专利名称：防止卡片状数据载体的读出装置未经授权地分析或拷贝所插入的卡片状数据载体的磁编 ...的制作方法
技术领域：
本发明涉及防止未经授权且不被察觉地分析或拷贝存储于卡片状磁数据载体上 的信息的方法和装置，如权利更求1，14，M和沈所给出的那样。
背景技术：
特别是与储蓄卡相结合使用时一再出现这样的情况，即配备有这种储蓄卡用的相 应读出装置的自动取款机或类似的服务自动机被未经授权的第三方怀着欺骗的意图进行 操纵，使得在轻信的用户按规定使用这种自动装置(Automat)时，记录在卡片状数据载体 磁道上的数据未被察觉地被怀着犯罪意图地窃读。例如，为此目的，在磁卡插入孔前面不引 人注目地安装一个附加的读出头，在磁卡插入时不被察觉地采集存储于其上的数据。储存 这些数据，然后伪造一个带有同样数据的磁卡复制品加以滥用。这时，某些情况下所要求的 PIN码主要在操作终端上输入时被偷看或偷拍。然后罪犯将其与磁卡复制品结合欺骗性地 使用这个数据。因此，在自动取款机上的读出装置中，逐个在读卡口的范围内，特别是读卡狭缝前 面采取结构上的措施，或者设置成本过高的和价格昂贵的监视装置，使窃读装置难以成功 安装。然而，这个措施只有在一定条件下才是令人满意的。此外，从DE 20 2005 021 134 Ul已知一种实施方案，其中在磁卡读出器拉入孔 的范围内产生干扰磁场，使得通过在这个区域非法安装的读出头对磁卡数据的采集受到干 扰。所以，使对数据的窃读、记录并复制无法产生与原卡相同的或有效的拷贝。按照这个已 知的实施例，在读卡口的范围内安装磁场线圈，它由相应的频率发生器馈送信号，使得在读 卡口前面的范围内形成干扰磁场，相应地干扰出于操控而安装的读出头。这种已知的实施 方法的缺点首先是，该线圈的干扰磁场不仅干扰怀着欺骗的意图安装在读卡口前面的读出 头，而且同样干扰本来磁卡读出器合法的读出头。当前在实践中用以下方法应付这个问题， 即使用带有相对更深的结构类型的读卡机，使得磁卡读出器内部的读出头相应地较远地离 开读卡口。此外，一旦插入的卡片完全消失在读卡机中，并因此位于出于操控而安装的定位 在磁卡读出器以外的读出头的采集范围以外，便关断干扰磁场。然而，这个措施只能与带有 足够深的结构类型的磁卡读出器的有限的选择一起使用，特别是在卡片的磁条达到内部的 或合法的读出头之前卡片在读出口完全消失的磁卡读出器中才有可能。首先在门禁系统所 偏爱的短结构类型的磁卡读出器中，其内部合法的读出头安排得比较接近读卡口，这种补 救办法是不可能采用的。特别是在插入读出器或刷卡式读出器(Durchzugsleser)中，这种 权宜措施一般完全失败。
发明内容
本发明的任务是提供可以在用于卡片式数据载体的读出装置的范围内可靠地和 以较高的防欺诈能力制止非法采集卡片状数据载体上的磁编码数据的方法和装置。
与此无关，本发明的任务在于，提供一种无法以简单的装置从非法读出头窃读的 输出或累计信号中滤除干扰磁场的影响的实施方案。与上述任务分开，本发明一个独立的任务在于，规定一些在读出装置近距离范围 内可靠地识别欺骗操控的措施。本发明最先提到的任务通过权利要求1或14给出的措施解决。此外有益的是，一个与该方法相应地运行或工作的读出装置提供相对于欺骗操控 提高了的安全性。此外，在磁数据载体经过读出装置内部或得到授权的读出磁头期间，不必 再解除干扰磁场。特别是即使在读出数据载体上所包含的信息或数据的阶段，该干扰磁场 仍旧保持激活，因为在每个时刻都在信号技术上补偿干扰磁场的影响。因此，即使读出装置 采用相对较短的结构方式，也可以应用干扰电磁场。特别是在卡片状数据载体的一部分仍 旧从读出装置凸出期间，并因此还可接近为欺骗目的可能安装的读出头的情况下，数据载 体的数据就已经读出。就是说，按照本发明的防御措施，即使在卡片状数据载体自动输送途 径短的读出装置的情况下，和即使在带有手动插入或数据载体相对运动的所谓插入读出器 或刷卡式读出器的情况下，也能毫无问题地加以应用。因此，怀着欺骗目安装的读出头在每 个相关时刻都受到干扰磁场的作用，而对于这些为欺骗目的安装的读出头在信号技术上没 有进行补偿的可能性，故能可靠地阻止对应用至关重要的数据的非法采集、分析或拷贝。采取按照权利要求2的措施的优点是，通过计算或通过数字信号处理可以恢复从 卡片状数据载体的磁场产生的排除了干扰的有效信号，以致于可以特别迅速地和可靠地或 准确地重构有效信号。另外，重要的是，采用信号技术模型，可以针对每个任意的干扰磁场 变化过程，或针对馈送到干扰磁场线圈的干扰控制信号的任意的和伪随机的变化过程，算 出干扰磁场的影响。不同于按照现有技术应用周期性干扰信号，它应用伪随机干扰信号，使 得只从为欺骗目的安装的读出头的信号，已不再可能重构不受干扰的信号分量，亦即，排除 了干扰的有效信号分量。因此，以此使欺骗操控和采集的尝试不再能够获得相关的磁卡数 据或信息。采取按照权利要求3的措施可以保证，即使在得到授权的读出磁头的输出信号中 也可以识别出干扰磁场的作用，并以此不仅可以识别出干扰磁场的基本存在，而且可以识 别出干扰磁场可能发生的改变。按照权利要求4有利的改进方案设计使用随机的，即时间上随机变化的随机干扰 控制信号或干扰磁场。周期性干扰信号对为欺骗目的而安装的读出头信号的影响可以比较 简单地加以滤除，从而可以再次形成不受干扰的信号信息，而这在应用伪随机干扰信号时 已不再可能。采取按照权利要求5的措施，可以用实际可行的方式方法产生具有良好随机特性 的干扰控制信号。以此即使通过长期记录欺骗地安装窃读读出头提供的由干扰磁场和磁条 的有效数据叠加而形成的信号，也不再可能获得可用的信号或信息或数据并滥用来产生磁 卡复制品。采用按照权利要求6的措施使以下成为可能，即还使用随机的干扰控制信号或干 扰磁场，而且这基于无规则性的干扰影响，只能通过读出装置内部的积分信号处理才能再 次补偿。与此相反，对于准外部的或非法的读出磁头，存在一种干扰磁场和数据载体磁场的 混合形式，而且不知道随机的干扰控制信号的变化过程便不能对各个信号分量进行分离。
采取按照权利要求7或8的措施时有利的是，在一定程度上可以预先算出所发射 的干扰控制信号在通过传输路径传输之后和它被重新接收之后变成什么样子或如何变化。 因此，可以产生任意的信号波形，通过传输路径传输，并接着由此算出干扰控制信号的干扰 信号分量或干扰影响，并重构一个与没有干扰磁场效应而采集出来的信号一致的有效信 号。特别是即使当传输复杂的特别是随机的干扰控制信号时，也可以以此完全消除内部的 或合法的读出磁头的输出或累计信号中的信号畸变。采用按照权利要求9的措施还可以描绘特别复杂的传输特性。这时重要的是， 模型滤波器非常准确地适配于真实的传输特性，并且当没有卡片状数据载体可读，即在得 到授权的读出磁头上只有干扰磁场起作用时，在模型滤波器的输出端上获得大体相同的信 号，如在得到授权的读出磁头的输出端上或作为相应的采样值序列在后置连接的AD转换 器的输出端上获得的信号那样，。因此，通过简单的减法便可以从读出磁头的总的或累计的 信号清除干扰信号，而剩余的信号作为重构后的有效信号进一步处理。采取按照权利要求10的措施，任何时刻都不会有用未得授权的方法采集数据载 体上对应用至关重要的信号或数据的危险。