DE2924325A1 - Verfahren und vorrichtung zur geheimen kennzeichnung und auswertung maschinenlesbarer datentraeger - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zur geheimen kennzeichnung und auswertung maschinenlesbarer datentraeger

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DE2924325A1 DE19792924325 DE2924325A DE2924325A1 DE 2924325 A1 DE2924325 A1 DE 2924325A1 DE 19792924325 DE19792924325 DE 19792924325 DE 2924325 A DE2924325 A DE 2924325A DE 2924325 A1 DE2924325 A1 DE 2924325A1
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    • Y10S283/00—Printed matter
    • Y10S283/904—Credit card

Description

VON KREISLER SCHÖNWALD EISHOLD FUES VON KREISLER KELLER SELTING WERNER
Anmelder
Hermann Stockburger Kirnachweg 7 7742 St.Georgen
PATENTANWÄLTE Dr.-ing. von Kreisler 11973
Dr.-Ing. K. Schönwald, Köln Dr.-Ing. K. W. Eishold, Bad Soden Dr. J. F. Fues, Köln Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln Dipl.-Ing. G. Selting, Köln Dr. H.-K. Werner, Köln
DEICHMANNHAUS AM HAUPTBAHNHOF
D-5000 KÖLN 1
13. Juni 1979 Sg/En
Verfahren und._Vorrichtung_ζur_2§heimen_iS§ 2222Ϊ222222 und_Auswertung_maschinenlesbarer Datenträger
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur geheimen Kennzeichnung und Auswertung maschinenlesbarer Datenträger, die mindestens eine Informationsspur oder ein Informationsfeld aufweisen, bei welchem bei der Kennzeichnung mindestens ein individueller Parameter des Datenträgers in eine Kennzahl umgesetzt wird, die in kodierter Form auf den Datenträger aufgezeichnet wird, und derselbe Parameter bei der Auswertung ermittelt und die nach ihm erzeugte Kennzahl mit der dekodierten Kennzahl verglichen wird.
Mit der zunehmenden Verbreitung von Ausweiskarten, Scheckkarten, Schlüsselkarten usw. wird es immer wichtiger, derartige Karten gegen Mißbrauch und Fälschung
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Sr
zu sichern. Es ist bekannt, in Kennkarten einen Informationsträger einzubetten, der in digitaler Form eine alphanumerische Kartennummer enthält (CH-PS 554.574). Die Kartennummer wird außerdem zwischen Teile der Hauptinformation eingeschoben, die auf eine Hauptinformationsspur aufgezeichnet wird. Auf der Hauptinformationsspur befindet sich also eine Mischinformation aus der Hauptinformation und der Kärtennummer. Die Kartennummer ist in der Hauptinformation versteckt und kann nur schwer erkannt werden. ■ Bei der Echtheitsprüfung der Kennkarten wird aus der Hauptinformationsspur die Kartennummer herausgefiltert und mit der auf dem zusätzlichen Informationsträger stehenden festen Kartennummer verglichen. Nur bei Koinzidenz der festen Kartennummer mit der auf der Informationsspur versteckt angeordneten Kartennummer wird die Echtheit der Kennkarte bestätigt.. Auf diese Weise ist es unmöglich, beispielsweise auf eine Magnetspur einer Kennkarte aufgezeichnete Information durch Duplizierung auf die lnformationsspur einer anderen Kennkarte zu übertragen, ohne daß dies als Fälschung erkannt wird. Die Kennkarten unterscheiden sich nämlich durch die eingebetteten festen Informationsträger, die unterschiedliche-Kartennummern aufweisen.
Bei einem weiteren bekannten Identifikationsverfahren (DE-OS 28.02 430) ist auf einer Kennkarte eine individuelle Information unveränderbar gespeichert. Bei der Erstellung der Kennkarte wird die auf der Karte vorhandene permanente Information mit einer geheimen Schlüssel in forma tion verknüpft und auf der Informationsspur der Karte aufgezeichnet. Bei der Prüfung der Kennkarte
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wird aus ausgewählten Teilen der permanenten Information und der geheimen Schlüsselinformation eine Prüfinformation gebildet und auf Übereinstimmung mit der auf der Karte gespeicherten permanenten Information geprüft.
