способ автоматической информационной связи с использованием кодированной карточки и кодированная карточка для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ автоматической информационной связи с использованием кодированной карточки, которая содержит кодовый номер, разделенный на несколько групп цифр, который основан для применения в платной системе информационной связи абонентских устройств, соединенных с помощью линий связи с компьютерной системой, которая установлена на автоматической станции связи, состоящий в выходе на компьютерную систему с помощью кодированной карточки, идентификации кодового номера карточки, определении действенности кодированной карточки, наборе номера абонента, осуществлении связи с абонентом, отличающийся тем, что кодовый номер карточки составляют из двух групп цифр, первая из которых является номером карточки, а вторая группа представляет собой идентификационный номер, который состоит из случайной последовательности цифр, выход на компьютерную систему осуществляется по номеру карточки, а идентификация кодового номера карточки осуществляется компьютерной системой станции связи по идентификационному номеру карточки путем считывания из него цифр в случайно выбранном порядке, причем набор номера абонента, выход на компьютерную систему и идентификация карточки осуществляется параллельно.

2. Кодированная карточка для осуществления автоматической информационной связи, которая представляет собой жесткий носитель для кодового номера, разделенного на несколько групп по несколько цифр, отличающаяся тем, что на жестком носителе размещено электронное запоминающее устройство, часть ячеек памяти которого выполнена с возможностью многократной записи, считывания и хранения кодового номера карточки, разделенного на две группы цифр, первая группа цифр состоит из кода места и точного времени активации действенности карточки, а вторая группа представляет собой идентификационный номер, сформированный по закону случайных чисел.

Описание изобретения к патенту

Способ относится к области автоматической информационной связи с использованием кодированных карточек с предварительной оплатой.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому способу является способ автоматической информационной связи с использованием кодированной карточки, представленный в патенте Российской Федерации 2124273 от 21.10.96 г., опубл. 27.12.98 г., М.Кл. Н 04 М 17/00. Способ основан на применении в платной системе информационной связи абонентских устройств, в частности телефонных аппаратов, соединенных с помощью телефонных линий с компьютерной системой, которая установлена на автоматической телефонной станции. Способ состоит в выходе на компьютерную систему, идентификации кодового номера карточки, определении действенности кодированной карточки, наборе номера абонента, осуществлении связи с другим абонентом.

В известном способе выход на компьютерную систему осуществляется при наборе абонентом определенного кода системы. Затем абонент набирает кодовый номер карточки. По представленным данным в компьютерной системе осуществляются проверка наличия кодового номера карточки в базе данных и определение ее действенности. При этом после определения действенности карточки компьютерная система сообщает абоненту сведения о сумме, которая соответствует данной карточке. Информация об этом отображается на дисплее абонентского устройства (например, телефона) или абоненту посылается речевое сообщение. Далее осуществляется процесс идентификации карточки. Компьютерная система дает указание абоненту набрать цифры одной из групп номера карточки, расположенные на поле определенного цвета или в определенной геометрической фигуре на карточке. Полная информация о карточке - кодовом номере и группах (на цветовых полях и/или геометрических фигурах) хранится в банке данных компьютерной системы, куда она была записана еще до продажи карточки. Группа цифр выбирается системой случайным образом с помощью датчика случайных чисел. При правильном наборе запрашиваемой группы цифр (совпадении набранных цифр с данными, которые сохраняются в базе данных компьютерной системы) компьютерная система дает указание абоненту набрать нужный номер. Абонент набирает номер для осуществления связи. В случае ошибочного набора цифр, запрашиваемых компьютерной системой групп, запрос системы повторяется, при этом может быть запрошена иная группа цифр из кодового номера карточки.

В известном способе многооперационность подготовительного процесса для осуществления информационной связи является трудновыполнимой для абонента.

Большое количество набираемых групп цифр кода системы, кодового номера, запрашиваемых групп цифр кодового номера, которые абонент должен помнить или прочитывать с карточки, определяют сложность и трудоемкость способа осуществления информационной связи.