特别是没有给出能够从带有磁编码数据的数据 载体出发获得在一定程度上纯粹的信号的时间窗。以此在很大程度上改善了防诈骗或欺诈 的能力。采取按照权利要求11的措施有利的是，可以自动识别出欺骗的操控或者还有与 时间有关的或老化造成的缺陷。此外，这种解决方案的一个优点是，在干扰磁场线圈的影响 范围内，操控地安装、清除或改变导磁和/或导电零件时，会改变读出装置内部读出磁头上 的干扰磁场线圈的磁力线和传输特性。但同时采用信号技术模型时首先有一个初始状态或 额定状态的对比量可供使用。这意味着，在读出装置或其干扰磁场线圈的范围内，通过出于 操控地安装、改变或从该区域取走磁性有效件，前面求出的信号技术模型便不再与真实的 或实际出现的传输特性一致。在一定程度上这个偏差可以作为评判欺骗操控的特征，接着 便可以使读出装置或其他外围单元，特别是设有此装置的自动装置停止运行，以及某些情 况下发出报警。相应地在简单的技术缺陷改变该传输路径的效应或行为的情况下也是如 此。例如，在干扰磁场线圈的特性或内部的得到授权的读出磁头发生变化时也是如此。因 此，采取这个措施还可以自动识别出读出装置读出磁头的技术缺陷并发出报警。采用按照权利要求12的措施有利的是，数字滤波器在初始的校准过程之后或初 始设置之后，还以较小的自适应速度进行自适应。就是说，信号技术模型的滤波系数自动适 应缓慢地变化的传输特性。即使没有操控性的干预，也可以在正常运行中出现传输特性较 小的或缓慢的变化。例如，这可能是温度或老化造成的元件参数的变化引起的。通过模型 滤波器的连续自适应就可以保证，即使在传输特性发生较小的改变的情况下，也总是最优 地补偿干扰磁场对读出装置读出磁头的影响，而且干扰磁场不会损害读出质量。即使对于 模型滤波器的自适应，应用随机的测试信号也特别有利，这非常好地满足防御未经准许的 采集尝试的需求。采取按照权利要求13的措施有利的是，附带地使根据出于操控安装的读出磁头 的信号重构有效信号更加困难。特别是通过这个附加的信号分量可以附带地使来自数据载 体的有效信号的区别或信号处理技术的分离更加困难。通过识别特定的典型信号波形而处 理所采集的信号的未经准许的采集尝试被可靠地禁止。
但是，本发明的任务还通过按照权利要求14的装置解决。采用这种装置可以达到的优点或效果基本上与按照权利要求1的方法措施的优 点或效果数据相关。尤其以此可以达到，在每一时刻都可以补偿干扰磁场线圈对磁卡读出 器读出磁头的影响，因此，可以可靠地提取来自所插入的卡片状数据载体的实际有效信号。 以此，有可能不中断地保持干扰磁场以及应用复杂的干扰控制信号和构造更紧凑的读出装 置。这时，对于现有的读出装置也可以以比较简单的方式方法实现这样装备的读出装置所 具有的与此相关的特别高的防止操控或欺诈能力。特别是可能相对没有问题地加装或更新 现有的读出装置。此外，内部的获得授权的对干扰磁场的补偿运行特别可靠，而且还可以用 于复杂的或数据量大的信号，而不会出现延迟时间或处理时间的延长。采用按照权利要求15的设计方案可以保证，不知道干扰信号的变化，便不再可能 提取实际的有效信号。因此，随机的干扰控制信号使得难以采集可用的有效信息并阻碍以 此为目的操控性的干预。这可以通过安排多个，特别是通过安排两个带有各自线性独立的 干扰控制信号的干扰磁场线圈进一步变得困难。采用按照权利要求16的设计方案有利的是，通过把干扰信号的带宽限制或集中 为有效信号的一般范围，与有效信号频率范围内的功率或效用之比可以缩小干扰信号的总 功率。反之就是说，干扰磁场以仍旧相等的或一定的输出功率，便可以在有效信号的频谱范 围内达到较大的效用。因此，放大器级的规格以及干扰磁场线圈的规格还可以按较小的功 率确定，以致使一般更紧凑的结构方式和更节能的运行成为可能。采用按照权利要求17的设计方案有利的是，信号处理的基本部分是以数字形式 进行的。特别是借助于信号处理器可以从读出磁头的输出或累计信号简单地减去所算出的 或模型仿真的干扰信号，而余下的有效信号不是通过数模转换器重新变回模拟信号，并提 供给进一步处理，就是用软件方式在信号处理器中进行有效信号的分析。以此保证价格合 适的整体解决方案，或者把按照本发明的干扰磁场发生器集成在磁卡读出器的控制和分析 电子电路中。通过按照权利要求18的实施可以足够准确地预先算出干扰磁场的影响。该实现 可以以比较简单的方式方法用软件技术进行，并借助于信号处理器进行转换。此外，这样的 数字滤波器用一组滤波系数表征，用它可以确定滤波器准确的频率和相位过程。另外有益 地是，这种信号技术模型通过简单的再编程或重新校准，简单和快速地，并且必要时甚至在 运行过程中来适应变化的环境或适应合法地改变的条件或状态。采用按照权利要求19的设计方案有利的是，最好可以把用一个校准方法求出的 滤波系数非易失地保存在存储器中，以便干扰磁场发生器或读出装置重新运行时省去再次 标定。采用按照权利要坟求20的设计方案有利的是，有一组基准系数可供使用，它描述 读出装置处于合法的非操控的状态下的传输特性。这时，模型滤波器的滤波系数可以在一 个校准过程中至少一次地进行适应，使得信号技术模型的传输特性与通过干扰磁场线圈的
真实信号路径一致。采取按照权利要求21的措施有利的是，把所贮存的模型参数用作对比值，用以判 断读出装置是否存在操控或缺陷。因此在这种情况下，不是把不再能完全补偿的剩余干扰 信号作为操控或缺陷的特征加以考虑，而是把连续地或周期性地校准的模型参数对原来求出的和贮存的参数的偏差，作为操控或缺陷的征兆加以判断。例如，以此使自动识别在卡片 状数据载体读出部位附近，特别是在卡片状数据载体插入缝的范围内存在欺诈操控成为可 能。例如，这样可以自动识别出以电磁屏蔽或移动干扰磁场线圈的形式，以减弱或消除干扰 磁场线圈对非法安装的读出头的影响，掩藏罪行的尝试。还可以以此自动识别缺陷或有目 的地使干扰磁场线圈失效的行为。采取按照权利要求22的改进方案，在一定程度造成多通道干扰磁场，以此再次明 显地缩小从出于操控安装的读出头的信号重构相应于磁卡数据的有效信号的可能性。特别 是以此再一次改善这种类型的读出装置的防欺诈能力。采取按照权利要求23的设计方案，可以以足够小的制造允差保证非常恒定的传 输特性和良好可重复的干扰磁场的影响。故可以统一地为所有或多样本的读出装置配置为 补偿干扰磁场影响而设置的信号技术模型。在许多情况下可以以此省去模型参数的初始自 适应或取决于样本的调整。按照权利要求M的设计方案给出一种提供特殊防欺诈能力和在很大程度上阻止 欺骗操控的读出装置。采取按照权利要求25的改进方案有利的是，当存在非典型情况或指示有操控存 在的情况时，自动防止合法占有者或用户插入卡片状数据载体。以此特别是可以避免在卡 片状数据载体和出于操控安装的读出头之间发生相对运动。最后，采取按照权利要求沈的设计方案是有利的，因为以此可以实现一种在更大 程度上提供防操控和欺诈能力的金融服务自动机，例如，自动柜员机或自动汇款机，或门禁 控制系统。采取按照权利要求27的进一步发展的措施是有利的，因为以此可以使要保护的 磁条数据在任何时刻都不会在读出装置中或在通向上一级电子单元的传输路径上，以可能 被为欺骗目的安装的电子电路或通过修改原本硬件或软件截取或读出的状态出现。此外，采取按照权利要求28的措施也是有利的，因为以此可以以相对较小的硬件 花费全面地实现防诈骗或防操控。此外，特别是在进行干扰磁场补偿的同一单元中对磁条 数据进行加密。这是相对较小从一开始就得到相对良好的保护的区域，只有以特别高的消 耗或只有以专门的专业知识才能对该区域进行操作。
