[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren für eine Frankier- und Adressiermaschine gemäß
des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Das Verfahren ist für ein geschlossenes System geeignet,
insbesondere für Anwender von Frankiermaschinen.
[0002] Frankieren und Adressieren werden bislang überwiegend von separaten Maschinen ausgeführt.
Der Frankieraufdruck, der in der Regel auf den gefüllten Briefumschlag aufzubringen
ist, verlangt eine spezielle Drucktechnik, die wiederum nicht für Adreßdrucke geeignet
ist. Für Anwendungen, in denen Briefkuverts sowohl maschinell frankiert wie adressiert
werden, ist der Einsatz von zwei getrennt arbeitenden Maschinen in der Postausgangsbearbeitung
eine erhebliche Investition. Auch beanspruchen zwei Maschinen entsprechende Stellflächen,
sowie doppelten Wartungsaufwand.
Ältere Frankiermaschinen drucken mit einer Drucktrommel, deren Ziffernräder zuvor
entsprechend dem zu druckenden Postwert gesetzt werden, wobei das Setzen durch Sensoren
überwacht werden. Das EP 194 662 B1 lehrt eine Elektronische Frankiermaschine mit
einer Statuskontrolleinrichtung, wobei ein Status von Elementen der Frankiermaschine
von einem Mikroprozessor überwacht wird, der bei Unterbrechung basierend auf dem Status
eine Warteschlange von Task zusammenstellt.
[0003] Neuere Frankiermaschinen setzen digital arbeitende Druckwerke ein. Beispielsweise
weisen die Frankiermaschinen T1000 bzw. JetMail des Anmelders weltweit erstmals einen
Thermotransferdrucker bzw. einen Tintenstrahldrucker auf. Damit ist es prinzipiell
möglich, auf einen gefüllten Brief auch Adressen zu drucken, allerdings nur im Bereich
des Frankierstempels. Die Postvorschriften der meisten Länder schließen nämlich aus,
daß die Adressinformation in Höhe des Frankierabdruckes erfolgen kann. Ein Druck im
Adreßbereich des Briefkuverts für die Postempfängeradresse ist aber mit derartigen
Maschinen nicht möglich, da die Druckbreite des Druckkopfes nicht ausreicht.
[0004] Ein anderes Hindernis für die Ausführung von Frankierdrucken und Adreßdrucken mit
dem gleichen Druckwerk besteht bislang durch die Forderung der Postbehörden nach einer
speziellen Farbe für den Frankieraufdruck (meist orange) oft gepaart mit der Forderung
nach Fluoreszenz. Frankierabdrucke mit derartiger Farbe waren bislang auf herkömmlichen
Farbkopierern nicht originalgetreu kopierbar. Darin bestand bislang ein gewisser Schutz
gegen das Kopieren von Frankierabdrücken. Durch die inszwischen erreichten Fortschritte
bei Farbkopierern und Farbdruckern kann eine derartige Maßnahme nicht mehr als ernst
zunehmendes Hindernis gelten, gefälsche unabgerechnete Abdrucke herzustellen.
[0005] Andererseits besteht hinsichtlich der automatischen Briefverteilanlagen die Forderung
nach einer möglichst kontrastreichen Farbe speziell für den Adressdruck, der automatisch
und mit hoher Sicherheit scannbar sein soll. Auf der Basis der gescannten Adreßdaten
wird der Brief durch die Briefsortieranlage der Postverteilzentren gesteuert. Die
Druckeinrichtungen herkömmlicher Frankiermaschinen drucken aber ihre Abdrucke nur
mit der Farbe Postorange. Die Forderung maschineller Lesbarkeit in Kombination mit
hoher Verarbeitungsgeschwindigkeit wird am besten durch die Farbe Schwarz erfüllt.
[0006] Digitale Frankiermaschinen der oben beschriebenen Art sind nicht absolut sicher.
So werden künftige Farbkopierer in der Lage sein, einen Frankierabdruck zu vervielfältigen,
der visuell nicht mehr von einem Originalabdruck unterscheidbar ist. Die US-Post hat
deshalb einen Forderungskatalog mit Anforderungen an die Konstruktion von künftigen
Frankiermaschinen gestellt (Information based Indicia Program IBIP) und am 13.06.1996
veröffentlicht. Darin wird vorgeschlagen bestimmte Daten kryptografisch zu verschlüsseln
und in Form einer digitalen Unterschrift auf den Brief zu drucken. Dabei unterscheidet
sich jeder Abdruck vom anderen. Das Scannen dieser Informationen und deren Entschlüsselung
ermöglicht der Postbehörde gefälschte Frankierabdrucke zu erkennen. Diese Anforderungen
sind nach Art der Frankiereinrichtung differenziert. Für Standalon-Maschinen wird
ein Abdruck vorgeschlagen, bei dem ein bestimmter Satz an Frankierdaten in die Verschlüsselung
einbezogen ist. Auf der Postseite würde es sich erforderlich machen, nach Entschlüsselung
des Abdruckes einen Vergleich mit allen in einer Datenbank erfaßten vorherigen Abdrucken
durchzuführen. Bei der US-Postbehörde entsteht nach geschätzten Angaben durch Betrug
ein jährlicher Schaden von ca. 200 Millionen US-$. Wird ein identischer Abdruck entdeckt,
liegt eine Fälschung vor. Der Aufwand für eine komplette Archivierung aller Abdrucke
und die Durchführung eines Vergleiches unter Echtzeitbedingungen wäre allerdings enorm.
[0007] Traditionelle Frankiermaschinen, welche in der Regel nur einen Frankierstempel in
Rot aufdrucken werden auch als "closed systems" bezeichnet und brauchen anders als
bei sogenannten "open systems" (PC-Frankierer) die entsprechende Briefadresse nicht
in die Verschlüsselung mit einbeziehen. Für "closed systems" ist jedoch weiterhin
ein Sicherheitsmodul mit fortschrittlicher Kryptotechnologie und gesichertem Gehäuse
vorgeschrieben, in welches Daten der Datenzentrale eingespeichert werden können.
[0008] In der US 5,200,903 (EP 298 775) ist eine Frankiereinrichtung offenbart, die sowohl
den Frankierstempel als auch die Adresse druckt. Für kleine Postaufkommen ist der
Aufwand für den Brieftransport relativ zu dem stationär angeordneten Druckkopf von
Nachteil. Ein weiterer Mangel besteht darin, daß der Druck beider Bilder in nur einer
einzigen Bewegungsphase des Briefes durchgeführt werden soll. Das bedingt einen Druckkopf,
der so breit ist, wie es den Breiten der beiden Bilder Frankierstempel und Adreßfeld
und dem dazwischenliegenden Abstand entspricht. Das sind bei einem Standardbrief bereits
10 cm, bei anderen Briefformaten bis zu 20 cm. Ein entsprechend breiter Thermodruckkopf
ist zwar prinzipiell herstellbar, wäre aber überproportional teuerer als ein Standardkopf
von ca. 3-6 cm. Als Ink Jet-Druckkopf sind solche Breiten auf absehbare Zeit aus herstellungsbedingten
Gründen (Ausbeute) gar nicht ausführbar. Auch ist nicht erkennbar, wie der für einen
Ink Jet-Druckkopf erforderliche konstante Abstand zu unebenen Briefoberflächen gewährleistet
werden soll.