В известном способе идентификация кодированной карточки осуществляется сравнением кодового номера карточки с информацией о нем, хранящейся в базе данных компьютерной системы. При этом кодовый номер визуально отражен на самой карточке в виде групп цифр, помещенных в разнообразные геометрические фигуры разного цвета. Таким образом, идентификационный номер не защищен от несанкционированного его использования как в момент осуществления информационной связи, так и сразу после приобретения карточки, так как по магистральным линиям связи передается весь кодовый номер, а также возможная утечка информации в месте изготовления либо в пунктах продажи карточек.

Кроме того, известный способ требует организации производства нанесения кодовых номеров в уполномоченных местах, а также требует организации надежного процесса распространения кодированных карточек, что резко ограничивает использование известного способа на большой территории, особенно в межгосударственном масштабе.

Таким образом, известный способ имеет низкую надежность, так как имеет низкую степень защиты от несанкционированного доступа в систему информационной связи, ограниченное территориальное распространение, так как требует организации производства и распространения карточки, и связанную с этим низкую техническую эффективность, отсутствие автоматичности при входе в компьютерную систему.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемой кодированной карточке является карточка для осуществления автоматической телефонной связи, представленная в описании к патенту Российской Федерации 2124273 от 21.10.96 г., опубл. 27.12.98 г., М.Кл. Н 04 М 17/00. Эта кодированная карточка представляет собой жесткий носитель с нанесенным на ней кодовым номером, разделенным на несколько групп по несколько цифр. В известной карточке в качестве жесткого носителя используется прямоугольник из пластика с закругленными краями. На одну из внешних сторон прямоугольника нанесен кодовый номер, в котором цифры каждой группы размещены на полях различного цвета, которые представляют собой какую-нибудь геометрическую фигуру.

Известная кодированная карточка имеет кодовый номер, который нанесен на нее для визуального восприятия. Кодовый номер разделен на группы цифр, помещенных в разнообразные геометрические фигуры, которые имеют различный цветовой фон. Кодовый номер карточки является визуально трудновоспринимаемым, потому что цифры на фоне разного цвета воспринимаются неравнозначно. Это приводит к возникновению ошибок при наборе кодового номера абонентами, в особенности теми, у которых слабое зрение, как при выходе на компьютерную систему, так и на этапе идентификации карточки. Такое выполнение карточки обуславливает сложность реализации способа информационной связи с ее использованием и его ненадежность.

Наличие в известной карточке кодового номера, считываемого с ее поверхности, не обеспечивает защиту от несанкционированного доступа к базе данных компьютерной системы.

Утечка информации о кодовом номере карточки возможна как на этапе ее изготовления, так и на всех этапах информационной связи. Это предопределяет низкую надежность способа информационной связи с помощью известной кодированной карточки.

Кроме того, кодовый номер карточки имеет количественное ограничение, которое обусловлено размерами карточки и трудностью его воспроизведения абонентом при мелком шрифте. Это приводит к ограничению многовариантности кодовых номеров, то есть к ограничению количества абонентов информационной системы связи, что также исключает их применение на большой территории. Таким образом, только ограниченное количество абонентов может приобрести карточки для осуществления информационной связи.

Таким образом, способ связи, реализованный с использованием известной карточки, является недостаточно надежным из-за ее незащищенности при несанкционированном доступе, имеет низкую техническую эффективность, связанную с организацией производства индивидуальных особенностей каждой карточки,

В основу заявляемого технического решения поставлена задача создания способа автоматической информационной связи с использованием кодированной карточки, в котором путем изменения последовательности и условий выполнения операций осуществляются высокая защищенность системы от несанкционированного доступа к информации, упрощение реализации способа, расширение его территориального распространения при обеспечении высокой надежности и технической эффективности предложенного способа.

В основу технического решения поставлена задача создания кодированной карточки, которая используется для осуществления автоматической информационной связи с предварительной оплатой, в которой путем введения нового элемента и нового выполнения элементов исключается возможность случайного или намеренного несанкционированного доступа к информации, обеспечивается упрощение способа осуществления абонентом информационной связи и расширение территориального распространения информационной системы, в которой используется предложенная карточка, за счет чего достигается повышение надежности осуществления способа автоматической информационной связи.

