Die sendende Börse prüft die gezeichnete Nachricht und leitet Pkr ab.
3. Die sendende Börse verschlüsselt ihre zugelassene Nachricht unter Verwendung von Pkr. Da der Index y eines öffentlichen Schlüssels, wie z.B. Pkr klein ist, ist die Verschlüsselung mit diesem Rechner technisch leicht. Die zur empfangenden Börse gesendete Nachricht ist
EPkr[[DESc]*Skg]
4. Die empfangende Börse entschlüsselt die Nachricht zunächst mit ihrem Geheimschlüssel Skr, um [DESc]*Skg abzuleiten, das seinerseits mit Pkg zur Verifikation und Ableitung von DESc geprüft wird.
5. Die empfangende Börse überträgt die Nachricht [R]*DESc, welche der mit einem DES-Ganzheitsalogrithmus verschlüsselte Transaktionsidentifizierer R ist.
6. Die empfangende Börse entschlüsselt die Nachricht in DES, leitet den Transaktionsidentifizierer R ab und stellt die Übertragungsgeldwertnachricht VR in derselben Weise wie in der Ausführung von Fig. 3 zusammen.
7. Die sendende Börse zieht den Wert V von ihrem Börsengeldwertkassenstand ab und sendet die Nachricht [VR]*DESc an die empfangende Börse.
8. Die empfangende Börse entschlüsselt [VR]*DES und prüft, daß R korrekt ist. Falls nicht, wird die Transaktion abgebrochen.
9. Wenn alles gut gegegangen ist, wird der Wert V zum Geldwertkassenstand der Empfangsbörse addiert und eine Quittungsnachricht an die sendende Börse gesendet.
Nun wird auf Figur 5 Bezug genommen, die eine Transaktionsprozedur zeigt, die eine ungleiche Rechenleistung der Börsen unter Verwendung der Schlüssel eines asymmetrischen Verschlüsselungssystems ermöglicht. In Figur 5 beinhaltet der Speicher RS der empfangenden Börse dieselben Schlüssel wie in der Ausführung von Fig. 3. Die Rechenleistung der sendenden Börse ist kleiner als die der empfangenden Börse und anstatt des gezeichneten öffentlichen Schlüssels speichert die sendende Börse einen gezeichneten Geheimschlüssel [Sks]*Skg (der auch Pks beinhaltet). Eine Transaktionsprozedur hat folgende Schritte:
1. Die Empfangsbörse überträgt die gezeichnete Nachricht [Pkr]*Skg.
2. Die sendende Börse überprüft die gezeichnete Nachricht mit Pkg und verifiziert [Pkr]*Skg und stellt damit Pkr wieder her.
3. Die sendende Börse verschlüsselt ihre gezeichnete Nachricht mit Pkr und sendet EPkr[[Sks]*Skg].
4. Die empfangende Börse entschlüsselt die Nachricht zuerst unter Verwendung ihres Geheimschlüssels Skr, um [Sks]*Skg zu ermitteln und verwendet dann den globalen öffentlichen Schlüssel Pkg zur Verifikation (Sks)*Skg, und stellt dadurch Sks wieder her.
5. Die empfangende Börse zeichnet den Transaktionsidentifizierer R mit Sks und sendet (R)*Sks aus.
6. Die sendende Börse ermittelt R unter Verwendung von Pks.
7. Die sendende Börse zieht von ihrem eigenen Geldwertkassenstand den benötigten Betrag V ab und stellt die Geldwertnachricht EPks[V] zusammen und sendet diese aus.
8. Die empfangende Börse entschlüsselt die Nachricht unter Verwendung von Sks, um V und R zu ermitteln. R wird geprüft und wenn es nicht korrekt ist, wird die Transaktion abgebrochen.
9. Wenn alles gut gegangen ist, wird der Börsengeldwertkassenstand der empfangenden Börse um den Betrag V erhöht, der Schlüssel Sks in der empfangenden Börse ausgeschieden und eine Quittungsnachricht an die sendende Börse gesendet.
Figur 6 zeigt eine Ausführung der Erfindung in Form der oben erwähnten Taschenvermittlungseinrichtung. Diese Einrichtung PED wird aus einer Batterie oder Solarzelle gespeist und hat einen LCD Schirm 15 und einen IC Kartenleser 16. Die Kundenkarte wird in den Leser 16 gesteckt und kann dann mittels Tasten 17 bis 21 abgefragt werden. Die Tasten 17 ermöglichen es dem Benutzer auf der Karte befindliche Verzeichniseinträge und Rechnungsabschlüsse durchzublättern, zu denen über Tasten 19 und 20 zugegriffen wird. Die Tasten 18 und 21 ermöglichen einen Austausch zwischen zwei Karten über einen Zwischenspeicher innerhalb der Einrichtung.
Figur 7 stellt eine Einrichtung dar, wie sie am Kassenterminal des Händlers zu finden ist. Gleichartige Terminals ohne Händlerfunktionen können in Geldinstituten oder anderen öffentlichen Plätzen für die Kunden zum Zugriff zu ihrem Bankkonto zur Verfügung stehen, damit sie ihre Karten auffüllen und entladen können. Die Einrichtung T besteht aus einem Kassenterminal, das eine LCD (oder eine andere) Anzeige 22 und einen IC Kartenleser 23 trägt. Mittels einer Tastatur 24 kann die Summe einer Verkaufstransaktion in das Terminal eingegeben werden. Die Tasten 25 und 26 starten die Transaktion der IC Karte, die in den Leser 23 gesteckt wird. Nach Stunden kann der Händler das Terminal durch Drücken der Taste 27 zur Übermittlung des Geldwerts an den übergeordneten Rechner der Bank vorbereiten.

