DE102006044328A1

DE102006044328A1 - Method and arrangement for detecting unauthorized manipulation of an electrical device

Info

Publication number: DE102006044328A1
Application number: DE200610044328
Authority: DE
Inventors: Bernd Dr. Burchardt
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 2006-09-19
Filing date: 2006-09-19
Publication date: 2008-03-27
Also published as: WO2008034653A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein besonders zuverlässiges Verfahren zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung (E) mit den folgenden Schritten: - Erstellen eines Impedanzspektrums durch Messen der Impedanz an einer elektrischen Signalleitung (z.B. 1) der elektrischen Einrichtung (E) bei mehreren Frequenzen, - Vergleichen des erstellten Impedanzspektrums mit einem im unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung (E) oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung an der Signalleitung (1) gemessenen Referenzspektrum und - Feststellen einer unbefugten Manipulation der elektrischen Einrichtung (E), sofern das erstellte Impedanzspektrum von dem Referenzspektrum abweicht. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein weiteres Verfahren sowie Anordnungen zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung (E).The invention relates to a particularly reliable method for detecting unauthorized manipulation of an electrical device (E) with the following steps: - creating an impedance spectrum by measuring the impedance on an electrical signal line (eg 1) of the electrical device (E) at several frequencies, Comparing the established impedance spectrum with a measured in the unmanipulated state of the electrical device (E) or a similar electrical device on the signal line (1) reference spectrum and - detecting an unauthorized manipulation of the electrical device (E), provided that the created impedance spectrum deviates from the reference spectrum. The invention further relates to another method and arrangements for detecting unauthorized manipulation of an electrical device (E).

Description

Elektrische Einrichtungen werden zum Schutz vor einer unbefugten Manipulation in der Regel mittels eines Siegels, beispielsweise in Form eines Klebeschildes, oder mittels einer Plombe verschlossen. Dabei sind Siegel und Plomben üblicherweise so ausgeführt, dass anhand ihrer Beschädigung ein unerlaubtes Öffnen der elektrischen Einrichtung erkannt werden kann und ihre Reproduktion nach erfolgter Beschädigung nur durch entsprechend befugte Personen möglich ist.electrical Facilities will protect against unauthorized manipulation usually by means of a seal, for example in the form of a seal Klebeschildes, or sealed by a seal. There are Seals and seals usually so executed, that based on their damage an unauthorized opening the electrical device can be detected and their reproduction after damaged only by appropriately authorized persons is possible.

Bei entsprechend geschützten elektrischen Einrichtungen handelt es sich üblicherweise insbesondere um solche, die sicherheitsrelevant sind, d.h. bei denen aufgrund ihrer Funktion der Schaden im Falle einer unbefugten Manipulation besonders hoch wäre und die dementsprechend für Unbefugte besonders interessant für eine Manipulation sind. Ein Beispiel hierfür ist eine elektrische Einrichtung in Form einer Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen.at appropriately protected electrical equipment is usually in particular to those that are safety relevant, i. where due to their Function of damage in case of unauthorized manipulation especially would be high and accordingly for Unauthorized persons are particularly interesting for manipulation. An example therefor is an electrical device in the form of a device for cashless Pay.

Die Verwendung von Siegeln oder Plomben zum Schutz einer elektrischen Einrichtung vor einer unbefugten Manipulation weist jedoch den Nachteil auf, dass eine Überprüfung, ob ein unerlaubtes Öffnen der elektrischen Einrichtung und damit möglicherweise eine Manipulation vorgenommen worden ist, in der Regel nur durch eine Inaugenscheinnahme des Siegels bzw. der Plombe möglich ist. Dabei ist allerdings zu beachten, dass einem Nutzer der elektrischen Einrichtung häufig die genaue Form und das genaue Aussehen des Siegels oder der Plombe nicht bekannt sind, so dass ihm eine Beschädigung bzw. eine Änderung des Siegels bzw. der Plombe nicht zwangsläufig auf fallen wird. Somit ist ein verlässlicher Schutz gegenüber einer Manipulation des elektrischen Gerätes üblicherweise selbst dann nicht gegeben, wenn eine regelmäßige Überprüfung des Siegels oder der Plombe durch den Nutzer der elektrischen Einrichtung möglich ist und auch tatsächlich erfolgt.The Use of seals or seals to protect an electrical However, the device against unauthorized manipulation has the disadvantage that a check, whether an unauthorized opening the electrical device and thus possibly a manipulation has been made, usually only by a visual inspection of the Seal or the seal possible is. It should be noted, however, that a user of the electric Establishment often the exact shape and the exact appearance of the seal or the seal are not known, causing him a damage or a change of the seal or the seal will not necessarily fall on. Consequently is a reliable one Protection against a manipulation of the electrical device usually not even then given if a regular review of the Seal or the seal by the user of the electrical device possible is and is actually done.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders zuverlässiges Verfahren zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung anzugeben.Of the present invention is based on the object, a particularly reliable Method for detecting an unauthorized manipulation of an electrical Specify institution.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung mit den folgenden Schritten: Erstellen eines Impedanzspektrums durch Messen der Impedanz an einer elektrischen Signalleitung der elektrischen Einrichtung bei mehreren Frequenzen, Vergleichen des erstellten Impedanzspektrums mit einem im unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung an der Signalleitung gemessenen Referenzspektrum und Feststellen einer unbefugten Manipulation der elektrischen Einrichtung, sofern das erstellte Impedanzspektrum von dem Referenzspektrum abweicht. Dabei umfasst der Begriff „Vergleichen" erfindungsgemäß nicht nur einen unmittelbaren Vergleich des erstellten Impedanzspektrums mit dem Referenzspektrum, sondern allgemein jedwede Auswertung des erstellten Impedanzspektrums unter Verwendung des Referenzspektrums oder von für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten. Bei solchen charakteristischen Referenzdaten kann es sich beispielsweise um bestimmte Messpunkte des Referenzspektrums oder anderweitig von dem Referenzspektrum abgeleitete Daten, wie beispielsweise die Steigung des Referenzspektrums bei bestimmten Frequenzwerten, handeln. Darüber hinaus ist es auch möglich, dass mittels mathematischer Algorithmen eine Bearbeitung des Referenzspektrums derart er folgt, dass die charakteristischen Referenzdaten einen Vergleich mit dem erstellten Impedanzspektrum dahingehend erlauben, dass eine unbefugte Manipulation der elektrischen Einrichtung nachgewiesen werden kann, ohne dass jedoch in Kenntnis der charakteristischen Referenzdaten auf das Referenzspektrum zurückgeschlossen werden kann. Hierdurch wird die Sicherheit des erfindungsgemäßen Verfahrens vorteilhafterweise erhöht, da in diesem Fall die Kenntnis der charakteristischen Referenzdaten nicht dafür ausreicht, um zum Vertuschen einer unbefugten Manipulation ein Impedanzspektrum gemäß einem aus den charakteristischen Referenzdaten abgeleiteten Referenzspektrum vorzutäuschen. Darüber hinaus sei weiterhin darauf hingewiesen, dass es ebenfalls nicht zwingend erforderlich ist, dass das gesamte Impedanzspektrum bei dem Vergleich berücksichtigt wird. So ist auch hier möglich, dass lediglich von dem erstellten Impedanzspektrum abgeleitete charakteristische Daten, die für das erstellte Impedanzspektrum spezifisch sind, in den Vergleich mit dem Referenzspektrum oder den charakteristischen Referenzdaten eingehen. Letztlich ist somit lediglich entscheidend, dass der Vergleich basierend auf den jeweiligen Spektren oder unter Verwendung von für das erstellte Impedanzspektrum charakteristischen Daten bzw. für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten derart erfolgt, dass eine Aussage möglich ist, ob eine Manipulation der elektrischen Einrichtung vorgenommen worden ist oder nicht.These The object is achieved by a method for detecting unauthorized manipulation of a electrical installation with the following steps: Create an impedance spectrum by measuring the impedance at an electrical Signal line of the electrical device at several frequencies, Compare the generated impedance spectrum with that in the unmanipulated Condition of the electrical device or a similar electrical Device measured on the signal line reference spectrum and Detecting an unauthorized manipulation of the electrical device, if the created impedance spectrum deviates from the reference spectrum. In this case, the term "comparisons" does not encompass the invention only a direct comparison of the created impedance spectrum with the reference spectrum, but in general any evaluation of the created impedance spectrum using the reference spectrum or from for the reference spectrum characteristic reference data. In such characteristic Reference data may be, for example, certain measurement points of the reference spectrum or otherwise from the reference spectrum derived data, such as the slope of the reference spectrum at certain frequency values, act. In addition, it is also possible that by means of mathematical algorithms a processing of the reference spectrum it follows that the characteristic reference data is a Allow comparison with the created impedance spectrum to that demonstrated an unauthorized manipulation of the electrical device can be without knowing the characteristic Reference data on the reference spectrum can be deduced. As a result, the safety of the method according to the invention is advantageously elevated, since in this case the knowledge of the characteristic reference data do not agree sufficient to cover an unauthorized manipulation an impedance spectrum according to one derived from the characteristic reference data reference spectrum pretend. Furthermore It should also be noted that it is also not mandatory it is necessary that the entire impedance spectrum in the comparison considered becomes. So here is possible that only characteristic derived from the created impedance spectrum Data for the created impedance spectrum are specific, in the comparison with the reference spectrum or the characteristic reference data received. Ultimately, therefore, it is only crucial that the comparison based on the respective spectra or using for the created impedance spectrum characteristic data or characteristic for the reference spectrum Reference data is made in such a way that a statement is possible whether a manipulation of the electrical device has been made is or not.