Поставленная задача решается тем, что в способе автоматической информационной связи с использованием кодированной карточки, содержащей кодовый номер, разделенный на несколько групп цифр, который основан на применении в платной системе информационной связи абонентских устройств, соединенных с помощью линий связи с компьютерной системой, которая установлена на автоматической станции связи, состоящий в выходе на компьютерную систему с помощью кодированной карточки, идентификации кодового номера карточки, определении действенности кодированной карточки, наборе номера абонента, осуществлении связи с абонентом, новым является то, что кодовый номер карточки формируется из двух групп цифр, первая из которых является номером карточки, а вторая группа представляет собой идентификационный номер, который состоит из случайной последовательности цифр, выход на компьютерную систему осуществляется по номеру карточки, а идентификация кодового номера карточки осуществляется компьютерной системой станции связи по идентификационному номеру карточки путем считывания из него цифр в случайно выбранном порядке, причем набор номера абонента, выход на компьютерную систему и идентификация карточки осуществляются параллельно.

Поставленная задача решается тем, что в кодированной карточке для осуществления автоматической информационной связи, которая представляет собой жесткий носитель для кодового номера, разделенного на несколько групп по несколько цифр, новым является то, что на жестком носителе размещено электронное запоминающее устройство, часть ячеек памяти которого выполнена с возможностью многократной записи, считывания и хранения кодового номера карточки, разделенного на две группы цифр, первая группа цифр которого состоит из кода места и точного времени активации действенности карточки, а вторая группа представляет собой идентификационный номер, сформированный по закону случайных чисел.

Причинно-следственная связь между совокупностью признаков заявляемого изобретения и достигаемым техническим результатом заключается в следующем: формирование кодового номера карточки в виде двух групп цифр, первая группа цифр которого, состоящая из кода места и точного времени активации действенности карточки, является номером карточки, а вторая представляет собой идентификационный номер, состоящий из случайной последовательности цифр, осуществление выхода через абонентское устройство с помощью линий связи на компьютерную систему, установленную на автоматической станции связи, по номеру карточки, осуществление идентификации кодового номера карточки компьютерной системой по идентификационному номеру карточки путем считывания из него цифр в случайно выбранном порядке, при этом осуществление параллельного набора номера абонента обеспечивает высокую надежность способа автоматической информационной связи за счет повышения степени защиты от несанкционированного доступа к базе данных, упрощение реализации способа, расширение его территориального распространения, техническую эффективность, а именно многоразовость использования карточки.

Это поясняется следующим. В предложенном способе кодовый номер карточки формируется в момент активации ее действенности (в момент программирования по факту оплаты абонентом). Программируется кодовый номер и сведения о нем записывают электронным способом в ячейки памяти электронного запоминающего устройства и одновременно записывают в базу данных компьютерной системы.

Носитель кодового номера представляет собой электронное запоминающее устройство, выполненное, например, в виде многократно перезаписываемой памяти, либо имеет в своем составе многократно перезаписываемую память, как, например, микросхему микропроцессора, также это может быть компьютерная дискета, часть памяти которой используется для реализации предлагаемого способа. При этом кодовый номер формируется из двух групп цифр. Первая группа цифр является номером карточки и содержит в себе код региона (города, района), пункта продажи карточки и точное время активации (год, день года, секунды), другая группа цифр представляет собой идентификационный номер, состоящий из случайной последовательности цифр.

Таким образом, кодовые номера карточек представляют собой множество точек в системе координат, где по одной оси отображается точное место m активации, а по другой оси - точное время t активации карточек (см. фиг.1). Исходя из общеизвестного, в декартовой системе координат можно определить только одну точку (карточку) с координатами m, t. Таким образом, очевидна уникальность номера карточки, активированной компьютерной системой, входящего в состав кодового номера карточки.

Вторая часть кодового номера карточки - идентификационный номер. Исходя из уникальности номера карточки, очевидно, что может существовать только один идентификационный номер, соответствующий номеру карточки.

Таким образом, в компьютерной системе кодовый номер карточки - это область памяти, где находятся цифровые данные - номер карточки a(i) в ячейках памяти электронного запоминающего устройства с адресами i и идентификационный номер b(i) в ячейках памяти с адресами j.