下面参照附图所示的实施例对本发明作较详细的说明。其中，以非常简化的、示意 图的形式图1示出了与技术现状一致的卡片状数据载体用的拉入式读出器类型的一个示 例性读出装置；图2示出了按照图1的读卡机，但被人怀着欺骗的意图做了手脚，而是用该读出装 置的轻信的用户对此操控仍旧未察觉；图3示出了按照本发明的方式方法采取了防欺诈措施的读出装置，其中存在一个 与图2 —致的怀着欺骗意图安装的附加的读出头；图4示出了按照图3的设计方案的包括一个以上干扰磁场线圈的改进方案；图5示出了可用于本发明转换的信号处理装置的方框图6示出了一个扩展后的信号处理装置，包括一个自适应信号技术模型；图7示出了信号处理装置的一个改进方案，包括形成多个自适应信号技术模型和 附加的集成分析单元以及控制和通信接口 ；而图8示出了防诈骗读出装置的技术改进方案。首先要指出，在所描述的不同实施方式中，相同的部分标以相同的引用符号或相 同的部件引用符号，其中在整个描述所包含的公开按意义可以传递到具有相同的引用符号 或相同的部件引用符号的相同的部分。在描述中所选择的诸如上面、下面、侧面等位置说 明，都与紧接着描述或显示的附图相联系，而且在位置变化时按意义传递到新的位置。另 外，所示的和所描述的不同的实施例的单个特征或特征组合可以描述独立的、有创造性的 或按照本发明的解决方案。
具体实施例方式图1显示传统的卡片状数据载体2的读出装置1，其上至少用磁的方法保存着信息 或数据。特别是这个读出装置1用来处理带有至少一个磁条4的磁卡3和/或带有至少一 个磁条4的芯片卡。在这些磁条4上，如所周知，保存与使用或与安全有关的数据，这些数 据可以自动地从读出装置1读出和/或可以改变或更新。这样卡片状数据磁载体2尤其指 的是银行卡或储蓄卡以及信用卡，用以鉴定进入或使用特定装置的权利。亦即，给定的读出 装置1往往用于银行或其服务自动机或门禁控制系统。这样的读出装置1通常具有下列组件外壳5 ；至少一个插入孔6或读卡口，用以 插入和随后取出数据磁载体2 ；大部分具有至少一个马达驱动的输送辊7，7'，用以把所插 入的数据载体2自动拉入和推出；某些情况下具有反压辊8，8'和/或引导件9;至少一个 读出磁头10，用以藉传感器采集数据载体2上保存的磁编码的数据；和分析和控制电路11， 用以控制与读出过程相关的读出装置1的功能，以及用于对由读出磁头10和/或用以与芯 片接触的弹簧件阵列和/或无接触的读出单元或RFID模块所提供的信号进行解码。分析和 控制电路11主要还用来把所采集的信号转换为相应的数字信息和用以通过适当的信号或 数据接口 12提供这种信息。所谓数据接口可以指数据双向交换的接口，例如串行接口(RS 232，RS 485)、以太网或USB接口。但该信号或数据接口 12也可以只由一个或多个状态或 信号导线13组成，通过其将特定的状态信号化。例如，可以设置这样的状态或信号导线13， 当所插入的数据载体2被识别为有效和合法时，用以使门禁开锁。在图1中，画出磁卡读出器的简图，其中带有磁条4的相应磁卡3已部分插入。这 里为了清晰起见，分析和控制电路11显示在读出装置1外壳5的外面。但分析和控制电路 11 一般与机械组件和电气组件一起集成在读出装置1的外壳5内。另外，为了图面清晰起见，图中不再示出对阐述本发明的构思不一定需要的磁卡 读出器的机械、电气和机电组件，例如机电的可栓锁的阀门或读卡口的遮挡门、弹簧压紧件 和引导件、电压源、用于识别和定位插入的数据载体2的传感器、利用处理单元(CPU，DSP) 存入和调出数据和程序的存储单元，以及不同的信号技术的连接。此外，来自现有技术的这 些元件是充分已知的，专业人员可以毫无困难地加以理解和实现。图2显示读出装置1，特别是如同图1的传统磁卡读出器，但是其中在卡片状数据 载体2的原来的读卡口前面或插入孔6前面，由罪犯怀着欺骗的意图加装了另一个读出磁头14，使得在磁卡3插入时，可以窃读其上所包含的信息或数据，并随后用来非法复制数据 相同的磁卡。由于结构方式一般非常紧凑和隐蔽，添加的读出磁头一般不太容易识别，并且 可以未经准许地采集卡片信息采集，而不会让合法的持卡人察觉。然后，如所周知，在罪犯以阴险的手法在隐蔽地放置的记录装置15上记录下为欺 骗目的附带地安装的读出磁头14的信号，并在稍后对其进行分析。作为另一个后果，可以 滥用这样取得的数据来制造一个未获授权的磁卡复制品。图3显示按照本发明的读出装置1，特别是一个带有按照本发明的防欺诈装置或 按照本发明的干扰磁场发生器16的磁卡读出器。这时，在读卡口或插入口 6的内侧安装至 少一个有效的干扰磁场线圈17，其优选地被施加随机的干扰控制信号。在干扰磁场线圈17 上该优选随机的干扰控制电信号产生干扰磁场18，它也作用于在某些情况下怀着欺骗意图 安排在读卡口前面的读出磁头14上，并在其中感应出干扰信号，叠加在从旁边经过的磁卡 3所产生的信号上。通过磁卡有效信号与干扰磁场发生器16的随机干扰控制信号或与被馈 送了这些信号的干扰磁场线圈17的干扰磁场18的叠加，阻碍了对实际磁卡数据的采集，并 防止磁卡数据被非法拷贝。此外，干扰磁场18以类似的方式影响读出装置1原本的对正确 运行关系重大的读出磁头10。干扰磁场线圈17的干扰磁场18尤其可能是足够强烈的，或 干扰磁场线圈17和合法的或按规定的读出磁头10可以彼此接近地定位，使得干扰磁场18 还决定性地作用在读出磁头10上，并影响其信号特性或读出结果。在图3中干扰磁场线圈17安排在读卡口内部或外壳5内部。但该干扰磁场线圈 17原则上也可以设置在读卡口前面，即安装在原本的磁卡读出器外面。此外，干扰磁场线圈 17还可以采取加装的附加模块的型式。用虚线标出的同样实用和有利的改进方案可以通过结构上把读出磁头10与干扰 磁场线圈17结合起来而实现。亦即，还可以设置带有集成了干扰磁场线圈17的读出磁头 10。在相应较小的制造允差下这样的结合或集成保证了在干扰磁场影响方面非常恒定的和 制造技术上可重复性良好的传输特性，以致对所有样本都可以统一地配置以后更详细地描 述的补偿干扰磁场影响用的信号技术模型25。特别是以此可以忽略读出磁头10各个样本 或部件和干扰磁场线圈17之间的偏差或散射。故可省去模型参数的自适应或取决于样本 的调整，或至少缩减为非常简单的匹配。作为替代地，这样的安排还特别是适用于用简单的 模拟电路来补偿干扰磁场对读出磁头10的累计信号或输出信号的影响。重要的是，干扰磁场线圈17的定位和/或辐射功率大小的确定，特别是场强或辐 射特性，特别是干扰磁场线圈17的磁场特性和/或获得授权的或合法的读出磁头10的采 集灵敏度这样选择，使得干扰磁场线圈17的干扰磁场18至少在读出数据载体2的磁编码 数据期间，影响怀着欺骗意图安装的读出磁头14，而且作用在获得授权的或合法的读出磁 头10上，并影响其输出或累计信号。干扰磁场发生器16在这里显示为独立的部件，其可以有益的方式和方法做成对 一般现有的读出装置1的分析和控制电路11的任选的或可加装的辅助或扩展模块。