Claims

1. Geldwertüberweisungssystem, das aufweist:

- ein Computersystem (1a, 2a, 3a);

- mehrere elektronische Geldbörsen (1c, 2c, 3c, 6), von denen eine oder mehrere Massenbörsen (1c, 2c, 3c) ist bzw. sind;

- Vermittlungseinrichtungen (5, 10, 11), durch die Börsen in computerunabhängigen Transaktionen miteinander zur Übertragung von Geldwert kommunizieren können;

- ein Geldwertmessersystem (1b, 2b, 3b);

- Abbuchungseinrichtungen zum Auffüllen der Massenbörse oder der Massenbörsen mit Geldwert gesteuert vom Computersystem über das Geldwertmessersystem;

- Tilgungseinrichtungen zur Zurückzahlung von Geldwert an die Massenbörse oder die Massenbörsen gesteuert vom Computersystem über das Geldwertmessersystem, welches eines oder mehrere Fließgeldwertkassenstände aufzeichnet, von denen der für die Massenbörse oder die Börsen freigegebene Nettowert abgeleitet werden kann, der die Differenz zwischen der Gesamtsumme der an die Massenbörse oder Massenbörsen angewiesenen Geldwerte und der Gesamtsumme der von der Massenbörse oder den Massenbörsen abgebuchten Geldwerte ist, und wobei der Fließgeldwertkassenstand hinsichtlich individueller Transaktionen unspezifisch ist.

2. Geldwertüberweisungssystem nach Anspruch 1, bei dem das Geldwertmessersystem eine Schnittstelle hat, durch die jeder Fließgeldwertkassenstand auf einen Befehl hin so justiert werden kann, daß Geldwert in der Massenbörse oder den Börsen erzeugbar oder zerstörbar ist.

3. Geldwertüberweisungssystem nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, das in jeder Geldbörse Speichermittel enthält, die einen Kassenstand der Börse, der akkumulativ ist, speichert und in jeder Geldbörse oder zugehöriger Vermittlungseinrichtung einen Mikroprozessor aufweist, und Transaktionen werden zwischen zwei Geldbörsen durchgeführt, von denen die eine, die sendende Geldbörse, Geldwert sendet und die andere, die empfangende Geldbörse, Geldwert empfängt, und die Mikroprozessoren sind so programmiert, daß bei jeder Transaktion der Börsenkassenstand in der sendenden Geldbörse um einen gewählten und variablen Transaktionswert verringert und der Börsenkassenstand in der empfangenden Geldbörse um denselben Transaktionswert erhöht wird.

4. Geldwertüberweisungssystem nach Anspruch 3, bei dem die Mikroprozessoren so programmiert sind, daß bei einer Transaktion zwischen zwei Geldbörsen der Transaktion ein wenigstens für eine der Geldbörsen spezifischer Transaktionsidentifizierer zugeteilt wird, der innerhalb dieser Geldbörse einzigartig ist.