Данные о точном месте активации, находятся в базе данных компьютерной системы, данные о точном времени активации задаются компьютерной системой и как элементы номера кодового номера карточки заносятся в базу данных компьютерной системы. Идентификационный номер, состоящий из случайной последовательности цифр, формируется компьютерной системой любым известным способом и одновременно с номером карточки вводится как элемент кодового номера в базу данных компьютерной системы.

Таким образом, карточку после осуществления оплаты активирует компьютерная система путем записи в ячейки памяти электронного запоминающего устройства номера, неизвестного даже самому абоненту и продавцу, который повышает степень защиты связи от несанкционированного доступа к информации. При этом принцип формирования кодового номера позволяет создавать бесконечное множество фиксированных по количеству цифр кодовых номеров и обеспечивает возможность многоразовой перезаписи (активации) карточки, и повышает ее техническую эффективность.

Для осуществления информационной связи абонент помещает кодированную карточку в абонентское устройство и набирает номер другого абонента. В этот момент по считанному уникальному номеру карточки осуществляется выход на компьютерную систему, где производится сопоставление номера карточки (первой части кодового номера) с соответствующими данными, заложенными в ее памяти, а действенность карточки проверяется компьютерной системой путем считывания из идентификационного номера карточки нескольких цифр в случайно выбранном порядке и сравнения их с соответствующей информацией, находящейся в базе данных компьютерной системы. Процесс идентификации происходит одновременно с набором номера другого абонента.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет за время, израсходованное абонентом на набор номера другого абонента, осуществить и выход на компьютерную систему, и идентификацию карточки, при этом процесс идентификации карточки обеспечивает высокую степень защищенности от несанкционированного доступа к информации об идентификационном номере, так как по линиям связи в режиме запрос-ответ передаются только отдельные цифры, выбранные по случайному закону, который исключает воспроизведение всего номера посторонними абонентами.

Таким образом, предложенный способ имеет высокую надежность в осуществлении автоматической информационной связи за счет обеспечения защиты информации и удобства для абонента в процессе применения способа автоматической телефонной связи.

Выполнение кодированной карточки для осуществления автоматической информационной связи в виде жесткого носителя, на котором расположено электронное запоминающее устройство, часть ячеек памяти которого выполнена с возможностью многократной записи, считывания и хранения кодового номера карточки и в ячейки памяти которого электронным способом записывается кодовый номер, разделенный на две группы цифр, первая из которых является номером карточки, составленным из кода места активации действенности карточки и точного времени осуществления этого действия, а вторая группа представляет собой идентификационный номер, состоящий из случайной последовательности цифр, сформированный по закону случайных чисел, обеспечивает высокую надежность при пользовании предложенной карточки при осуществлении способа автоматической информационной связи за счет повышения степени защиты от несанкционированного доступа к базе данных, упрощение реализации способа, расширение его территориального распространения, техническую эффективность, а именно многоразовость использования карточки.

Это поясняется следующим.

Выполнение кодированной карточки в виде жесткого носителя с расположенным на нем электронным запоминающим устройством, выполненным заявляемым способом, обеспечивает возможность осуществить способ автоматической информационной связи в удобной и простой в осуществлении форме для пользователя, которому нет необходимости знать и воспроизводить кодовый номер своей карточки. Для осуществления сеанса связи пользователю достаточно набрать на абонентском устройстве номер другого абонента при размещении кодированной карточки в абонентском устройстве.

Так как кодовый номер карточки записывается и считывается электронным способом в ячейки памяти электронного запоминающего устройства, то это исключает его визуальное восприятие. При этом разделение кодового номера карточки на две группы цифр, первая из которых используется для выхода на компьютерную систему и которая передается полностью по линиям связи, а вторая, используемая для идентификации карточки, полностью не передается, так как компьютерной системой для идентификации кодового номера карточки запрашиваются только отдельные цифры, выбранные из идентификационного номера в случайном порядке, позволяет улучшить защиту от несанкционированного доступа к информации о кодовом номере карточки.

Таким образом, предложенная кодированная карточка разрешает осуществить автоматическую информационную связь в удобном для пользователя виде.