首先 在新安装读出装置ι时该干扰磁场发生器16自然还可以描述为控制电子线路的，特别是分 析和控制电路11的集成的组成部分。干扰磁场发生器16的信号处理作为带有模数/数模(AD/DA)转换器19_19"的 数字扫描系统而被实现于通向模拟信号的转换处。为了将模拟信号的电平与AD/DA转换器19-19"的输入端和输出端匹配，设置放大器级或调整级20-20"，它们通常还包括简单的 低通滤波器(反混叠滤波器)等。另外，干扰磁场发生器16的电路设计还包括数字计算装 置，优选为数字信号处理单元(DSP) 21，与读出装置1的读出磁头10、读出装置1的干扰磁 场线圈17和读出装置1的分析和控制电路11有导线连接。作为替代方案，这个分析电子 电路至少可以部分地用信号处理单元21替换，正如后面还要更详细地描述的。该干扰磁场发生器16向干扰磁场线圈17馈送随机的干扰控制信号，以此产生随 机的干扰磁场18。这时，同样受干扰磁场18影响的读出装置1读出磁头10的输出或累计电 信号，不再直接引向分析电子电路，亦即，不再直接引入读出装置1的分析和控制电路11， 而是首先引向干扰磁场发生器16的数字信号处理单元21 (DSP)，该数字信号处理单元通过 计算排除或滤除与干扰控制信号相关的所有信号分量。经过数字信号处理单元21修正的 或排除了干扰的信号，亦即，有效信号接着进一步传递给分析和控制电路11并用常规的方 法进行分析。作为替代方案，对排除干扰后的信号，亦即，有效信号的分析还可能用数字信 号处理单元(DSP)21实现，后者同样用于读出装置1的或外围设备的过程控制，正如后面还 要再一次阐述的那样。把读出装置1连接在上级设备控制装置，例如，连接到自动取款机的控制上，图中 只作简化的显示，更确切地说，表示为用于通信或传输来自磁卡3的信息的一般的信号或 数据接口 12。为了清晰起见没有示出本来的数据宿(Datensenke)。干扰磁场发生器16还可以具有不同的控制输入端和控制输出端。例如，干扰磁场 发生器16可以包括用于受控激活和去激活干扰磁场18、用以启动初始化校准及随后的信 号传递模型或信号特性系数的存储、用以进行硬件复位和/或在贮存的信号模型(额定状 态)和实际出现的传递情况(实际状态)之间出现不可允许的巨大偏差时发出信号的输入 或输出接口。因此，最后所述干扰磁场发生器16接口可以发出对该读出装置1有非法操控 的提示。所描述的输入端和输出端功能自然还可以通过一个为了与上级控制计算机通信 而设置的复杂的通信接口提供。例如，这样复杂的接口可以做成串行RS232或RS485接口、 以太网接口或USB接口。图4显示按照本发明的干扰磁场发生器16的一个有利的改进方案，其中在除第一 干扰磁场线圈17 了附带地构造至少一个被施加与第一干扰控制信号不相关的第二干扰控 制信号的第二干扰磁场线圈22。以此再次提高读出装置1的预防操控的能力。此外，在这里干扰磁场发生器16形成为读出装置1的中央分析和控制电路11的 集成组件。这时，合法的或获得授权的读出磁头10的输出或累计信号在数字信号处理单 元(DSP)21中被排除干扰，亦即，通过计算排除与这两个干扰信号相关的分量。读出磁头 10的相应地排除了干扰的信号，亦即，重构后的有效信号，接着直接由数字信号处理单元 (DSP) 21以适当的方法解码，并把所提取的数据进一步传递给上级设备控制装置，特别是通 过信号或数据接口 12提供。数字信号处理单元(DSP) 21在这种情况下还控制读出装置1 的驱动装置或输送辊7，7'以及某些情况下控制存在的组件(为清晰起见在这里未示出) 诸如读卡口可控的关闭间板，或者对采集插入的磁卡3位置的不同传感器进行评估。图5以方框电路图形式表示在数字信号处理单元21中实现的用于一种形式相对 简单的干扰磁场发生器16的数字信号处理，例如用于在按照图3的读出装置1中实现本发明。产生随机干扰控制信号的出发点是数字伪随机数发生器23。该发生器至少产生伪 随机数。由伪随机数发生器23产生的随机数序列符合，至少接近在数字扫描系统整个离散 的频率范围内在很大程度上具有均勻的频谱功率密度的白噪音。伪随机数发生器23的白噪音序列优选借助于数字带通滤波器M限制在一个通常 包含在读出磁头10读出磁卡3 (图；3)的有效信号时出现的每个频率的至少一部分的频带。 以此把干扰控制信号的功率或带宽集中在对于外来的或欺骗性的读出磁头14(图幻信号 畸变很重要的频率上，而且这些频率在不同样清除有效信号分量的情况下，不能用简单的 带通滤波器加以消除。把带宽限制后的输出信号序列引入未示出的DA转换器并由其转换 为模拟干扰控制信号，用以控制干扰磁场线圈17(图3)。此外，还把伪随机数发生器23的随机数序列本身、或正如虚线所勾画的，带通滤 波器M的输出信号，引入信号技术模型25，特别是数字模型滤波器25a。在这里数字模型 滤波器2 在形式上作为HR滤波器的标准型式显示。这样的HR滤波器的结构、实现和 特性可从有关的专业文献查阅。模型滤波器25a的系数这样选择，使得由此在信号技术上 模拟从伪随机数发生器23出发经过带通滤波器M、干扰磁场线圈17和读出磁头10的真 实路径的总的信号传输特性。模型滤波器2 系数优选描述伪随机数发生器23和所显示 的虚拟求和点沈之间的整个传输路径的信号传输特性，所述虚拟求和点沈被构造于磁场 线圈10(图3)的信号和数字模型滤波器25a的输出信号之间。因此，模型滤波器25a的系 数优选地标记在伪随机数发生器23、带通滤波器M和图3中示例性阐明的元件DA转换器 19'、放大器级或调整级20'、干扰磁场线圈17、读出磁头10、放大器级或调整级20和AD 转换器19之间的回到求和点沈的路径内的整个信号传输特性。如上所述，在伪随机数发 生器23和从读出磁头10 (图幻出发到求和点沈的反馈路径27之间的信号传输路径内还 可以安排确定或影响信号传输特性的其他组件。在这个信号传输路径内的其他影响因素还 可以用滤波系数或模型滤波器2 尽可能好地加以描述。重要的是，通过滤波系数形成信 号技术模型25，其足够准确模拟上述信号传输路径上实际的信号传输特性用。在干扰磁场 发生器16的这种简单的基本形式中设置一次性的和固定的，特别是在工厂侧确定的滤波 系数。滤波系数的确定尤其可以在工厂侧整个读出装置1装配之后进行，并例如通过校准 过程引入。在求和点沈上从读出磁头10真实输出或累计信号或其数字化采样值序列减去算 出的干扰磁场影响序列。这时，读出磁头10的实际信号(图3)通过象征性的反馈路径27 引导到模型式的求和点26。然后在求和点沈上在读出磁头10的输出或累计信号中消除干 扰分量，并因此，重构出不受干扰的或排除了干扰的有效信号用于进一步处理。这时，该排 除了干扰的有效信号提供给求和点沈的求和路径观。这时，以模型的方式上理解上述过程或连接。其实现通过由软件控制的可编程信 号处理单元(DSP)21进行。特别是上述信号技术模型25借助于信号处理单元(DSP)21转换。图6显示干扰磁场发生器16信号处理的一个扩展变体，其中与图5中的基本方案 相反，设置模型滤波器25a的后加的或连续进行的和/或可根据需要激活的对真实传输特 性的自适应。