Das Erstellen von Impedanzspektren ist auch unter dem Begriff der Impedanzspektroskopie bekannt und wird insbesondere in Teilbereichen der Elektrochemie, wie beispielsweise für Untersuchungen im Bereich der Korrosion, durchgeführt. So sind Verfahren zum Aufnehmen und zum Verwenden eines Impedanzspektrums beispielsweise aus den folgenden Dokumenten bekannt: „Handheld-Impedance-Measurement System With Seven-Decade Ca pability and Potentiostatic Function, Emma Angelini, Alessio Carullo, Simone Corbellini, Franco Ferraris, Vincenzo Gallone, Sabrina Grassini, Marco Parvis und Alberto Vallan, IEEE Transactions an Instrumentation and Measurement, Vol. 55, No. 2, April 2006" , „Frequency Analysis of Electrical Impedance Tomography System, Zdzislaw Szczepanik und Zbigniew Rucki, IEEE Transactions an Instrumentation and Measurement, Vol. 49, No. 4, August 2000" und „Modeling of High Power Automotive Batteries by the Use of an Automated Test System, Bernhard Schweighofer, Klaus M. Raab und Georg Brasseur, IEEE Transactions an Instrumentations and Measurement, Vol. 52, No. 4, August 2003" . Konkret kann das Erstellen eines Impedanzspektrums beispielsweise dadurch erfolgen, dass ein Netzwerkanalysator an die elektrische Signalleitung angeschlossen wird und eine Messung der Impedanz an der elektrischen Signalleitung beispielsweise gegen ein Massepotenzial durchgeführt wird. Als Beispiel für einen integrierten Schaltkreis, der in diesem Zusammenhang als Netzwerkanalysator verwendet kann, sei der Netzwerkanalysator AD5933 der Firma Analog Devices genannt, der speziell für das Erstellen eines Impedanzspektrums ausgebildet ist.The production of impedance spectra is also known by the term impedance spectroscopy and is carried out in particular in subareas of electrochemistry, such as for investigations in the field of corrosion. For example, methods for recording and using an impedance spectrum are known from the following documents: "Handheld Impedance Measurement System With Seven-Decade Capability and Potentiostatic Function, Emma Ange Lini, Alessio Carullo, Simone Corbellini, Franco Ferraris, Vincenzo Gallone, Sabrina Grassini, Marco Parvis and Alberto Vallan, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 2, April 2006 " . Frequency Analysis of Electrical Impedance Tomography System, Zdzislaw Szczepanik and Zbigniew Rucki, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, Vol. 4, August 2000 " and "Modeling of High Power Automotive Batteries by the Use of an Automated Test System, Bernhard Schweighofer, Klaus M. Raab and Georg Brasseur, IEEE Transactions on Instrumentations and Measurement, Vol. 4, August 2003 " , Specifically, the creation of an impedance spectrum can be done, for example, by connecting a network analyzer to the electrical signal line and measuring the impedance on the electrical signal line, for example against a ground potential. As an example of an integrated circuit, which can be used in this context as a network analyzer, the network analyzer AD5933 Analog Devices called, which is specially designed for creating an impedance spectrum.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist vorteilhaft, da es ermöglicht, eine unbefugte Manipulation der elektrischen Einrichtung mit hoher Zuverlässigkeit und Genauigkeit zu erkennen. So ist davon auszugehen, dass bereits ein Öffnen der elektrischen Einrichtung, beispielsweise verbunden mit Änderungen in der Leitungsführung eines elektrischen Kabelbaumes der elektrischen Einrichtung, zu einer nachweisbaren Änderung des erstellten Impedanzspektrums im Vergleich zu dem Referenzspektrum führt, da sich hierdurch die Kopplung der elektrischen Signalleitung ändert. Hingegen können Störeinflüsse von außerhalb der elektrischen Einrichtung vorteilhafterweise auf einfache Art und Weise durch eine entsprechende Abschirmung der elektrischen Einrichtung vermieden werden.The inventive method is beneficial as it allows an unauthorized manipulation of the electrical device with high reliability and to recognize accuracy. So it can be assumed that already an opening the electrical device, for example, associated with changes in the cable routing an electrical wiring harness of the electrical device, to a verifiable change the created impedance spectrum compared to the reference spectrum leads, there This changes the coupling of the electrical signal line. On the other hand can Disturbances of outside the electrical device advantageously in a simple way and manner by a corresponding shielding of the electrical Setup can be avoided.

Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren insbesondere auch im Zusammenhang mit solchen unbefugten Manipulationen vorteilhaft, bei denen an der elektrischen Signalleitung der elektrischen Einrichtung selbst Änderungen vorgenommen werden. Bei solchen Änderungen kann es sich beispielsweise darum handeln, dass Komponenten zum Abhören bzw. Kopieren von über die elektrische Signalleitung übertragenen Daten an die elektrische Signalleitung angeschlossen werden. Dies kann beispielsweise den Fall betreffen, dass die elektrische Signalleitung zur Übertragung sicherheitsrelevanter Daten von einer Lesevorrichtung, etwa in Form eines Kartenlesers, zu einer Kommunikationsschnittstelle dient. Eine entsprechende Übertragung an die Kommunikationsschnittstelle kann beispielsweise zwecks anschließenden Versenders der Daten über ein Kommunikationsnetz in Form eines Festnetzes oder eines Mobilfunknetzes geschehen. Insbesondere in einem solchen Fall besteht die nicht unerhebliche Gefahr, dass mittels einer entsprechenden Manipulation der elektrischen Einrichtung eine Kopie der sicherheitsrelevanten Daten von der elektrischen Signalleitung abgegriffen und nachfolgend einer unbefugten Person zugänglich gemacht wird. Das unbefugte Einbringen einer entsprechenden Vorrichtung zum Kopieren der sicherheitsrelevanten Daten kann erfindungsgemäß vorteilhafterweise dadurch erkannt werden, dass durch Messen der Impedanz an der elektrischen Signalleitung der elektrischen Einrichtung bei mehreren Frequenzen ein Impedanzspektrum erstellt und dieses mit einem im unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung an der Signalleitung gemessenen Referenzspektrum verglichen wird.Furthermore is the inventive method especially in connection with such unauthorized manipulation advantageous in which at the electrical signal line of the electric Establishment itself changes be made. With such changes For example, it may be that components are used to intercept or Copy over transmit the electrical signal line Data to be connected to the electrical signal line. This For example, may concern the case that the electrical signal line for transmission safety-related data from a reading device, approximately in shape a card reader, to a communication interface. A corresponding transmission to the communication interface can, for example, for the purpose of subsequent sender the data over a communication network in the form of a landline or mobile network happen. In particular, in such a case does not exist insignificant risk that by means of an appropriate manipulation of electrical device a copy of the safety-related data tapped from the electrical signal line and then one unauthorized person accessible is done. The unauthorized introduction of a corresponding device for copying the security-relevant data can advantageously according to the invention be recognized by measuring the impedance of the electrical Signal line of the electrical device at several frequencies created an impedance spectrum and this with an unmanipulated state the electrical device or a similar electrical Device is compared to the signal line measured reference spectrum.

Ein entsprechendes Referenzspektrum kann beispielsweise entweder bereits unmittelbar nach der Herstellung der elektrischen Einrichtung oder unmittelbar nach ihrer Inbetriebnahme an dem Ort ihres Betriebes gemessen werden. Dabei hängt es von der Art der elektrischen Einrichtung sowie der jeweiligen elektrischen Signalleitung und den jeweiligen Anforderungen ab, ob als Referenzspektrum ein im unmanipulierten Zustand derselben elektrischen Einrichtung gemessenes Impedanzspektrum oder ein für eine baugleiche elektrische Einrichtung im unmanipulierten Zustand gemessenes Impedanzspektrum verwendet wird. Zwar ist der Aufwand für das Messen und Verwalten des Referenzspektrums für den Fall, dass für jede einzelne elektrische Einrichtung ein individuelles Referenzspektrum gemessen und vorgehalten wird, etwas höher; sofern sich die Impedanzspektren unmanipulierter baugleicher elektrischer Einrichtungen jedoch aufgrund von kleinen Unterschieden, etwa bezüglich des Verlegens der elektrischen Signalleitung, im Rahmen der jeweiligen Messgenauigkeit unterscheiden, so bietet die Verwendung eines für dieselbe elektrische Einrichtung gemessenen Referenzspektrums jedoch einen noch höheren Manipulationsschutz. Ursache hierfür ist, dass in diesem Fall selbst dann, wenn es Unbefugten gelingen sollte, an einer baugleichen elektrischen Einrichtung ein Impedanzspektrum zu erstellen, dieses Impedanzspektrum nicht zum Verschleiern einer Manipulation an einer anderen baugleichen elektrischen Einrichtung verwendet werden kann. In diesem Sinne stellt das Impedanzspektrum in diesem Fall somit einen individuellen „Fingerabdruck" bezüglich der betreffenden elektrischen Signalleitung der betreffenden elektrischen Einrichtung dar.One corresponding reference spectrum, for example, either already immediately after the manufacture of the electrical device or immediately after its commissioning at the place of its operation be measured. It hangs it depends on the type of electrical device as well as the particular electrical Signal line and the respective requirements, whether as a reference spectrum an unmanipulated state of the same electrical device measured impedance spectrum or one for a structurally identical electrical Device used in unmanipulated state measured impedance spectrum becomes. Although the effort is for measuring and managing the reference spectrum in the event that for each one electrical device measured an individual reference spectrum and held up, a little higher; provided the impedance spectra of unmanipulated identically constructed electrical equipment However, due to small differences, such as regarding the Laying of the electrical signal line within the scope of the respective measurement accuracy differ, so the use of a measured for the same electrical device offers Reference spectrum, however, an even higher protection against manipulation. Cause for this is that in this case, even if it can be done by unauthorized persons should, on a similar electrical device an impedance spectrum to create this impedance spectrum not to obscure a manipulation used on another identical electrical device can be. In this sense, the impedance spectrum represents in this case thus an individual "fingerprint" regarding the relevant electrical signal line of the relevant electrical Device dar.

Entsprechend den vorherigen Ausführungen kann eine unbefugte Manipulation der elektrischen Signalleitung der elektrischen Einrichtung durch das Erstellen eines Impedanzspektrums und durch das anschließende Vergleichen des erstellten Impedanz spektrums mit dem im unmanipulierten Zustand gemessenen Referenzspektrum nachgewiesen werden. Eine entsprechende Überprüfung ist nicht nur jederzeit möglich, sondern bietet darüber hinaus eine hohe Zuverlässigkeit, da es für einen Unbefugten in der Regel nicht möglich sein wird, eine Manipulation derart vorzunehmen, dass sich dabei nicht gleichzeitig das an der elektrischen Signalleitung gemessene Impedanzspektrum ändert. Darüber hinaus ist das erfindungsgemäße Verfahren nach erfolgter Bereitstellung der zum Erstellen des Impedanzspektrums benötigten Komponenten in seinem Ablauf verhältnismäßig einfach und weiterhin in automatisierter Form ablauffähig. Dies bedeutet, dass eine regelmäßige Überprüfung der elektrischen Einrichtung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren aufwandsarm und ohne entsprechenden Personalaufwand möglich ist, so dass eine unbefugte Manipulation aufgrund einer regelmäßigen Durchführung des Verfahrens vorteilhafterweise zeitnah erkannt werden kann.In accordance with the foregoing, unauthorized manipulation of the electrical signal line of the electrical device may be accomplished by establishing an impedance spectrum and then comparing the established impedance Spectrum are detected with the measured in the unmanipulated state reference spectrum. A corresponding check is not only possible at any time, but also offers a high level of reliability, since it will usually not be possible for an unauthorized person to perform a manipulation in such a way that the impedance spectrum measured on the electrical signal line does not change at the same time. In addition, the process according to the invention after the provision of the components required for creating the impedance spectrum in its course is relatively simple and continue to run in an automated form. This means that regular checking of the electrical device with the method according to the invention is possible with little effort and without corresponding personnel expenditure, so that an unauthorized manipulation can be detected promptly due to a regular execution of the method.