Формирование кодового номера карточки электронным способом позволяет использовать универсальные и широко распространенные в мире электронные запоминающие устройства - носители кодового номера и не организовывать отдельного производственного цикла для предоставления услуг связи, что определяет высокую техническую эффективность предлагаемой карточки.

Выполнение номера карточки (первой группы цифр кодового номера карточки) таким образом, что он содержит в себе код региона (города, района), пункта продажи кодированной карточки и точного времени его активации, позволяет не ограничивать количество потребителей автоматической информационной связи при фиксированной длине кодового номера. Выполнение кодового номера таким образом позволяет при объединении автоматических станций связи разных регионов в единую сеть осуществить максимальное территориальное расширение сферы действия предлагаемой автоматической информационной связи.

Таким образом, система информационной связи, в которой задействована предложенная карточка, имеет максимальное территориальное распространение.

В то же время предлагаемая кодированная карточка обеспечивает высокую надежность автоматической информационной связи, т. к. на неограниченной территории компьютерная система связи двух одинаковых карточек активировать в принципе не может.

Способ автоматической информационной связи с использованием кодированной карточки и кодированная карточка для его осуществления представлены на фиг. 2, где 1 - пункт реализации, 2 - кодированная карточка, 3 - жесткий носитель, 4 - электронное запоминающее устройство, расположенное на жестком носителе, 5 - кодовый номер, 6 - номер карточки, 7 - идентификационный номер, 8 - компьютерная система, 9 - абонентское устройство.

Способ автоматической информационной связи с использованием кодированной карточки и кодированная карточка для его осуществления реализуются следующим образом.

В пункте 1 продажи абонент приобретает карточку 2, представляющую собой жесткий носитель 3, на поле которого вмонтировано электронное запоминающее устройство 4.

Пункт реализации 1 представляет собой автоматизированное рабочее место оператора, расположенное, например, в отделении Сбербанка, Почты либо оснащенном соответствующими техническими средствами пункте приема платежей, например коммунальных.

В момент активации действенности карточки (момент оплаты) программируется кодовый номер 5 карточки, который формируется из двух групп цифр. Первая группа - номер карточки 6 состоит из кода места и точного времени активации действенности карточки, а вторая группа - идентификационный номер 7 формируется по закону случайных чисел. При этом ряд цифр второй группы ограничивается только необходимым и достаточным количеством цифр. Сформированный кодовый номер 5 карточки записывается электронным способом в ячейки памяти электронного запоминающего устройства 4 и записывается в память компьютерной системы 8.

Компьютерная система 8 представляет собой распределенную по территории сеть серверных станций по подобию общеизвестных Интернет-серверов, которые соединены между собой каналами связи, например каналами связи FrameRelay, оптоволоконными либо спутниковыми.

Например, номер карточки может быть сформирован следующим образом: 380 612 001 1 195 12345, где

380 612 - Украина, Запорожский регион, г. Запорожье, также этот номер указывает местонахождение базы данных, где находятся данные по карточке, при ее использовании в другой административной зоне;

001 - условный номер пункта продажи/программирования карточек;

1 - год 2001 (при десятилетнем цикле);

195 - сутки года (максимально 365/366 дней, абсолютно 13/14 июля);

12345 - секунда суток (в сутках 86400 секунд).

Идентификационный номер представляет собой случайный набор цифр, сформированный генератором случайных чисел компьютерной системы, например

57 83 42 07 85 01 64 65 45 65 45 61 32 85 46 84.

В итоге кодовый номер карточки выглядит следующим образом:

38 06 12 00 11 19 51 23 45 57 83 42 07 85 01 64 65 45 65 45 61 32 85 46 84

и занимает фиксированную часть ячеек памяти электронного запоминающего устройства размером двадцать пять байт.

Для осуществления сеанса информационной связи абонент размещает кодированную карточку 2 в абонентское устройство 9 и производит набор номера другого абонента.

Абонентское устройство 9 автоматической информационной связи может быть реализовано, например, с помощью технических средств фирмы "MTTEL", описанных в разделе "Applications of the MT8870 integrated DTMF receiver", стр. А-49, тома "APPLICATIONS", Copyright, 1995, MITEL Corporation.