[0009] In der DE 196 05 015 wird eine Vorrichtung zum Bedrucken eines auf einer Kante stehenden
Druckträgers beschrieben, bei der in einer Führungsplatte zwei Aussparungen enthalten
sind, eine für den Frankierdruck und eine für den Adressdruck. Der Druckkopf kann
zwischen beiden Aussparungen verstellt werden. Selbst wenn die Verstellung des Druckkopfes
unmittelbar eingeleitet wird nachdem das erste Druckbild erzeugt wurde, so vergeht
eine bestimmte Zeit bis der Druckkopf seine zweite Position eingenommen hat. In dieser
Zeit bewegt sich aber der Brief weiter, so daß für den zweiten Abdruck nur eine sehr
begrenzte Brieflänge zur Verfügung steht. In vertikaler Richtung sich überlappende
Druckbilder sind von dieser Lösung generell ausgeschlossen.
[0010] In der US 4,868,757 ist ebenfalls eine Lösung für das Drucken von Frankierstempel
und Adreßfeld mit einem Druckwerk offenbart. Der Brief wird automatisch in die Druckstation
eingezogen. Nach Einnahme seiner Druckposition wird der Druckkopf automatisch auf
die Briefoberfläche abgesenkt, bis ein physikalischer Kontakt hergestellt ist. Der
Druckkopf ist in einer Richtung beweglich angeordnet, um das ganze Druckfeld erreichen
zu können. Nachteilig gegenüber der erfinderischen Lösung ist der Aufwand für den
automatischen Briefeinzug. Auch ist der Einsatz eines Ink Jet-Druckkopfes ausgeschlossen,
weil dieser einen nahezu konstanten Abstand der Druckkopfdüsen zur Briefoberfläche
benötigt, auch dann wenn letztere erhebliche Unebenheiten aufweist. Zudem ist der
Frankierabdruck nicht fälschungssicher.
[0011] In der US 5,025,386 wird nicht nur ein Briefkuvert in eine Richtung transportiert,
sondern ein Druckkopf in derselben Richtung und entgegengesetzt dazu hin und her bewegt,
um eine Zeile innerhalb eines Fensters zu drucken. Zum Drucken einer weiteren Zeile
muß die Durckvorrichtung orthogonal verstellt werden.
[0012] Eine orthogonale Verstellmöglichkeit eines Druckkopfes, ohne daß eine ständige Hin-
und Herbewegung des Druckkopfes zum Zeilendrucken erforderlich wird, wurde schon in
US 5,467,709 beschrieben. Zum Drucken selbst verharrt der Druckkopf in einer ersten
Druckposition, während das Briefkuvert mittels eines Transportmechanismus transportiert
wird. Eine zweite Druckposition wird jedoch nur zum alternativen Drucken auf Frankierstreifen
angesteuert. Ein Drucken von Frankier- und Adressierdaten auf einem Briefkuvert ist
mit einer derartigen Frankiermaschine nicht vorgesehen. Nachteilig ist der zum Verstellmechanismus
zusätzlich nötige Brieftransportmechanismus, ohne welchen das Drucken unmöglich wäre.
[0013] In der US 5,611,630 wurden die bei handelsüblichen Tintenstrahldruckern üblichen
Techniken, insbesondere das Shuttle-Prinzip für die Hin- und Herbewegung Duckkopfes
in X-Richtung, mit einer Frankiermaschine ohne Brieftransportmechanismus vereint.
Über eine exentrisch positionierbare Trägerstange kann ein geringer Hub in Y-Richtung
auf den Druckkopf ausgeübt werden, um mit einem Versatz von einem halben Dot-Abstand
ein zweites Druckhalbbild auszudrucken. Diese Technik ist einerseits beim Drucken
zeitaufwendig und andererseits nicht geeignet, um zusätzlich in einer von der ersten
weiterentfernten zweiten Druckposition, beispielsweise eine Postversandadresse aufzudrucken.
[0014] In der DE 40 18 166 C2 wurde bereits für solche Anwender mit geringem Postgutaufkommen
ein Frankiermodul für einen Personalcomputer vorgeschlagen, in dessen Slot eines Laufwerkeinschubes
das Frankiermodul angeordnet ist, welches sowohl das Frankieren als auch das Adressieren
von Briefumschlägen gestattet. Ein solches Frankiermodul ist von einem gesicherten
Gehäuse umgeben und hat schaltungstechnisch den gleichen Aufbau, wie eine Frankiermaschine,
bei welcher die Brieftransportvorrichtung eingespart wird. Durch den Einsatz des Frankiermoduls
kann die Abrechnung der Frankierung und das Drucken des Frankierstempelbildes nicht
von extern manipuliert werden. Die Adreßdaten werden von einem vom Personalcomputer
verwalteten Speicher gelesen und über das interne Informationsnetz dem Frankiermodul
zugeführt. Ein solches Frankiermodul ist nur in Verbindung mit dem Personalcomputer
betreibbar, aber als Standalone-Maschine nicht geeignet. Außerdem paßt nur Standartkurvert
in den Zuführschlitz. Die Druckmechanik selbst ist dort nicht näher mitgeteilt worden.
Bei einem digitalen Druckverfahren ist es nicht sicher festzustellen, ob das gedruckte
Frankierstempelbild nicht bloß eine unabgerechnete Kopie eines früheren Abdruckes
ist und mit einer gewünschten anderen Adresse kombiniert wurde.
[0015] Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine preiswerte Standalone-Maschine für kleinere
Postaufkommen so zu gestalten, daß die Funktionen Frankieren und Adressieren von Ausgangspost
in einer Maschine vereint sind und den Einsatz eines billigen Ink Jet-Druckkopfes
ermöglicht. Beide Abdrucke sollen direkt auf die Briefoberfläche erfolgen. Die Lösung
soll auch für gefüllte Briefe mit unebener Oberfläche eine gleichbleibend gute Druckqualität
gewährleisten. Die Arbeitsweise der Maschine soll so gesteuert werden, daß die Bearbeitungszeit
minimiert wird.
[0016] Die Sicherheit des Frankierabdruckes gegen betrügerische Manipulation soll den künftigen
strengen Anforderungen der Postunternehmen gerecht werden und gleichzeitig eine aufwandsarme
Verifikation der Echtheit jedes Abdruckes ermöglichen.
