EP2814001A1 - Method and system for preventing tampering in e-ticketing systems - Google Patents
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- EP2814001A1 EP2814001A1 EP13172033.6A EP13172033A EP2814001A1 EP 2814001 A1 EP2814001 A1 EP 2814001A1 EP 13172033 A EP13172033 A EP 13172033A EP 2814001 A1 EP2814001 A1 EP 2814001A1
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- wake
- ticket
- transport
- transmitting
- tickets
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-
- G—PHYSICS
- G07—CHECKING-DEVICES
- G07B—TICKET-ISSUING APPARATUS; FARE-REGISTERING APPARATUS; FRANKING APPARATUS
- G07B15/00—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points
- G07B15/02—Arrangements or apparatus for collecting fares, tolls or entrance fees at one or more control points taking into account a variable factor such as distance or time, e.g. for passenger transport, parking systems or car rental systems
Definitions
- the present invention relates to a method and a system against manipulation in e-ticketing systems according to the independent claims.
- An e-ticket as described above can only be detected if the necessary radio links between the e-ticket and installed in the transport transmitter / receiver units actually come about, and only then can the one trip made properly settled on a background system become.
- Unlawful users could try to manipulate the capture of an e-ticket so that a regular billing does not occur or can not be done. On the one hand, therefore, at least rudimentary carrying and user instructions for the passengers must be issued for an e-ticket system prevent the e-ticket from being worn more or less completely shielded. On the other hand, there must be appropriate system engineering measures to prevent manipulation.
- an unlawful user prevents the waking up of his electronic ticket when entering the means of transport, no billing of the journey would take place.
- Preventing the awakening could e.g. B. be accomplished by the introduction of the ticket in a shielding container.
- the wake-up signal in the entrance area of the car is conveniently sent only while the car is in the station and the doors are open.
- the unlawful user would have to manually cause his previously not properly recorded electronic ticket to log in to the radio base stations in the car.
- the manual awakening of the e-ticket could z. B. be made without further intervention itself by a small device that mimics the code transmitted by the wake-up transmitters.
- the small device could either use fixed wake-up codes or cache the waking code transmitted by the wake-up transmitters upon entering the means of transport and play it back in the event of a manual wake-up.
- the regular fare would be charged to the unlawful user, but any trip without a ticket check would be left unaccounted for.
- a particular danger arises from the possibility that the required for waking small devices are manufactured in larger quantities and sold. With such devices in mass use a large group of people can avoid the regular detection in a means of transport and thus prevent a calculation of the fare. A (manual) intervention in the e-ticket is not necessary to circumvent the regular billing of the fare.
- the present invention therefore has for its object to provide a method and system for detecting an e-ticket, which method and system are immune to brought waking and thus immune to mock alarms ,
- FIG. 1 Longitudinal view of the arrangement of two transceiver units in a railway carriage for the collection of e-tickets;
- FIG. 2 Block diagram of a transmitting / receiving unit in an e-ticket
- FIG. 3a exemplary sections of a data telegrams in the direction e-ticket to transmitting / receiving unit
- FIG. 3b exemplary sections of a data telegrams with an index in the direction e-ticket to transmitting / receiving unit.
- FIG. 1 shows a cross section through a railway carriage 30 as an example of a means of transport 30.
- two transceiver units 20 1 and 20 2 are installed at the Ceiling of the railway car 30, two transceiver units 20 1 and 20 2 are installed. These transmitting / receiving units 20 1 and 20 2 are each provided with an antenna.
- the associated detection area 21 1 is shown for the transmitting / receiving unit 20 1 .
- e-tickets 10 can record a preferably bidirectional communication with the transmitting / receiving unit 20 1 by means of data telegrams, which are used as a result of registration of the e-tickets 10 for the settlement of a related mileage.
- the e-tickets 10 are shown as being mappable to a seated passenger, standing passengers, and a dog (under a seat).
- FIG. 2 shows a block diagram of an e-ticket 10 are received from the e-ticket 10 via the corresponding antenna information units, they arrive in demodulated and converted to logic level form to the microcontroller.
- the information units have the effect of a wake-up signal and are in the FIG. 2 labeled "RF signal to wake up".
- HF stands in this context, for example, for frequencies in the range of 6.78 MHz, so in terms of reception conditions in the so-called near field.
- the microcontroller runs in the sleep state of the e-ticket 10 in a low power mode. This low power mode makes it possible to compare the received wake-up signal sequence - referred to here as the wake-up code - with a list of valid wake-up codes despite a low power consumption or energy consumption.
- the amount of wake-up codes stored must be such that there is already a first effective hurdle to avoid the imitation of a wake-up signal by a jammer.
- the length of the wake-up code is an essential security feature. If a match is found between the received and stored wake-up codes, the e-ticket 10 is woken up from the sleep state and the e-ticket 10 launches communication attempts with the at least one in the Car 30 installed transceiver unit 20. It is irrelevant whether there are one or more transceiver units 20 1 , 20 2 in a means of transport 30 are available.
- the microcontroller places the (valid) received wake-up signal sequence in an internal buffer and starts an internal time-measuring device. This is usually present in the microcontroller as a timer function block.
- the clock signal for the microcontroller is generated by means of the quartz crystal also shown in the block diagram. In the example given, this clock signal is also used to derive the step clock for the device for time measurement, which is why the time measurement has a comparatively high accuracy.
- the e-ticket 10 sends the received wake-up signal sequence during the further course of this communication, i. the wake-up code and a value for the time elapsed between the reception of the wake-up code with the effect of a wake-up signal and the time of successful communication establishment, in a data message to the transmitting / receiving unit 20.
- the transmitting / receiving unit 20 is then compared whether the transmitted wake-up signal sequence or wake-up code also matches the transmitted time value. An initially described attempt at manipulation thus has no success because the transmitted wake-up code and the time span do not match. If the two time values do not match, a tampering attempt should be concluded.