С момента помещения карточки 2 в абонентское устройство 9 и начала набора номера требуемого абонента осуществляется выход на компьютерную систему 8 путем считывания кодового номера 5 карточки 2 из соответствующих ячеек памяти электронного запоминающего устройства 4. Далее компьютерной системой 8 осуществляется идентификация кодового номера карточки путем считывания из ячеек памяти электронного запоминающего устройства 4, где записан идентификационный номер 7, сформированный из цифр в случайно выбранном порядке. При этом компьютерная система 8 передает запрос в абонентское устройство 9 - номера случайно выбранных позиций цифр идентификационного номера, а абонентское устройство 9 передает ответ компьютерной системе 8 - цифры идентификационного номера, находящиеся на запрашиваемых позициях. При совпадении запрашиваемых цифр с данными, записанными в электронном запоминающем устройства 4 карточки 2, предоставляется запрашиваемая услуга компьютерной системой 8.

Абонентское устройство, выполненное с возможностью разделять метками цифры набираемого номера и цифры кодового номера карточки, передает по каналам связи в компьютерную систему цифры набираемого номера и цифры кодового номера, разделенные метками.

Например, абонент набирает телефонный номер 240 12 34, при этом цифры набираемого номера передаются с меткой "#", а цифры кодового номера передаются с меткой "*". Абонентское устройство передает в компьютерную систему, расположенную на станции связи, в приводимом примере

#240*380612#12*001119512345#34

Компьютерная система, согласно предлагаемому решению расположенная на станции связи, начинает набор номера вызываемого абонента и процесс идентификации карточки одновременно. Компьютерная система, предоставляющая услуги связи, взаимодействует автоматически именно с той компьютерной системой, где находится база данных, адрес которой указан в номере карточки. После установления соединения компьютерные системы начинают процесс идентификации карточки. При этом по каналам связи весь номер не передается. Компьютерная система базы данных передает запрос - номера позиций цифр в идентификационном номере, например, для приведенного примера 01, 07, 14, 17. В ответ компьютерная система, предоставляющая услуги, через абонентское устройство считывает цифры идентификационного номера карточки, находящиеся на запрашиваемых позициях, и передает их по каналам связи в компьютерную систему базы данных, например для нашего примера -* 50 44. При положительной идентификации подтверждается действенность карточки.

В описании примера подразумевается, что компьютерные системы представляют собой общеизвестные серверные системы, работающие на общеизвестных операционных системах UNIX, WINDOWS, FreeBSD и других, а каналы связи представляют собой общеизвестные Интернет каналы. При этом общеизвестно, что каждая серверная система в сети Интернет имеет свой индивидуальный адрес, что позволяет однозначно утверждать правильность соединения компьютерных систем, приведенных в примере.

Абонент может пользоваться кодированной карточкой 2 многократно. По окончании действенности карточки 2 абонент не приобретает новую карточку 2, а может осуществлять довложения средств. При этом карточке 2, которая была раньше в употреблении, присваивается новый кодовый номер 5, который записывается в те же ячейки памяти электронного запоминающего устройства 4, размещенного на жестком носителе 3. По окончании сеанса связи абонент вынимает кодированную карточку 2 из абонентского устройства 9.

В качестве электронного запоминающего устройства могут быть использованы микросхемы энергонезависимой перезаписываемой памяти, а кодированная карточка для осуществления автоматической информационной связи практически может быть реализована в виде смарт-карты с микросхемой энергонезависимой памяти. Например, фирмами Microchip, Atmel (США) выпускаются микросхемы типов EEPROM 24 LC 02, EEPROM 24 LC 04 и т.д., которые продаются в свободной продаже на территории стран СНГ с середины 90-х годов. Эти микросхемы выпускаются разных типов, как уже в виде готовых смарт-карт - модулей, соответствующих стандарту ISO 7816, так и в виде элементов, которые могут быть жестко вмонтированы (приклеены, впаяны, впрессованы) в любой материал (картон, стеклотекстолит, пластик), образуя жесткий носитель. Главное, чтобы в готовом виде карточка соответствовала требованиям стандарта ISO 7816, где регламентированы требования к размерам, физическим характеристикам, расположениям выводов и другим параметрам таких карточек.