DE2704822C3 - Verfahren zur Sprachverschlüsselung nach dem Zeitverwürfelungsverfahren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verschlüsselung von Sprache, bei dem das Verschlüsseln durch zeitliches Vertauschen von Sprachsegmenten gleicher Länge erreicht wird (Zeitverwürfelungsverfahren).

Die Arbeitsweise von Geräten, die nach dem genannten Verfahren betrieben werden, ist in F i g. 1 dargestellt. Die Hauptbestandteile eines solchen Gerätes sind der Schlüsselmodulator SM und der Schlüsselgeber SG 1 auf der Senderseite bzw. der Rückmodulator RM und der Schlüsselgeber SC 2 auf der Empfängerseite. Das senderseitige Klarsignal K 1 wird im Schlüsselmodulator SM mit dem vom Schlüsselgeber SG 1 kommenden Schlüsselsignal S1 zum verschlüsselten Signal VS verarbeitet und schließlich zum Empfänger übertragen. Im Rückmodulator AM wird das verschlüsselte Signal mit dem Schlüsselsignal S 2 des Schlüsselgebers SG 2 in das Klarsignal K 2 zurückgewandelt.

Modulator und Rückmodulator bestehen, wie F i g. 2 zeigt, im wesentlichen aus einer Anzahl von Sprachspeicherzellen 0,1,2,... 7, in denen Sprachsegmente von z. B. 40 ms Länge (Segmentlänge ^gespeichert werden können. Mit Hilfe der Schlüsselgeber SGI und SG 2 sowie der zugehörigen Schlüsselsignale wird dann jeweils nach Verstreichen eines Zeitintervalls der Länge rdurch Einstellung der Synchronschalter WX und W2 entschieden, welche sender- bzw. empfangsseitige Sprachspeicherzelle als nächste gefüllt werden soll. Beim Einlesen eines neuen Sprachsegments in eine Sprachspeicherzelle verläßt dabei gleichzeitig der bisherige Inhalt dieser Zelle den Modulator SM bzw. Rückmodulator RM (Inhaltswechsel einer Sprachspeicherzelle) und wird dem verschlüsselten Signal VS bzw. dem Klarsignal K 2 hinzugefügt. Auf diese Weise werden die Segmente des Klarsignals K 1 im Schlüsselmodulator M um unterschiedliche ganze Vielfache der Segmentlänge Γ verzögert. Ist nun ein Sprachsegment im Schlüsselmodulator SM um die Zeit ρ · Γ verzögert worden, so sorgt der Sc^uM">:-.·' geber SG 2 dafür, daß dieses Segment eine weitere Verzögerung um q ■ 7"im Rückmodulator erfährt (p und q ganze Zahlen). Die Schlüsselsignalo Sl und S 2 sind derart korreliert, daß die Gesamtverzögerung, die ein Segment im Modulator und Rückmodulator zusammen erfährt, gerade 2n · T ergibt. Hierbei bedeutet π die Zahl der Sprachspeicherzellen im Modulator bzw. Rückmodulator; im angeführten Beispiel ist η - 8. Es gilt also für jedes Sprachsegment: ρ + q = In. Die Klarsignale K1 und K 2 unterscheiden sich folglich nur dadurch, daß alle Segmente von K 2 gegenüber denen von K1 die Verzögerung 2n ■ Terfahren haben. Für den Sonderfall, dab ein Sprachsegment im Modulator allein schon die Verzögerung In ■ T erfahren hat, ist die speicherfreie Durchschaltung D auf der Empfängerssite vorgesehea Durch die Patentschriften CH-PS 2 37 094, CH-PS

ίο 2 32 786 und CH-PS 5 18 658 sind Sprachverschlüsselungsgeräte bekanntgeworden, die nach dem Zeilverwürfelungsverfahren arbeiten. Unterschiede bestehen u. a. in der Wirkungsweise und im Aufbau der Schlüsselgeber SG1 und SG 2. In den beiden ersten Schriften werden Schlüsselgeber verwendet, die die Sprachspeicherzellen des Modulators SM über das Schlüsselsignal S1 nach einem festen Programm in stets wiederkehrender Folge aufrufen. Ein unbefugter Dritter, der die Wirkungsweise des Gerätes kennt und dem das verschlüsselte Signal zur Verfügung steht, besitzt daher gute Anhaltspunkte für eine Entschlüsselung.

