DE2457027A1 - PROCEDURE FOR PROGRAMMING ARRANGEMENTS FOR GENERATING RANDOM BINARY STRINGS - Google Patents

PROCEDURE FOR PROGRAMMING ARRANGEMENTS FOR GENERATING RANDOM BINARY STRINGS

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DE2457027A1 DE19742457027 DE2457027A DE2457027A1 DE 2457027 A1 DE2457027 A1 DE 2457027A1 DE 19742457027 DE19742457027 DE 19742457027 DE 2457027 A DE2457027 A DE 2457027A DE 2457027 A1 DE2457027 A1 DE 2457027A1
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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK/Wgr/köLicentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK / Wgr / kö

BK 73/80BK 73/80

Verfahren zum Programmieren von Anordnungen zum Erzeugen zufallsähnlicher BinärzeichenfolgenMethod for programming arrangements for generating random binary character strings

Zufallsähnliche Binärzeichenfolgen werden in der neuzeitlichen Informationstechnik für vielfältige Zwecke verwendet; z.B. als Rauschsignale, als Prüfsignale für Übertragungsstrecken, als Schlüsseltext zur Verschlüsselung von Informationen. Random binary strings are used in modern information technology for a variety of purposes; e.g. as noise signals, as test signals for transmission lines, as ciphertext for encrypting information.

Für die letztgenannten Anwendungsfälle werden zufallsähnliche Binärzeichenfolgen extrem langer Periode gefordert, die sich mit Hilfe eines Programmes gleichzeitig, also phasenstarr am Sende- und am Empfangsort bilden lassen.For the latter use cases, random binary strings of extremely long periods are required, which can be created with the help of a program at the same time, i.e. phase-locked at the sending and receiving locations.

4/08^7., v. " 2 "4/08 ^ 7., V. " 2 "

■■^ 2 —■■ ^ 2 -

Es ist vorauszusetzen, daß Anordnungen zum wiederholbaren Erzeugen zufallsähnlicher Binärzeichenfolgen den daran Interessierten bekannt sind· Ist die Periodendauer der von einer solchen Anordnung gelieferten Binärzeichenfolge extrem lang, so kann in manchen Fällen allein die fallweise einzustellende Ausgangsstellung einen ausreichend hohen Grad der Sicherheit ergeben, und die Ausgangsstellung wäre dabei der geheimzuhaltende Schlüssel.It is assumed that arrangements for the repeatable generation of random binary character strings the interested parties are known · Is the period of the delivered by such an arrangement Binary string extremely long, so in some cases only the starting position to be set on a case-by-case basis can be used result in a sufficiently high level of security, and the starting position would be the one to be kept secret Key.

Die Ausgangsstellung wird bei einigen der bekannten Verfahren durch einen aus zwei Teilen bestehenden Schlüssel festgelegt, wobei ein Grundschlüssel von Zeit zu Zeit, der Zusatzschlüssel beispielsweise vor dem Beginn des Übertragene einer neuen Nachricht gewechselt wird. So wurde z.B. in der DT-AS 1 237 366 vorgeschlagen, den Anfangszustand von Schlüsselimpulsgeneratoren in Abhängigkeit vom Ergebnis der Mischung einer ersten mit einer zweiten Zustandsinformation einzustellen. Dazu ist die erste Zustandsinformation sende- und empfangsseitig gespeichert, die zweite wird sendeseitig bestimmt und unverschlüsselt zur Empfangsseite übertragen. Das in Spalte 7 ab Zeile 45 beschriebene und in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Schlüsselimpulsgenerators liefert eine allein vom Anfangszustand abhängige Binärzeichenfolge als Ausschnitt aus einer einzig möglichen Binärsseichenfolge mit langer Periode. Bei einemIn some of the known methods, the starting position is established by one consisting of two parts Key set, with a basic key from time to time, the additional key, for example, before the start of the transmitted message is changed. For example, it was proposed in DT-AS 1 237 366, depending on the initial state of key pulse generators from the result of the mixture of a first and a second piece of state information. Is to the first status information is stored on the transmit and receive side, the second is determined on the transmit side and transmitted unencrypted to the receiving end. That described in column 7 from line 45 and shown in FIG Embodiment of a key pulse generator supplies one that is solely dependent on the initial state Binary string as an excerpt from a single possible binary string with a long period. At a

- 3 BK 73/80- 3 BK 73/80

609824/0837609824/0837

solchen Verfahren führen untereinander ähnliche Zustandsinformationen auch zu untereinander ähnlichen Binärzeichenfolgen, die das Entziffern erleichtern. Das mögliche Ausschließen einer Anzahl bestimmter Zustandsinformationen, die untereinander ähnliche Binärzeichenfolgen ergeben wurden, verringert die Anzahl der erzeugbaren verschiedenen Binärzeichenfolgen und würde sehr umständliche Vorschriften für das Erstellen der Schlüssel erfordern.such procedures lead to similar status information to one another also to binary strings that are similar to one another, which make deciphering easier. The possible exclusion of a number of certain pieces of state information that are binary strings that are similar to one another reduces the number of different binary strings that can be generated and would require very cumbersome rules for creating the keys.