Bei den bekannten Verfahren erfolgt lediglich eine Einschachtelung der auf dem Datenträger fest angebrachten Information in die Nutzinformation. Durch Vergleich mehrerer Kennkarten kann unter Umständen die Art der Verschachtelung festgestellt werden. Aus diesem Grunde sehen die bekannten Verfahren zusätzlich eine komplizierte Technologie für die Kartenherstellung vor, um Fälschungen bereits bei der Erstellung der Datenträger vorzubeugen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art anzugeben, das ein '~r' " i-'^ß an Fälschungssicherheit durch die "r... -\~..: "■"-rr.-.ohJ.vsselung gewährleistet, so ϊΗ:ί das Kartenmat- rial öexbst kein aufwendiges Herstel-•\"verfaliren erfordert.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Verarbeitung der Kennzahl nach einer eindeutig reversiblen arithmetischen Vorschrift erfolgt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise die Kennzahl bei der Kodierung mit einem bestimmten Faktor multipliziert und bei der Dekodierung durch den selben Faktor dividiert werden. Auch eine Addition bzw. Subtraktion ist möglich. Eine Erhöhung der Fälschungssicherheit kann auch dadurch erzielt werden, daß einzelne Teile der Kennzahl,bzw. einzelne Ziffern, nach
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unterschiedlichen arithmetischen Vorschriften verarbeitet werden. So können einzelne Ziffern oder Zifferngruppen der Kennzahl mit anderen Faktoren multipliziert werden als andere Ziffern oder Zifferngruppen. Zusätzlich ist auch eine Einschachtelung der kodierten Kennzahl in die Nutz information möglich.
Die aufzuzeichnende Nutz information kann in derselben Weise kodiert und aufgezeichnet werden wie die Kennzahl. Auf diese Weise findet eine Verschlüsselung der Nutzinformation statt, die ohne Kenntnis der Verarbeitungsvorschrift nicht zu entschlüsseln ist. Die Nutzinformation ist also nicht nur durch unbefugte übertragung auf eine andere Kennkarte gesichert, sondern auch gegen Entschlüsselung der Nutzinformation. Dies kann beispiels- weise bei Scheckkarten wichtig sein, bei denen die Informationsspur neben anderen Daten auch den Kontostand des Inhabers trägt. Wenn die Kontokarte in fremde Hände gelangt, ist sichergestellt, daß der Kontostand nicht ohne Kenntnis der speziellen Rechenvorschrift entschlüs-0 seit werden kann.
Der kartenspezifische individuelle Parameter kann in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung eine Verarbeitungsvorschrift enthalten. Während das gesamte System eine Fülle arithmetischer Verarbeitungsvorschriften zuläßt, gibt der individuelle Parameter jeweils eine ganz bestimmte ausgewählte Verarbeitungsvorschrift an, nach der die Verschlüsselung und auch die Entschlüsselung der Kennzahl und ggf. der Nutζinformation erfolgt. Die Verarbeitungsvorschrift selbst ist in kodierter Form,
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beispielsweise als "Verarbeitungsvorschrift Nr. 6" auf dem Datenträgermaterial enthalten, so daß ein Fälscher keine Angaben über die spezielle Durchführung der Verarbeitungsvorschrift erhalten kann. Der Datenträger enthält also in fester Form sowohl die Kennzahl als auch die arithmetische Verarbeitungsvorschrift, nach der diese Kennzahl zu kodieren ist, um auf die variable Informationsspur aufgezeichnet zu werden. Das erstmalige Aufzeichnen der kodierten Kennzahl auf die variable Informationsspur erfolgt beim Ausstellen oder "Laden" der Kennkarte. Hierbei ermittelt ein Lesegerät den individuellen Parameter und teilt ihn auf in die Rechenvorschrift und die Kennzahl. Die Kennzahl wird entsprechend der .Rechenvorschrift verarbeitet und als Mischinformation zusammen mit der Nutzinformation auf die variable Informationsspur aufgezeichnet.