Eine Verbesserung bringt die dritte der genannten Druckschriften. Zur Erzeugung des Schlüsselsignals Sl wird im Schlüsselgeber SG 1 ein Pseudo-Zufallsgenerator verwendet. Die Reihenfolge, in der die Sprachspeicherzellen nacheinander für einen Inhaltswechsel aufgerufen werden, wird dadurch im wesentlichen zu einer Zufallsfolge, etwa vergleichbar mit der Folge von Wurfergebnissen bei einem Würfelspiel. Hier kann das verschlüsselte Signa! jedoch noch Klartext oder klartextähnliche Stellen enthalten, denn es wird nicht ausgeschlossen, daß der Schlüsselgeber SG 1 zu einem späteren Zeitpunkt die gleiche oder eine ähnliche Folge von Sprachspeicherzeüen aufruft wie zu einem früheren Zeitpunkt. Hat ein unbefugter Dritter solche Klartextstellen erkannt, so wird ihm dadurch die restliche Entschlüsselungsarbeit wesentlich erleichtert, da die Zahl der Rückvertauschungen von Segmenten geringer ist.

Durch die DE-OS 24 55 477 ist ein Schlüsselgeber bekanntgeworden, der einen Codecorrektor enthält, welcher überprüft, ob der Inhalt derjenigen Sprachspeicherzelle des Schlüsselmodulators SM, die mit Hilfe des Pseudo-Zufallsgenerators für den nächsten Inhaltswechsel vorgesehen ist, zusammen mit den zuvor übersendeten Sprachsegmenten klartextähnliche Sequenzen ergeben würde. Fällt das Ergebnis dieser Prüfung positiv aus, so wird die Übersendung des entsprechenden Sprachsegments verboten und nach einem bestimmten Programm eine andere Zelle ausgesucht. Darauf wird die Prüfung mit dieser Zelle wiederholt. Erst wenn klartextähnliche Sequenzen ausgeschlossen sind, wird eine Sprachspeicherzelle des Modulators für einen Inhaltswechsel freigegeben.

Auch diesem Verfahren haften noch Unvollkommenheiten an. Es hat sich nämlich herausgestellt, daß bestimmte Verzögerungen der Sprachsegmente — insbesondere die Verzögerung T und In-T-bevorzugt auftreten, wie etwa bei einem Würfel, bei

bo dem bestimmte Augenzahlen besonders häufig fallen. Gerade dadurch wird nun eine unbefugte Rückvertauschung der Sprachsegmente des verschlüsselten Signais mit vertretbarem Aufwand möglich, wenn diese Ruckvertauschung durch eine systematische Suche nach

b j zusammengehörigen Sprachsegmenten erfolgt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Sprachverschlüsselung nach dem Zeitverwürfelungsverfahren mit Hilfe eines Pseudo-Zufalls-

generators anzugeben, das eine systematische Rückvertauschung der Sprachsegmente des verschlüsselten Signals wesentlich erschwert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß statt des verbotenen Sprachsegments dasjenige Segment übe: ragen wird, das am längsten im Sprachspeicher des Senders verzögert worden ist und keine kiartextähnliche Folge mit den schon übertragenen Segmenten bildet.

Mit Hilfe der Figuren sollen das erfindungsgemäße Verfahren sowie die nötigen Hilfsmittel näher beschrieben werden.

Der obere Teil der Fig. 3a zeigt schematisch ein Beispiel eines Markierregisters M, das in jedem der beiden Schiüsselgeber SG 1 und SG 2 enthalten ist. Es ist als Schieberegister ausgebildet und besteht z. B. aus sechzehn adressierten, im folgenden Positionen genannten Zellen PX bis P16. Über jeder Position ist in F i g. 3a die zugehörige Adresse angegeben. Außer dem Markierregister enthält jeder Schlüsselgeber noch einen Pseudo-Zufallsgenerator als wesentlichen Bestandteil. Die Vorgänge, die sich in der folgenden Beschreibung auf die Markierregister und die Pseudo-Zufallsgeneratoren beziehen, sind auf Sender- und Empfängerseite die gleichen und laufen synchron ab. Die Synchronisierung kann z.B. nach dem in der DE-OS 24 55 477 beschriebenen Verfahren durchgeführt werden.