Bei den vorbekannten Verfahren und Schaltungen ist das Gesetz für das Bilden von Binärzeichenfolgen allein durch den starren Schaltungsaufbau gegeben.In the previously known methods and circuits, the law for the formation of binary character strings is alone given by the rigid circuit structure.

Die zu der Erfindung führende Aufgabe war es, ein Verfahren zum Programmieren von Anordnungen zum Erzeugen zufallsähnlicher Binärzeichenfolgen anzugeben, durch welches eine Vielzahl voneinander unabhängiger Binärzeichenfolgen zum Verschlüsseln von Informationen zur The object leading to the invention was to provide a method for programming arrangements for generating random binary character strings by means of which a plurality of mutually independent binary character strings for encrypting information

Verfügung gestellt werden kann.Can be provided.

f.f.

Die Voraussetzung für die wechselnde Anwendung verschiedener Bildungsgesetze, der Aufbau der Anordnung mit mehreren parallel und/oder in Reihe geschalteten Stufen, wobei jede Stufe eine zufallsähnliche Binärzeichenfolge kürzerer Periode liefern kann, ist bei Anordnungen zumThe prerequisite for the changing use of different Education laws, the structure of the arrangement with several levels connected in parallel and / or in series, whereby each stage can supply a random-like binary character sequence of shorter period, is in arrangements for

BK 73/80 - h - .BK 73/80 - h -.

609824/0 8 37609824/0 8 37

Erzeugen von zufallsähnlichen Binärzeichenfolgen extrem langer Perioden im allgemeinen gegeben.Generating random-like binary strings of extremely long periods is generally given.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Programmieren mehrstufiger Anordnungen zum wiederholbaren Erzeugen zufallsähnlicher Binärzeichenfolgen unter Verwendung eines Grundschlüsselwortes und eines fallweise wechselnden Zusatzschlüsselwortes ist dadurch gekennzeichnet, daß das Grundschlüsselwort bestimmend ist für den Anfangszustand der einzelnen Stufen der Anordnung, und daß das Zusatzschlüsselwort in Verbindung mit dem Grundschlüsselwort einen die Verknüpfungen innerhalb der einzelnen Stufen und zwischen den Stufen steuernden Bildungsschlüssel erstellt.The inventive method for programming multi-stage arrangements for the repeatable generation of random ones Binary strings using a basic keyword and one that changes on a case-by-case basis Additional keyword is characterized in that the basic keyword is decisive for the initial state of the individual stages of the arrangement, and that the Additional keyword in connection with the basic keyword unites the links within the individual Levels and education keys controlling between the levels are created.

Die durch verschiedene Bildungsschlüssel gesteuerte Anordnung ist gleichwertig einer Reihe verschiedener Zufallsgeneratoren, von denen fallweise immer nur einer verwendet wird.The arrangement controlled by different formation keys is equivalent to a number of different random number generators, of which only one is used on a case-by-case basis.

Das Grundschlüsselwort ist jedem Beteiligten bekannt und kann beispielsweise durch Wählschalter eingestellt oder aus Speichern wie Lochkarten, Lochstreifen oder Magnetspeichern in die Anordnung eingegeben und nach Verabredung von Zeit zu Zeit geändert werden.The basic keyword is known to everyone involved and can be set, for example, by means of a selector switch or from memories such as punch cards, punched strips or magnetic memories entered into the arrangement and entered by appointment be changed from time to time.

BK 73/80 - 5 -BK 73/80 - 5 -

609824/0837609824/0837

74570277457027

Das Zusatzschlüsselwort kann in bekannter Weise sendeseitig z.B. für jede zu übertragende Nachricht neu bestimmt oder durch einen Zufallsgenerator gebildet und unverschlüsselt zur Empfangsseite übertragen werden.The additional keyword can be redefined in a known manner on the sending side, e.g. for each message to be transmitted or generated by a random generator and transmitted unencrypted to the receiving end.