因此，在信号处理软件中实现带有相应的自适应算法观的程序模块。著名的自适应算法观是所谓LMS (最小二乘)算法，对此可参见Widrow Stearns的文献。该自适 应不仅可以在时域内，而且可以应用快速傅里叶变换(FFT)在频域内进行。借助于自适应算法观对模型滤波器2 的滤波系数进行连续的自适应，使与不受 干扰的信号序列的重构相应的较高质量成为可能，因为即使真实传输特性发生小的改变， 包括温度决定的波动或者老化造成的改变都可以加以补偿。连续自适应的另一个优点是， 把当前传输特性的滤波器参数与先前贮存的基准状态加以比较，而由此识别由操控手法造 成的偏差。然后，可以发信号把这样的操控所决定的偏差通知授权的岗位或读出装置1的 用户，其中例如，由数字信号处理单元21启动或生成报警或故障通知。作为替代方案，或与 此结合，包括干扰磁场发生器16的防欺诈装置可以引起读出装置1停机或闭锁或使装有读 出装置1的整个自动装置停机。为了可靠地识别读出装置1上的操控手法，采取以下措施可能是合理的使用一 种在实际干扰频带本身以外还有一定的频谱最小功率密度的滤波器(整形滤波器)来代替 优化干扰控制信号功率用的带通滤波器对，但该最小功率密度可以低于实际的干扰控制信 号。以此改善识别真实路径传输特性的改变和识别模型滤波器2 连续自适应的数值前提 的可能性。通过相应的控制命令或控制导线四可以在需要时，亦即，取决于过程和/或由用 户控制，启动校准过程，借以使模型滤波器25a的数值滤波系数适应真实路径的传输特性， 并最终存入非易失存储器30中。所贮存的参数不仅用来在接通电源电压之后初始化模型 滤波器25a，而且作为与读出装置1不受干扰或未被做手脚的状态相应的基准。但该模型滤 波器25a的自动校准或适应过程的启动也可以按时间控制进行。重要的是，通过这个自适 应的模型滤波器2 对信号技术模型25进行调整，使得不是由于操控或缺陷引起的信号传 输特性长期的或缓慢的或者只是小的变化，在优选通过计算补偿干扰磁场影响时尽可能最 优地予以考虑。图7显示干扰磁场发生器16或信号技术模型25的-特别是对于按照图4的读出 装置1-信号处理的再进一步改进的变体。与图6的变体相反，这里产生两个不相关的干扰 信号序列，用来控制两个干扰磁场线圈17，22(图4)。以此出现在一个准双通道干扰磁场。 对于两个干扰通道中的每个干扰通道，都设置一个它自己的模型滤波器25a，25a'，它们对 各自干扰信号对读出装置1读出磁头10的影响进行建模。模型滤波器25a，25a'可以如图 6所示地进行自适应配置，而且这样适应长期变化的传输特性。数字信号处理单元21的各 自复制的或多次转变的功能件或部件，通过相应的引用符号和一个附加的撇号加以识别。按照图7，来自读出装置1合法读出磁头10的有效信号的解码也附带地通过数字 信号处理单元21进行。为此在信号处理单元21中实现基于软件的分析单元31。另外，按 照图7的方框图，对于读出装置1内部卡片输送装置驱动装置的控制(图4)通过信号处理 单元21，特别是通过其中实现的驱动控制32进行。此外，这里至少以磁方式贮存的磁卡数 据，特别是至少这种数据重要的或需要部分通过相应的接口 33提供给上级设备控制装置。下面结合按照图3-7的实施方式描述本发明有利的方法措施或工作方法。这时， 这个对本发明的方法和结构的描述，在不同的实施方式方面可用相同的引用符号转换到相 同的部分。因此，按照上述实施例构造干扰磁场发生器16，它与信号技术模型25共同工作或耦合。采用这个信号技术模型25，模拟或描述从干扰磁场线圈17出发到读出装置1的内部 读出磁头10的信号传输特性。在包括信号技术模型25的情况下，算出干扰磁场18对读出 磁头10输出信号的影响或干扰磁场18变化过程。由卡片状数据载体2产生的有效信号和 干扰控制信号或干扰磁场18组成的读出磁头10的输出或累计信号，尤其是通过扣除所算 出干扰磁场影响进行修正。以此可以完全或大体完全补偿干扰磁场18对读出磁头10的影 响。扣除所算出的干扰磁场影响之后，余下的信号或有效信号只具有由在读出磁头10旁边 运动的磁卡3的磁条4所产生的那些分量。亦即，所算出的信号对应于有效信号，就和它在 没有附加干扰磁场18作用的情况下采集的一样。预先算出干扰磁场影响用的信号技术模型25优选用数字模型滤波器2 或2 ‘ 实现，该数字模型滤波器特别是可以用HR滤波器形成。数字模型滤波器2 或25a'更适 宜采用软件技术实施，并借助于信号处理单元21实现。这样的模型滤波器25a，25a'有一 组滤波系数，用它可以足够准确地确定该滤波器的频率和相位过程。因此FIR(有限脉冲响 应)滤波器优选由用数字实现的滤波器形成。但在原理上适当的信号技术模型25同样可 以用模拟技术实现，并可以用于实现本发明。就是说，所描述的信号处理的基本部分也可以 用模拟技术实现。上述措施提供整整一系列明显的改善，而且这些措施乃是多个有利扩展的出发 点；一方面在磁卡3通过读出装置1内部或得到授权的读出磁头10期间不必解除干扰磁场 18，此后在每个时刻在信号技术上补偿干扰磁场18的影响，而且通过计算恢复磁条4数据 的不受干扰的有效信号序列。以此，即使是在磁卡3的插入方向上结构较短的读出装置1 上，也能采用干扰磁场18。亦即，一部分磁卡3仍从读出装置1突出，此时已经读出磁卡数 据，以致为欺骗或刺探目的安装的读出磁头14仍旧可以接触磁卡，即使在这样的读出装置 1中，仍旧可以使用所描述的干扰磁场发生器16。因此该干扰磁场发生器16即使在读出装 置1带有短的结构方式的情况下也可以实现，并持续地被激活，或者即使在读出磁卡3磁编 码数据期间也保持激活。以此在每个相关的时刻都对为欺骗目的安装的读出磁头14施加 干扰磁场18，而不使怀着欺骗的意图安装读出磁头14在信号技术上存在补偿输出信号中 的干扰分量的可能性。采用信号技术模型25可以算出对于干扰磁场18的每个任意工作特性或对于馈送 给干扰磁场线圈17的干扰控制信号每个任意变化过程的干扰磁场影响。与使用产生周期 性的干扰信号的干扰磁场发生器的现有技术已知的做法相反，在按照本发明的实施中还可 以使用一个随机的，亦即，偶然性的干扰控制信号或干扰磁场18。周期性的干扰信号对为欺 骗目的安装的读出磁头14的影响随后可以比较地简单地加以滤除，并因此可以恢复不受 干扰的信号信息，而在应用伪随机干扰信号时不再可能唯一地从附带地或为刺探目的安装 的读出磁头14的信号中重构出不受干扰的信号分量或有效信号分量。按照本发明的包括信号技术模型25的解决方案的另一个决定性优点在于，在干 扰磁场线圈17的影响范围内为操控而安装、清除或者改变导磁的和/或导电的零件，都会 改变磁力线，并从而改变读出装置1干扰磁场线圈17到读出磁头10的传输特性。但同时采 用信号技术模型25还有初始状态或额定状态的对比量可供使用。这就意味着，通过在读卡 口范围内为操控安装、改变或从这个区域拆除导电或导电部分，预先适应的或求出的信号 技术模型25便不再与实际上出现的传输特性一致。若没有读出磁卡3或没有插入磁卡3，则在未做手脚的状态下在补偿干扰磁场影响之后读出磁头10的信号应该实际上为零。但 若用上述方法在读卡口做了手脚，则借助于信号技术模型25可能不再能完全补偿改变了 的实际的干扰磁场影响，在补偿或滤除之后还至少残留某种剩余的干扰磁场影响。