Nach Startfreigabe der Geräte werden die in Ziffernteil a und Kennbitteil b gegliederten Adressen der beispielsweise 8 empfänger- und 8 senderseitigen Sprachspeicherzellen, kurz Sprachspeicheradressen, in einer vereinbarten Reihenfolge in die Markierregister eingeiescn. Adressen mit dem Kennbit 0 gehören zu senderseitigen und Adressen mit dem Kennbit 1 zu empfängerseitigen Sprachspeicherzellen. Der Inhaltswechsel einer Sprachspeicherzelle in den Modulatoren wird durch einen — hier Rahmentakt genannten — Takt ausgelöst. Die Rahmentakte haben den zeitlichen Abstand einer Segmentlänge 7^ Zwischen zwei Rahmentakten ermitteln die Schlüsselgeber in einem aus mehreren Verfahrensschritten bestehenden Zykius diejenige Sprachspeicheradresse, deren zugehörige sender- bzw. empfängerseitige Sprachspeicherzelle als nächste für einen Inhaltswechsel in Frage kommt. Das Ermittein dieser Sprachspeicheradressen soll zunächst ohne Angabe näherer Einzelheiten anhand der Zustandsänderungen der Markierregister erläutert werden. Mit Zustand ist in diesem Zusammenhang die Reihenfolge der in den Markierregistern gespeicherten Adressen gemeint.

F i °. 3h ze!^CTt einen Anfan^tjszustand eines M?.rki?rrpgisters M: er ist derjenige Zustand, in dem sich die Markierregister kurz vor dem Auftreten eines Rahmentaktes befinden. Der Anfangszustand zeichnet sich dadurch aus. daß man eine Klartextfolge erhält, wenn man den Inhalt der Sprachspeicherzellen in der gleichen Reihenfolge zusammenfügt, in der die zugehörigen Adressen von Postion 16 nach Position 1 gelesen in den Markierregistern stehen.

Der untere Teil der Fig. 3a zeigt jeweils den Inhalt der Sprachspeicherzelle, deren Adresse in der darüberstehenden Position zu finden ist. Der Klartext besteht der Einfachheit halber aus dem Alphabet, wobei ein Sprachsegment genau einen Buchstaben umfaßt.

Sämtliche Sprachspeicherzellen des sender- und empfängerseitigen Sprachspeichers sind mit einem der Buchstaben von a bis ρ gefüllt. Als erster Buchstabe wird nun a dem Klarsignal K 2 hinzugefügt. Dieser Buchstabe

ist der Inhalt der Sprachspeicherzelle, deren Adresse in Position 16 steht. Daher übermittelt beim Auftreten des Rahmentaktes der Schlüsselgeber SC 2 auf der

Empfängerseite die Adressef -r Jan den Rückmodulator,

worauf dieser die zugehörige Sprachspeicherzelle für einen Inhaltswechsel freigibt. Gleichzeitig wird nach einem später erläuterten und vom Pseudo-Zufallsgenerator abhängigen Auswahlverfahren eine senderseitige Sprachspeicheradresse, z. B. die Adresse^-jin Position 8, ausgewählt und vom Schlüsselgeber SC1 derr Schlüsselmodulator übermittelt. Auch dieser gibt die zugehörige Sprachspeicherzelle für einen Inhaltswech-ί se! frei. Sodann nimmt die Sprachspeicherzeüe mit des

Adresseifj]ein neues Sprachsegment des Klarsignali K1 auf, nämlich den Buchstaben q, während ihi bisheriger Inhalt, der Buchstabe /' als Bestandteil de; verschlüsselten Signals an den Empfänger übersendet und dort in der Sprachspeicherzelle mit der Adresse (j-Jgespeichert wird. Die neuen Verhältnisse gib F i g. 3b wieder.