In einer bevorzugten Ausführungsform läuft das erfindungsgemäße Verfahren so ab, dass durch Messen der Impedanz an einer weiteren elektrischen Signalleitung der elektrischen Einrichtung oder durch Messen der Impedanz zwischen der elektrischen Signalleitung und der weiteren elektrischen Signalleitung ein weiteres Impedanzspektrum erstellt wird, das erstellte weitere Impedanzspektrum mit einem im unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung an der weiteren Signalleitung oder zwischen der Signalleitung und der weiteren Signalleitung gemessenen weiteren Referenzspektrum verglichen wird und eine unbefugte Manipulation der elektrischen Einrichtung festgestellt wird, sofern zumindest eines der beiden erstellten Impedanzspektren von dem jeweiligen Referenzspektrum abweicht. Sofern die elektrische Einrichtung über eine weitere elektrische Signalleitung verfügt, besteht somit vorteilhafterweise die Mög lichkeit, ein weiteres Impedanzspektrum zu erstellen und auch dieses mit einem im unmanipulierten Zustand gemessenen weiteren Referenzspektrum zu vergleichen. Das erstellte weitere Impedanzspektrum kann dabei an der weiteren elektrischen Signalleitung oder zwischen der elektrischen Signalleitung und der weiteren elektrischen Signalleitung gemessen werden. Dabei kann das weitere Referenzspektrum wiederum von derselben elektrischen Einrichtung oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung gewonnen worden sein. Vorteilhafterweise kann somit auch eine unbefugte Manipulation bezüglich der weiteren elektrischen Signalleitung festgestellt werden, so dass insgesamt eine unbefugte Manipulation der elektrischen Einrichtung dann festgestellt wird, wenn zumindest eines der beiden erstellten Impedanzspektren von dem jeweiligen Referenzspektrum abweicht. Allgemein kann somit unabhängig von der Anzahl der elektrischen Signalleitungen der elektrischen Einrichtung für jede dieser Signalleitungen ein eigenes Impedanzspektrum erstellt und mit einem an der jeweiligen elektrischen Signalleitung im unmanipulierten Zustand gemessenen Referenzspektrum verglichen werden. Gleichermaßen ist es im Falle mehrerer elektrischer Signalleitungen möglich, dass für einzelne oder alle Zweierkombinationen von Signalleitungen jeweils ein Impedanzspektrum zwischen den betreffenden Signalleitungen gemessen wird.In a preferred embodiment is that going? inventive method so off that by measuring the impedance on another electrical signal line the electrical device or by measuring the impedance between the electrical signal line and the further electrical signal line another impedance spectrum is created, the created another Impedance spectrum with an unmanipulated state of the electrical Device or a similar electrical device to the another signal line or between the signal line and the other Signal line measured further reference spectrum is compared and detected an unauthorized manipulation of the electrical device provided at least one of the two created impedance spectra deviates from the respective reference spectrum. If the electrical device via a has further electrical signal line, thus advantageously the possibility, to create another impedance spectrum and this with a in the unmanipulated state measured further reference spectrum to compare. The created further impedance spectrum can thereby on the further electrical signal line or between the electrical Signal line and the other electrical signal line measured become. In this case, the further reference spectrum in turn of the same electrical device or a similar electrical device been won. Advantageously, therefore, an unauthorized Manipulation regarding the further electrical signal line are detected, so that Total unauthorized manipulation of the electrical device then it is detected if at least one of the two created Impedance spectra deviates from the respective reference spectrum. Generally can thus be independent from the number of electrical signal lines of the electrical Facility for each of these signal lines creates its own impedance spectrum and with one on the respective electrical signal line in the unmanipulated State measured reference spectrum can be compared. Equally is it possible in the case of multiple electrical signal lines that for individual or all two combinations of signal lines each have an impedance spectrum between the relevant signal lines is measured.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein weiteres Verfahren zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung.The Invention relates to this In addition, another method for detecting unauthorized manipulation an electrical device.

Hinsichtlich des weiteren Verfahrens liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein weiteres besonders zuverlässiges Verfahren zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung anzugeben.Regarding of the further method, the present invention has the object another particularly reliable method of detection to specify an unauthorized manipulation of an electrical device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung mit den folgenden Schritten: Erstellen eines Impedanzspektrums durch Messen der Impedanz zwischen zwei elektrischen Signalleitungen der elektrischen Einrichtung bei mehreren Frequenzen, Vergleichen des erstellten Impedanzspektrums mit einem im unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung zwischen den zwei Signalleitungen gemessenen Referenzspektrum und Feststellen einer unbefugten Manipulation der elektrischen Einrichtung, sofern das erstellte Impedanzspektrum von dem Referenzspektrum abweicht. Dabei gelten hinsichtlich der Verwendung des Begriffs „Vergleichen" die zuvor im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gemachten Ausführungen.These The object is achieved by a method for detecting unauthorized manipulation of a electrical installation with the following steps: Create of an impedance spectrum by measuring the impedance between two electrical signal lines of the electrical device at several Frequencies, comparing the created impedance spectrum with a in the unmanipulated state of the electrical device or a identical electrical device between the two signal lines measured reference spectrum and detection of unauthorized manipulation the electrical device, provided the created impedance spectrum deviates from the reference spectrum. With regard to the Use of the term "compare" previously related with the method according to the invention made statements.

Das weitere erfindungsgemäße Verfahren unterscheidet sich von der zuvor genannten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch, dass für den Fall, dass die elektrische Einrichtung über zwei elektrische Signalleitungen verfügt, ein Impedanzspektrum ausschließlich durch Messen der Impedanz zwischen den beiden elektrischen Signalleitungen der elektrischen Einrichtung bei mehreren Frequenzen erstellt wird. Dies bietet den Vorteil, dass alternativ zum Erstellen eines Impedanzspektrums für die jeweilige elektrische Signalleitung auch ein Impedanzspektrum durch Messen der Impedanz zwischen den beiden elektrischen Signalleitungen erstellt werden kann. Hierdurch werden gegebenenfalls Manipulationen hinsichtlich beider elektrischer Signalleitungen sichtbar. Sofern die elektrische Einrichtung über mehr als zwei elektrische Signalleitungen verfügt, so kann weiterhin das Impedanzspektrum zwischen beliebigen Kombinationen dieser Signalleitungen gemessen werden. Die weiteren Vorteile des Weiteren erfindungs gemäßen Verfahrens entsprechen den im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Vorteilen.The further method according to the invention differs from the aforementioned development of the method according to the invention in that, in the case where the electrical device has two electrical signal lines, an impedance spectrum is created exclusively by measuring the impedance between the two electrical signal lines of the electrical device at several frequencies becomes. This offers the advantage that as an alternative to creating an impedance spectrum for the respective electrical signal line, an impedance spectrum can also be created by measuring the impedance between the two electrical signal lines. As a result, if necessary, manipulations with respect to both electrical signal lines visible. If the electrical device has more than two electrical signal lines, then the impedance spectrum between any combinations of these signal lines can continue to be measured. The further advantages of the further method according fiction, corre sponding chen the advantages mentioned in connection with the method according to the invention.

Die im Folgenden behandelten bevorzugten Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf das erfindungsgemäße Verfahren als auch auf das weitere erfindungsgemäße Verfahren.The in the following treated preferred developments relate both to the inventive method as well as the further inventive method.

Vorzugsweise können die erfindungsgemäßen Verfahren derart ausgestaltet sein, dass zum Vergleichen des erstellten Impedanzspektrums das erstellte Impedanzspektrum oder für das erstellte Impedanzspektrum charakteristische Daten von der elektrischen Einrichtung über eine der elektrischen Einrichtung zugeordnete externe Kommunikationsschnittstelle an einen Server übertragen werden oder das Referenzspektrum oder für das Referenzspektrum charakteristische Referenzdaten von dem Server über die externe Kommunikationsschnittstelle an die elektrische Einrichtung übertragen werden. Diese Ausführungsform ist bevorzugt, da sie es ermöglicht, dass das Referenzspektrum oder für das Referenzspektrum charakteristische Referenzdaten, welche zum Vergleich mit dem erstellten Impedanzspektrum benötigt werden, nicht zwangsläufig in der elektrischen Einrichtung selbst gespeichert sein müssen. So besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit, dass das erstellte Impedanzspektrum oder die für das erstellte Impedanzspektrum charakteristischen Daten von der elektrischen Einrichtung über eine der elektrischen Einrichtung zugeordnete externe Kommunikationsschnittstelle an einen Server übertragen werden können. Der Server, der beispielsweise speziell zum Überprüfen des ordnungsgemäßen Zustandes der elektrischen Einrichtung, d.h. zum Feststellen einer eventuellen Manipulation, vorgesehen sein kann, führt in diesem Fall den Vergleich des erstellten Impedanzspektrums mit dem Referenzspektrum, gegebenenfalls unter Verwendung von für das erstellte Impedanzspektrum charakteristischen Daten, durch. Dies ist vorteil haft, da eine Manipulation des Servers selbst in der Regel ausgeschlossen werden kann und damit auch ein Zugriff auf das Referenzspektrum oder die für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten durch Unbefugte vermieden wird. Des Weiteren besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit, dass der Server beim Feststellen einer unbefugten Manipulation umgehend weitere Maßnahmen einleitet. Dies kann etwa in Form von Warnmeldungen, dem Informieren von Sicherheitspersonal oder dem Sperren der Funktion der elektrischen Einrichtung geschehen. Es sei angemerkt, dass der Server im Zusammenhang mit einer Überwachung einer Vielzahl elektrischer Einrichtungen hinsichtlich einer möglichen Manipulation verwendet werden kann.Preferably can the methods of the invention be configured such that for comparing the created impedance spectrum the created impedance spectrum or for the created impedance spectrum Characteristic data from the electrical device via a the electrical device associated external communication interface transferred to a server or the reference spectrum or characteristic for the reference spectrum Reference data from the server via transmit the external communication interface to the electrical device become. This embodiment is preferred because it allows that the reference spectrum or for the reference spectrum characteristic reference data, which for Comparison with the created impedance spectrum needed, not necessarily must be stored in the electrical device itself. So there is advantageously the possibility that the created impedance spectrum or the created impedance spectrum characteristic data from the electrical device via a the electrical device associated external communication interface transferred to a server can be. The server, for example, specifically to verify the proper condition of the electrical device, i. to determine a possible Manipulation, can be provided, in this case leads the comparison the created impedance spectrum with the reference spectrum, optionally using for the created impedance spectrum characteristic data, by. This is advantageous because a manipulation of the server itself in the Rule can be excluded and thus access to the reference spectrum or the for the reference spectrum characteristic reference data by unauthorized persons is avoided. Furthermore, there is advantageously the possibility that the server immediately upon detection of unauthorized manipulation further measures initiates. This can be about in the form of alerts, informing security personnel or disabling the function of the electrical device happen. It should be noted that the server related to a monitoring of a Variety of electrical facilities in terms of a possible Manipulation can be used.

Alternativ zu der Übertragung des erstellten Impedanzspektrums oder der für das erstellte Impedanzspektrum charakteristischen Daten von der elektrischen Einrichtung an den Server ist es weiterhin auch möglich, dass das Referenzspektrum oder die für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten von dem Server über die externe Kommunikationsschnittstelle an die elektrische Einrichtung übertragen werden. Dabei erfolgt eine Übertragung vorzugsweise derart, dass der Zugriff Unbefugter auf das Referenzspektrum oder die für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten vermieden wird. Im Falle des Übertragens des Referenzspektrums oder der für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten von dem Server an die elektrische Einrichtung kann der Vergleich zwischen dem erstellten Impedanzspektrum und dem Referenzspektrum durch die elektrische Einrichtung selbst erfolgen. Alternativ hierzu ist es auch denkbar, dass die elektrische Einrichtung aus dem erstellten Impedanzspektrum und dem Referenzspektrum beziehungsweise den für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten ein Ergebnis ermittelt und dieses Ergebnis an den Server zurücksendet. So kann bei spielsweise unter Verwendung der für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten von der elektrischen Einrichtung aus dem erstellten Impedanzspektrum mittels eines mathematischen Algorithmus eine Zahl oder eine Funktion bestimmt werden, die es dem Server erlaubt, festzustellen, ob das erstellte Impedanzspektrum und das Referenzspektrum übereinstimmen. In diesem Fall wird vorteilhafterweise das Übertragen von Daten, aus denen das Referenzspektrum abgeleitet werden könnte, über die Kommunikationsschnittstelle vermieden.alternative to the transmission the generated impedance spectrum or for the created impedance spectrum Characteristic data from the electrical device to the Server is still possible, that the reference spectrum or characteristic of the reference spectrum Reference data from the server via transmit the external communication interface to the electrical device become. This is a transfer preferably such that the access to the reference spectrum is unauthorized or the for the reference spectrum avoided characteristic reference data becomes. In the case of transferring of the reference spectrum or for the reference spectrum characteristic reference data from the server to the electrical device can be compared between the created Impedance spectrum and the reference spectrum by the electrical Set up itself. Alternatively, it is also conceivable that the electrical device from the created impedance spectrum and the reference spectrum or characteristic of the reference spectrum Reference data determines a result and this result to the Server returns. Thus, for example, using the characteristic for the reference spectrum Reference data from the electrical device from the created impedance spectrum using a mathematical algorithm, a number or a function be determined, which allows the server to determine if that created impedance spectrum and the reference spectrum match. In this case, advantageously, the transfer of data making up the Reference spectrum could be derived via the communication interface avoided.