- the waking transmitter 22 and transmitting / receiving unit 20 are connected to each other, be it wired or by radio. Especially for smaller means of transport, it may also be advantageous to accommodate wake-up transmitter 22 and transceiver unit 20 in one unit.
- the aforementioned sending a message which is a so-called alarm message, to a higher-level control center of a transport company due to a detected manipulation attempt, for example, via a corresponding notification of installed in the vehicle components such.
- a transceiver 20 1 or 20 2 to the background system and a corresponding transmission to a control center so radio monitoring officers with radio monitoring equipment and police forces can be seriously sent to the relevant means of transport 30.
- the sending of a corresponding message can take place up to the background system in a similar way as the transmission of billing data.
- radio-sent message to mobile control devices due to a detected manipulation attempt for example, directly from installed in the vehicle components such.
- a transceiver 20 1 or 20 2 go out.
- these components would send a corresponding radio telegram including a suitably selected addressing to in-vehicle mobile control devices, the checkers for review carry valid e-tickets with you.
- corresponding protocol elements of the already implemented radio communication between e-tickets and the transmitting / receiving unit are used. If necessary, the inspectors are made aware of the manipulation attempt by the control device and can then search specifically for the corresponding passenger.
- the data telegrams for reporting a detected manipulation attempt can also be transmitted indirectly by other components of the accounting system installed in the vehicle to the mobile control devices, eg. Eg via "Wireless Gateways". These components receive radio telegrams transmitted by transceivers 20 1 or 20 2 , for example, and forward them to other communication partners, such as radio transmitters. B. just the mobile control devices, on.
- antenna data messages are transmitted to the transmitting / receiving unit 20 bidirectional, there is to find the name "RF signal communication with the transceiver units".
- HF has another meaning here, preferably frequencies near the GSM band are used here.
- FIG. 3a shows an exemplary section of a possible data telegram that is sent from the e-ticket 10 to the transmitting / receiving unit 20.
- the first part of the excerpt shows a 16-bit long awakening code.
- the second part of in FIG. 3a The part shown shows the time since receipt of the wake-up code in a granularity of, for example, 100 ms.
- the aforementioned two parts need not be consecutive, but may be arranged quite differently in the data message on a layer 6 in the sense of the ISO communication model. It is important to hereby transmit the time span between reception of the wake-up signal by the e-ticket 10 and the successful establishment of the communication between the e-ticket 10 and the transmitting / receiving unit 20.
- the FIG. 3b shows a possible different structure of the data telegram.
- the wakeup codes themselves can be of any length. In this way, the data message can be made more compact, which leads to shorter transmission times and a lower energy consumption in the e-ticket 10.
- the wake-up code itself may be considerably longer to provide the above-described first additional hurdle for a successful tampering attempt.
- the device for time measurement is not using a timer function block in the microcontroller - see the FIG. 2
- a possibility for the realization here would be a quartz oscillator, which, divided down directly or in frequency, clocks a counter module, which in turn is read out by the controlling microcontroller after completion of the time measurement.
- Another possibility for implementation would be a larger capacitor, which is continuously charged from the wake-up time and in which the state of charge is read out at the end of the time period via an A / D converter.
- the achieved charging voltage on the capacitor is a measure of the past time.
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Abstract
Zur Verhinderung von Manipulationen durch gezieltes Abschirmen und im Falle einer Billetkontrolle manuelles Aufwecken von e-Tickets (10) mit Hilfe von tragbaren Aufwecksendern wird ein Verfahren zur Registrierung von e-Tickets (10) in einem Verkehrsmittel (30) vorgeschlagen, bei dem die Zeit zwischen Empfang eines bestimmten Aufweckcodes aus einer Menge gültiger möglicher Aufweckcodes und dem Beginn einer bidiektionalen Kommunikation mit einer Sende-/Empfangseinheit vom e-Ticket übermittelt wird und in den transportmittelseitigen Komponenten verglichen wird. Bei Ungleichheit ist auf einen Manipulationsversuch zu schliessen. Da nur die systemimmanenten Teile des e-Ticketingsystems den Zeitpunkt des Aussendens des jeweiligen Aufweckcodes und des Beginns der bidirektionalen Kommunikation kennen, ist damit eine wirksame Massnahme zur Immunisierung solcher e-Ticketing-Systeme gegen derartige Manipulationsversuche geschaffen worden. To prevent tampering and, in the case of billet control, manual waking of e-tickets (10) using portable waking transmitters, a method is proposed for registering e-tickets (10) in a means of transport (30) at which time between receipt of a particular wake-up code from a set of valid possible wake-up codes and the beginning of bidiektionalen communication with a transmitting / receiving unit is transmitted from the e-ticket and is compared in the means of transport components. In case of inequality, a manipulation attempt is to be concluded. Since only the system-immanent parts of the e-ticketing system know the time of sending the respective wake-up code and the beginning of the bidirectional communication, so that an effective measure for immunizing such e-ticketing systems has been created against such manipulation attempts.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und ein System gegen Manipulationen bei e-Ticketing-Systemen gemäss den unabhängigen Patentansprüchen.The present invention relates to a method and a system against manipulation in e-ticketing systems according to the independent claims.
Die generelle Funktionalität und die Anforderungen an ein e-Ticketing-System in einem Fahrzeug des öffentlichen Verkehrs kann beispielsweise den in [2] und [3] angegebenen Quellen entnommen werden. Elektronische Billette bzw. elektronische Fahrscheine sind auch unter dem Begriff e-Tickets bekannt. Im Folgenden werden die vorgenannten zwei Begriffe kurz unter e-Ticket subsumiert. Ebenso werden Fahrzeuge des OeV - wie auch Kursschiffe - unter dem Begriff (öffentliches) Verkehrsmittel subsumiert.For example, the general functionality and requirements for an e-ticketing system in a public transport vehicle can be found in the sources given in [2] and [3]. Electronic tickets or electronic tickets are also known as e-tickets. In the following, the aforementioned two terms are briefly subsumed under e-ticket. Likewise, vehicles of the OeV - as well as course ships - are subsumed under the term (public) means of transport.