[0017] Die Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
[0018] Erfindungsgemäß erfolgt eine Aufforderung zur Eingabe einer Versandzieladresse, eine
Generierung des Druckbildes für das Adreßfeld, ein Starten des Ausdruckens der Adresse
und eine Steuerung der Informationsprozesse zur Generierung eines Sicherheitsabdruckes
zeitparallel zu bestimmten Bewegungsabläufen des Druckkopfes. Die Bewegungsabläufe
des Druckkopfes schließen die Abläufe beim Ausdrucken der Adresse und/oder die Abläufe
beim Positionieren vor dem Drucken ein. Die Informationsprozesse betreffen insbesondere
eine Generierung einer digitalen Signatur. Letztere wird vor dem Drucken des Frankierstempelbildes
zeitparallel zur ersten Aufgabe des Ausdruckens der Adresse und entsprechenden Bewegungsabläufen
eines Druckkopfes durchgeführt, so daß insgesamt ein zeitoptimaler Ablauf beim Drucken
der Adresse und des Frankierstempelbildes erzielt wird.
[0019] Es ist vorgesehen, daß während des Zeitraumes vom Starten bis zum Vollenden des Ausdruckens
der Versandzieladresse von einem Mikroprozessor weitere Funktionen bzw. JOBs zeitverschachtelt
abgearbeitet werden, welche das Drucken des Frankierstempelbildes vorbereiten.
[0020] Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet
bzw. werden nachstehend zusammen mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführung der
Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1a und b, Flußplan für eine zeitoptimale Steuerung,
Fig. 2, Frontansicht der Frankiermaschinendruckmechanik,
Fig. 3, Beispiel für einen Abdruck auf einem Poststück.
[0021] Die Figuren 1a und b zeigen einen Flußplan für eine zeitoptimale Steuerung einer
Frankiermaschinendruckmechanik, welche in der Figur 2 prinzipiell als Frontansicht
dargestellt wurde. In einen Zuführschlitz 1 kann ein auf der Kante stehender - nicht
gezeigter - Brief in eine Haltevorrichtung 2 eingesteckt werden. Die Haltevorrichtung
2 ist im Winkel α zur Vertikalen und im Winkel β zur Horizontalen geneigt. Als Beispiel
für einen Abdruck auf einem Poststück wurde in der Figur 3 die Aufdruckseite eines
Briefumschlages in Draufsicht gezeigt. Dieser Brief zeigt einen Frankierabdruck in
einem Frankierfeld und einen Versandadressenabdruck in einem Adreßfeld. Zum Adressieren
und Frankieren wird dieser in der vorgenannten um 180° gedrehten Zuführlage in den
vorgenannten Zuführschlitz 1 eingesteckt. Durch die Neigung 2 um den Winkel α ist
auch die Führungsplatte 3 der Haltevorrichtung 2 um den Winkel α zur Vertikalen geneigt.
Somit liegt die Aufdruckseite an der Führungsplatte 3 an, wenn der Brief mit seiner
Kante am Boden der Haltevorrichtung 2 zum Anschlag kommt. Durch die Neigung der Haltevorrichtung
2 bzw. des Bodens der Haltevorrichtung 2 im Winkel β zur Horizontalen rutscht aufgrund
der Schwerkraftwirkung der Brief mit seiner ursprünglich rechten oberen Kante in eine
vorbestimmte Ecke der Haltevorrichtung 2, wobei die Ecke einem Koordinatenursprung
eines gedachten X/Y-Koordinatenkreuzes entspricht und das X/Y-Koordina-tenkreuz parallel
der Führungsplatte 3 liegt.
[0022] Im Inneren der Haltevorrichtung 2 mit dem Briefschlitz sind Sensoren, z.B. Lichtschranken,
angeordnet, welche die Anwesenheit eines Briefes detektieren. In der Führungsplatte
3 sind Fenster 4, 5 für die auf der Aufdruckseite des Briefumschlages zu bedruckenden
Felder (Adreßfeld, Frankierfeld) eingearbeitet. Ein auf einer Führungsstange 8 gleitender
Tintenstrahldruckkopf 6 ist mit einem Riemen 7 verbunden. Der Riemen 7 läuft über
eine Antriebsrolle 12 und eine Umlenkrolle 13. Mit der über einen Antriebsmotor 11
angetriebenen Antriebsrolle 12 kann somit der Tintenstrahldruckkopf 6 in ansich bekannter
Weise in X-Richtung und entgegengesetzt dazu bewegt werden. Ein Halteblech 9, welches
auf einer zweiten Führungsstange 14 läuft, ist mit einem zweiten Antrieb 10 verbunden.
Die Details sind nicht extra dargestellt worden, da der zweiten Antrieb 10 in ansich
bekannter Weise ausgebildet sein kann. Letzterer umfaßt beispielsweise einen Motor
mit einem Getriebe und mit einem Zahnrad, welches in Zähne einer als Zahnstange ausgebildeten
Führungsstange 14 eingreift. Somit ist ein zweiter Mechanismus geschaffen, welcher
den ersten Mechanismus einschließlich Tintenstrahldruckkopf 6 in Y-Richtung und entgegengesetzt
dazu in eine alternative Druckposition bewegen kann. Die erstgenannte Druckposition
und die alternative Druckposition können sich in X-Richtung überlappen. Eine Überlappung
in Y-Richtung ist nicht vorgesehen, da diese durch die geltenden Postbestimmungen
ausgeschlossen ist.
[0023] Der mittels der vorgenannten Frankiermaschinendruckmechanik bewegbare Tintenstrahldruckkopf
6 wird im dargestellten Beispiel annähernd mäanderförmig bewegt, um das Aufdrucken
zeitoptimiert durchzuführen. Dabei wird zunächst das Adreßfeld entgegen der X-Richtung
durchlaufen, bevor ein Versatz des Tintenstrahldruckkopfes 6 entgegen der Y-Richtung
erforderlich wird, um anschließend das Adreßfeld in der X-Richtung zu durchlaufen.
In beiden Bewegungsphasen entgegen der X-Richtung und in X-Richtung wird gedruckt.
Nach einem weiteren Versatz des Tintenstrahldruckkopfes 6 entgegen der Y-Richtung,
wird das Frankierfeld wieder entgegen der X-Richtung durchlaufen und dabei gedruckt.
Beim weiteren Versatz kann zusätzlich eine Bewegung wieder entgegen der X-Richtung
vollzogen werden, um eine Startposition im Fenster 5 anzusteuern, bevor das Frankierfeld
durchlaufen wird.
[0024] Alternativ kann mit einem Tintenstrahldruckkopf 6 größerer Druckbreite zunächst das
Adreßfeld entgegen der X-Richtung durchlaufen werden, bevor ein Versatz des Tintenstrahldruckkopfes
6 entgegen der Y-Richtung erforderlich wird, um anschließend das Frankierfeld in X-Richtung
zu durchlaufen.
[0025] Die Ansteuerung der Frankiermaschinendruckmechanik und des Tintenstrahldruckkopfes
6 erfolgt durch eine an sich bekannte Elektronik mit Mikroprozessorsteuerung. Der
Mikroprozessor ist entsprechend programmiert, daß ausgehend von einer Ausgangsposition,
in welcher der Tintenstrahldruckkopf 6 positionierbar ist, um mit einer - nicht gezeigten
- Reinigungs-und Dichtvorrichtung in Eingriff zu gelangen, ein zeitoptimaler Bewegungsablauf
vorgenommen wird.