Die erfindungsgemäßen Verfahren können weiterhin auch so ablaufen, dass das Übertragen verschlüsselt und/oder elektronisch signiert erfolgt. Dies ist vorteilhaft, da es ein Abhören der übertragenen Daten während der Übertragung verhindert beziehungsweise die Authentizität des jeweiligen Senders der Daten, d.h. des Servers bzw. der elektrischen Einrichtung, sicherstellt. Generell sind hierbei beliebige bekannte Verfahren einsetzbar, die die Vertraulichkeit der übertragenen Daten sicherstellen beziehungsweise den Zugriff Unbefugter auf das erstellte Impedanzspektrum und das Referenzspektrum beziehungsweise auf die jeweiligen charakteristischen Daten verhindern.The inventive method can continue also run so that the transfer encoded and / or electronically signed. This is advantageous because it's a tap the transmitted data while the transmission prevents or the authenticity of the respective station of the Data, i. the server or the electrical device, ensures. In general, in this case any known methods can be used which the confidentiality of the transferred Ensure data or access unauthorized persons to the created impedance spectrum and the reference spectrum respectively to prevent the respective characteristic data.

Das Erstellen des Impedanzspektrums kann auf vielfältige Art und Weise angestoßen werden. So kann dies durch die elektrische Einrichtung selbst oder durch eine an die elektrische Einrichtung angeschlossene Messeinrichtung, die das Impedanzspektrum erstellt, geschehen. Dabei ist es beispielsweise auch möglich, dass das Erstellen des Impedanzspektrums und der folgende Vergleich manuell, beispielsweise durch das Drücken eines Knopfes etwa durch einen Nutzer der elektrischen Einrichtung, ausgelöst werden kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Verfahren jedoch derart ausgebildet, dass das Erstellen des Impedanzspektrums über die externe Kommunikationsschnittstelle der elektrischen Einrichtung angestoßen wird. Diese Ausführungsform ist bevorzugt, da sie seitens des Servers die Möglichkeit bietet, eine Überprüfung des Zustandes der elektrischen Einrichtung zu veranlassen. So kann beispielsweise in regelmäßigen, von dem Server vorgegebenen zeitlichen Abständen ein Impedanzspektrum erstellt und ein Vergleich mit dem Referenzspektrum vorgenommen werden.The creation of the impedance spectrum can be triggered in many ways. This can be done by the electrical device itself or by a connected to the electrical device measuring device that creates the impedance spectrum happen. It is also possible, for example, that the creation of the impedance spectrum and the following comparison can be triggered manually, for example by pressing a button, for example by a user of the electrical device. In a particularly preferred embodiment, the inventive method however, designed so that the creation of the impedance spectrum is triggered via the external communication interface of the electrical device. This embodiment is preferred because it provides the server the opportunity to initiate a check of the state of the electrical device. Thus, for example, an impedance spectrum can be created at regular time intervals predetermined by the server and a comparison can be made with the reference spectrum.

Bei der externen Kommunikationsschnittstelle kann es sich um eine beliebige Art von Kommunikationsschnittstelle handeln, die der elektrischen Einrichtung einen Zugang zu einem Kommunikationsnetz beliebiger Art ermöglicht. So kann die Kommunikationsschnittstelle beispielsweise so ausgebildet sein, dass sie über eine Festnetzleitung den Zugang zu einem Telefonnetz ermöglicht, über das eine Kommunikation mit dem Server möglich ist. In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verfahren wird als externe Kommunikationsschnittstelle eine Funkschnittstelle verwendet. Dies bietet den Vorteil, dass das Verfahren auch für solche elektrische Einrichtungen anwendbar ist, die nicht über einen Festnetzanschluss verfügen. Darüber hinaus erfolgt die Datenübertragung in Mobilfunknetzen üblicherweise in verschlüsselter Form, so dass in diesem Fall ein Schutz gegenüber einem unbefugten Abhören der zwischen dem Server und der elektrischen Einrichtung ausgetauschten Daten gegeben ist.at the external communication interface can be any one Type of communication interface that is the electrical Establish access to a communication network of any Art possible. For example, the communication interface can be designed in such a way that that they over a fixed line allows access to a telephone network over the a communication with the server is possible. In a special preferred development of the method according to the invention is called external Communication interface uses a radio interface. This offers the advantage that the method also for such electrical equipment Applicable is not over have a landline connection. About that In addition, the data transmission takes place in mobile networks usually in encrypted Form, so that in this case protection against unauthorized tapping the exchanged between the server and the electrical device Data is given.

Bei der elektrischen Einrichtung kann es sich um eine beliebige Art von elektrischer Einrichtung handeln. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Verfahren jedoch so ausgestaltet, dass als elektrische Einrichtung eine sicherheitsrelevante Vorrichtung verwendet wird. Dies ist vorteilhaft, da insbesondere bei sicherheits relevanten Vorrichtungen eine Manipulation durch Unbefugte unbedingt zu vermeiden ist.at The electrical device may be of any type act of electrical device. In a particularly preferred embodiment are the methods of the invention However, designed so that an electrical device is a safety-relevant Device is used. This is advantageous because in particular in security relevant devices, a manipulation Unauthorized persons must be avoided at all costs.

Bei der sicherheitsrelevanten Vorrichtung kann es sich grundsätzlich um eine beliebige Art von Vorrichtung handeln, für die seitens des Betreibers ein hohes Maß an Manipulationsschutz gewünscht ist. Dies betrifft beispielsweise Vorrichtungen im militärischen Bereich, im Bereich von Alarmanlagen oder im Finanzbereich, wie beispielsweise Systeme zur Bearbeitung von Finanztransaktionen oder auch Geldautomaten. Besonders bevorzugt ist die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verfahren, dass als sicherheitsrelevante Vorrichtung eine Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen verwendet wird. Insbesondere bei Vorrichtungen zum bargeldlosen Bezahlen besteht sowohl seitens des Betreibers als auch seitens der Nutzer ein ausgeprägtes Interesse daran, unbefugte Manipulationen der Vorrichtung zu vermeiden beziehungsweise umgehend zu erkennen. So sind Fälle bekannt, bei denen beispielsweise Kassensysteme in Geschäften unbemerkt derart manipuliert wurden, dass von einem Kartenleser der Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen von einer dem Nutzer zugeordneten Karte ausgelesene Daten bei einer Übertragung über eine elektrische Signalleitung an eine Kommunikationsschnittstelle innerhalb der Vorrichtung selbst kopiert beziehungsweise „abgehört" wurden und beispielsweise mittels einer SMS (Short Message Service)-Kurznachricht an Ungefugte weitergeleitet wurden. Bei der von dem Nutzer verwendeten Karte kann es sich dabei beispielsweise um eine Kreditkarte oder eine so genannte EC-Karte zur bargeldlosen Bezahlung handeln. Entsprechende Karten sind weit verbreitet. Das Kopieren der Daten seiner Karte hat für den Nutzer der betreffenden Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen, d.h. beispielsweise den Kunden eines Kaufhauses, die unangenehme Folge, dass Unbefugte unter Verwendung der zu der von ihm für den elektronischen, bargeldlosen Zahlvorgang ge nutzten Karte gehörigen Daten zu Lasten seines Kontos Abhebungen beispielsweise an Geldautomaten vornehmen können. Berichte über entsprechende Vorgänge und diesbezüglich bestehende Sicherheitslücken führen weiterhin auch dazu, dass die Akzeptanz für die Verwendung entsprechender Vorrichtungen zum bargeldlosen Bezahlen bei den Nutzern verringert wird. Daher besteht auch seitens der Betreiber entsprechender Vorrichtungen zum bargeldlosen Bezahlen ein großes Interesse daran, eine Manipulation der Vorrichtungen während des laufenden Betriebes ausschließen zu können und dies gegebenenfalls auch gegenüber den Nutzer der jeweiligen Vorrichtung nachweisen zu können. Dies kann beispielsweise durch entsprechende Prüfprotokolle oder auch dadurch geschehen, dass dem Nutzer der Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen selbst die Möglichkeit gegeben wird, das erfindungsgemäße Verfahren anzustoßen und eine Rückmeldung hinsichtlich einer eventuell vorliegenden unbefugten Manipulation zu bekommen.at The safety-relevant device can in principle be Any type of device acting for the part of the operator high level Tamper protection is desired. This concerns, for example, devices in the military Range, in the field of alarm systems or in the financial sector, such as For example, systems for processing financial transactions or also ATMs. Particularly preferred is the embodiment the method according to the invention, that as a safety-relevant device, a device for cashless Paying is used. Especially with devices for cashless Paying exists both on the part of the operator and on the part the user a pronounced Interest in preventing unauthorized manipulation of the device or to recognize immediately. Thus cases are known in which, for example POS systems in shops unnoticed were manipulated in such a way that by a card reader the device for cashless payment of a user assigned to the Card read data in a transmission via an electrical signal line to a communication interface within the device itself copied or "heard" and, for example forwarded to the Unhandled by means of an SMS (Short Message Service) short message were. The card used by the user may be For example, a credit card or a so-called debit card to act for cashless payment. Corresponding maps are far common. Copying the data of his card has for the user the relevant apparatus for cashless payment, i. for example the customer of a department store, the unpleasant consequence that unauthorized persons using that to that of him for the electronic, cashless payment process ge used card Data debited to his account withdrawals, for example, at ATMs can make. Reports on appropriate operations and in this regard existing security holes to lead furthermore, that acceptance for the use of appropriate Devices for cashless payment with the users reduced becomes. Therefore, there is also on the part of the operator of appropriate devices for cashless pay a big one Interest in manipulating the devices during the exclude ongoing operations to be able to and if necessary, also opposite to be able to prove the user of the respective device. This For example, by appropriate test protocols or by happen to the user of the device for cashless payment itself the possibility is given, the inventive method abut and a feedback regarding any unauthorized manipulation to get.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine Anordnung zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung.The Invention relates to this an arrangement for detecting unauthorized manipulation an electrical device.

Hinsichtlich der Anordnung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine besonders zuverlässige Anordnung zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung anzugeben.Regarding the arrangement is based on the object of the present invention a particularly reliable Arrangement for detecting an unauthorized manipulation of an electrical Specify institution.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung mit einer Messeinrichtung zum Erstellen eines Impedanzspektrums durch Messen der Impedanz an einer elektrischen Signalleitung der elektrischen Einrichtung bei mehreren Frequenzen, Speichermitteln zum Ablegen eines im unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung oder ei ner baugleichen elektrischen Einrichtung an der Signalleitung gemessenen Referenzspektrums und Analysemitteln zum Vergleichen des erstellten Impedanzspektrums mit dem Referenzspektrum und zum Feststellen einer unbefugten Manipulation der elektrischen Einrichtung, sofern das erstellte Impedanzspektrum von dem Referenzspektrum abweicht. Entsprechend den Ausführungen im Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen Verfahren gilt auch hinsichtlich der erfindungsgemäßen Anordnung, dass die Analysemittel derart ausgeführt sein können, dass das Vergleichen des erstellten Impedanzspektrums mit dem Referenzspektrum auch mittelbar unter Verwendung von für das erstellte Impedanzspektrum charakteristischen Daten und/oder für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten erfolgen kann.This object is achieved by an arrangement for detecting an unauthorized manipulation of an electrical device with a measuring device for creating an impedance spectrum by measuring the impedance of an electrical signal line of the electrical device at a plurality of frequencies, memory means for Storing a measured in the unmanipulated state of the electrical device or egg ner identically constructed electrical device on the signal line reference spectrum and analysis means for comparing the created impedance spectrum with the reference spectrum and for detecting unauthorized manipulation of the electrical device, provided that the created impedance spectrum deviates from the reference spectrum. According to the statements made in connection with the method according to the invention, with regard to the arrangement according to the invention, the analysis means can be designed in such a way that the comparison of the created impedance spectrum with the reference spectrum is also indirectly using data characteristic for the created impedance spectrum and / or for the reference spectrum characteristic reference data can be made.