Es werden im wesentlichen zwei verschiedene Ticketing-Systeme unterschieden:Essentially two different ticketing systems are distinguished:
CiCo Check-in/Check-Out
Ein Fahrgast hält bewusst beim Betreten und beim Verlassen des Verkehrsmittels bzw. des Bahnsteig-Bereichs sein Billett kurz vor eines der zum Abrechnungssystem gehörenden Lesegeräte, korrekterweise «Sende-/Empfangseinheiten». Die Abfrage des Billetts - im folgenden stets e-Ticket genannt - erfolgt durch eine Nahdistanz-Funkverbindung, wie z.B.
- Proximity, ISO/IEC 14443,
Reichweite bis 10cm; - Vincinity, ISO/IEC 15693, 13.56MHz;
Reichweite 1 - 1.5m.
A passenger deliberately holds his ticket just before entering and leaving the means of transport or the platform area in front of one of the billing system belonging readers, correctly "transceiver units". The query of the ticket - hereinafter referred to as e-ticket - is done by a near-distance radio link, such as
- Proximity, ISO / IEC 14443,
Range up to 10cm; - Vincinity, ISO / IEC 15693, 13.56MHz;
Range 1 - 1.5m.
BiBo Be-in/Be Out
Bei komfortableren Systemen ist es nur noch nötig, dass der Fahrgast sein elektronisches Billett auf sich trägt:
- Das Billett wird per Funk innerhalb der befahrenen Streckenabschnitte automatisch von den in den Wagen installierten Leseeinheiten erfasst und die so gewonnenen Daten einem automatischen Abrechnungssystem zugeführt.
- Eine Interaktion des Benutzers ist nicht mehr notwendig.
- Es braucht auch keinen Check-Out-Vorgang. Somit lässt sich der Fahrgastfluss erheblich beschleunigen, insbesondere beim gleichzeitigen Ein-/Aussteigen der Passagiere.
For more comfortable systems, it is only necessary for the passenger to carry his electronic ticket:
- The ticket is automatically recorded by radio within the traveled sections of the installed in the car reading units and the thus obtained Data fed to an automatic billing system.
- An interaction of the user is no longer necessary.
- It also does not need a check-out process. Thus, the flow of passengers can be accelerated considerably, especially when passengers are getting in / out at the same time.
Aus der Schrift
- Aus Gründen der Autonomie befinden sich die Billette in einem Schlafzustand. Beim Eintritt in ein Verkehrsmittel werden die e-Tickets durch ein Nahfeld, z.B. 6.78Mhz geweckt und unidirektional mit einer ID sowie einer Timing Information «gestempelt». Die ID bezieht sich auf den im Eingangsbereich befindlichen Wecksender und die Timing Information auf Beginn und Intervall einer bidirektionalen Kommunikation zwischen e-Ticket und einer im Wagen befindlichen Sende- und Empfangseinheit. Durch das Protokoll können bei diesem System Fehlerfassungen und Manipulationen verhindert werden, so z.B.
- Parallelfahrt auf einem Velo oder durch Parallelfahrt zweier Züge
- Betrugsversuche durch temporäres Versorgen des e-Tickets in eine metallene Zigarettenschachtel.
- For reasons of autonomy, the tickets are in a sleep state. When entering a means of transport, the e-tickets are awakened by a near field, eg 6.78Mhz and "stamped" unidirectionally with an ID and a timing information. The ID refers to the wake-up transmitter located in the entrance area and the timing information to the beginning and the interval of bidirectional communication between the e-ticket and an in-car transmitter and receiver unit. The protocol can be used with this system to prevent errors and manipulation, such as
- Parallel travel on a bicycle or by parallel travel of two trains
- Fraud attempts by temporarily supplying the e-ticket in a metal cigarette box.
Ein e-Ticket wie vorhin beschrieben kann nur dann erfasst werden, wenn die dazu notwendigen Funkverbindungen zwischen dem e-Ticket und den im Verkehrsmittel installierten Sende-/Empfangseinheiten auch tatsächlich zustande kommen, und nur dann kann die eine getätigte Fahrt über ein Hintergrundsystem ordnungsgemäß abgerechnet werden.An e-ticket as described above can only be detected if the necessary radio links between the e-ticket and installed in the transport transmitter / receiver units actually come about, and only then can the one trip made properly settled on a background system become.
Unrechtmäßige Nutzer könnten versuchen, die Erfassung eines e-Tickets so zu manipulieren, dass eine reguläre Abrechnung nicht erfolgt oder nicht erfolgen kann. Einerseits müssen deshalb für ein e-Ticketsystem zumindest rudimentäre Trage- und Benutzungsvorschriften für die Fahrgäste erlassen werden, die verhindern, dass das e-Ticket mehr oder weniger vollständig abgeschirmt getragen wird. Andererseits muss es auch entsprechende systemtechnische Vorkehrungen geben, um Manipulationen zu verhindern.Unlawful users could try to manipulate the capture of an e-ticket so that a regular billing does not occur or can not be done. On the one hand, therefore, at least rudimentary carrying and user instructions for the passengers must be issued for an e-ticket system prevent the e-ticket from being worn more or less completely shielded. On the other hand, there must be appropriate system engineering measures to prevent manipulation.