Eine Kennzeichnungsvorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine Lesevorrichtung zur Ermittlung des individuellen Parameters des Datenträgers jeweils die Kennzahl an eine Kodiereinrichtung und eine Kodeinformation an eine Steuereinrichtung abgibt, die mehrere Rechenvorschriften enthält, daß die Steuereinrichtung eine der Kodeinformation entsprechende Rechenvorschrift an die Kodiereinrichtung zur Verarbeitung der Kennzahl abgibt und daß die Kodiereinrichtung eine Schreibvorrichtung zur Beschriftung der Informationsspur bzw. des Informationsfeldes steuert.
Die Rechenvorschrift, nach der die Kodierung der Kennzahl erfolgt, ist somit in dem individuellen Parameter
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des Datenträgers enthalten und sie kann von Datenträger zu Datenträger unterschiedlich sein. Dies erschwert die unbefugte Beschriftung der Datenträger, die ohne eine spezielle Kennzeichnungsvorrichtung, die eine entsprechende Kodiereinrichtung enthält, nicht möglich ist.
Ferner ist eine Sicherung der Roh-Datenträger dadurch möglich, daß in der Kennzeichnungsvorrichtung eine Abtastvorrichtung zur Erkennung der Lage oder Erstreckung einer Identitätsmarke auf dem Datenträger vorgesehen ist, daß die Lager oder Erstreckung der Identitätsmarke in einen Digitalwert umgesetzt wird, der zusammen mit der von der Lesevorrichtung ermittelten Kennzahl einem Komparator zugeführt und auf Übereinstimmung mit der Kennzahl geprüft wird. In diesem Fall muß die Lage oder Erstreckung der Identitätsmarke mit der jeweiligen Kennzahl, die in digitaler Form an dem Datenträger angebracht ist, übereinstimmen. Da die Identitätsmarke bereits auf den Ron-Datenträgern angebracht wird, können diese, auch wenn die Aufzeichnungsspur noch nicht beschrittet ist, auf Echtheit überprüft werden. Hinsichtlich des Kartenmaterials und der Herstellungstechnologie der Karten werden keine besonderen Anforderungen gestellt, so daß die Rohkarten konstengünstig hergestellt werden können. Die Herstellung der Identitätsmarke kann auf drucktechnischem Wege erfolgen.
Eine Auswertevorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Lesevorrichtung zur Ermittlung des individuellen Parameters des Datenträgers jeweils die
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Kennzahl an einen Eingang eines Komparators und die Kodeinformation an einen Steuereingang eines Dekodierers abgibt, daß eine die Informationsspur bzw. das Informationsfeld abtastende zweite Lesevorrichtung die kodierte Kennzahl dem Eingang des Dekodierers zuführt und daß der Ausgang des Dekodierers mit dem zweiten Eingang des Komparators verbunden ist. Auf diese Weise wird die Übereinstimmung der fest auf dem Datenträger angebrachten Kennzahl mit der dekodierten Kennzahl der Informationsspur geprüft.
Die Auswertevorrichtung kann ferner eine Abtastvorrichtung zur Erkennung der Lage oder Erstreckung einer Identität smarke auf dem Datenträger aufweisen, wobei die Lage oder Erstreckung der Identitätsmarke in einen Digitalwert umgesetzt wird, der zusammen mit der von der ersten Lesevorrichtung ermittelten Y-*. :aM einem dritten Eingang des Komparator· zugeführt und auf Übereinstimmung mit der Kennzahl geprüft wird.