Damit ■ ein weiterer Inhaltswechsel der Sprachspeicherzellen beim nächsten Rahmentakt in dei gleichen Weise erfolgen kann, wird nun eine Zustandsänderung des Markierregisters M durchgeführt: Die Inhalte der Positionen 8 und 16 werden vertauscht unc anschließend der gesamte Inhalt der Markierregistei um eine Stelle zyklisch verschoben. Das Ergebnis zeigi Fig.3c. Ersichtlich ist der neue Zustand wieder eir Anfangszustand im oben erläuterten Sinne.

Um klartextähnliche Folgen im verschlüsselten Signa zu vermeiden, sollen beim nächsten Rahmentakt keine Buchstaben übersendet werden, die zur Nachbarschaft des Buchstabens / gehören, nämlich die Buchstaben Λ, ^ und k. Es werden darum die Positionen 7,8, S und 10 ah verboten vorgemerkt. Das hat zur Folge, daß die senderseitigen Sprachspeicherzellen, deren Adressen ir diesen Positionen zu finden sind, beim nächster Rahmentakt von einem Inhaltswechsel ausgeschlosser sind. In F i g. 3c und 3d sind die verbotenen Positioner angekreuzt. Da die gesetzten Verbote auch noch beirr übernächsten Rahmentakt wirksam bleiben, ist dafüi gesorgt, daß im verschlüsselten Signal auf der Buchstaben / mindestens einer folgt, der nicht zui Nachbarschaft von /gehört, bevor das h gesendet wire und mindestens zwei Buchstaben, bevor j oder / gesendet werden.

Der in Fig. 3c abgebildete Anfangszustand stellt einen häufig auftretenden Fall dar: Ein Sprachsegmenl — hier der Buchstabe b — hat schon im Modulator SlV, die höchst zulässige Verzögerung erfahren. Dieser FaI: ist daran zu erkennen, daß eine senderseitige Sprachspeicheradresse — in F i g. 3c die Adresse fjjj — ii Position 16 des Markierregisters gelangt ist Die zui Adresse fjj) gehörige Sprachspeicherzelle wird nui bedingungslos ausgelesen, weil sonst ein richtige Einfügen des Buchstabens b in das Klarsignal K 2 nich mehr möglich ist Aus dem gleichen Grund erfolgt aucl auf der Empfängerseite keine zusätzliche Verzögerung b5 Der Rückmodulator wählt — gesteuert durch da Kennbit 0 — die speicherfreie Durchschaltung D un< führt den übersendeten Buchstaben b direkt den Klarsignal K 2 zu. Mit dem Auslesen des Buchstabens j

auf der Senderseite wird gleichzeitig ein neues Segment, nämlich der Buchstabe r, eingelesen. Um den nächsten Anfangszustand herzustellen, braucht der Inhalt des Markierregisters jetzt nur zyklisch um eine Stelle verschoben zu werden. Das Ergebnis zeigt F i g. 3d.

Wenn der Fall vorliegt, daß in Position 16 eine empfängerseitige Sprachspeicheradresse steht (vgl. zum Beispiel F i g. 3a), so wird ermittelt, in welcher Position diejenige senderseitige Sprachspeicheradresse steht, die vom Pseudo-Zufallsgenerator erzeugt worden ist. Ist die ermittelte Position nicht verboten, so erfolgen alle weiteren Schritte in der schon geschilderten Weise. Ist die ermittelte Position jedoch als verboten vorgemerkt, so wird diejenige senderseitige Sprachspeicheradresse gesucht, die in einer nicht verbotenen Position gespeichert ist und deren zugehörige Sprachspeicherzelle das am längsten verzögerte Sprachsegment enthält. Diese Sprachspeicheradresse findet man, indem man die Markierregister im Anfangszustand von Position 16 nach Position 1 durchläuft und nach der ersten nicht verbotenen Position fragt, die eine senderseitige Sprachspeicheradresse enthält. Nach F i g. 3a wäre das z. B. die Position 15 mit der Adresse (g)lst die gesuchte Position ermittelt, so laufen wiederum alle weiteren Schritte in der schon erwähnten Weise ab.