Eine Möglichkeit zur Manipulation wird im Folgenden beschrieben:One way to manipulate is described below:
Verhindert ein unrechtmäßiger Nutzer das Aufwecken seiner elektronischen Fahrkarte beim Betreten des Verkehrsmittels, so würde auch keine Abrechnung der Fahrt stattfinden. Das Verhindern des Aufweckens könnte z. B. durch das Einbringen der Fahrkarte in ein abschirmendes Behältnis bewerkstelligt werden. Das Aufwecksignal im Eingangsbereich der Wagen wird zweckmäßigerweise nur gesendet, während der Wagen im Bahnhof steht und die Türen geöffnet sind. Im Falle einer Billettkontrolle, die ja nur während der Fahrt durchgeführt wird, müsste der unrechtmäßige Nutzer seine bislang nicht ordnungsgemäß erfasste elektronische Fahrkarte manuell dazu veranlassen, sich bei den Funkbasisstationen im Wagen anzumelden. Das manuelle Aufwecken des e-Tickets könnte z. B. ohne einen weiteren Eingriff selbst durch ein kleines Gerät vorgenommen werden, dass den von den Aufwecksendern übermittelten Code nachahmt. Das kleine Gerät könnte hierfür, je nach Auslegung des e-Ticketing-Systems entweder feste Aufweck-Codes verwenden oder beim Betreten des Verkehrsmittels den von den Aufwecksendern übermittelten Aufweckcode zwischenspeichern und im Falle eines manuellen Aufweckens der Karte wiedergeben. So würde dem unrechtmäßigen Nutzer zwar im Falle einer Billettkontrolle der reguläre Fahrpreis berechnet, aber jede Fahrt ohne Billettkontrolle würde unberechnet bleiben.
Eine besondere Gefahr ergibt sich aus der Möglichkeit, dass die zum Aufwecken benötigten kleinen Geräte in größerer Stückzahl angefertigt und vertrieben werden. Mit solchen massenweise im Einsatz stehenden Geräten kann eine grosse Personengruppe die reguläre Erfassung in einem Verkehrsmittel vermeiden und so eine Berechnung des Fahrpreises verhindern. Ein (manueller) Eingriff in das e-Ticket ist zur Umgehung der regulären Abrechnung des Fahrpreises nicht notwendig.If an unlawful user prevents the waking up of his electronic ticket when entering the means of transport, no billing of the journey would take place. Preventing the awakening could e.g. B. be accomplished by the introduction of the ticket in a shielding container. The wake-up signal in the entrance area of the car is conveniently sent only while the car is in the station and the doors are open. In the case of a ticket inspection, which is carried out only while driving, the unlawful user would have to manually cause his previously not properly recorded electronic ticket to log in to the radio base stations in the car. The manual awakening of the e-ticket could z. B. be made without further intervention itself by a small device that mimics the code transmitted by the wake-up transmitters. Depending on the design of the e-ticketing system, the small device could either use fixed wake-up codes or cache the waking code transmitted by the wake-up transmitters upon entering the means of transport and play it back in the event of a manual wake-up. For example, in the case of a ticket inspection, the regular fare would be charged to the unlawful user, but any trip without a ticket check would be left unaccounted for.
A particular danger arises from the possibility that the required for waking small devices are manufactured in larger quantities and sold. With such devices in mass use a large group of people can avoid the regular detection in a means of transport and thus prevent a calculation of the fare. A (manual) intervention in the e-ticket is not necessary to circumvent the regular billing of the fare.
Die vorstehend geschilderte Möglichkeit zur Manipulation könnte wie folgt gelöst werden:
- Die Erfassung bzw. der Kommunikationsaufbau mit den e-Tickets nach dem Aufwecken des elektronischen Fahrscheins erfolgt sehr zeitnah nach dem Schließen der Türen und der Abfahrt des Verkehrsmittels. Kurze Zeit danach ist keine Erfassung von e-Tickets an den Sende-/Empfangseinheiten mehr möglich. Diese Lösung ist aber nur in gewissen Grenzen umsetzbar, denn es muss auch dann eine korrekte Erfassung der e-Tickets gewährleistet sein, wenn an einer Haltestelle viele Personen in kurzer Zeit in den Wagen steigen. Beim Durchlaufen des Eingangsbereichs werden sämtliche elektronischen Fahrscheine sofort aufgeweckt. Für den Kommunikationsaufbau zwischen den einzelnen Fahrscheinen und den Sende-/Empfangseinheiten im Zug und für die Kommunikation zur eigentlichen Erfassung der Fahrt nach Fahrtantritt wird aber aufgrund begrenzter Übertragungskapazitäten im Funkkanal eine gewisse Zeitspanne benötigt. Auch kann es vorkommen, daß aufgrund ungünstiger Umstände vorübergehend kein Kommunikationsaufbau zwischen einzelnen e-Tickets und den Sende-/Empfangseinheiten stattfinden kann; Beispiel: Sehr viele Personen stehen dicht in einem Wagen → «Gedränge». So sollte es durchaus möglich sein, dass der Kommunikationsablauf zur Erfassung auch zu einem späteren Zeitpunkt während der Fahrt (aber noch innerhalb des betreffenden Streckenabschnitts) stattfinden kann. Zur Umgehung bestimmter Manipulationen und zur Vermeidung falscher Abrechnungen (z. B. bei Passagieren mit e-Tickets am Bahnsteig) liefern die Aufwecksender nur ein Aufwecksignal, solange die Türen geöffnet sind. Schließen sich die Türen und wird die Fahrt begonnen, so werden die Aufwecksender abgeschaltet, so dass von da an für den Rest des betreffenden Streckenabschnittes keine Fahrscheine mehr auf reguläre Art aufgeweckt werden können.