[0026] Der Flußplan für eine zeitoptimale Steuerung nach Fig. 1a zeigt den Ablauf während
des Druckens einer Versandadresse. Der Flußplan für eine zeitoptimale Steuerung nach
Fig. 1b zeigt den Ablauf während des Druckens eines Frankierabdruckes. Dabei werden
zeitintensive Datenverarbeitungsvorgänge vom Mikroprozessor zeitverschachtelt mit
bestimmten Bewegungsphasen des Druckkopfes abgearbeitet. Ein entsprechendes Steuerungsprogramm,
gemäß welchem der Mikroprozessor programmiert ist, liegt in einem Festwertspeicher
gespeichert vor. Der Mikroprozessor ist durch das Steuerungsprogramm so programmiert,
daß die Informationsprozesse zur Generierung eines Sicherheitsabdruckes zeitparallel
zu bestimmten Bewegungsabläufen des Druckkopfes 6 abgearbeitet werden.
[0027] Nach einem ersten Schritt 100, in welchem das erfolgte Anlegen eines Briefes detektiert
worden ist, folgen Aufforderungsschritte 101, 102, 103, zur Eingabe einer Adresse
(Schritt 101) mit automatischen Aufruf des zugehörigen ZIP-Codes bzw. eines vergleichbaren
Beförderungszielcodes (Schritt 102) sowie zur Eingabe des Frankierwertes (Schritt
103). Die Aufforderungsschritte und der automatisch ermittelte ZIP-Code können über
eine nicht gezeigte Anzeigeeinrichtung dargestellt werden. Der Mikroprozessor ist
mit dem Festwertspeicher, der Anzeigeeinrichtung und einer Eingabeeinrichtung verbunden
und stellt im Schritt 104 fest, ob die Eingaben mittels der Eingabeeinrichtung bestätigt
wurden.
[0028] Falls keine Neueingaben gemäß mindestens eines der Schritte 101 bis 103 erforderlich
sind, kann mit gespeicherten Werten gearbeitet werden, welche zu bestätigen sind.
Bei nicht erfolgter Bestätigung wird in eine Warteschleife verzweigt. Anderenfalls
wird vom Schritt 104 auf einen Schritt 105 zur Generierung des Druckbildes für das
Adreßfeld verzweigt. Anschließend erfolgt im Schritt 106 der Start des Ausdruckens
des Adreßfeldes. Das Ausdrucken des Adreßfeldes ist eine erste Aufgabe JOB1. Erfindungsgemäß
werden weitere zeitintensive Aufgaben JOB2, JOB3, ... JOBx zeitverschachtelt zur ersten
Aufgabe abgearbeitet. Solche weiteren Aufgaben JOB2, JOB3, JOB4 ,JOB5 zeigen die Schritte
107, 108, 109, 110. Der Schritt 107 betrifft die Anwendung eines Hash-Algorithmus,
beispielsweise eines SHA (Security Hash Algorithm), auf die Datenelemente bzw. eine
Reduktion des Datensatzes nach einer vergleichbaren mathematischen Funktion. Der Datensatz
umfaßt die mit den Postbeförderern generell vereinbarten Datenelemente. Dieser Datensatz
wird bei der Reduktion derartig beschränkt, daß die einzelnen Datenelemente nicht
wieder reproduzierbar sind. Allerdings nur soweit, daß sich veränderte Datensätze
verschiedener Briefe stets unterscheiden. Im Schritt 108 erfolgt der Aufruf eines
geheimen Schlüssels, der nachfolgend "private key" genannt wird. Letzterer ist in
einem Sicherheitsmodul der Frankier- und Adressiereinrichtung unauslesbar gespeichert.
Im Sicherheitsmodul ist auch ein ansich bekannter asymmetrischer Verschlüsselungsalgorithmus
gespeichert. Die Verschlüsselung wird im Schritt 109 ausgeführt.
[0029] Ein geeigneter bekannter asymmetrischer Verschlüsselungsalgorithmus ist beispielsweise
der Digital Signatur Algorithmus (DSA), einer der Elliptic Curve Digital Signatur
Algorithmen (ECDSA) oder der ELGamal Algorithmus (ELGA). Diesen Signatur-Algorithmen
ist ein Schlüsselpaar gemeinsam, welches einen privaten und einen öffentlichen Schlüssel
umfaßt. Der private Schlüssel ist ein geheimer nicht nach extern auslesbarer Schreibschlüssel.
Und der öffentliche Schlüssel fungiert als Leseschlüssel für die Signatur und ist
jederman zugänglich.
[0030] Eine programmgemäße Abarbeitung eines solchen asymmetrischen Verschlüsselungsalgorithmus,
beispielsweise des DSA (Digital Signature Algorithm), ist auch bei einem modernen
Prozessor noch immer sehr zeitaufwendig. Sie muß aber dem Abdruck der Signatur im
Frankierfeld vorausgehend erfolgen. Erfindungsgemäß wird mit der Berechnung begonnen,
wenn alle erforderlichen Daten bereit stehen. Die Abarbeitung erfolgt zeitverschachtelt
mit dem Drucken im Adreßfeld, welches zuerst bedruckt wird und für welches keine Abarbeitung
von Verschlüsselungsalgorithmen erforderlich ist. Eine alternative Möglichkeit besteht
darin, die Abarbeitung während der Verstellung des Tintenstrahldruckkopfes 6 entgegen
der Y-Richtung durchzuführen, wenn die Frankiermaschinendruckmechanik relativ langsam
arbeitet. Vorzugsweise wird jedoch schon vor dieser Verstellung mit vorgenannter Abarbeitung
begonnen.
[0031] Von den Postbeförderem wird aus Kostengründen eine Maschinenlesbarkeit der gedruckten
Daten gefordert. Dies kann durch entsprechend gestaltete Abdrucke und OCR-Leser beim
Postbeförderer auch bei alphanumerischen Zeichen gegeben sein. Optional kann im Schritt
110 auch eine Umwandlung in eine spezielle maschinenlesbare Symbolik, wie Barcode,
2-D-Barcode oder PDF 417-Symbolik, erfolgen. Letztere ist von der Firma Symbol Technologies,
inc. in EP 439 682 B1 näher beschrieben worden. Derartige zweidimensionale Barcodes
sind relativ platzsparend gegenüber eindimensionalen Barcodes und verringern weiterhin
die Druckzeit.
[0032] Anschließend an den optionalen Schritt 110 wird zum - in der Fig.1b - dargestellten
Abfrageschritt 111 verzweigt. Es wird abgefragt, ob das Adreßfeld komplett gedruckt
wurde. Zwischen den Schritten 110 und 111 können weitere Abfrageschritte liegen, in
welchen die Beendigung der anderen Aufgaben (JOBs) abgefragt wird. Der Zeitablauf
bei der Druckkopfbewegung zum Adreßdrucken ist im allgemeinen so bemessen, daß spätestens
bis zur Ansteuerung der Mechanik zum Bewegen des Tintenstrahldruckkopfes in Richtung
zum Frankierfeld, alle JOBs abgearbeitet sind.