Die dargelegte Maßnahme zur Auswahl einer senderseitigen Sprachspeicheradresse für den Fall, daß die vom Pseudo-Zufallsgenerator vorgeschlagene Adresse in einer verbotenen Position gespeichert ist, bewirkt eine ungefähre Gleichverteilung der relativen Häufigkeiten aller vorkommenden Verzögerungen von Sprachsegmenten im Schlüsselmodulator. Die Gleichverteilung hat eine wesentliche Erschwerung der Entschlüsselungsarbeit für einen unbefugten Dritten zur Folge, der sich nun nicht mehr — wie bei bekannten Verfahren — auf überwiegende Häufigkeiten bei den kürzesten und längsten Verzögerungen stützen kann.

F i g. 4 und F i g. 5 dienen zur Erläuterung der technischen Einzelheiten sowie weiterer Bauteile, die zur Durchführung der bisher genannten Verfahrensschritte erforderlich sind. Die Realisierung des zwischen zwei Rahmentakten liegenden Verfahrenszyklus erfolgt in 32 Arbeitstakten mit einer Taktfrequenz von z. B. 750 Hz. Die 32 Arbeitstakte werden in zwei Hauptabschnitte aufgeteilt, von denen der erste 17 und der zweite 15 Arbeitstakte umfaßt.

Im ersten Hauptabschnitt werden nach dem Auftreten eines Rahmentaktes sämtliche 16 Positionen der Markierregister ringförmig zusammengeschlossen (vgl Fig.4). Mit jedem Arbeitstakt wird der Inhalt der Markierregister um eine Stelle zyklisch verschoben. Demzufolge steht am Ende des ersten Hauptabschnittes die Sprachspeicheradresse, die zu Beginn in Position 16 zu finden war, in Position 1. Der Inhalt der Position 1 wird in einen Hilfsspeicher Kund einen Auslesespeicher A"(beide nicht dargestellt) eingeschrieben.

Beim ringförmigen Umlauf des Inhaltes der Markierregister erfolgt gleichzeitig das Suchen einer senderseitigen Sprachspeicheradresse, deren zugehörige Zelle für den nächsten Inhaltswechsel geeignet ist. F i g. 4 zeigt die Bauelemente, die an der Suche beteiligt sind, nämlich den Pseudo-Zufallsgenerator PZG, den Vergleicher VGL, ein NOR-Gatter Gl, ein OR-Gatter G 2, ein AND-Gatter G 3, einen 5-Bit-Zähler Z, ein Flip-Flop FFl sowie ein 14- und ein 16-Bit-Schieberegister SR 14 bzw. SR16. Die beiden Schieberegister dienen dem Setzen und Überprüfen von Verboten. Enthält eine Zelie der beiden Schieberegister eine »1«, so gilt die darüberstehende Position des Markierregisters als verboten (vgl. F i g. 4). Nähere Erläuterungen zum Setzen der Verbote folgen weiter unten.

Während des ersten Hauptabschnittes bleibt der Ausgang cdes Schieberegisters SR 14 mit dem Eingang des Registers R 16 verbunden. Die Ausgänge cund dder Schieberegister SR 14 bzw. SR 16 sowie der Kennbit-

K) ausgang b des Markierregisters M sind an die drei Eingänge des NOR-Gatters G 1 geführt. Der Ziffernausgang a des Markierregisters M führt zum Vergleicher VGL. Beim Auftreten eines Rahmentaktes befindet sich das Flip-Flop FFI im rückgesetzten Zustand, und der Zähler Z beginnt mit dem Zählen der Arbeitstakte. Er erhält einen Löschimpuls und gleichzeitig das Flip-Flop FFl einen Setzimpuls, wenn die folgenden beiden Bedingungen zusammen erfüllt sind:

1. An jedem der drei Eingänge b, c und d liegt eine binäre »0« an. Das bedeutet nach dem bisher Gesagten, daß die Position 16 gerade eine senderseitige Sprachspeicheradresse enthält, die im Anfangszustand in einer nicht verbotenen Position gespeichert war.