- The detection or communication with the e-tickets after waking up the electronic ticket is very timely after closing the doors and the departure of the means of transport. Shortly thereafter, it is no longer possible to collect e-tickets at the transceiver units. However, this solution can only be implemented within certain limits, because it must also be ensured that the e-tickets are correctly recorded if many people get into the car in a short time at a stop. When passing through the entrance area, all electronic tickets are woken up immediately. However, due to the limited transmission capacities in the radio channel, a certain period of time is required for establishing the communication between the individual tickets and the transmitting / receiving units in the train and for communication with the actual recording of the journey after departure. It may also happen that due to unfavorable circumstances temporarily no communication between each e-tickets and the transmitting / receiving units can take place; Example: A lot of people are standing tightly in a car → «crowds». So it should be quite possible that the communication process for recording can take place at a later time while driving (but still within the relevant section of the route). To avoid certain tampering and avoid billing (for example, passengers on e-tickets on the platform), the wake-up transmitters provide only a wake-up signal while the doors are open. If the doors close and the journey is started, the wake-up transmitters are switched off so that from then on tickets can no longer be woken up in the regular way for the remainder of the relevant section of the route.
Das Dokument
- Identität des Aufwecksenders,
- Zeiteinheit, Zeitbezug,
- spezifischer Befehl an das e-Ticket.
Durch den Empfang dieser Informationen (in der Schrift [4] wird dies auch als elektronische Stempelung bezeichnet) wird das e-Ticket veranlasst, gemäss der Zeiteinheit und dem Zeitbezug ein zweites Sende-/Empfangsmodul intermittierend ein- und auszuschalten, um während dem eingeschalteten Zustand eine bidirektionale Kommunikation mit der im Fahrzeug angeordneten Sende-/Empfangseinheit zu etablieren und damit die Anwesenheit des e-Tickets zu registrieren. Dies wurde wegen der Autonomieanforderung von rund 3a der e-Tickets damals so gelöst. Die Übermittlung der Identität ist deshalb von Bedeutung, weil in einem grossen Bahnhof beim vorbei marschieren an offenen Türen jedes Ticket "geweckt" wird und dann nach erfolgtem Einsteigen und Abfahrt in einem Wagen die letzte Stempelung für einen Plausibilitätscheck verwendet wird.
- Identity of the awakening transmitter,
- Time unit, time reference,
- specific command to the e-ticket.
By receiving this information (in Scripture [4] this is also referred to as electronic stamping), the e-ticket is caused to intermittently turn on and off a second transceiver module according to the time unit and the time reference, in order to be in the on state to establish a bi-directional communication with the arranged in the vehicle transmitting / receiving unit and thus to register the presence of the e-ticket. This was solved because of the autonomy requirement of about 3a of the e-tickets at that time. The transmission of the identity is important because in a large station marching past at open doors each ticket is "awakened" and then after the boarding and departure in a car the last stamp is used for a plausibility check.
Ausgehend von diesem nächstliegenden Stand der Technik gemäss der Schrift [4] liegt der vorliegenden Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und System zur Erfassung eines e-Tickets anzugeben, welche Verfahren und System immun gegen mitgebrachte Aufwecksender sind und somit auch immun gegen imitierte Weckvorgänge.Based on this closest prior art according to the document [4], the present invention therefore has for its object to provide a method and system for detecting an e-ticket, which method and system are immune to brought waking and thus immune to mock alarms ,
Diese Aufgabe wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen angegebenen Massnahmen gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in weiteren Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the measures specified in the independent patent claims. Advantageous embodiments of the invention are specified in further claims.
Da weder ein Störsender noch eine diesen Störsender bedienende Person wissen können, zu welchem exakten Zeitpunkt welche Aufweckcodes ausgesandt werden, hat eine Aussendung selbst eines valablen Aufweckcodes keine Wirkung, da ein so erzeugter Zeitwert beim Vergleich in der Sende-Empfangseinheit nicht übereinstimmt. Durch ein entsprechend feines Zeitraster 10ms .. 100ms lässt sich die Wahrscheinlichkeit eines zufällig richtigen Zeitwertes weiter verringern. Durch eine Vereinbarung von variablen Aufweckcodes kann unter Umständen auch erreicht werden, dass solche Störsender nicht einmal die e-Tickets aufwecken zu vermögen. Die Variabilität kann sich beziehen auf
- die Zeitpunkte des Aussendens eines Aufweckcodes;
- die Ausgestaltung des Aufweckcodes,
- Länge des Aufweckcodes.
- the times of sending a wake-up code;
- the design of the wake-up code,
- Length of the wakeup code.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the drawing, for example. Showing:
Kommt nun eine bidirektionale Kommunikation zwischen e-Ticket 10 und einer Sende-/Empfangseinheit 20 im Wagen 30 zustande, so sendet im weiteren Verlauf dieser Kommunikation das e-Ticket 10 die empfangene Aufwecksignalfolge, d.h. den Aufweckcode und einen Wert für die Zeit, die zwischen dem Empfang des Aufweckcodes mit der Wirkung eines Aufwecksignals und dem Zeitpunkt des erfolgreichen Kommunikationsaufbaus vergangen ist, in einem Datentelegramm an die Sende-/Empfangseinheit 20. In der Sende-/Empfangseinheit 20 wird daraufhin verglichen, ob die übermittelte Aufwecksignalfolge bzw. Aufweckcode auch zum übertragenen Zeitwert passt. Ein eingangs beschriebener Manipulationsversuch hat somit keinen Erfolg, weil übermittelter Aufweckcode und die Zeitspanne nicht zusammen passen. Stimmen die beiden Zeitwerte nicht überein, ist auf einen Manipulationsversuch zu schliessen. Dazu ist erforderlich, dass Aufwecksender 22 und Sende-/Empfangseinheit 20 miteinander verbunden sind, sei es wired oder by radio. Besonders für kleinere Verkehrsmittel kann es auch vorteilhaft sein, Aufwecksender 22 und Sende-/Empfangseinheit 20 in einer Einheit unterzubringen.If bidirectional communication now takes place between
Damit nicht die Gelegenheit besteht, das e-Ticket 10 mit dem eingangs beschriebenen Störgerät durch verschiedene gültige Aufwecksignalfolgen nacheinander immer wieder aufzuwecken, um empirisch eine passende Kombination von Aufweck-codes und dazu passendem Zeitwert zu erzielen, könnte beispielsweise ein fehlgeschlagener Versuch zusammen mit einer ID-Nummer des e-Tickets 10 in der Sende-/Empfangseinheit 20 vorübergehend hinterlegt werden. Das betreffende e-Ticket 10 ist daraufhin für den aktuellen Streckenabschnitt gesperrt.So that there is no opportunity to wake up again and again the e-ticket 10 with the disturbing device described at the beginning by various valid wake-up signal sequences, For example, to empirically obtain a suitable combination of wake-up codes and matching time value, an unsuccessful attempt could be temporarily stored in the transceiver 20 together with an ID number of the
Der vorgenannte Vergleich und die Feststellung einer Manipulation kann durch die Sende-/Empfangseinheit wie folgt alternativ oder kumulativ ausgewertet werden:
- Lautsprecherdurchsage an die Passagiere;
- Signal an den Führer des Verkehrsmittels (30);
- Versenden einer Nachricht an eine übergeordnete Leitstelle;
- per Funk versendete Mitteilung an mobile Kontrollgeräte.