5. Geldwertüberweisungssystem nach Anspruch 4, bei dem die Mikroprozessoren so programmiert sind, daß der Transaktionsidentifizierer für die empfangende Geldbörse spezifisch ist und innerhalb der empfangenden Geldbörse durch Einfluß einer Empfängerbörsentransaktionsfolgenummer einzigartig ist.

6. Geldwertüberweisungssystem nach Anspruch 5, bei dem die Mikroprozessoren so programmiert sind, daß eine Transaktion folgende Schritte enthält:

-Senden einer Anforderungsnachricht, die den Transaktionsidentifizierer enthält von der Empfangsbörse zur sendenden Börse,

-Einbeziehen des Transaktionsidentifizierers in eine von der sendenden Börse zur empfangenden Börse gesendeten Transaktionswertnachricht, und

-Kontrollieren der Annahme der Transaktionswertnachricht in der empfangenden Geldbörse auf der Basis der Gültigkeit des empfangenden Transaktionsidentifiziers.

7. Geldwertüberweisungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, bei dem die Mikroprozessoren so programmiert sind, daß sie ein asymmetrisches Verschlüsselungssystem anwenden, das verschiedene öffentliche und geheime Schlüssel und bei dem jede Geldbörse wenigstens einen öffentlichen Schlüssel des gespeicherten Systems hat.

8. Geldwertüberweisungssystem nach Anspruch 7, bei dem jede Börse Daten speichert, die im Verschlüsselungssystem durch das Computersystem mit einem globalen, geheimen Verschlüsselungsschlüssel gezeichnet sind, wobei die gezeichneten Daten dadurch elektronisch gesichert sind, und die Mikroprozessoren so programmiert sind, daß jede Transaktion die Schritte des Überprüfens gesicherter Geldbörsendaten mittels des globalen öffentlichen Schlüssels einschließt.

9. Geldwertüberweisungssystem nach Anspruch 7 oder 8, bei dem jede Geldbörse ihr eigenes und einzigartiges öffentliches/geheimes Schlüsselpaar im Verschlüsselungssystem speichert und die Mikroprozessoren so programmiert sind, daß die Übertragung von Transaktionsdaten unter Verwendung dieser Schlüssel verschlüsselt und entschlüsselt wird.

10. Geldwertüberweisungssystem nach Anspruch 9, bei dem in einer Transaktion die beiden Mikroprozessoren ungleiche Rechenleistungen haben, wobei der der ersten Börse zugehörige Mikroprozessor eine höhere Rechenleistung als der der zweiten Geldbörse zugehörige Mikroprozessor hat, und die Mikroprozessoren so programmiert sind, daß die Transaktion die Schritte enthält: Senden des geheimen Schlüssels des Schlüsselpaars der zweiten Geldbörse an die erste Geldbörse und Verschlüsseln von Daten an der zweiten Geldbörse unter Verwendung des öffentlichen Schlüssels des Schlüsselpaars der zweiten Geldbörse.

11. Geldwertüberweisungssystem nach Anspruch 7 oder 8, bei dem in einer Transaktion die beiden Mikroprozessoren ungleiche Rechenleistung haben, der zur ersten Geldbörse gehörende Mikroprozessor eine höhere Rechenleistung als der zur zweiten Geldbörse gehörende Mikroprozessor hat, die zweite Geldbörse einen Verschlüsselungsschlüssel für ein symmetrisches Verschlüsselungssystem enthält und die Mikroprozessoren so programmiert sind, daß die Transaktion die Schritte enthält: Senden des Schlüssel des symmetrischen Verschlüsselungssystems der zweiten Geldbörse an die erste Geldbörse und Verschlüsselung von Daten an der zweiten Geldbörse unter Verwendung des Schlüssels des symmetrischen Verschlüsselungs- Systems.

12. Geldwertüberweisungssystem nach irgendeinem der vorangehenden Ansprüche, bei dem das Computersystem eine Vielzahl von Computern und das Geldwertmessersystem eine Vielzahl von Geldwertmessern aufweist, die jeweils einem der Computer zugeordnet sind.