Im Schritt 112 wird der Start einer Neupositionierung ausgelöst, um den Tintenstrahldruckkopf
in die Position für den Frankierabdruck zu steuern.
Die Abarbeitung des nächsten JOBs, d.h. des Schrittes 113, erfolgt erfindungsgemäß
zeitverschachtelt mit der vorgenannten Positionierung.
Im Schritt 113 erfolgt eine Abbuchung des Frankierwertes vom Guthaben, welches in
den Postregistem des Sicherheitsmoduls gespeichert ist.
Anschließend erfolgt im nächsten Schritt 114 eine Aufrufen der graphischen Standardelemente
des Frankierabdruckes und in einem weiteren Schritt 115 eine Bereitstellung der Datenelemente
für den Frankierabdruck. Im folgenden Abfrageschritt 116 wird abgefragt, ob die Frankierposition
erreicht ist. Falls das noch nicht der Fall ist, wird in eine Warteschleife verzweigt.
Anderenfalls erfolgt im Schritt 117 ein Drucken der maschinenlesbaren Symbolik und
der visuell lesbaren Daten sowie der Druck der grafischen Standardelemente. Im abschließenden
Schritt 118 wird via Anzeigeeinheit oder Beeper das Ende der Bearbeitung signalisiert
und zur Entnahme des fertig adressierten und frankierten Briefumschlages aufgefordert.
[0033] Ein Beispiel für einen Abdruck auf einem Poststück wird anhand der Fig. 3 erläutert.
Bei einem Brief ist das Adreßfeld zentral angeordnet. Die Postempfängeradersse wird
in Klarschrift und ein zugehöriger ZIP-Code wird als unverschlüsselter Barcode aufgedruckt.
Der Frankierabdruck ist in der Peripherie rechts oben angeordnet. Eine Absenderangabe
in der Peripherie links oben angeordnet ist optional. Für die USPS wird ein ca. 1
Zoll breiter Frankierabdruck mit einem maschinenlesbaren Bereich erzeugt. Bestimmte
Klardaten und die Signatur werden z.B. in eine PDF 417-Symbolik umgesetzt und gedruckt.
Über dem maschinenlesbaren Bereich ist der visuell (human) lesbare Bereich und ein
Bereich für den FIM-Code gemäß der US-Postvorschriften angeordnet. Wegen des FIM-Codes
ergibt sich für einen ca. 1 Zoll breiten Frankierabdruck ein ca. 11 bis 14 mm breiter
visuell (human) lesbarer Bereich. Somit kann die restliche Breite für den maschinenlesbaren
Bereich verwendet werden.
[0034] Die Erfindung ist nicht auf eine Frankiermaschinendruckmechanik gemäß Figur 2 beschränkt.
So sind auch Ausführungen geeignet, in welchen ein liegendes Poststück mit einem Adreß-
und Frankierabdruck versehen wird.
Eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Maschine weist eine Briefzuführung
auf. Diese besteht aus einem Schlitz, der so breit wie der breiteste zu verarbeitende
Brief ist und eine Öffnungsweite hat, welche der maximal zu verarbeitenden Briefdicke
entspricht. Im Inneren der Haltevorrichtung 2 mit dem Briefschlitz sind wieder Sensoren,
z.B. Lichtschranken, angeordnet, welche die Anwesenheit eines Briefes detektieren.
Jenseits dieser Öffnung befindet sich ein Aufnahmeteller zur Aufnahme des Briefes,
der in vertikaler Richtung mittels eines motorischen Antriebes angehoben werden kann.
Über dem Briefaufnahmeteller ist eine starre Platte angeordnet mit zwei Aussparungen
bzw. Ausnehmungen. Diese Aussparungen entsprechen in ihrer jeweiligen Größe mindestens
dem Frankierabdruck bzw. dem Adressierabdruck und sind innerhalb der Platte so angeordnet,
wie es der Anordnung der beiden Druckfelder auf dem zu bearbeitenden Brief entspricht.
Unmittelbar über der Platte ist der Druckkopf angeordnet.
Die motorisch getriebene Bewegung des Druckkopfes wird gemessen, z.B. mittels eines
induktiven Wegmessers. Auch andere Wegmessungen im Antriebsmotor oder im Getriebe,
welche die Rotation messen, sind einsetzbar. Die gemessenen Wegsignale werden einer
Steuerelektronik zugeführt, welche diese Signale mit den Drucksteuersignalen, die
an den Druckkopf gesendet werden, synchronisieren.
[0035] Der Druckkopf ist als Einfarbsystem mit vorzugsweise schwarzer Farbe ausgeführt.
Eine hinsichtlich der Verbrauchskosten besonders günstige Lösung wird durch Verwendung
eines Ink Jet-Druckkopfes gemäß dem Patent der Anmelderin US 5,,592,203 erzielt.
[0036] Die Fälschungssicherheit des Frankierabdruckes wird anstelle der Verwendung von Spezialfarbe
durch kryptografische Verschlüsselung von bestimmten Daten erreicht. Diese Verschlüsselung
erzeugt eine digitale Unterschrift, die zusätzlich zu dem Datensatz, aus dem sie erzeugt
wurde, gedruckt wird. Beide Komponenten werden in maschinenlesbarer Form auf das Briefkuvert
gedruckt. Folgender Satz an Daten ist vorzugsweise zu verwenden:
- Hersteller Identifikationdaten(Vendor ID)
- Geräte Identifikationdaten (Device ID)
- Postbestimmungscode (Orig. ZIP)
- Datum (Date)
- Frankierwert (Postage Amount)
- Stückzahl (Piece Count)
- Prüfzahl (Check Digits)
- Versandzieladresse (destination adress)
[0037] Die ersten 7 Datenelemente des Datensatzes machen jeden entsprechenden Frankierabdruck
zu einem Unikat. Allerdings ist dazu der Vergleich mit in Datenbanken gespeicherten
Daten von früheren Frankierabdrucken nötig. Da diese aus Aufwandsgründen nur stichprobenartig
durchführbar sind, verbleibt eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß eine Fälschung nicht
entdeckt wird. Durch Einbeziehung des letzten Datenelementes, der Zieladresse, in
die kryptografische Verschlüsselung ist es möglich, ohne Heranziehung historischer
Daten allein durch Prüfung der auf dem Brief gedruckten Informationen eine Kopie als
Fälschung zu detektieren. In den USA wird eine Adresse weitgehend durch einen Zahlencode
den s.g. ZIP-Codes ausgedrückt. In seiner erweiterten Form als ZIP + 4 besteht er
aus 11 Digits, die es erlauben in vielen Fällen den Adressaten komplett zu bestimmen,
oder zumindest das Gebäude bzw. dessen unmittelbare Umgebung. Die 11 Digits werden
in für Postverteilanlagen maschinenlesbarer Form als Barcode auf den Briefumschlag
gedruckt. Die erfindungsgemäße Frankier-und Adressiermaschine druckt nun nicht nur
diesen Barcode in das Adreßfeld, sondern bezieht die durch die entsprechenden Digits
repräsentierte Adresse auch in die Verschlüsselung des Frankierabdruckes ein. Dabei
sind hinsichtlich einer Manipulation mittels Kopieren zwei Fälle zu unterscheiden:
a) Der Manipulateur benutzt einen autorisierten Originalfrankierabdruck eines Briefes
mit den im Frankierabdruck entsprechend kryptifizierten Daten und kopiert diesen Abdruck.