这种残 余在一定程度上可以用来作为欺骗操控的标记，并接着可以使读出装置1或配备此装置的 自动装置停止运行和/或发出报警。另外，通过采用信号技术模型25便不再可能例如通过 安装磁屏蔽或通过破坏干扰磁场线圈17，例如，通过读出装置1的前挡板钻孔不知不觉地 消除干扰磁场线圈17的作用，或把工具伸入读出装置1的狭缝移开干扰磁场线圈17来减 弱或消除干扰磁场线圈17的影响。每个这种操控都会引起信号技术模型25真实传输特性 的偏差，以致可以自动掌握危及系统的或欺骗性的操作。这在出现消除或改变干扰磁场线 圈作用的简单的缺陷的情况下同样有效。通过在读出装置1中集成信号技术模型25，甚至 还可以自动识别和通报读出装置1读出磁头10的缺陷或老化擦伤或摩损现象。为了监测干扰磁场18的功能和状态，除了使用读出磁头10的输出信号，作为替代 的，还使用未画出的传感线圈的信号，该传感器只为监测干扰磁场18而设置，除此之外不 采集其他有效信号。这时用和在读出磁头10的输出或累计信号上完全相同的方法，确定无 操控的原始状态和后来可能发生的操控，当然不求出和进一步处理重构后的有效信号。在本文中实施方案和图示主要涉及拉入式读出器读出装置1，亦即，带有自动拉入 和输送所插入的磁卡3的马达驱动装置的读出装置1。但本发明同样适用于其他常用结构 形式的磁卡读出器，例如手动刷卡式读出器或简单的插入读出器。下面描述本发明的有利的特征、扩展和变体。此外借助于信号处理单元21实现上 述措施是有益的。采用这种信号处理单元21还可以算出宽带的随机的，特别是伪随机干扰 控制信号。该干扰控制信号优选为有色噪音或通过带通滤波器M滤波后并以此产生的频 谱受限的噪音，它相应于图5所示，首先借助于伪随机数发生器23产生并通过带通滤波器 M滤波并对应于图3通过DA转换器19'和放大器级或调整级20'输出用以控制干扰磁场 线圈17。另外，受干扰控制信号干扰的或受干扰磁场18影响的读出磁头10的输出或累计 信号，通过放大器级或调整级20传输到AD转换器19并且然后传输到信号处理单元21的 计算核心(Rechenkern)或信号处理器。在信号处理单元21中用于上述路径的信号技术模 型25 (图5，6，7)以数字模型滤波器2 形式，例如，以HR滤波器的方式进行模拟。该模 型滤波器2 在其输出端上提供与当没有磁卡3可读且只有干扰磁场18作用在读出磁头 10上时AD转换器19 (图3)根据读出磁头10输出信号提供的信号序列相同或大体相同的 信号序列。另外，在该信号处理单元21中，从读出磁头10的输出或累计信号减去所算出的 干扰信号，剩余的或合成的信号不是通过DA转换器19"(图3)重新变回模拟信号，并引入 原本的分析和控制电路11，以便对磁卡数据进行解码(图幻，就是这个解码已经在信号处 理单元21中借助于适当的算法和软件模块进行(图4)。重要的是，补偿或滤除干扰磁场 线圈17的干扰磁场18对读出磁头10的输出或累计信号的影响，或者从得到授权的读出磁 头10的输出或累计信号选择性滤出有效信号。有效信号的评估或进一步处理可以在读出 装置1内部或外围电子单元中进行。为此，干扰磁场发生器16包括信号技术模型25，其用来模拟干扰磁场18对得到授 权的读出磁头10的输出或累计信号的影响。这个模型的模拟用来补偿干扰磁场18对得到 授权的读出磁头10的输出或累计信号的影响，并因此，用来从得到授权的读出磁头10的输出或累计信号重构与所插入的卡片状数据载体2相关的有效信号。上述离散的扫描系统或信号处理装置的采样率和处理速率最好大于数据磁载体2 读出时读出磁头10的信号中有效信号最高频率分量的两倍。以此保证获得有效信号中所 包含的信息的完全和唯一的采集。将模型滤波器2 构造为自适应的形式，而且在信号处理单元21中实现算法或软 件模块是有益的，通过算法或软件模块使模型滤波器25a的滤波系数至少一次在校准过程 进行自动适应，使得信号技术模型25的传输特性或工作方法与通过干扰磁场线圈17的真 实信号路径的传输特性一致。用校准方法求出的滤波系数优选非易失地存入存储器30 (图 6)，以便在干扰磁场发生器16重新运行时免得一再校难。此外，通过储存滤波系数便有一 组基准系数可用，它描述读出装置1原始的和未做手脚的状态下的传输特性。为了求出适 当的滤波系数可采用不同的部分地多年来已知的算法和现有技术的方法，例如最小二乘算 法(LMS算法)。通过模型滤波器25a因仪器而异的(geraeteindividuelle)自适应，可省去对于 所有仪器样本或所有读出装置1固定的或总是相等的信号技术模型25的应用。以有益的 方式通过信号技术模型25工作方法的这个因仪器而异的自适应，避免或者至少大大减少 读出装置1连续运行的问题，特别是由零件和制造允差以及可变的安装状态造成的变化的 影响问题。另外有益的是，数字模型滤波器2 在初始校准过程之后，再以低的自适应速度 自适应，亦即，使信号技术模型25的滤波系数适应缓慢变化的传输特性。即使没有操控性 的干预，传输特性还会有小的变化，例如元件参数由于温度或者老化造成的改变。通过模型 滤波器2 的连续自适应保证干扰磁场对读出装置1读出磁头10的影响，即使在传输特性 发生小变化的情况下也得到最优的补偿。尽管有继续不断的或周期性的自适应，最好设置 初始的校准过程，其中求出仪器的原来状态下传输特性的模型参数并非易失地加以存储。 这个贮存的模型参数一方面用作信号技术模型25上电时的初始值，使得干扰磁场的补偿 在读出装置1上电后立即足够良好地工作。另一方面，该贮存的模型参数可以作为对比值， 用以判断读出装置1操控或缺陷的存在。在这种情况下优选地不考虑把余下的不再能完全 补偿的干扰信号作为操控或缺陷的特征，而是把连续校准模型参数对于原来求出并贮存的 偏差作为操控或缺陷的特征。按照一个有利的实施方案规定，监测在没有磁数据载体2插入读出装置1的阶段， 在干扰磁场影响方面经过修正的得到授权的读出磁头10的输出信号，看它是否超过一个 特定的总功率或频谱功率。若是如此，则由于这是对操控干预的预兆，向上级设备控制装置 提供相应的状态或出错信息。按照另一个有利的实施例，例如借助于数字滤波器，特别是借助于带通滤波器M， 把宽带随机干扰控制信号的带宽限制为这样的带宽，该带宽至少包括记录在磁卡3上的数 据所形成的有效信号带宽的一部分以及有特定界限的频率范围。通过把带宽限制在有效信 号典型的范围内，干扰信号要求的或要施加的(aufzubringende)的总功率与在有效信号 频率范围的功率和效应之比有所减少，或反之可以用相同的输出功率在有效信号的频谱范 围内达到较高的效应，并以此提高有效干扰信号对有效信号分量之比。反之，放大器级或调 整级20'(图幻以及干扰磁场线圈17规格的确定可以以此按较小的总功率进行，以便一般还因此使更紧凑的结构方式和干扰磁场发生器16或读出装置1更节能地运行成为可能。按照一个有利的改进方案，该随机干扰信号可以附带地叠加一个确定性的信号分 量。这个确定性的信号分量在基本特性上与读出磁卡3时的有效信号相似。但该确定性的 信号分量最后不代表有效的数据。通过这个措施，可使从出于操控安装的读出磁头14的信 号重构不受干扰的信号或求出有效信号更加困难。