Die erfindungsgemäße Anordnung ist bevorzugt, da sie mittels des Erstellens eines Impedanzspektrums durch Messen der Impedanz an der elektrischen Signalleitung der elektrischen Einrichtung der elektrischen Einrichtung bei mehreren Frequenzen und durch Vergleichen des erstellten Impedanzspektrums mit einem in unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung an der Signalleitung gemessenen Referenzspektrum eine präzise Feststellung einer unbefugten Manipulation ermöglicht. Gleichzeitig besteht nach Erfolgen einer unbefugten Manipulation für den Täter in der Regel keine Möglichkeit, diese derart zu verschleiern, dass das erstellte Impedanzspektrum weiterhin mit dem Referenzspektrum übereinstimmt. Mittels der erfindungsgemäßen Anordnung kann eine unbefugte Manipulation somit auf zuverlässige und gleichzeitig einfache Art und Weise nachgewiesen werden, wobei eine Inaugenscheinnahme der elektrischen Einrichtung durch eine Person vorteilhafterweise nicht erforderlich ist.The inventive arrangement is preferred because it is by means of creating an impedance spectrum by measuring the impedance on the electrical signal line of the electrical device of the electrical device at several Frequencies and by comparing the created impedance spectrum with an unmanipulated state of the electrical device or a similar electrical device to the signal line measured reference spectrum a precise detection of an unauthorized Manipulation possible. At the same time, after successful tampering with the perpetrator in the Usually no way to disguise them in such a way that the created impedance spectrum continues to conform to the reference spectrum. By means of the arrangement according to the invention Thus, unauthorized manipulation can depend on reliable and Simultaneously simple manner can be demonstrated, with a Inspection of the electrical device by a person advantageously not required.

Vorzugsweise kann die erfindungsgemäße Anordnung derart weitergebildet sein, dass die Messeinrichtung zum Erstellen eines weiteren Impedanzspektrums durch Messen der Impedanz an einer weiteren elektrischen Signalleitung der elektrischen Einrichtung oder durch Messen der Impedanz zwischen der elektrischen Signalleitung und der weiteren elektrischen Signalleitung bei mehreren Frequenzen ausgebildet ist, die Speichermittel zum Ablegen eines im unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung an der weiteren Signalleitung oder zwischen der Signalleitung und der weiteren Signalleitung gemessenen weiteren Referenzspektrums ausgebildet sind und die Analysemittel zum Vergleichen des erstellten weiteren Impedanzspektrums mit dem weiteren Referenzspektrum und zum Feststellen einer unbefugten Manipulation der elektrischen Einrichtung, sofern das erstellte weitere Impedanzspektrum von dem weiteren Referenzspektrum abweicht, ausgebildet sind. Entsprechend den Ausführungen zu der entsprechenden Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bietet diese Ausführungsform den Vorteil, dass für den Fall, dass die elektrische Einrichtung eine weitere elektrische Signalleitung aufweist, für diese ein weiteres Impedanzspektrum erstellt werden kann, das von den Analysemitteln beim Feststellen einer unbefugten Manipulation berücksichtigt werden kann.Preferably can the arrangement of the invention be developed such that the measuring device for creating another impedance spectrum by measuring the impedance at a further electrical signal line of the electrical device or by measuring the impedance between the electrical signal line and the further electrical signal line at a plurality of frequencies is formed, the storage means for storing an unmanipulated Condition of the electrical device or a similar electrical Device on the further signal line or between the signal line and the further signal line measured further reference spectrum are formed and the analysis means for comparing the created another Impedanzspektrums with the other reference spectrum and to determine an unauthorized manipulation of the electrical device, provided that created further impedance spectrum from the other reference spectrum deviates, are trained. According to the comments to the corresponding embodiment of the method according to the invention offers this embodiment the advantage of that for the case that the electrical device is another electrical Signal line has, for this another impedance spectrum can be created by the Analyzing means taken into account when determining an unauthorized manipulation can be.

Die Erfindung betrifft darüber hinaus eine weitere Anordnung zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung.The Invention relates to this In addition, another arrangement for detecting unauthorized manipulation an electrical device.

Hinsichtlich der weiteren Anordnung liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine weitere besonders zuverlässige Anordnung zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung anzugeben.Regarding the further arrangement, the present invention has the object underlying, another particularly reliable arrangement for detection to specify an unauthorized manipulation of an electrical device.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Anordnung zum Feststellen einer unbefugten Manipulation einer elektrischen Einrichtung mit einer Messeinrichtung zum Erstellen eines Impedanzspektrums durch Messen der Impedanz zwischen zwei elektrischen Signalleitungen der elektrischen Einrichtung bei mehreren Frequenzen, Speichermitteln zum Ablegen eines im unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung zwischen den zwei Signalleitungen gemessenen Referenzspektrums und Analysemitteln zum Vergleichen des erstellten Impedanzspektrums mit dem Referenzspektrum und zum Feststellen einer unbefugten Manipulation der elektrischen Einrichtung, sofern das erstellte Impedanzspektrum von dem Referenzspektrum abweicht.These The object is achieved by an arrangement for detecting unauthorized manipulation of a electrical device with a measuring device for creating of an impedance spectrum by measuring the impedance between two electrical signal lines of the electrical device at several Frequencies, storage means for storing an unmanipulated state the electrical device or a similar electrical Device between the two signal lines measured reference spectrum and Analysis means for comparing the created impedance spectrum with the reference spectrum and to detect unauthorized manipulation the electrical device, provided the created impedance spectrum deviates from the reference spectrum.

Entsprechend den diesbezüglichen Ausführungen im Zusammenhang mit dem weiteren erfindungsgemäßen Verfahren ist die weitere erfindungsgemäße Anordnung vorteilhaft, da sie es ermöglicht, dass ein Impedanzspektrum durch Messen der Impedanz zwischen zwei elektrischen Signalleitungen der elektrischen Einrichtung erstellt werden und von den Analysemitteln mit einem entsprechenden Referenzspektrum verglichen werden kann. Hinsichtlich der Verwendung des Begriffs „Vergleichen" sei wiederum auf die vorherigen diesbezüglichen Erläuterungen, insbesondere im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, verwiesen.Corresponding the relevant versions in connection with the further inventive method is the other inventive arrangement advantageous because it allows that an impedance spectrum by measuring the impedance between two electrical Signal lines of the electrical device are created and from the analysis means with a corresponding reference spectrum can be compared. Regarding the use of the term "compare" again turn on the previous ones Explanations, in particular in connection with the method according to the invention, referenced.

Die im Folgenden behandelten bevorzugten Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf die erfindungsgemäße Anordnung als auch auf die weitere erfindungsgemäße Anordnung.The in the following treated preferred developments relate both to the inventive arrangement as well as the further inventive arrangement.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind die erfindungsgemäßen Anordnungen so ausgebildet, dass die Messeinrichtung in die elektrische Einrichtung integriert ist. Grundsätzlich kann die Messeinrichtung auch außerhalb der elektrischen Ein richtung angeordnet sein und mit diesem über Leitungen elektrisch verbunden sein. Die Integration der Messeinrichtung in die elektrische Einrichtung ist jedoch besonders bevorzugt, da hierdurch eine unbefugte Manipulation der Messeinrichtung selbst beziehungsweise der Leitungen zwischen der Messeinrichtung und der elektrischen Signalleitung bzw. zwischen der Messeinrichtung und den elektrischen Signalleitungen der elektrischen Einrichtung erschwert wird.In a preferred embodiment, the arrangements according to the invention are designed so that the measuring device in the electrical direction is integrated. In principle, the measuring device can also be arranged outside the electrical device A and be electrically connected thereto via lines. However, the integration of the measuring device into the electrical device is particularly preferred since this makes it difficult to manipulate the measuring device itself or the lines between the measuring device and the electrical signal line or between the measuring device and the electrical signal lines of the electrical device without authorization.

Die erfindungsgemäßen Anordnungen können auch so ausgeprägt sein, dass sie einen über eine externe Kommunikationsschnittstelle der elektrischen Einrichtung an die elektrische Einrichtung angebundenen Server aufweisen. Diese Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung ist vorteilhaft, da sie der elektrischen Einrichtung über die externe Kommunikationsschnittstelle eine Kommunikation mit dem Server ermöglicht.The inventive arrangements can also so pronounced be that they have one over one external communication interface of the electrical device Have attached to the electrical device server. These embodiment the inventive arrangement is advantageous because it the electrical device on the external communication interface communicates with the server allows.

In einer bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnungen sind die Speichermittel dem Server zugeordnet. Dies ist vorteilhaft, da somit das Ablegen des im unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung oder einer baugleichen elektrischen Einrichtung an der Signalleitung gemessenen Referenzspektrums seitens des Servers erfolgen kann. Hierdurch wird vorteilhafterweise das Ablegen des Referenzspektrums seitens der elektrischen Einrichtung vermieden.In a preferred embodiment of the inventive arrangements the storage means are assigned to the server. This is advantageous since thus the deposition of the unmanipulated state of the electrical Device or a similar electrical device to the Signal line measured reference spectrum can be done by the server. As a result, advantageously, the storage of the reference spectrum avoided by the electrical device.

Vorteilhafterweise können die erfindungsgemäßen Anordnungen auch so ausgebildet sein, dass sie zum Übertragen des erstellten Impedanzspektrums oder von für das erstellte Impedanzspektrum charakteristischen Daten von der elektrischen Einrichtung über die externe Kommunikationsschnittstelle an den Server ausgebildet sind und die Analysemittel dem Server zugeordnet sind. Hierdurch wird vorteilhafterweise eine serverseitige Auswertung des erstellten Impedanzspektrums ermög licht. Diese Auswertung kann dabei sowohl unter Verwendung des erstellten Impedanzspektrums selbst als auch unter Verwendung von für das erstellte Impedanzspektrum charakteristischen Daten erfolgen. Vorteilhafterweise kann somit eine zentrale Überprüfung des Zustandes der elektrischen Einrichtung erfolgen, d.h. der Server selbst kann feststellen, ob eine unbefugte Manipulation an der elektrischen Einrichtung vorgenommen wurde oder nicht.advantageously, can the arrangements according to the invention also be designed to transmit the created impedance spectrum or from for the created impedance spectrum characteristic data of the electrical device over the external communication interface is formed to the server and the analysis means are assigned to the server. hereby is advantageously a server-side evaluation of the created Impedanzspektrums made light. This evaluation can be done both using the created Impedance spectrum itself as well as using the created for Impedance spectrum characteristic data done. advantageously, Thus, a central review of the State of the electrical device take place, i. the server itself can determine whether an unauthorized manipulation of the electrical Setup was made or not.