- Loudspeaker announcement to the passengers;
- Signal to the guide of the means of transport (30);
- Sending a message to a superordinate control center;
- wireless communication to mobile control equipment.
Das zuvor erwähnte Versenden einer Nachricht, das ist eine sogenannte Alarmmeldung, an eine übergeordnete Leitstelle eines Verkehrsunternehmens aufgrund eines erkannten Manipulationsversuchs erfolgt beispielsweise über eine entsprechende Mitteilung von im Fahrzeug installierten Komponenten, wie z. B. einem Sende-/Empfangsgerät 201 oder 202, an das Hintergrundsystem und über eine entsprechende Weiterleitung an eine Zentrale, damit Funkmonitoring-Beamte mit Funkmonitoring-Gerätschaften sowie Polizeikräfte zum betreffenden Verkehrsmittel 30 ernstfallmässig ausgesandt werden können. Das Versenden einer entsprechenden Nachricht kann bis zum Hintergrundsystem auf ähnliche Art wie die Übermittlung von Abrechnungsdaten erfolgen.The aforementioned sending a message, which is a so-called alarm message, to a higher-level control center of a transport company due to a detected manipulation attempt, for example, via a corresponding notification of installed in the vehicle components such. As a transceiver 20 1 or 20 2 , to the background system and a corresponding transmission to a control center so radio monitoring officers with radio monitoring equipment and police forces can be seriously sent to the relevant means of
Die zuvor erwähnte, per Funk versendete Mitteilung an mobile Kontrollgeräte aufgrund eines erkannten Manipulationsversuchs kann beispielsweise direkt von im Fahrzeug installierten Komponenten, wie z. B. einem Sende-/Empfangsgerät 201 oder 202 ausgehen. Hierbei würden diese Komponenten ein entsprechendes Funktelegramm einschliesslich einer geeignet gewählten Adressierung an im Fahrzeug befindliche mobile Kontrollgeräte senden, die Kontrolleure zur Prüfung gültiger e-Tickets mit sich führen. Dabei werden entsprechende Protokollelemente der bereits implementierten Radiokommunikation zwischen e-Tickets und der Sende-/Empfangseinheit benutzt. Durch das Kontrollgerät werden die Kontrolleure gegebenenfalls auf den Manipulationsversuch aufmerksam gemacht und können daraufhin gezielt nach dem entsprechenden Fahrgast suchen. Die Datentelegramme zur Meldung eines erkannten Manipulationsversuchs können auch indirekt durch weitere Komponenten des im Fahrzeug installierten Abrechnungssystems an die mobilen Kontrollgeräte übermittelt werden, z. B. über "Wireless Gateways". Diese Komponenten empfangen beispielsweise von Sende-/Empfangsgeräten 201 oder 202 ausgesendete Funktelegramme und leiten sie an andere Kommunikationspartner, wie z. B. eben die mobilen Kontrollgeräte, weiter.The above-mentioned, radio-sent message to mobile control devices due to a detected manipulation attempt, for example, directly from installed in the vehicle components such. B. a transceiver 20 1 or 20 2 go out. In this case, these components would send a corresponding radio telegram including a suitably selected addressing to in-vehicle mobile control devices, the checkers for review carry valid e-tickets with you. In this case, corresponding protocol elements of the already implemented radio communication between e-tickets and the transmitting / receiving unit are used. If necessary, the inspectors are made aware of the manipulation attempt by the control device and can then search specifically for the corresponding passenger. The data telegrams for reporting a detected manipulation attempt can also be transmitted indirectly by other components of the accounting system installed in the vehicle to the mobile control devices, eg. Eg via "Wireless Gateways". These components receive radio telegrams transmitted by transceivers 20 1 or 20 2 , for example, and forward them to other communication partners, such as radio transmitters. B. just the mobile control devices, on.
Über die in der
Die
Die
Nachfolgend werden weitere vorteilhafte besondere Ausführungsformen zu Datentelegrammen und zum Aufweckcode erläutert:In the following, further advantageous specific embodiments for data telegrams and for the wake-up code are explained:
i) Der Aufwecksender 22 im Wagen 30 sendet zeitlich veränderliche Aufweckcodes. Die e-Tickets 10 sind mit einer separaten Einrichtung zur Zeitmessung und einem Zwischenspeicher für empfangene Aufweckcodes ausgestattet. Der Begriff «veränderlich» bzw. variabel beinhaltet u.a.:
- Verschiedene Längen des Aufweckcodes je nach Zeitpunkt der Aussendung;
- Aufweckcode wird mittels eines Zufallsgenerators bestimmt, wichtig ist dabei, dass nur solche Aufweckcodes ausgesandt werden, die vorgängig in den e-Tickets gespeichert sind.