此外，这个附加的信号分量也可以是可 变的，特别是具有随机的特征，使之与从磁卡3产生的信号的区分和信号处理技术的分离 再加困难。按照图4的有利的改进方案规定，至少应用另一个干扰磁场线圈22，它在位置上 与第一干扰磁场线圈17隔开，或者在它们的磁场方向上定向不同，或者它们的磁场几何不 同。这个第二干扰磁场线圈22被馈送同样是随机的与第一干扰磁场线圈17的干扰控制信 号线性无关的第二干扰控制信号，它。这意味着，不同的干扰磁场线圈17，22用的干扰控制 信号各自彼此不相关。以此在一定程度形成多通道干扰磁场18，以此使从出于操控安装的 读出磁头14的受干扰的信号再次重构相关的、代表磁卡数据的有效信号的可能性再次明 显缩小，以此再一次改善防欺诈能力。按照一个有利的改进方案，上述读出装置1的防欺诈装置或装有该装置的自动装 置还可以被构造用于在确认有操控、干扰磁场发生器16不起作用或防欺诈装置的信号处 理部分不激活的情况下，自动闭锁读出装置1的插入孔6。上述在在数字扫描系统，即涉及数字信号处理单元21的内容中提到的“信号”时， 首先应理解为数字采样值的序列。在图8中阐明读出装置1或防欺诈装置的一个有利的改进方案，其中对于上面已 经描述的部分使用相同的引用符号，而与上面描述的意义相同的部分用相同的引用符号转 换。图8所示表示按照图4的实施方案的技术改进方案。显然，这个改进方案也可以应用 于图3的实施方案。根据这个有利的改进方案，重构的有效信号在读出装置1内或借助于分析和控制 装置11进行加密。为此使用一般的加密或解密算法34对信号或数据进行数据技术上的加 密和/或解密。作为适当的加密和解密方法可以使用例如DES、三重DES、RSA等。这时基于所插入的数据载体2的磁编码数据的相应地加密的有效信号，通过数据 接口 12或通过至少一个状态或信号导线13提供或者传递给上级或外围电子单元，例如服 务自动机。在这种得到授权的电子单元中首先借助于适当的解密或加密算法35对所接收 的加密信号进行解密，接着可以对有效信号或其数据进行评估或进一步处理。借助被构造用于偿或滤除干扰磁场线圈17干扰磁场18的影响的信号处理单元21 对来自数据载体2的有效信号或其数据进行加密是有益的。类似地解密优选通过外围单元 的计算装置进行，后者通常用带有相应的软件的工业PC形成。与此类似，把数据写入磁条4时可以在工业PC上借助于解密或加密算法35进行 加密，并借助于分析和控制装置11的加密或解密算法34，特别是通过数字信号处理单元21 进行解密。通过这个有利的改进方案，即使在读出装置1内部进行操控性干预时，也不再可 能得到数据载体2可用的有效信号或数据。采取上述措施，在许多情况下，甚至免去对读出 装置1进行成本相对过高和价格昂贵的包装来防止未得授权者的操控。或许仍旧要保护的对安全至关重要的区域，只限于在读出装置1内部一个芯片或几个芯片的小区域。这使以 相对较小的成本相应地防范全面的诈骗或预防操控成为可能。从这些描述可以得知以独立的有创造性的解决方案为基础的任务。首先，图3，4，5，6，7，8所示的各个实施方案可以形成按照本发明的独立的解决方 案的要点。从对这些附图的详细描述中，可以获知有关这方面按照本发明的任务和解决方 案。引用符号清单
1.读出装置34.加密或解密算法
2.卡片状数据载体
3.磁卡35.解密或加密算法
4.磁条
5.外壳6.插入
7，T. 滅棍
8.8’. 舰辊
9.引M
10.读出磁头(得到授权的)
11.分析和控制电路
12.信号或数据接口
13.状态或信号导线
14.读出磁头(未得到授权的)
15.记絲置
16.干_场纽器
17.干状磁场线圏 is.千m兹场
19-19"AD/DA 转换器
20-20"放大器贼调整级
21.数雜号处理单元
22.干状磁场线圏(第二)
23.伪随Wfc^A器
24.带通滤波器
25.信号技雜型
25a,25a’ 模型滤波器(数字)
26.点
27.反馈聰
28.自适应算法
29.控制导线
30.械器
31.数据整理单元
32.驱动控制
33.接口
权利要求
1.一种防止用于卡片状数据载体的读出装置(1)非法分析或拷贝在所述用于卡片状 数据载体O)的读出装置(1)所采集的磁编码数据的方法，其中借助于在接近用于插入卡 片状数据载体O)的插入孔(6)的范围内，或在所述读出装置(1)的合法的或得到授权的 读出磁头(10)的范围内设置的干扰磁场线圈(17)，产生干扰磁场(18)，以便在记录卡片状 数据载体( 的磁场时，通过所述干扰磁场(18)对出于刺探或欺骗的意图而可能安装的读 出磁头(14)进行干扰或影响，其特征在于，-实现或安排至少一个干扰磁场线圈(17)，使得得到授权的读出磁头(10)在读出卡片 状数据载体O)的磁编码数据时也受到干扰磁场线圈(17)的干扰磁场(18)的影响；-采集由卡片状数据载体( 的有效信号和干扰磁场(18)的影响形成的得到授权的读 出磁头(10)的输出或累计信号；-在得到授权的读出磁头(10)的输出或累计信号中补偿或者滤除干扰磁场线圈(17) 的干扰磁场(18)的影响，或者从得到授权的读出磁头(10)的输出或累计信号中选择性地 滤出所述有效信号；-在读出装置(1)或外围电子单元内评估或进一步处理所述有效信号。
2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于信号处理单元计算地补偿干 扰磁场(18)对得到授权的读出磁头(10)的输出或累计信号的干扰影响，其中，还用所述信 号处理单元实现信号技术模型(25)，通过所述信号技术模型0 描述干扰控制信号 或由干扰控制信号产生的干扰磁场(18)对于得到授权的读出磁头(10)的输出或累计信号 的影响。
3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，干扰磁场线圈(17)被定位和/或干扰磁 场线圈(17)的场强或磁场特性被确定和/或得到授权的或合法的读出磁头(10)的采集灵 敏度被确定为使得干扰磁场线圈(17)的干扰磁场(18)至少在对卡片状数据载体O)的 磁编码数据进行读取期间既作用在出于欺骗的意图安装的读出磁头(14)上，又作用在合 法的或得到授权的读出磁头(10)上并影响其输出或累计信号。
4.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，干扰磁场(18)由随机的干扰控制电信号 产生。
5.按照权利要求4所述的方法，其特征在于，利用伪随机数发生器03)由伪随机采样 值序列生成干扰控制电信号。
6.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在考虑随机的干扰控制信号或干扰磁场 (18)随时间变化过程的信息的情况下，从读出磁头(10)的输出或累计信号算出所述有效信号。
7.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，求出从所发射的干扰控制信号直至得到 授权的读出磁头(10)上所采集的输出或累计信号的传输路径的传输特性，并将所求出的 传输特性用于补偿干扰磁场(18)的影响。