In einer bevorzugten Weiterbildung sind die erfindungsgemäßen Anordnungen derart ausgestaltet, dass sie zum Übertragen des Referenzspektrums oder von charakteristischen Referenzdaten von dem Server über die externe Kommunikationsschnittstelle an die elektrische Einrichtung ausgebildet ist und die Analysemittel der elektrischen Einrichtung zugeordnet sind. Dies bietet den Vorteil, dass das Vergleichen des erstellten Impedanzspektrums mit dem Referenzspektrum, gegebenenfalls unter Verwendung von für das jeweilige Spektrum charakteristischen Daten, auf Seiten der elektrischen Einrichtung erfolgen kann. Dabei kann die Übertragung des Referenzspektrums an die elektrische Einrichtung selbst oder an die Messeinrichtung erfolgen. Ebenso können die Analysemittel unmittelbarer Bestandteil der elektrischen Einrichtung selbst sein oder dieser etwa derart zugeordnet sein, dass sie zusammen mit der Messeinrichtung als separate Komponente ausgeführt sind, die mit der elektrischen Einrichtung verbunden ist.In A preferred development are the arrangements according to the invention configured to transmit the reference spectrum or of characteristic reference data from the server over the external communication interface to the electrical device is formed and the analysis means of the electrical device assigned. This offers the advantage that comparing the created impedance spectrum with the reference spectrum, optionally using for the respective spectrum characteristic data, on the part of the electrical device can be done. This can be the transfer of the reference spectrum to the electrical device itself or to the measuring device takes place. Likewise, the analysis means can be more immediate Be part of the electrical device itself or this be assigned such that they together with the measuring device are executed as a separate component, which is connected to the electrical device.

Die erfindungsgemäßen Anordnungen können weiterhin auch derart ausgeprägt sein, dass die Speichermittel der elektrischen Einrichtung zugeordnet sind. Dies bietet den Vorteil, dass das Referenzspektrum oder die für das Referenzspektrum charakteristischen Referenzdaten seitens der elektrischen Einrichtung gespeichert werden können. Dabei schließen die Formulierungen „seitens der elektrischen Einrichtung" bezie hungsweise „der elektrischen Einrichtung zugeordnet" ein, dass die Speichermittel nicht Bestandteil der elektrischen Einrichtung selbst sind, sondern stattdessen beispielsweise Bestandteil einer über eine externe Schnittstelle mit der elektrischen Einrichtung verbundenen Messeinrichtung.The inventive arrangements can continue to be so pronounced be that the storage means associated with the electrical device are. This offers the advantage that the reference spectrum or the for the Reference spectrum characteristic reference data from the electrical device can be stored. Close it the wording "part the electrical device "relation" as the electrical Device assigned ", that the storage means are not part of the electrical device themselves, but instead, for example, are part of one over one external interface connected to the electrical device Measuring device.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnungen ist die Messeinrichtung über die externe Kommunikationsschnittstelle aktivierbar. Dies bietet den Vorteil, dass mittels einer Ferndiagnose der ordnungsgemäße Zustand der elektrischen Einrichtung überwacht beziehungsweise ermittelt werden kann.In a further preferred embodiment the arrangements of the invention is the measuring device over the external communication interface can be activated. This offers the advantage that by means of a remote diagnosis the proper condition monitored the electrical device or can be determined.

Vorzugsweise können die erfindungsgemäßen Anordnungen auch so ausgebildet sein, dass die externe Kommunikationsschnittstelle eine Funkschnittstelle ist. Vorteilhafterweise kann hierdurch bei der Übertragung der Daten zwischen der elektrischen Einrichtung und dem Server auf die Sicherheitsmechanismen, die üblicherweise in Mobilfunknetzen zur Verfügung stehen, zurückgegriffen werden. Weiterhin wird vorteilhafterweise die Notwendigkeit eines kabelgebundenen Anschlusses an ein Kommunikationsnetz vermieden.Preferably can the arrangements according to the invention also be designed so that the external communication interface is a radio interface. Advantageously, this can during transmission the data between the electrical device and the server the security mechanisms that are usually available in mobile networks stand, used become. Furthermore, advantageously, the need for a wired connection to a communication network avoided.

In einer besonders bevorzugten Weiterbildung der erfindungsgemäßen Anordnungen ist die elektrische Einrichtung eine sicherheitsrelevante Vorrichtung. Dies ist vorteilhaft, da insbesondere bei sicherheitsrelevanten Vorrichtungen dem Manipulationsschutz eine hohe Bedeutung zukommt.In a particularly preferred embodiment of the inventive arrangements the electrical device is a safety-relevant device. This is advantageous, especially in safety-relevant Devices the manipulation protection is of great importance.

Vorteilhafterweise können die erfindungsgemäßen Anordnungen auch so ausgestaltet sein, dass die sicherheitsrelevante Vorrichtung eine Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen ist. Diese Ausführungsform ist bevorzugt, da insbesondere Vorrichtungen zum bargeldlosen Bezahlen aufgrund ihrer weiten Verbrei tung und ihrer üblicherweise guten Zugänglichkeit der Gefahr einer Manipulation durch Unbefugte ausgesetzt sind. Eine erfolgte Manipulation kann mittels der erfindungsgemäßen Anordnung vorteilhafterweise zuverlässig und in automatisierter Form, die in ihrer Anwendung einfach ist, festgestellt werden.Advantageously, the erfindungsge According to arrangements, it should also be designed such that the security-relevant device is a device for cashless payment. This embodiment is preferred, since in particular devices for cashless payment due to their wide Verbrei tion and their usually good accessibility of the risk of manipulation are exposed by unauthorized persons. A manipulation that has taken place can advantageously be determined reliably and in an automated form, which is simple in its application, by means of the arrangement according to the invention.

Zur weiteren Erläuterung der erfindungsgemäßen Verfahren sowie der erfindungsgemäßen Anordnung zeigtto further explanation the inventive method and the arrangement according to the invention shows

1 eine schematische Skizze eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung, 1 a schematic sketch of an embodiment of the inventive arrangement,

2 ein Ausführungsbeispiel eines im unmanipulierten Zustand einer elektrischen Einrichtung gemessenen Impedanzspektrums und 2 an embodiment of a measured in the unmanipulated state of an electrical device impedance spectrum and

3 ein Ausführungsbeispiel eines im manipulierten Zustandes derselben elektrischen Einrichtung gemessenen Impedanzspektrums. 3 an embodiment of an impedance spectrum measured in the manipulated state of the same electrical device.

1 zeigt eine schematische Skizze eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Anordnung. Dargestellt ist eine elektrische Einrichtung E. die vier elektrische Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 aufweist. 1 shows a schematic diagram of an embodiment of the inventive arrangement. Shown is an electrical device E. The four electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 having.

In dem Ausführungsbeispiel der 1 soll es sich bei der elektrischen Einrichtung E um eine Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen handeln. Diese weist einen Kartenleser KL auf, der über die elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 mit einer Kommunikationsschnittstelle KSS der elektrischen Einrichtung E verbunden ist. Bei den elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 kann es sich beispielsweise um ein Bussystem handeln, welches den Kartenleser KL mit der Kommunikati onsschnittstelle KSS verbindet. Dabei werden über die einzelnen elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 unterschiedliche Arten von Daten in uni- oder bidirektionaler Richtung übertragen. Darüber hinaus kann es sich bei der elektrischen Signalleitung 1 beispielsweise auch um eine Stromversorgungsleitung handeln.In the embodiment of 1 It should be at the electrical device E to a device for cashless payments. This has a card reader KL, via the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 is connected to a communication interface KSS of the electrical device E. At the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 it may, for example, be a bus system which connects the card reader KL with the communication interface KSS. It will be about the individual electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 transmit different types of data in unidirectional or bidirectional directions. In addition, it may be at the electrical signal line 1 for example, to act a power line.

Bei der Kommunikationsschnittstelle KSS handelt es sich in dem Ausführungsbeispiel der 1 um eine Funkschnittstelle, über welche die elektrische Einrichtung E in Form der Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen über eine in der 1 gestrichelt dargestellte Funkverbindung 10 mit einem zentralen Server S des Abrechnungs- beziehungsweise Bezahlungssystems verbunden ist. Eine entsprechende elektrische Einrichtung E kann an einem beliebigen Verkaufspunkt, d.h. beispielsweise in einem Supermarkt, installiert sein. Dementsprechend werden solche Vorrichtungen zum bargeldlosen Bezahlen auch als POS (Point of Sales)-Terminals bezeichnet. Im Rahmen der Nutzung der elektrischen Einrichtung E werden zum bargeldlosen Bezahlen von Kunden verwendete elektronische Karten mittels des Kartenlesers KL ausgelesen und die ausgelesenen Daten unter Verwendung der elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 mittels der Kommunikationsschnittstelle KSS über die Funkverbindung 10 an den Server S übertragen. Dabei kann die eigentliche Datenübertragung beispielsweise auch nur über eine der elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 erfolgen, während die übrigen Signalleitungen beispielsweise zum Transport von Steuer- und Kontrollnachrichten oder zur Stromversorgung dienen können.In the communication interface KSS is in the embodiment of the 1 a radio interface over which the electrical device E in the form of the device for cashless payment via a in the 1 Dashed radio connection shown 10 is connected to a central server S of the billing or payment system. A corresponding electrical device E can be installed at any point of sale, ie, for example, in a supermarket. Accordingly, such cashless payment devices are also referred to as POS (point of sale) terminals. As part of the use of the electrical device E used for cashless payment of customers electronic cards are read by means of the card reader KL and read data using the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 by means of the communication interface KSS via the radio link 10 transmitted to the server S. In this case, the actual data transmission, for example, only via one of the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 take place, while the remaining signal lines can serve for example for the transport of control and control messages or for power supply.

Der Server S kann nun basierend auf den empfangenen Daten beispielsweise eine Überprüfung des Kontostandes des dem Kunden beziehungsweise der von ihm verwendeten elektronischen Karte zugeordneten Kontos durchführen und ein entsprechendes Bestätigungssignal an die elektrische Einrichtung E liefern, sofern die verwendete elektronische Karte gültig ist und das zugeordnete Konto eine ausreichende Deckung aufweist. Gleichzeitig kann der Server S einen automatisierten Geldtransfer vom Konto des Kunden, d.h. in der Regel des Käufers, auf das Konto der Verkaufsstelle, die die elektrische Einrichtung E in Form der Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen zur Verfügung stellt, veranlassen.Of the Server S can now, for example, based on the received data a review of the Account balance of the customer or the one used by him electronic card associated account and a corresponding confirmation signal to the electrical device E, if the used electronic card valid is and the associated account has sufficient coverage. At the same time, the server S can make an automated money transfer from the customer's account, i. usually the buyer, to the account of the point of sale, the electrical device E in the form of the device for cashless Payments available causes.