- Different lengths of wake-up code depending on the time of transmission;
- Wake up code is determined by means of a random number generator, it is important that only those wake-up codes are sent out, which are stored in advance in the e-tickets.
ii) Der Aufweckcode enthält zwei Teile:
- iia) feste Codefolge, die
ein e-Ticket 10 zum Aufwecken veranlasst; - iib) Datenteil, der mit zeitabhängigen Inhalten belegt ist wie beispielsweise in [1] beschrieben:
- Verfahrensschritt A,
Tabelle 1 auf den Seiten 4 und 5 von [1].
- Verfahrensschritt A,
- iia) fixed code sequence that causes an
e-ticket 10 to wake up; - iib) Data part, which is occupied with time-dependent content, as described, for example, in [1]:
- Process step A, Table 1 on pages 4 and 5 of [1].
iii) Die Einrichtung zur Zeitmessung wird nicht mit Hilfe eines Timer-Funktionsblockes im Mikrocontroller - siehe dazu die
Die vorstehend genannten vorteilhaften Ausführungsformen sind frei kombinierbar mit den in der Sende-/Empfangseinheit 20 implementierten Algorithmen.The aforementioned advantageous embodiments can be freely combined with the algorithms implemented in the transceiver unit 20.
- 1010
- e-Tickete-ticket
- 20, 201, 202 20, 20 1 , 20 2
- Sende-/EmpfangseinheitTransmit / receive unit
- 21, 211, 212 21, 21 1 , 21 2
- Erfassungsbereich einer Sende-/EmpfangseinheitDetection range of a transmitting / receiving unit
- 2222
- Aufwecksender, Aufweckeinheit, vorzugsweise im Eingangs- oder Durchgangsbereich eines VerkehrsmittelsAwake-up, waking unit, preferably in the entrance or transit area of a means of transport
- 3030
- Verkehrsmittel; Eisenbahnwagen, Schiff, Bustransport; Railway carriage, ship, bus
- 3131
- Eingangsbereichentrance area
- 3333
- Sitz, SitzplatzSeat, seat
- 3434
- Trennwand Eingangsbereich/Fahrgastraum mit SitzenPartition entrance / passenger compartment with seats
- BOSBOS
- Behörden und Organisationen mit SicherheitsaufgabenAuthorities and organizations with security responsibilities
- GSMGSM
- Global System for Mobile CommunicationGlobal System for Mobile Communication
- HFHF
- Hochfrequenzhigh frequency
- Idid
- Identität, N°Identity, N °
- OeV, ÖVOeV, public transport
- Öffentlicher VerkehrPublic transport
- RFRF
- Radiofrequenzradiofrequency
- RXRX
- receiver, eigenständige Empfängerbausteine, die u.a. Informationen zum Empfangspegel liefernreceiver, independent receiver modules, which i.a. Provide information about the receive level
- TXTX
- transceiver, Sendebausteintransceiver, send module
- UWBUWB
- Ultra Wide BandUltra Wide Band
-
[1]
EP 1 201 693 B1
Siemens Schweiz AG, Industry Sector, Mobility Division, Rail Automation
www.litra.ch/download.php?file=dcs/users/2/3 20110316 MF dt.pdf
und
http://www.litra.ch/dcs/users/2/3 20110316 MF dt.pdf
Internes Aktenzeichen: 2012Q25342.[1]EP 1 201 693 B1
Siemens Switzerland Ltd, Industry Sector, Mobility Division, Rail Automation
www.litra.ch/download.php?file=dcs/users/2/3 20110316 MF dt.pdf
and
http://www.litra.ch/dcs/users/2/3 20110316 MF dt.pdf
Internal file number: 2012Q25342. -
[3] «Inhalt und Struktur der Spezifikationen/Kundenschnittstelle und Zertifizierung in der VDV-Kernapplikation» Präsentation von Dipl.-Ing. Elke Fischer
VDV-KERNAPPLIKATIONS GmbH & Co. KG
http://www.eticket-deutschland.de/
Internes Aktenzeichen: 2012Q25342. [4]EP 1 362 330 B1
«Verfahren zur Registrierung von Billetten»[3] «Content and structure of the specifications / customer interface and certification in the VDV core application» Presentation by Dipl.-Ing. Elke Fischer
VDV KERN APPLICATIONS GmbH & Co. KG
http://www.eticket-deutschland.de/
Internal file number: 2012Q25342. [4]EP 1 362 330 B1
«Method for registering tickets»
Claims (15)
gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte, dass
A die Informationseinheit einen Aufweckcode enthält;
B der Aufweckcode und die seit dem Aufwecken verstrichene
Zeit als Zeitwert vom e-Ticket (10) in einem Datentelegramm an die Sende-/Empfangseinheit (20) übermittelt wird;
C in der Sende-/Empfangseinheit (20) ein Vergleich
durchgeführt wird bezüglich
vom e-Ticket (10) übermittelter Zeitwert mit dem verkehrsmittelseitig bestimmten Zeitwert zwischen der Aussendung des betreffenden Aufweckcodes und dem Empfang des Datentelegramms durch die Sende-/Empfangseinheit (20),
(D) bei Feststellung einer Ungleichheit auf eine Manipulation der Registrierung einer definierten Anwesenheit von e-Tickets (10) in einem Verkehrsmittel (30) geschlossen wird.
characterized by the method steps that
A the information unit contains a wake-up code;
B is the wake-up code and the elapsed since awakening
Time is transmitted as the time value from the e-ticket (10) in a data telegram to the transmitting / receiving unit (20);
C in the transmitting / receiving unit (20) a comparison
is carried out with respect to
the time value transmitted by the e-ticket (10) with the time value determined on the transport medium side between the transmission of the relevant wake-up code and the reception of the data telegram by the transmitting / receiving unit (20),
(D) is closed on detection of an inequality on a manipulation of the registration of a defined presence of e-tickets (10) in a means of transport (30).