Auf diese Weise wird in der Auswertevorrichtung nicht nur überprüft, ob die Kennzahl in kodierter Form auf der variablen Informationsspur enthalten ist, sondern auch, ob der Ron-Datenträger echt ist. Eine solche Auswertevorrichtung liefert also zwei Echtheitskriterien.
Im folgenden wird unter Bezugnahme auf die Figuren ein bevorzugtes Ausführungsbexspxel der Erfindung näher erläutert.
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Es zeigen:
Figur 1 das Schema der Beschriftung eines Roh-Datenträgers,
Figur 2 das Schema einer Auswertevorrichtung,
Figur 3 einen im Datenträger enthaltenen Lochstreifen und
Figur 4 die Aufzeichnung auf der Informationsspur des Datenträgers.
Der Datenträger besteht bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einer Kennkarte 10, bei der es sich beispielsweise um eine Kontokarte oder Scheckkarte handeln kann, die in Verbindung mit Waren- oder Dienstleistungsautomaten benutzt wird und bei der der Inhalt einer magnetischen Informationsspur 11 maschinell gelesen werden kann. Die Kennkarte 10 enthält einen eingearbeiteten Lochstreifen 12, der masv_l^;iell abgetastet werden kann. Der Lochstreifen 12 ist von außen r- icht sichtbar, sondern durch Deckschichten abgedeckt. Diese Deckschichten sind für bestimmte Strahlung, für die der Lochstreifen 12 undurchlässig ist, durchlässig.
Die erste Lochreihe 13 des Lochstreifens 12 ist an allen Lochstellen gelocht, was einem Signal für den Anfang des Lochstreifens entspricht. Anschließend an die Lochreihe 13 enthält der Lochstreifen 12 eine Reihe von Lochreihen KZ, in denen eine numerische Kennzahl gelocht ist. In
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einem weiteren Bereich RV des Lochstreifens dienen die Lochreihen zur Kennzeichnung einer bestimmten Rechenvorschrift und schließlich enthält.der Lochstreifen in einem Bereich PZ Prüfzahlen, in denen beispielsweise durch Lochung festgelegt wird, ob die Summe der Löcher der vorhergehenden Lochreihen gerade oder ungerade ist, eine Quersummenbildung erfolgt o.dgl.
Beim erstmaligen Beschriften der Magnetspur 11 bzw. beim Laden der Kennkarte 10 wird die Kennkarte 1G In ein Gerät eingeführt, das eine Lesevorrichtung 14 für den Lochstreifen 12 enthält. In der Lesevorrichtung werden die Kennzahl KZ und die Rechenvorschrift RV ermittelt und voneinander getrennt. Die Kennzahl KZ wird einer Kodiereinrichtung 15 und die Rechenvorschrift RV einer Steuereinrichtung 16 für die Kodiereinrichtung 1.5 zugeführt. Die Steuereinrichtung 16 enthält zahlreiche Rechenvorschriften, die durchnumeriert sind. Das Signal RV gibt die Nummer einer bestimmten Rechenvorschrift an. RechenvorSchriften, die in der Steuereinrichtung 16 enthalten sind, lauten beispielsweise "multipliziere mit 5", "addiere 65" oder "multipliziere mit 7 und addiere 24". Die Steuereinrichtung 16 veranlaßt, daß die Kennzahl KZ entsprechend der durch den Wert RV vorgegebenen Rechenvorschrift verarbeitet wird. Sie gibt eine kodierte Kennzahl KKZ an eine magnetische Schreibvorrichtung 17 aus, die die kodierte Kennzahl KKZ auf die magnetische Informationsspur 11 aufzeichnet.