Er benutzt im Adreßfeld jene Zieladressen, an die er Briefe zu senden beabsichtigt.
Diese Zieladressen entsprechen aber nicht der im Frankierabdruck enthaltenen kryptografisch
verschlüsselten Zieladresse des Originalabdruckes. Dieser Widerspruch ist durch Gegenüberstellung
dieser beiden auf dem Briefumschlag enthaltenen Informationen seitens der prüfenden
Postbehörde feststellbar.
b) Der Manipulateur benutzt ebenso wie bei a) einen autorisierten Originalabdruck
und kopiert diesen. Im Unterschied zu a) verwendet er im Adreßfeld aber auch die gleiche
Adresse wie auf dem Originalbrief. Diese Kopie ist aus dem Vergleich der auf den Brief
gedruckten Daten nicht mehr verifizierbar. Allerdings ist sie wirtschaftlich wertlos,
denn die Kopie würde automatisch dem gleichen Empfänger zugestellt wie das Original.
Fälschungen mit kommerziellem Hintergrund, etwa bei der Versendung von Werbeinformationen
sind somit wirkungsvoll ausgeschlossen.
[0038] Die meisten Postbehörden weisen heute noch nicht einen so feinen Adreßcode auf wie
die US-Post. Beispielsweise wird in Deutschland von der DPAG zur Zeit ein Code mit
nur 5 Digits verwendet. ein solcher unscharfer Code ließe noch einen genügend großen
Spielraum für kommerzielle Fälschungen, z.B. bei Versendung von Werbematerial an verschiedene
Haushalte mit gleicher 5-stelliger Postleitzahl. Um auch für derartige Verhältnisse
das erfindungsgemäße Gerät einsetzen zu können, ist folgendes denkbar: Die Spezifizierung
wird erweitert durch Einbeziehung von Teilen der Empfängeradresse.
[0039] In einer ersten Variante wird dazu der Name des Empfängers oder Teile desselben benutzt.
Der Name ist in Form von alphabetischen Zeichen dargestellt. Für die kryptografische
Verschlüsselung werden diese in Zahlen gewandelt. Beispielsweise wird der Anfangsbuchstabe
des Empfängers (Personenname oder Unternehmensbezeichnung) herausgefiltert und ihm
eine Zahl entsprechend der Stellung des Buchstabens im lateinischen Alphabet zugeordnet.
Auch der weit verbreitete ASCII- Code kann dafür angewandt werden. Diese Zahl wird
nun an den Adreßcode (5-stellige Postleitzahl) angehangen und erweitert diesen um
zwei Digits. Zur Erhöhung der Sicherheit können auch weitere Buchstaben des Namen
gewandelt und einbezogen werden. Mit jedem weiteren Buchstaben verlängert sich der
Adreßcode um zwei Digits.
[0040] In einer zweiten Variante wird nicht der Empfängername zur Verlängerung des Adreßcodes
benutzt, sondern der Straßenname. Eine Sonderform wäre die Verwendung der Hausnummer,
weil in diesem Fall die Wandlung in ein numerisches Zeichen entfallen kann.
[0041] Mit vorliegender Erfindung wird sowohl der zukünftige Sicherheitsstandard der US-Post
(IBIP) erfüllt, als auch eine kostengünstige Kombination von Frankieren und Adressieren
ermöglich.
[0042] Für die mechanische Gestaltung der erfindungsgemäßen Lösung gibt es eine weitere
Ausführungsvariante. Dabei wird wieder davon ausgegangen, daß der Druckkopf schmaler
ist, als das zu bedruckende Feld. Dies macht eine Zerlegung des Druckvorganges in
mehrere Phasen nötig. In jeder Phase wird nur ein Streifen des gesamten Druckbildes
gedruckt. Der Ablauf entspricht dabei im Prinzip der ersten Ausführungsvariante. Zwischen
den Phasen wird der Duckkopf um die jeweilige Breite eines Druckstreifens verschoben.
Dazu ist in der Briefebene eine zweite zur ersten Bewegungseinrichtung orthogonal
angeordnete Bewegungseinrichtung vorgesehen. Um beim Überstreichen des freien Zwischenraumes
zwischen Frankierfeld und Adreßfeld Zeit zu sparen, werden die beiden Bewegungseinrichtungen
in einen Sondermodus geschaltet. Bei diesem ist die zweite Bewegungseinrichtung kontinuierlich
aktiviert bis die Druckposition für das Adreßfeld erreicht ist. Die erste Bewegungseinrichtung
wird solange still gesetzt. Um auch bei größeren Briefformaten den Adreßaufdruck an
die gewohnte Stelle plazieren zu können, ist die Dauer des Sondermodus an das vom
Kunden gewählte Briefformat geknüpft. Auch eine automatische Erfassung des Briefformates
mittels optischer Sensoren ist in einer Untervariante vorgesehen. Jedem Format ist
in diesem Fall eine bestimmte Breite des freien Mittelstreifens zugeordnet, was in
einem Speicher der Maschine hinterlegt ist. Der Sondermodus wird dann mittels dieser
gespeicherten formatspezifischen Werte gesteuert.
[0043] Falls die letzte Druckposition im ersten Feld (Adreßfeld) nicht mit der ersten Druckposition
im zweiten Feld (Frankierfeld) fluchtet, d.h. daß ein x-Versatz besteht, ist eine
kombinierte Bewegung entgegen der X/Y-Richtung besonders zeitsparend. Die beiden unabhängigen
Antriebe werden dazu gemäß bekannter trigonometrischer Beziehungen vom Mikroprozessor
angesteuert.
[0044] Zur weiteren Beschleunigung des Druckvorganges kann die Druckphase selbst noch einmal
in zwei Unterphasen geteilt werden. In der ersten Unterphase bewegt sich der Druckkopf
längs des Briefes und druckt die obere Hälfte des zu druckenden Streifens. Am Ende
dieser Unterphase wird der Druckkopf in orthogonaler Richtung um die Hälfte der Breite
des Druckstreifens verschoben und die Bewegungsrichtung des Druckkopfes längs des
Briefes wird um 180° gedreht. Während dieser zweiten Unterphase wird der untere Teil
des Druckstreifens gedruckt.