2. Das Flip-Flop FFl befindet sich im rückgesetzten Zustand oder der Vergleicher VGL stellt Übereinstimmung der am Ziffernausgang a des Markierregisters M anstehenden Ziffer mit der vom Pseudo-Zufallsgenerator PZG angebotenen Ziffer fest.

Innerhalb des ersten 17-taktigen Hauptabschnittes ergehen mindestens einer, höchstens jedoch zwei Löschimpulse an den Zähler Z und ebensoviele Setzimpulse an das Flip-Flop FFl.

Wie aus den Bedingungen für das Auslösen eines Löschimpulses folgt, steht beim letzten Löschimpuls entweder diejenige nicht verbotene senderseitige Sprachspeicheradresse in Position 16, die mit Hilfe des Pseudo-Zufallsgenerators erzeugt wurde oder diejenige, in deren zugehöriger Zelle sich das am längsten verzögerte und ebenfalls nicht verbotene Sprachsegment befindet. Diese Adresse wird später in den (nicht eingezeichneten) Auslesespeicher .^übernommen.

Fig.5 zeigt die Bauteile, die für den zweiten 15-taktigen Hauptabschnitt eines Zyklus benötigt werden. Zwischen den abgebildeten Bauteilen und denen, die nur für den ersten Hauptabschnitt erforderlieh waren, besteht keine Verbindung mehr.

Zusätzlich ist die Position i des Markierregisters M durch den Schalter S von den restlichen Positionen getrennt, die ihrerseits zu einem ringförmigen Schieberegister zusammengeschlossen sind. Die folgenden Vorgänge sind davon abhängig, ob nun in Position 1, d. h. zu Beginn des ersten Hauptabschnittes in Position 16, eine senderseitige Sprachspeicheradresse steht oder nicht. Wegen der Verbindung des Kennbit-Ausgangs von Position 1 über den Inverter /zum Zähler Zerhält dieser sofort einen weiteren Löschimpuls, wenn in Position 1 eine senderseitige Adresse steht In diesem Fall kann der Zähler Z in den nächsten 15 Takten den Stand 16 nicht mehr erreichen. Das hat zur Folge, daß der Schalter Sin der abgebildeten Stellung bis zum Ende des zweiten Hauptabschnittes verweilt und daher der Inhalt der Positionen 2 bis 16 lediglich kreisförmig verschoben wird, bis die ursprüngliche Ausgangslage wieder hergestellt ist. Damit ist — unter Berücksichti-

gung der Vorgänge im ersten Hauptabschnitt — am Ende des zweiten Hauptabschnittes eine zyklische Verschiebung des gesamten Inhaltes des Markierregisters um eine Stelle erreicht. Zu diesem Zeitpunkt wird der Inhalt der Position 1 in den Auslesespeicher A"(nicht eingezeichnet) übernommen.

Steht in Position 1 eine empfängerseitige Sprachspeicheradresse, so wird die Verbindung der Position 1 mit dem Zähler Z sofort getrennt. Der Zähler läuft dann weiter und erreicht den Stand 16, wenn die senderseitige ι ο Sprachspeicheradresse, die im ersten 17-taktigen Hauptabschnitt den letzten Löschimpuls ausgelöst hat, wieder in Position 16 steht. Abhängig vom Stand 16 des Zählers Z werden folgende Vorgänge ausgelöst: Das Flip-Flop FF2 gibt vier binäre Einsen an das c; Schieberegister SR 14 ab, und der Schalter S wird für einen Arbeitstakt umgelegt. Das eintaktige Umlegen des Schalters S hat die Wirkung, daß der Inhalt der Position 16, nämlich die Adresse der senderseitig für einen Inhaltswechsel vorgesehenen Sprachspeicherzel-Ie, nach Position 1 gelangt, während der Inhalt der Position 1, nämlich die Adresse der empfängerseitig für einen Inhaltswechsel vorgesehenen Sprachspeicherzelle, nach Position 2 gelangt. Am Ende des zweiten Hauptabschnittes hat daher der Inhalt der Positionen 2 bis 16 die gleiche Lage wie zu Anfang, mit dem Unterschied, daß die Position, die zu Anfang von der Adresse der senderseitig für einen Inhaltswechsel vorgesehenen Sprachspeicherzelle belegt war, nun die entsprechende empfängerseitige Adresse enthält. Berücksichtigt man wiederum die vom ersten Hauptabschnitt herrührende zyklische Verschiebung des gesamten Inhaltes des Markierregisters, so ist am Ende des zweiten Hauptabschnittes der neue Anfangszustand erreicht. Auch in diesem Fall wird nun der Inhalt der Position 1 in den Auslesespeicher X übernommen.