Zur Sicherung der Kennkarte 10 gegen Nachahmung befindet sich auf der Kennkarte eine aufgedruckte Identitäts-
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marke 18. Die Identitätsmarke 18 besteht im vorliegenden Fall aus einem rechteckigen Feld, dessen Länge in bestimmter Beziehung zu der Kennzahl KZ steht. In dem Gerät wird beim Durchlauf der Kennkarte 10 die Länge der Identitätsmarke 18 von einer weiteren Lesevorrichtung 19 festgestellt und in einen numerischen Wert umgesetzt. Dieser numerische Wert wird einem Komparator 20 zugeführt, der außerdem die Kennzahl KZ empfängt. Nur wenn der numerische Wert der Identitätsmarke 18 der Kennzahl KZ entspricht, wird von dem Komparator ein Schalter 21, der in die zu der magnetischen Schreibvorrichtung 17 führende Signalleitung geschaltet ist, geschlossen, so daß nur bei Koinzidenz der Länge der Identitätsmarke mit der Kennzahl KZ eine Einspeicherung von Daten auf die Magnetspur 11 und somit ein "Laden" der Kennkarte 10 erfolgen kann. Außer der kodierten Kennzahl KKZ wird auf die Informationsspur 11 beispielsweise die Kontonummer des Kunden, die Bankleitzahl·, das Guthaben des Kunden, der Gültigkeitszeitraum und das Herstellungsdatum der Kennkarte 10 aufgezeichnet. Bei der nachfolgenden Benutzung der Kennkarte kann das Guthaben jeweils um bestimmte Kaufbeträge vermindert und neu aufgezeichnet werden. Die Daten, die außer der kodierten Kennzahl KKZ auf die Magnetspur 11 aufgezeichnet werden, werden ebenfalls entsprechend der Rechenvorschrift RV kodiert, so daß sie nur anhand der auf dem Lochstreifen 12 aufgezeichneten Daten KZ und RV, die einen individue^en Parameter bilden, entschlüsselt werden können, und auch dies nur mit einer Steuereinrichtung, die die gleiche Zuordnung der einzelnen RechenvorSchriften zu den Signalen RV aufweist wie die Steuereinrichtung 16.
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Figur 2 zeigt eine Auswertevorrichtung, die in Verkaufsoder Dienstleistungsautomaten, die mit der Kennkarte 10 betrieben werden können, enthalten ist. Die Darstellung in der Zeichnung ist dabei auf diejenigen Baugruppen beschränkt, die für die Erkennung der Echtheit der Kennkarte erforderlich sind. Diejenigen Baugruppen, mit denen die Verarbeitung der entschlüsselten Nutzinformation erfolgt, sind nicht dargestellt.
Die Auswertevorrichtung enthält eine erste Lesevorrichtung 25, die in gleicher Weise ausgebildet ist wie die Lesevorrichtung 14 und die auf dem Lochstreifen 12 enthaltenen Daten liest. Die Lesevorrichtung 2 5 unterscheidet zwischen der Kennzahl KZ, die einem Komparator 2 6 zugeführt wird, und der Rechenvorschrift RV, die an den Steuereingang eines Dekodierers 27 gelegt wird. Der Eingang des Dekodierers 27 ist an eine zweite Lesevorrichtung 28 angeschlossen, die die Daten der Informationsspur 11 liest. In dem Dekodierer 27 wird die kodierte Kennzahl KKZ entsprechend der Rechenvorschrift RV dekodiert und anschließend dem Komparator 26 zugeführt. Dieser prüft die Koinzidenz des Ausgangssignals des Dekodierers 27 mit der Kennzahl KZ.
Eine Abtasteinrichtung 29 tastet die Länge der Identitätsmarke 18 ab und setzt sie in einen numerischen Wert um. Die Abtastvorrichtung 29 ist in gleicher Weise ausgebildet wie die Abtastvorrichtung 19 in Figur 1. Das Ausgangssignal der Abtastvorrichtung 29 wird ebenfalls dem Komparator 26 zugeführt und dieser erkennt die Echtheit der Kennkarte 10 nur dann an, wenn alle seine
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drei Eingangssignale einander gleich sind. Wenn dies der Fall ist, werden nachfolgend die weiteren Ausgangssignale, die der Dekodierer 27 entsprechend der Rechenvorschrift RV liefert, über eine Leitung 30 einer Registrier- oder Recheneinrichtung zugeführt, die die Auswertung der auf der Informationsspur 11 enthaltenen Nutz information vornimmt. Sind die drei Eingangssignale des Komparators 26 einander nicht gleich, dann werden keine Signale an Leitung 30 abgegeben.