[0045] Die erfindungsgemäße Maschine wird in folgender Weise benutzt. Der zu frankierende
Brief wird manuell in den vorgesehenen Schlitz bis zu einem Anschlag eingeführt. Die
besagten Sensoren erfassen dessen Anwesenheit. Die Maschine wird in einen ersten Modus
geschaltet. Dies kann der Frankiermodus, aber auch der Adreßmodus sein (im Folgenden
wird angenommen der Adreßmodus). Der Kunde wird aufgefordert die Adresse einzugeben.
Dies Adresse kann über eine Tastatur , mit der das erfindungsgemäße Gerät ausgerüstet
ist, eingegeben werden, oder auch über einen mit dem Gerät über eine serielle Schnittstelle
verbundenen PC. Nach Abschluß dieser Eingabe wird der Kunde aufgefordert den Frankierwert
einzugeben. In einer Komfortvariante ist die Maschine auch in der Lage das Porto aus
anderen Daten, wie Gewicht, Größe und Versandart in bekannter Weise zu berechnen.
Die Adreßdaten werden zusammen mit anderen sicherheitsrelevanten Daten, wie Frankierwert,
Datum, Maschinennummer kryptografisch verschlüsselt und für den Druck im Frankierfeld
aufbereitet.
[0046] Nach Abrechnung des zu frankierenden Wertes wird der Druck frei gegeben. Zunächst
wird der Aufnahmeteller mit dem daraufliegenden Brief angehoben und der Brief gegen
die besagte Platte gedrückt. Durch diesen Andruck der zu bedruckenden Fläche gegen
eine starre ebene Fläche werden die üblichen Unebenheiten gefüllten Briefe weitgehend
kompensiert. Der über den Ausnehmungen stehende Druckkopf erhält so einen nahezu gleichbleibenden
Abstand zu der zu bedruckenden Briefoberfläche unabhängig von der Dicke und Form des
Füllgutes des Briefes. Das ermöglicht den Einsatz eines preiswerten Ink Jet-Druckkopfes.
In einer anderen Variante kann der Brief auch unmittelbar nach Zuführung und vor Eingabe
von Daten in die Druckposition gebracht werden. Nachdem der Brief die Druckposition
eingenommen hat, wird der eigentliche Druckvorgang ausgelöst. Der Druckkopf kann dabei
zuerst das Frankierfeld oder auch zuerst das Adreßfeld bedrucken. Nach Beendigung
des Druckes wird der Aufnahmeteller abgesenkt und der Brief kann manuell entnommen
werden.
[0047] Der Vorteil eines Gerätes mit den erfindungsgemäßen Merkmalen liegt gegenüber der
klassischen Lösung mit getrennten Geräten zur Frankierung und Adreßbeschriftung im
geringeren Aufwand. Zukünftig werden im Markt der Postbearbeitung auch sogenannte
PC-Frankierer eingesetzt werden, wie sie z.B. in der US 5.625.694 beschrieben sind.
Es handelt sich dabei um Systeme, bei denen sowohl der Frankierabdruck als auch der
Adreßdruck mit einem standardmäßigen Bürodrucker allerdings nur auf ungefüllte Briefkuverte
aufgebracht werden. Gegenüber diesen Geräten weist die erfindungsgemäße Lösung einen
entscheidenden Vorteil auf: Der Aufdruck beider Informationen kann auf den bereits
gefüllten Briefumschlag erfolgen. Dieser gefüllte Umschlag kann zuvor gewogen und
auf diese Weise das erforderliche Porto genau bestimmt werden. Letzteres ist besonders
dann ein Vorteil, wenn die Füllung der Briefe mit unterschiedlichen Beilagen erfolgt
und eine Schätzung des Gewichtes, wie bei PC-Frankierern notwendig, zu ungenau ist.
[0048] Anhand der Figuren 1a und b wurden die Verfahrensschritte und ihre zeitoptimale Steuerung
bereits für eine bestimmte Reihenfolge der einzelnen JOBs erläutert. Alternativ ist
natürlich auch eine andere Reihenfolge möglich. Der Druckkopf befindet sich in der
Ausgangspositon zum Druck des Adreßfeldes. Das Anlegen eines Briefes wird durch die
Sensoren gemeldet. Der Bediener wird aufgefordert, die Zieladresse des Briefes einzugeben.
Die eingegebene Adresse wird mittels Display angezeigt. Die Gültigkeit der Eingabe
wird vom Bediener durch Betätigen einer ENTER-Taste bestätigt. Nach dieser Bestätigung
beginnt der Prozessor automatisch eine Adreßdatei zu durchsuchen. Diese Datei kann
beispielsweise in einer in die Maschine eingeführten Chipkarte gespeichert sein. Der
eingegebenen Adresse wird mittles dieser Datei ein Adreßkode z.B. ZIP-Code oder Postleitzahl
zugewiesen. Unabhängig von dieser im Hintergrund ablaufenden Aktion wird der Benutzer
aufgefordert, den Frankierwert einzugeben. In einer Komfortversion wird der Frankierwert
automatisch ermittelt. Der Bediener muß hierzu die den Frankierwert bestimmenden Daten
angeben, wie Briefformat, Briefgewicht und ggf. Versandart. Der eingegebene oder ermittelte
Frankierwert wird angezeigt und mit der ENTER-Taste vom Bediener bestätigt. Ohne Bestätigung
der Eingaben erfolgt keine Weiterverarbeitung.
[0049] Als nächstes wird das Druckbild für den Adreßdruck generiert. Die Aufbereitung des
Druckbildes erfolgt nach dem wysiwyg-Prinzip, d.h. der Abdruck entspricht der am Display
angezeigten Adresseingabe. Unmittelbar an die Druckbildgenerierung schließt sich der
Startbefehl für den Ausdruck an. Wird der Druck mit einem der Höhe des Adreßfeldes
entprechend breiten Druckkopf durchgeführt, wird für den Abdruck nur eine Bewegungsphase
erforderlich. Die dafür benötigte Zeit ist von der Druckgeschwindigkeit des Druckkopfes
und der Länge des Adreßfeldes abhängig. Diese Zeit liegt bei einer Druckgeschwindigkeit
von 100 mm/s und einer Adreßfeldlänge von 80 mm bei etwa 1 Sekunde. Während dieser
Zeit wird die Abbuchung des Frankierwertes vom Guthaben des Anwenders durchgeführt
und die entsprechend Aktualisierung der Register ascending, descending und accont
durchgeführt. Unmittelbar daran schließt sich die Generierung des visuell auswertbaren
Teiles des Frankierabdruckes an. Dazu gehören die grafischen Standardelemente wie
das Posthorn der DPAG und Daten wie das Datum und der Frankierwert. Sind diese Verfahrensschritte
ausgeführt, wird die Meldung für das Ende des Adreßdruckes abgewartet.