In dem Ausführungsbeispiel der 1 weist die elektrische Einrichtung E darüber hinaus eine Messeinrichtung ME zum Erstellen von Impedanzspektren durch Messen der Impedanz an den elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 der elektrischen Einrichtung E bei mehreren Frequenzen auf. Zu diesem Zweck ist die Messeinrichtung ME, bei der es sich beispielsweise um den integrierten Schaltkreis AD5933 der Firma Analog Devices handeln kann bzw. die beispielsweise aus dem integrierten Schaltkreis AD5933 sowie weiteren elektrischen Komponenten aufgebaut sein kann, über elektrische Verbindungen 5, 6, 7 und 8 mit den elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 verbunden. Dabei ist die Messeinrichtung ME in dem in der 1 dargestellten Ausführungsbeispiel in die elektrische Einrichtung E in Form der Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen integriert, d.h. die Messeinrichtung ME befindet sich in dem Gehäuse der elektrischen Einrichtung E. Alternativ hierzu könnte die Messeinrichtung ME beispielsweise auch über eine externe Schnittstelle an die elektrische Einrichtung E angeschlossen oder anschließbar sein.In the embodiment of 1 In addition, the electrical device E has a measuring device ME for generating impedance spectra by measuring the impedance on the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 the electrical device E at several frequencies. For this purpose, the measuring device ME, which may be, for example, the integrated circuit AD5933 company Analog Devices or may be constructed, for example, from the integrated circuit AD5933 and other electrical components, via electrical connections 5 . 6 . 7 and 8th with the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 connected. The measuring device ME is in the in the 1 illustrated embodiment in the electrical device E in the form of the device for cashless payment integrated, ie the measuring device ME is located in the housing of the electrical device E. Alternatively, the measuring device ME, for example, via an external interface to the electrical device E connected or connectable be.

Mittels der Messeinrichtung ME kann nun an jeder der elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 ein separates Impedanzspektrum erstellt werden. Alternativ hierzu wäre es auch möglich, dass die Messeinrichtung ME lediglich für einen Teil der elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 ein Impedanz spektrum erstellt. Dies könnte beispielsweise dann der Fall sein, wenn lediglich über die elektrische Signalleitung 2 eine Übertragung sensibler, d.h. sicherheitsrelevanter, Daten erfolgen würde. Darüber hinaus ist es neben dem Erstellen der Impedanzspektren an den einzelnen elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 zusätzlich oder alternativ auch möglich, dass Impedanzspektren zwischen jeweils zwei der elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 erstellt werden.By means of the measuring device ME can now each of the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 create a separate impedance spectrum. Alternatively, it would also be possible that the measuring device ME only for a part of the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 created an impedance spectrum. This could be the case, for example, if only via the electrical signal line 2 a transmission of sensitive, ie safety-related, data would take place. In addition, it is in addition to creating the impedance spectra on the individual electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 additionally or alternatively also possible that impedance spectra between each two of the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 to be created.

Die Übertragung des jeweiligen erstellten Impedanzspektrums beziehungsweise von für das jeweilige erstellte Impedanzspektrum charakteristischen Daten von der Messeinrichtung ME an die Kommunikationsschnittstelle KSS erfolgt in dem Ausführungsbeispiel der 1 über eine separate Verbindung 9 zwischen diesen beiden Komponenten. Alternativ hierzu kann anstelle der separaten Verbindung 9 auch zumindest eine der elektrischen Signalleitungen 1, 2, 3 und 4 verwendet werden.The transmission of the respective generated impedance spectrum or data characteristic of the respective created impedance spectrum from the measuring device ME to the communication interface KSS takes place in the exemplary embodiment of FIG 1 via a separate connection 9 between these two components. Alternatively, instead of the separate compound 9 also at least one of the electrical signal lines 1 . 2 . 3 and 4 be used.

Der Server S verfügt über eine serverseitige Kommunikationsschnittstelle KSS2, über die eine Kommunikation über die Funkverbindung 10 mit der Kommunikationsschnittstelle KSS der elektrischen Einrichtung E möglich ist. Über die Funkverbindung 10 kann der Server S nun das von der Messeinrichtung ME der elektrischen Einrichtung E erstellte Impedanzspektrum oder für das erstellte Impedanzspektrum charakteristische Daten empfangen. Diese Daten werden von der serverseitigen Kommunikationsschnittstelle KSS2 über eine interne Verbindung 11 Analysemitteln AM zur Verfügung gestellt.The server S has a server-side communication interface KSS2, via which communication via the radio link 10 with the communication interface KSS of the electrical device E is possible. About the radio connection 10 the server S can now receive the impedance spectrum created by the measuring device ME of the electrical device E or data characteristic of the created impedance spectrum. These data are sent from the server-side communication interface KSS2 via an internal connection 11 Analysis tools provided to AM.

Die Analysemittel AM führen – im Falle mehrerer erstellter Impedanzspektren jeweils für jedes der Spektren – einen Vergleich der empfangenen Daten, d.h. des erstellten Impedanzspektrums beziehungsweise der für das erstellte Impedanzspektrum charakteristischen Daten mit einem in Speichermit teln SM abgelegten Referenzspektrum durch. Dabei sind die Speichermittel SM über eine weitere interne Verbindung 12 an die Analysemittel AM angebunden. Alternativ hierzu können in den Speichermitteln SM auch für das Referenzspektrum charakteristische Referenzdaten unterschiedlichster Art abgelegt sein. Durch den Vergleich des erstellten Impedanzspektrums mit dem Referenzspektrum, gegebenenfalls unter Verwendung entsprechender charakteristischer Daten bzw. Referenzdaten, ist es nun möglich, dass die Analysemittel AM eine unbefugte Manipulation der elektrischen Einrichtung E feststellen, sofern das erstellte Impedanzspektrum von dem jeweiligen Referenzspektrum abweicht. Ist dies der Fall, so wird vorzugsweise ein entsprechendes Alarm- oder Informationssignal ausgegeben, welches dem Betreiber des Systems zum bargeldlosen Bezahlen und/oder die Nutzer der elektrischen Einrichtung E über den nicht ordnungsgemäßen Zustand der elektrischen Einrichtung E informiert. Darüber hinaus können auch weitere Maßnahmen wie beispielsweise das Sperren der elektrischen Einrichtung E durchgeführt werden.The analysis means AM perform - in the case of multiple created impedance spectra in each case for each of the spectra - a comparison of the received data, ie the created impedance spectrum or characteristic of the created impedance spectrum with a data stored in storage SM means reference spectrum. The storage means SM are via a further internal connection 12 connected to the analysis means AM. Alternatively, in the memory means SM also for the reference spectrum characteristic reference data of various kinds can be stored. By comparing the generated impedance spectrum with the reference spectrum, if appropriate using corresponding characteristic data or reference data, it is now possible for the analysis means AM to detect unauthorized manipulation of the electrical device E, provided that the created impedance spectrum deviates from the respective reference spectrum. If this is the case, preferably a corresponding alarm or information signal is output, which informs the operator of the system for cashless payment and / or the users of the electrical device E about the improper state of the electrical device E. In addition, other measures such as the locking of the electrical device E can be performed.

Alternativ zu dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel können die Analysemittel AM und/oder die Speichermittel SM auch seitens der elektrischen Einrichtung E angeordnet sein. Dies bedeutet, dass die betreffenden Komponenten einerseits als Bestandteil der elektrischen Einrichtung E selbst ausgebildet sein können, oder beispielsweise zusammen mit der Messeinrichtung ME als separate, an die elektrische Einrichtung E anschließbare Vorrichtung ausgeprägt sein können. Sofern die Analysemittel AM und die Speichermittel SM seitens der elektrischen Einrichtung E realisiert sind, so ist der Server S zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht erforderlich. In diesem Fall wird zum Feststellen einer unbefugten Manipulation der elektrischen Einrichtung E auch die Kommunikationsschnittstelle KSS nicht benötigt.Alternatively to the in 1 illustrated embodiment, the analysis means AM and / or the memory means SM may also be arranged on the part of the electrical device E. This means that the components in question on the one hand can be formed as part of the electrical device E itself, or, for example, can be formed together with the measuring device ME as a separate, connectable to the electrical device E device. If the analysis means AM and the memory means SM are implemented by the electrical device E, then the server S is not required for carrying out the method according to the invention. In this case, the communication interface KSS is not needed to detect an unauthorized manipulation of the electrical device E.

Es sei darauf hingewiesen, dass im Rahmen der erfindungsgemäßen Verfahren sowie der erfindungsgemäßen Anordnung grundsätzlich beliebige Arten elektrischer Einrichtungen E verwendet werden können. Vorzugsweise handelt es sich bei diesen elektrischen Einrichtungen E jedoch um solche, für die ein Interesse daran besteht, eine unbefugte Manipulation zu verhindern beziehungsweise diese auf zuverlässige und einfache Art und Weise erkennen zu können. Dabei kann der Vorgang des Erstellens des Impedanzspektrums auf unterschiedliche Arten und Weisen ausgelöst werden. So kann das Anstoßen des Vorgangs nicht nur unmittelbar durch den Server S, sondern beispielsweise auch durch einen Nutzer der elektrischen Einrichtung E in Form der Vorrichtung zum bargeldlosen Bezahlen erfolgen. In diesem Zusammenhang ist es beispielsweise möglich, dass das Verfahren durch eine mechanische Betätigung etwa eines Schalters oder auch unter Verwendung eines weiteren Kommunikationskanals angestoßen wird. Dies kann beispielsweise dadurch geschehen, dass der Nutzer der elektrischen Einrichtung E mit seinem Mobilfunktelefon eine vorbestimmte Rufnummer wählt oder eine SMS (Short Message Service)-Kurznachricht verschickt.It It should be noted that in the context of the inventive method and the arrangement according to the invention in principle Any type of electrical equipment E can be used. Preferably However, these electrical equipment E is about those for which there is an interest in preventing unauthorized manipulation or this on reliable and easy way to recognize. This can be the process the creation of the impedance spectrum in different ways and Wise ways become. This is how the initiation can be the process not only directly by the server S, but for example also by a user of the electrical device E in the form of the device to make cashless payments. In this context it is for example, possible that the method by a mechanical actuation of about a switch or also triggered using another communication channel. This can for example be done by the user of the electrical device E with his mobile phone a predetermined Dialing number or send an SMS (Short Message Service) short message.

2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines im unmanipulierten Zustand einer elektrischen Einrichtung gemessenen Impedanzspektrums. Dabei ist zur beispielhaften Verdeutlichung des Ablaufs des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Impedanzspektrum einer beispielhaften elektrischen Einrichtung in einem Frequenzbereich von 2 MHz bis 100 MHz gezeigt. 2 shows an embodiment of an impedance spectrum measured in the unmanipulated state of an electrical device. In this case, for exemplary clarification of the sequence of the method according to the invention an impedance spectrum of an exemplary electrical device in egg Frequency range from 2 MHz to 100 MHz shown.

Die Darstellung des erstellten Impedanzspektrums erfolgt in der 2 in einem so genannten Smith-Diagramm. Hierbei handelt es sich um eine in der Darstellung von Leitungsstrukturen in der Hochfrequenztechnik übliche Art der Darstellung.The presentation of the created impedance spectrum is done in the 2 in a so-called Smith chart. This is a type of representation which is usual in the representation of line structures in high frequency technology.

In 2 ist das Messergebnis in Form einer spiralförmigen Kurve deutlich zu erkennen. Hierbei handelt es sich um das erstellte Impedanzspektrum, für das im Uhrzeigersinn beginnend von einem Messwert von 2 MHz bis zu einem Messwert von 100 MHz die gemessenen Impedanzwerte aufgetragen sind. Zur besseren Veranschaulichung sind dabei die Werte von 2 MHz und 100 MHz jeweils durch einen dicken Punkt gekennzeichnet.In 2 the measurement result is clearly visible in the form of a spiral curve. This is the created impedance spectrum for which the measured impedance values are plotted clockwise starting from a measured value of 2 MHz up to a measured value of 100 MHz. For better illustration, the values of 2 MHz and 100 MHz are each marked by a thick dot.