Wie beschrieben erstellt das Zusatzschlüsselwort in Verbindung mit dem Grundschlüsselwort als weiteres Schlüsselwort einen Bildungsschlüssel. Dazu können beispielsweise die einzelnen Zeichen des Zusatzschlüsselwortes entscheidend dafür sein, welche Zeichen aus dem Grundschlüsselwort entnommen und zum Bildungsschlüssel zusammengestellt werden, oder es können die Bildungsschlüsselzeichen gewonnen werden durch logische Verknüpfung von Zeichen des Grund- und des Zusatzschlüsselwortes.As described, the additional keyword creates a further keyword in conjunction with the basic keyword an education key. For example, the individual characters of the additional keyword can be decisive be in favor of which characters are taken from the basic keyword and combined to form the education key, or the key educational signs can be obtained by logically combining signs of the basic and the basic Additional keyword.

Die einzelnen Stufen der Anordnung enthalten im allgemeinen mehrstellige rückgekoppelte Schieberegister oder auch mehrstellige Binärzähler. Durch die Zeichen des Grundschlüsselwortes können die einzelnen Stellen der Register und der Zähler vor jeder Übertragung in einen bestimmten Anfangszustand gesetzt werden.The individual stages of the arrangement generally contain multi-digit feedback shift registers or also multi-digit ones Binary counter. The individual digits of the registers and the Counters are set to a specific initial state before each transmission.

Durch die Zeichen des Bildungsschlüssels können über logische Schaltungen in den einzelnen Stufen der Anordnung gesteuert werden:The characters of the education key can be used to control logic circuits in the individual levels of the arrangement will:

die Grenzadressen der Binärzähler,the limit addresses of the binary counters,

die Auswahl der Abgriffe an den Ausgängen der Binärzählerstellen,the selection of the taps at the outputs of the binary counter digits,

- 6 BK 73/80- 6 BK 73/80

6098 24/08376098 24/0837

74570277457027

die Auswahl eines aus mehreren Eingängen jedes Schieberegisters,the selection of one of several inputs of each shift register,

die Auswahl eines aus mehreren möglichen Ausgangen jedes Schieberegisters, die Auswahl eines aus mehreren möglichen Abgriffen an jedem Schieberegister für ein zur logischen Schaltung im Rückkopplungskreis führendes Signal,the selection of one of several possible outputs of each shift register, the selection of one of several possible taps on each shift register for one signal leading to the logic circuit in the feedback circuit,

die Wahl der logischen Schaltung im Rückkopplungsnetzwerk der Schieberegister, the choice of logic circuit in the feedback network of the shift registers,

ferner die zwischen den einzelnen Stufen der Anordnung eingefügten Zuordnerschaltungen wie z.B. Koppelfelder oder Vielfachumschalter.also the assigner circuits such as switching matrices inserted between the individual stages of the arrangement or multiple switch.

BK 73/80 - 7 -BK 73/80 - 7 -

609824/0837609824/0837

Claims (3)

_ 7_ 2Λ57027_ 7 _ 2Λ57027 PatentansprücheClaims lj Verfahren zum Programmieren mehrstufiger Anordnungen zum wiederholbaren Erzeugen zufallsähnlicher Binärzeichenfolgen unter Verwendung eines Grundschlüsselwortes und eines fallweise wechselnden Zusatzschlüsselwortes, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundschlüsselwort bestimmend ist für den Anfangszustand der einzelnen Stufen der Anordnung, und daß das Zusatzschlüsselwort .in Verbindung mit dem Grundschlüsselwort einen die Verknüpfungen innerhalb der einzelnen Stufen und zwischen den Stufen steuernden Bildungsschlüssel erstellt. lj Method for programming multi-level arrangements for the repeatable generation of random binary character strings using a basic keyword and an additional keyword which changes from case to case, characterized in that the basic keyword is decisive for the initial state of the individual levels of the arrangement, and that the additional keyword. in connection with the basic keyword a die Links created within the individual levels and between the levels controlling the education key. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen des Zusatzschlüsselwortes bestimmend sind für die Auswahl einzelner, den Bildungsschlüssel ergebenden Zeichen des Grundschlüsselwortes.2. The method according to claim 1, characterized in that the characters of the additional key word are decisive for the selection of individual ones that result in the education key Sign of the basic keyword. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildungsschlüsselzeichen gewonnen werden durch logische Verknüpfung von Zeichen des Grund- und des Zusatzschlüsselwortes.3. The method according to claim 1, characterized in that The key educational signs are obtained by logically linking signs of the basic and the basic Additional keyword. BK 73/80BK 73/80 60SS24/ 0S3 760SS24 / 0S3 7
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