8.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，求出从对应于所发射的干扰控制信号的 采样值序列到对应于在得到授权的读出磁头(10)上采集的输出信号的采样值序列的传输 路径的离散传输特性，并将所求出的传输特性用于计算地补偿干扰磁场的影响。
9.按照权利要求8所述的方法，其特征在于，在数字模型滤波器(25a)中描述所述传输 路径的传输特性，其作用通过一组数值的滤波系数描述。
10.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在读出磁头(10)采集卡片状数据载体 (2)的磁编码数据期间形成所述干扰磁场(18)。
11.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在读出装置(1)中不插入卡片状数据载 体(2)的阶段，监测得到授权的读出磁头(10)的在干扰磁场影响方面进行了修正的输出信 号，以确定其是否超过特定的总功率或频谱功率，并且在超过的情况下为上级设备控制装 置提供相应的状态或出错数据。
12.按照权利要求9所述的方法，其特征在于，所述数字模型滤波器(25a)在连续运行 中不是持续地就是反复地适应于至少包含干扰磁场线圈(17)和读出装置(1)的读出磁头 (10)的真实信号传输路径的实际传输特性。
13.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在干扰控制信号上至少临时地叠加附加 的干扰控制信号，所述附加的干扰控制信号在基本特性上与在读出磁头(10)读出卡片状 数据载体O)的磁条时获得的作为有效信号的信号相似。
14.一种与读出装置(1) 一起用于得到授权地采集磁贮存在卡片状数据载体( 上的 信息的防欺诈装置，所述读出装置(1)包括用于扫描卡片状数据载体O)的第一或得到授权的读出磁头 (10)和用于分析得到授权的读出磁头(10)的输出信号并将所述输出信号中所包含的信息 转换成一组数字数据的分析和控制电路(11)，所述防欺诈装置具有干扰磁场发生器(16)，所述干扰磁场发生器(16)产生干扰磁场 (18)，所述干扰磁场(18)用于对靠近所述读出装置(1)出于欺骗的意图可能安装的第二或 未获得授权的读出磁头(14)施加干扰影响其特征在于，所述干扰磁场发生器(16)包括信号技术模型(25)，用于模仿干扰磁场(18)对得到授 权的读出磁头(10)的输出或累计信号的影响，而且这个模型的模仿用于补偿干扰磁场(18)对得到授权的读出磁头(10)的输出或累计信 号的影响，并因此用来由得到授权的读出磁头(10)的输出或累计信号重构与插入的卡片 状数据载体( 相关的有效信号。
15.按照权利要求14所述的防欺诈装置，其特征在于，该干扰磁场发生器(16)包括 至少一个干扰磁场线圈(17)，所述干扰磁场线圈定位在用于卡片状数据载体O)的插入孔 (6)附近，而且被馈送以非周期性的随机的、特别是伪随机的干扰控制信号。
16.按照权利要求14所述的防欺诈装置，其特征在于，干扰磁场发生器(16)的干扰控 制信号的频谱功率密度在预先确定的至少包括采集卡片状数据载体O)时常用的有效信 号频率范围的一部分的频带内明显地比在所述预先确定的频带外高。
17.按照权利要求14所述的防欺诈装置，其特征在于，用于信号处理的基本部分、特别 是用于补偿干扰磁场影响的信号技术模型0 由至少包括处理器、模数转换器(19)和数 模转换器(19')的离散的扫描系统形成，所述处理器尤其是信号处理单元01)。
18.按照权利要求14所述的防欺诈装置，其特征在于，所述信号技术模型05)由数字 模型滤波器(25a)、特别是由HR滤波器形成。
19.按照权利要求14所述的防欺诈装置，其特征在于，所述干扰磁场发生器(16)包括 非易失性存储器(30)，用于储存数字模型滤波器(25a)的至少一组滤波器参数。
20.按照权利要求19所述的防欺诈装置，其特征在于，所述至少一组滤波器参数定义 一个模型滤波器0 ),所述模型滤波器模仿通过干扰线圈(17)发射并且随后又通过得到 授权的读出磁头(10)采集的干扰控制信号在读出装置(1)未被操控、完全有效运行的状态 下的传输特性或传输特征。
21.按照权利要求20所述的防欺诈装置，其特征在于，所述模型滤波器(25a)在运行中 持续地或定期地进行自适应，并不断地适应真实路径的变化的传输特性，而且所储存的所 述至少一组滤波器参数至少反复地与自适应后的模型滤波器(25a)的滤波器参数组进行 比较，所述防欺诈装置被构造为在偏差达到一定条件的情况下对上级设备控制装置发送状 态或者出错信息。
22.按照权利要求14所述的防欺诈装置，其特征在于，设置至少一个其他干扰磁场线 圈(22)，而且干扰磁场线圈(17，22)被构造为具有不同的空间排列或采取不同的定向或形 成不同的磁场几何结构，并尤其被安装在用于卡片状数据载体(2)的插入孔(6)附近，并被 馈送以彼此不相关的随机的干扰控制信号。
23.按照权利要求14所述的防欺诈装置，其特征在于，干扰磁场线圈(17)和读出磁头 (10)组合为一个共同的结构单元中。
24.一种用于得到授权地采集磁贮存在卡片状数据载体( 上的信息的读出装置，其 特征在于，所述读出装置(1)包括按照权利要求14所述的防欺诈装置。
25.按照权利要求M所述的读出装置，其特征在于，所述防欺诈装置被构造用于当由 读出装置(1)的干扰磁场发生器(16)确定功能缺陷或操控时自动闭锁卡片状数据载体(2) 的插入孔(6)。
26.一种金融服务自动机或门禁控制系统，其特征在于，所述金融服务自动机或门禁控 制系统包括按照权利要求M所述的读出装置。
27.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，对读出装置(1)中的有效信号或其数据 进行加密，将加密后的有效信号或其数据进一步传递，并且在得到授权的设置在外围的电 子单元中对有效信号或其数据进行解密。
28.按照权利要求27所述的方法，其特征在于，借助于信号处理单元对有效信号 或其数据进行加密，所述信号处理单元还用来补偿或滤除干扰磁场线圈(17)的干扰磁场 (18)的影响。
全文摘要
本发明涉及一种防止卡片状数据载体(2)的读出装置(1)未经授权地分析或拷贝该卡片状数据载体(2)的读出装置(1)上采集的磁编码数据的方法和装置。此外，借助于干扰磁场线圈(17)产生干扰磁场(18)。同时至少实现或安排一个干扰磁场线圈(17)，使得经授权的读出磁头(10)在读出卡片状数据载体(2)的磁编码数据时也受干扰磁场线圈(17)的干扰磁场(18)影响。采集经授权的读出磁头(10)由卡片状数据载体(2)的有效信号和干扰磁场(18)的影响所形成的输出或累计信号。接着补偿或滤除经授权的读出磁头(10)的输出或累计信号中的干扰磁场线圈(17)干扰磁场(18)的影响，或者从获得授权的读出磁头(10)的输出或累计信号选择性地滤出有效信号。
文档编号G06K7/08GK102105887SQ200980129076
公开日2011年6月22日 申请日期2009年6月17日 优先权日2008年6月18日
发明者C·莱纳 申请人:Keba股份公司