3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines im manipulierten Zustand derselben elektrischen Einrichtung gemessenen Impedanzspektrums. Dabei entspricht die Art der Darstellung derjenigen der 2, wobei jedoch eine Manipulation, d.h. eine Änderung, der elektrischen Einrichtung durch das Anschließen eines weiteren Elementes an die elektrische Signalleitung, an der das Impedanzspektrum der 2 gemessen wurde, vorgenommen wurde. Zur besseren Veranschaulichung sind in der 3 wiederum der minimale zur Messung verwendete Frequenzwert von 2 MHz und der maximale zur Messung verwendete Frequenzwert von 100 MHz durch dicke Punkte an den Enden des Frequenzspektrums, das mit steigendem Frequenzwert wiederum im Uhrzeigersinn durchlaufen wird, gekennzeichnet. 3 shows an embodiment of an impedance spectrum measured in the manipulated state of the same electrical device. The type of representation corresponds to that of 2 However, wherein a manipulation, ie, a change, the electrical device by connecting a further element to the electrical signal line at which the impedance spectrum of the 2 was measured. For better illustration are in the 3 again, the minimum frequency value of 2 MHz used for the measurement and the maximum frequency value of 100 MHz used for the measurement are indicated by thick dots at the ends of the frequency spectrum, which in turn are clockwise as the frequency value increases.

Im Vergleich zu dem Impedanzspektrum der 2, das dem unmanipulierten Zustand der elektrischen Einrichtung entspricht, d.h. das im Rahmen des Vergleichs als Referenzspektrum dient, ist klar zu erkennen, dass das Impedanzspektrum der 3 einen deutlich anderen Verlauf aufweist. Aus einem Vergleich der Impedanzspektren, d.h. der Kurvenverläufe der 2 und 3, ist klar zu ersehen, dass bei einem Vergleich der dargestellten Impedanzspektren ein Nachweis der Manipulation auf einfache Art und Weise möglich ist. Dieser kann nicht nur durch einen Vergleich der jeweiligen Messwerte selbst, sondern beispielsweise auch durch einen Vergleich spezifischer Punkte oder Verläufe der dargestellten Kurven erfolgen. Dabei ist es mittels mathematischer Methoden möglich, dass aus dem Referenzspektrum der 2 spezifische Referenzdaten derart abgeleitet werden, dass mittels eines Vergleichs mit dem gemessenen Spektrum der 3 nach wie vor das Erkennen der Manipulation möglich ist, ohne dass jedoch aus den bezüglich des Referenzspektrums der 2 verwendeten Referenzdaten ein unmittelbarer Rückschluss auf das Referenzspektrum selbst möglich ist. Dies ist aus Sicherheitsgründen wünschenswert, um gegebenenfalls bei einer Übertragung des Referenzspektrums beziehungsweise der charakteristischen Referenzdaten zu verhindern, dass Unbefugte Zugriff auf das Referenzspektrum selbst bekommen können und damit in die Lage versetzt werden, ein erstelltes Spektrum vorzutäuschen, das dem Referenzspektrum entspricht.Compared to the impedance spectrum of the 2 , which corresponds to the unmanipulated state of the electrical device, ie that serves as a reference spectrum in the context of the comparison, it can be clearly seen that the impedance spectrum of the 3 has a significantly different course. From a comparison of the impedance spectra, ie the curves of the 2 and 3 , it is clear that a comparison of the illustrated impedance spectra proof of the manipulation is possible in a simple manner. This can be done not only by comparing the respective measured values themselves, but also, for example, by comparing specific points or courses of the illustrated curves. It is possible by means of mathematical methods that from the reference spectrum of 2 Specific reference data are derived such that by means of a comparison with the measured spectrum of 3 still the detection of the manipulation is possible, but without reference to the reference spectrum of the 2 Reference data used is a direct inference to the reference spectrum itself is possible. For safety reasons, this is desirable in order, where appropriate, to prevent unauthorized access to the reference spectrum itself during transmission of the reference spectrum or the characteristic reference data and thus be able to simulate a created spectrum which corresponds to the reference spectrum.

Es sei darauf hingewiesen, dass es sich bei der Darstellung der 2 und 3 lediglich um ein Beispiel handelt, das der Erläuterung und Verdeutlichung der Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels dient. Dabei sind jedoch sowohl die jeweiligen Kurvenverläufe als auch die gewählte Darstellungsform beispielhaft, d.h. je nach Art der verwendeten elektrischen Einrichtung und je nach Art der an die jeweilige elektrische Signalleitung angeschlossenen Komponenten können sich auch Impedanzspektren mit völlig anderen Verläufen ergeben. Dabei ist auch der in den Ausführungsbeispielen der 2 und 3 verwendete Messbereich von 2 MHz bis 100 MHz in keiner Weise festgelegt, d.h. die Messung der Impedanzspektren kann in einem engeren, einem weiteren oder auch in einem völlig anderen Frequenzbereich erfolgen. Des Weiteren können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch beliebige andere Arten der Darstellung der Messwerte und des Auswertens beziehungsweise des Vergleichens des erstellten Impedanzspektrums mit dem Referenzspektrum verwendet werden. So kann eine Auswertung des erstellten Impedanzspektrums in Abhängigkeit von dem Frequenzverlauf beispielsweise auch in einer nicht konformen Abbildung, d.h. z.B. in kartesischer Darstellung oder Projektion getrennt nach Real- und Imaginärwert, erfolgen.It should be noted that the illustration of the 2 and 3 is merely an example, which serves to explain and illustrate the invention with reference to an embodiment. However, both the respective curves as well as the selected form of presentation are exemplary, ie depending on the type of electrical device used and depending on the nature of the components connected to the respective electrical signal line also impedance spectra can result with completely different gradients. It is also in the embodiments of the 2 and 3 used measuring range of 2 MHz to 100 MHz in any way, ie the measurement of the impedance spectra can be done in a narrower, another or in a completely different frequency range. Furthermore, any other types of representation of the measured values and of the evaluation or comparison of the created impedance spectrum with the reference spectrum can also be used within the scope of the present invention. Thus, an evaluation of the created impedance spectrum as a function of the frequency response, for example, in a non-compliant mapping, ie, for example, in Cartesian representation or projection separated according to real and imaginary value done.

Claims

Method for detecting an unauthorized manipulation of an electrical device (E) with the following steps: - Creating an impedance spectrum by measuring the impedance on an electrical signal line (eg 1 ) of the electrical device (E) at a plurality of frequencies, - comparing the created impedance spectrum with an unmanipulated state of the electrical device (E) or an identical electrical device on the signal line ( 1 ) and - detecting an unauthorized manipulation of the electrical device (E), provided that the created impedance spectrum deviates from the reference spectrum.

A method according to claim 1, characterized in that - by measuring the impedance at a further electrical signal line (eg 2 ) of the electrical device (E) or by measuring the impedance between the electrical signal line ( 1 ) and the further electrical signal line ( 2 ) a further impedance spectrum is created, - the created further impedance spectrum with an unmanipulated state of the electrical device (E) or an identical electrical device on the further signal line ( 2 ) or between the signal line ( 1 ) and the further signal line ( 2 ) and an unauthorized manipulation of the electrical device (E) is detected if at least one of the two created impedance spectra deviates from the respective reference spectrum.

A method of detecting an unauthorized manipulation of an electrical device (E) comprising the steps of: - creating an impedance spectrum by measuring the impedance between two electrical signal lines (eg 1 . 2 ) of the electrical device (E) at a plurality of frequencies, - comparing the created impedance spectrum with an unmanipulated state of the electrical device (E) or an identical electrical device between the two signal lines ( 1 . 2 ) and - detecting an unauthorized manipulation of the electrical device (E), provided that the created impedance spectrum deviates from the reference spectrum.

Method according to one of the preceding claims, thereby characterized in that for comparing the created impedance spectrum - that created Impedance spectrum or for the created impedance spectrum characteristic data from the electrical Device (E) via one of the electrical device (E) associated external communication interface (KSS) to a server (S) be or - the Reference spectrum or for the reference spectrum characteristic reference data from the server (S) over the external communication interface (KSS) to the electrical Device (E) are transmitted.

Method according to claim 4, characterized in that that transferring encrypted and / or electronically signed.

Method according to claim 4 or 5, characterized that creating the impedance spectrum via the external communication interface (KSS) of the electrical device (E) is triggered.

Method according to one of claims 4 to 6, characterized that as external communication interface (KSS) a radio interface is used.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical device (E) is a safety-relevant one Device is used.

Method according to claim 8, characterized in that that as a safety-relevant device, a device for cashless Paying is used.

Arrangement for detecting unauthorized manipulation of an electrical device (E) with - a measuring device (ME) for creating an impedance spectrum by measuring the impedance on an electrical signal line (eg 1 ) of the electrical device (E) at a plurality of frequencies, - memory means (SM) for storing an unmanipulated state of the electrical device (E) or an identical electrical device on the signal line ( 1 ) measured reference spectrum and - analysis means (AM) for comparing the created impedance spectrum with the reference spectrum and for detecting an unauthorized manipulation of the electrical device (E), provided that the created impedance spectrum deviates from the reference spectrum.

Arrangement according to claim 10, characterized in that - the measuring device (ME) for creating a further impedance spectrum by measuring the impedance at a further electrical signal line (eg 2 ) of the electrical device (E) or by measuring the impedance between the electrical signal line ( 1 ) and the further electrical signal line ( 2 ) is formed at a plurality of frequencies, - the memory means (SM) for storing an unmanipulated state of the electrical device (E) or a similar electrical device to the further signal line ( 2 ) or between the signal line ( 1 ) and the further signal line ( 2 ) and the analysis means (AM) for comparing the created further impedance spectrum with the further reference spectrum and for detecting an unauthorized manipulation of the electrical device (E), if the created further impedance spectrum deviates from the further reference spectrum are formed.

Arrangement for detecting unauthorized manipulation of an electrical device (E) with - a measuring device (ME) for creating an impedance spectrum by measuring the impedance between two electrical signal lines (eg 1 . 2 ) of the electrical device (E) at a plurality of frequencies, - memory means (SM) for storing a in the UNMA nipulated state of the electrical device (E) or a similar electrical device between the two signal lines ( 1 . 2 ) measured reference spectrum and - analysis means (AM) for comparing the created impedance spectrum with the reference spectrum and for detecting an unauthorized manipulation of the electrical device (E), provided that the created impedance spectrum deviates from the reference spectrum.

Arrangement according to one of Claims 10 to 12, characterized that the measuring device (ME) in the electrical device (E) is integrated.

Arrangement according to one of Claims 10 to 13, characterized that they have one over one external communication interface (KSS) of the electrical device (E) to the electrical device (E) connected server (S).

Arrangement according to claim 14, characterized the storage means (SM) are associated with the server (S).

Arrangement according to claim 15, characterized, that - she to transfer of the created impedance spectrum or characteristic of the created impedance spectrum Data from the electrical device (E) via the external communication interface (KSS) is formed on the server (S) and - the analysis means (AM) are assigned to the server (S).

Arrangement according to claim 15, characterized, that - she to transfer the reference spectrum or characteristic reference data from the server (S) via the external communication interface (KSS) to the electrical Device (E) is formed and - the means of analysis (AM) of electrical device (E) are assigned.

Arrangement according to one of claims 10 to 14, characterized in that the storage means (SM) are associated with the electrical device (E).

Arrangement according to one of Claims 14 to 18, characterized that the measuring device (ME) over the external communication interface (KSS) can be activated.

Arrangement according to one of claims 14 to 19, characterized the external communication interface (KSS) is a radio interface.

Arrangement according to one of Claims 10 to 20, characterized the electrical device (E) is a safety-relevant device.

Arrangement according to claim 21, characterized that the security-relevant device is a device for cashless Pay is.