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Claims (8)

  1. Ansprüche
    ( 1./ Verfahren zur geheimen Kennzeichnung und Auswertung maschinenlesbarer Datenträger, die mindestens eine Informationsspur oder ein Informationsfeld aufweisen, bei welchem bei der Kennzeichnung mindestens ein individueller Parameter des Datenträgers in eine_Kennzahl umgesetzt wird, die in kodierter Form auf den Datenträger aufgezeichnet wird, und derselbe Parameter bei der Auswertung ermittelt und die nach ihm erzeugte Kennzahl mit der dekodierten Kennzahl verglichen wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung der Kennzahl nach einer eindeutig reversiblen arithmetischen Vorschrift erfolgt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verarbeitung der Kennzahl durch eine der vier Grundrechenarten Addition, Subtraktion, Multiplikation oder Division mit mindestens einer Kon-: stanten erfolgt.
  3. 3r Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufzuzeichnende Nutζinformation in derselben Weise kodiert und aufgezeichnet wird wie die Kennzahl.
  4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der individuelle Parameter eine Verarbeitungsvorschrift enthält.
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  5. 5. Kennzexchnungsvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lesevorrichtung (14) zur Ermittlung des individuellen Parameters des Datenträgers jeweils die Kennzahl (KZ) an eine Kodiereinrichtung (15) und eine Kodeinformation (RV) an eine Steuereinrichtung (16) abgibt, die mehrere RechenvorSchriften enthält, daß die Steuereinrichtung (16) eine der Kodeinformation (RV) entsprechende Rechenvorschrift an die Kodiereinrichtung (15) zur Verarbeitung der Kennzahl (KZ) abgibt und daß die Kodiereinrichtung (15) eine Schreibvorrichtung (17) zur Beschriftung der Informationsspur (11) bzw. des Informationsfeldes steuert.
  6. 6. Kennzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine /abtastvorrichtung '19) zur Erkennung der Lage oder F-ε -sckur.j e:\ner Identitätsmarke (18) auf dem Datenträger (10) vorgesehen ist, c"!aß die Lage oder Erstreckung der Identitätsmarke (18) .a \n^n Digitalwert umgesetzt wird, der zusammen mit der von der Lesevorrichtung (14) ermittelten Kennzahl (KZ) einem Komparator (20) zugeführt und auf Übereinstimmung mit der Kennzahl geprüft wird.
  7. 7. Auswertevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Lesevorrichtung (25) zur Ermittlung des individuellen Parameters (KZ, RV) des Datenträgers (11) jeweils die Kennzahl (KZ) an einen Eingang eines Komparators (26) und die Kodeinformation (RV) an einen Steuereingang eines Dekodierers (27) abgibt, daß eine die Informationsspur (11)
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    bzw. das Informationsfeld abtastende zweite Lesevorrichtung (28) die kodierte Kennzahl (KZ) dem Eingang des Dekodierers (27) zuführt und daß der Ausgang des Dekodierers (27) mit einem zweiten Eingang des Komparator s (26) verbunden ist.
  8. 8. Auswertevorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Abtastvorrichtung (29) zur Erkennung der Lage oder Erstreckung einer Identitätsmarke auf dem Datenträger (10) vorgesehen ist und daß die
    Lage oder Erstreckung der Identitätsmarke (18) in einen Digitalwert umgesetzt wird, der einem dritten Eingang des Komparators (26) zugeführt und auf Übereinstimmung mit der Kennzahl (KZ) geprüft wird.
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