[0050] Ist der Adreßdruck beendet, wird unmittelbar danach der Druckkopf auf die Position
für den Frankierabdruck gesteuert. Um die Zeit für den diese Bewegung zu minimieren,
hat der Adreßdruck an der linken Seite des Adreßfeldes begonnen und somit an der rechten
Seite geendet. Aus dieser Position wird der Druckkopf nun auf die rechte Seite des
zu druckenden Frankierfeldes bewegt. Einschließlich dem Frankierdruck führt der Druckkopf
damit eine Bewegung aus, die einem spiegelverkehrten Z entspricht. Der Winkel der
Diagonale ist dabei abhängig von der Länge des zu bedruckenden Adreßfeldes und der
Länge des zu bedruckenden Frankierfeldes, sowie vom gewählten Briefformat. Zu diesem
Zeitpunkt verfügt jedenfalls die Maschine über alle Informationen, um über einfache
trigonometrische Funktionen den Druckkopf weg- und damit zeitoptimal in seine zweite
Druckposition zu steuern.
[0051] Werden für diese Bewegung die gleichen Antriebselemente wie für die Druckbewegung
selbst eingesetzt, benötigt der Druckkopf bei einem Standardbrief ca. 1 Sekunde bis
die neue Druckposition eingenommen ist. In dieser Zeit kann die Berechnung des maschinenlesbaren
Teils des Frankierabdruckes durchgeführt werden. Zunächst wird die digitale Unterschrift
ermittelt. In Übereinstimmung mit dem Information Based Indicia Programm der US-Post
wird auf den o.g. Datensatz der Secure Hash Algorithmus angewandt. Dieser Algorithmus,
beschrieben in FIPS PUB 180-1, erzeugt eine 160 bit-Information. Als nächstes wird
der jeder Maschine eigene Private Key aufgerufen. Mit dessen Hilfe wird die DSA Operation
auf die 160 bit-Information angewandt. Dieser Algorithmus, beschrieben in FIPS PUB
186, erzeugt zwei 160 bit-Informationen. Diese Informationen werden für den Druck
in zwei je 20 Bytes große Felder angeordnet. Anstelle des DSA- Algorithmus kann prinzipiell
auch ein anderer Kryptoalgorithmus treten, wie z.B. RSA.
[0052] Die digitale Unterschrift wird gemeinsam mit dem sie erzeugenden Datensatz in einen
maschinenlesabren Kode konvertiert. Da der Platz für eine solchen Abdruck, der gemeinasm
mit dem visuell auswertbaren Informationen gedruckt werden soll, begrenzt ist, kommt
vorzugsweise ein 2-dimensionaler Barkode zur Anwendung. Ein solcher Kode ist beispielsweise
der PDF 417, beschrieben in Technical Report Monograph 8, Symbol Technologies, April
1992. Hat der Druckkopf seine zweite Druckposition erreicht, beginnt der Ausdruck
des Frankierfeldes. Sind aufgrund der limitierten Breite des Druckkopfes mehrere Bewegungsphasen
des Druckkopfes erforderlich, um das gesamte Frankierfeld zu drucken, so wird mit
dem in der unteren Hälfte angeordneten 2-dimensionalen Barkode begonnen. Daran schließt
sich der Ausdruck des visuell auswertbaren Teiles des Frankierfeldes an. Ist das gesamte
Frankierfeld gedruckt, wird der Brief zur Entnahme frei gegeben und der Bediener erhält
die Aufforderung den Brief zu entnehmen.
[0053] Durch die mehrmalige Verschachtelung von Informationsprozessen und Bewegungsprozessen
wird ein insgesamt zeitoptimaler Ablauf erreicht. Im Vergleich zu einer rein linearen
Arbeitsweise liegt die erreichbare Beschleunigung etwa beim Faktor zwei. Rechnet man
noch die Zeit für das einmalige Anlegen und Entfernen des Briefes hinzu, wird offensichtlich,
daß die Frankier- und Adressiermaschine im Vergleich zu zwei getrennt arbeitenden
Spezialmaschinen nicht nur in der Anschaffung billiger ist, sondern vor allem sehr
viel zeitsparender arbeitet. Eine Standalone-Frankiermaschine ohne die Fähigkeit,
auch die Adresse zu drucken, welche aber künftige Sicherheitsanforderungen erfüllen
soll, müßte aber die bereits auf die Briefe aufgedruckten Adressen scannen, weil ein
sicherer Frankierabdruck die Verarbeitung dieser Adreßinformation erfordert.
[0054] Die beiden Teile des Schlüsselpaares, der private Schlüssel und der öffentliche Schlüssel,
werden vom Hersteller der Frankier- und Adressiermaschine erzeugt. Der private Schlüssel,
welcher zur Bildung der digitalen Signatur für jeden Frankierabdruck verwendet wird,
ist in einem sicherem Speicher, vorzugsweise im Sicherheitsmodul der Maschine verwahrt.
Der öffentliche Schlüssel, welcher der Verifikation der digitalen Signatur durch eine
Prüfeinrichtung des Postbeförderers in einer Auswertestelle dient, wird in einer Datenbank
gespeichert. Diese kann vom Hersteller betrieben werden und die Prüfeinrichtung lädt
sich bei Bedarf den öffentlichen Schlüssel herrunter. Alternativ sendet der Hersteller
den öffentlichen Schlüssel gleich an eine Datenbank, welche unter Verwaltung der Prüfeinrichtung
steht. Die Zuordnung der zueinander passenden Schlüssel des Schlüsselpaares kann beispielsweise
über eine Maschinenseriennummer bzw. Gerateldentifikationsdaten (Device-ID) erfolgen.
[0055] Es ist für eine Auswertung in einer Auswertestelle vorgesehen, daß alle auf das Poststück
aufgedruckten Daten zentral gespeichert werden. In dem Postamt kann die eingelieferte
Post unter Mitwirkung der zentral gespeicherten Daten daraufhin überprüft werden,
ob Kopien eines Abdruckes in Fälschungsabsicht benutzt werden. Zu jedem eingelieferten
Poststück kann ein Eintrag in der zentralen Datenbank in einem besonderen Bereich
vorgenommen werden. Ein doppelter Eintrag in der Datenbank deutet dann auf einen gefälschten
Abdruck hin. Durch die Verknüpfung der Postempfängeradresse mit dem Postwert und Stückzahl
über die Signatur, ist es getrennt voneinander unmöglich, eines der beiden Postempfängeradresse
bzw. Postwert für Manipulationzwecke zu kopieren.
[0056] Es ist weiterhin vorgesehen, daß ein jedes Schlüsselpaar, bestehend aus einem privaten
Schlüssel und einem öffentlichen Schlüssel, zeitlich limitiert gültig ist und plötzlich
zu einem bestimmten Datum und Uhrzeit von der Datenzentrale gewechselt werden kann.
Die zeitlichen Abstände des Wechselns ergeben sich entsprechend dem aktuell erreichten
Fortschritten bei modernen Analyseverfahren, beispielsweise der differenziellen Kryptoanalyse,
und sind so bemessen, daß ein Angriff auf die Sicherheit des Systems mit hoher Wahrscheinlichkeit
scheitern muß.