dadurch gekennzeichnet, dass
im e-Ticket eine Menge von Aufweckcodes gespeichert ist und dass das e-Ticket nur dann aufgeweckt wird, wenn der empfangene Aufweckcode mit einem der gespeicherten Aufweckcodes übereinstimmt.Method according to claim 1,
characterized in that
A lot of wake-up codes are stored in the e-ticket and the e-ticket is only woken up if the received wake-up code matches one of the stored wake-up codes.
dadurch gekennzeichnet, dass
im Verfahrensschritt B zusätzlich eine dem e-Ticket (10) zugeordnete Identnummer übermittelt wird.Method according to claim 1 or 2,
characterized in that
In method step B, in addition, an e-ticket (10) assigned ID number is transmitted.
dadurch gekennzeichnet, dass
im Verfahrensschritt B ein den Aufweckcode identifizierender Index übermittelt wird und
im Verfahrensschritt C der übermittelte Index mit dem in der Sende-/Empfangseinheit (20) dem Aufweckcode korrespondierenden Index verglichen wird.Method according to one of claims 1 to 3,
characterized in that
in method step B, an index identifying the wake-up code is transmitted, and
In method step C, the transmitted index is compared with the index corresponding to the wake-up code in the transmitting / receiving unit (20).
dadurch gekennzeichnet, dass
die vom Aufwecksender (22) ausgesendeten Aufweckcodes hinsichtlich des Zeitpunktes der Aussendung variabel ausgestaltet sind.Method according to claim 3,
characterized in that
the waking codes emitted by the wake-up transmitter (22) are variable with respect to the time of transmission.
dadurch gekennzeichnet, dass
die variable Ausgestaltung eine variable Länge des Aufweckcodes beinhaltet.Method according to claim 5,
characterized in that
the variable embodiment includes a variable length of the wake-up code.
dadurch gekennzeichnet, dass
im Verfahrensschritt D bei Feststellung einer Ungleichheit von der Sende-/Empfangseinheit (20) eine Meldung abgesetzt wird.Method according to one of claims 1 to 6,
characterized in that
in method step D, upon detection of an inequality from the transmitting / receiving unit (20) a message is issued.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Meldung alternativ oder kumulativ ausgestaltet ist als
characterized in that
the message is alternatively or cumulatively designed as
dadurch gekennzeichnet, dass
die per Radiokommunikation versendete Mitteilung an das Kontrollgerät von im Verkehrsmittel (30) angeordneten Sende-/Empfangseinheit (20) ausgesendet wird.Method according to claim 8,
characterized in that
the message sent by radio communication is sent to the control device of the transceiver unit (20) arranged in the means of transport (30).
dadurch gekennzeichnet, dass
A die Informationseinheit einen Aufweckcode enthält;
B der Aufweckcode und die seit dem Aufwecken verstrichene
Zeit als Zeitwert vom e-Ticket (10) in einem Datentelegramm an die Sende-/Empfangseinheit (20) übermittelt wird;
C in der Sende-/Empfangseinheit (20) ein Vergleich
durchgeführt wird bezüglich
vom e-Ticket (10) übermittelter Zeitwert mit dem verkehrsmittelseitig bestimmten Zeitwert zwischen der Aussendung des betreffenden Aufweckcodes und dem Empfang des Datentelegramms durch die Sende-/Empfangseinheit (20),
D bei Feststellung einer Ungleichheit auf eine Manipulation der Registrierung einer definierten Anwesenheit von e-Tickets (10) in einem Verkehrsmittel (30) geschlossen wird.
characterized in that
A the information unit contains a wake-up code;
B is the wake-up code and the elapsed since awakening
Time is transmitted as the time value from the e-ticket (10) in a data telegram to the transmitting / receiving unit (20);
C in the transmitting / receiving unit (20) a comparison
is carried out with respect to
the time value transmitted by the e-ticket (10) with the time value determined on the transport medium side between the transmission of the relevant wake-up code and the reception of the data telegram by the transmitting / receiving unit (20),
D is concluded upon detection of an inequality on a manipulation of the registration of a defined presence of e-tickets (10) in a means of transport (30).
dadurch gekennzeichnet, dass
das e-Ticket (10) einen einen Timer-Funktionsblock enthaltenden Microcontroller aufweist, mit dem der Zeitwert bestimmt wird.System according to claim 10,
characterized in that
the e-ticket (10) has a microcontroller containing a timer function block, with which the time value is determined.
dadurch gekennzeichnet, dass
das e-Ticket (10) einen Microcontroller und eine Zusatzschaltung mit einem Quarzoszillator aufweist, mit dem der Zeitwert bestimmt wird.System according to claim 11,
characterized in that
the e-ticket (10) has a microcontroller and an additional circuit with a quartz oscillator, with which the time value is determined.
bei der Feststellung einer Ungleichheit eine Meldung abgesetzt wird.A system according to any one of claims 10 to 12, characterized in that
when reporting inequality, a report is canceled.
dadurch gekennzeichnet, dass
die Meldung alternativ oder kumulativ ausgestaltet ist als
characterized in that
the message is alternatively or cumulatively designed as
die Meldung an das Kontrollgerät von der Sende-/Empfangseinheit (20) abgesetzt wird.A system according to any one of claims 10 to 12, characterized in that
the message is sent to the control device from the transmitting / receiving unit (20).
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13172033.6A EP2814001A1 (en) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Method and system for preventing tampering in e-ticketing systems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP13172033.6A EP2814001A1 (en) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Method and system for preventing tampering in e-ticketing systems |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EP2814001A1 true EP2814001A1 (en) | 2014-12-17 |
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ID=48625875
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
EP13172033.6A Withdrawn EP2814001A1 (en) | 2013-06-14 | 2013-06-14 | Method and system for preventing tampering in e-ticketing systems |
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EP (1) | EP2814001A1 (en) |
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- 2013-06-14 EP EP13172033.6A patent/EP2814001A1/en not_active Withdrawn
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