Die vier binären Einsen, die das Flip-Flop FF2 mit dem Auftreten des Zählerstandes 16 an das Schieberegister SR 14 abgibt, werden bis zum fünfzehnten Takt parallel zum Inhalt des Markierregisters nach rechts verschoben, und zwar derart, daß eine binäre Eins der Adresse jender Speicherzelle (z.B. der Adresse(-j-)in

Fig. 3b) vorauseilt, die empfängerseitig für den nächsten Inhaltswechsel vorgesehen ist, eine ihr gegenübersteht und zwei weitere ihr nacheilen. Jede Adresse, die im ersten Hauptabschnitt des nächsten Zyklus am Ausgang des Markierregisters gleichzeitig mit einer Eins an den Ausgängen der Register SR 14 und SR16 auftritt, gilt als verboten. Die Einsen wirken dadurch als Verbote, daß sie das Auslösen eines Löschimpulses an den Zähler Z verhindern. Da im ersten Hauptabschnitt die Schieberegister SR 14 und SR 16 hintereinander geschaltet sind, wird eine gesetzte binäre Eins in zwei aufeinanderfolgenden Zyklen wirksam. Das erste Ma! am Ausgang c und das zweite Mal am Ausgang d. Die aus dem Schieberegister SR 16 heraustretenden Einsen gehen verloren. Auf diese Weise erfolgt das Löschen der gesetzten Verbote.

In der bisherigen Beschreibung wurden die identisch ablaufenden Vorgänge auf der Sender- und Empfängerseite geschildert. Den Erläuterungen ist zu entnehmen, daß am Ende des zweiten Hauptabschnittes der Auslesespeicher X die Adresse der senderseitig für einen Inhaltswechsel vorgesehenen Sprachspeicherzelle enthält, während der Hilfsspeicher Y zu diesem Zeitpunkt entweder eine entsprechende empfängerseitige Sprachspeicherzelle enthält oder die Adresse derjenigen senderseitigen Zelle, deren Inhalt die höchstzulässige Verzögerung im Modulator erfahren hat. Verwendet man das Gerät, das nach dem beschriebenen Verfahren arbeitet, als Sender, so wird das Kennbit der im Auslesespeicher X gespeicherten Sprachspeicheradresse zunächst von »0« auf »1« gesetzt, bevor sie an den Modulator weitergereicht wird. Denn ausgelöst durch das Kennbit »0« wird in den Modulatoren eine speicherfreie Durchschaltung gewählt, die jedoch nur beim Empfänger wirksam werden darf. Auf der Empfängerseite kann der Inhalt vom Speicher Y entweder direkt an den Modulator übergeben werden oder nach einer Zwischenspeicherung im Auslesespeicher X.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (13)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Sprachverschlüsselung durch Vertauschen von Sprachsegmenten gleicher zeitlieher Länge im Sender und Rückvertauschen im Empfänger, wobei die Vertauschung durch Einlesen der Sprachsegmente in einen Sprachspeicher mit π Sprachspeicherzellen und unterschiedlich verzögertes Auslesen erfolgt und die Rückvertauschung mit einem gleichartigen Sprachspeicher derart vorgenommen wird, daß ein Sprachsegment in diesem Speicher zusätzlich verzögert wird, bis eine für alle Sprachsegmente gleiche Gesamtverzögerung erreicht ist und wobei das Auslesen der Segmente aus dem Sprachspeicher im Sender durch einen Pseudo-Zufallsgenerator gesteuert wird und im Empfänger von einem synchron laufenden Pseudo-Zufallsgenerator abhängig ist und wobei im Sender die vom Pseudo-Zufallsgenerator vorgesehene Übertragung eines Sprachsegments verboten wird, wenn dieses Segment mit den schon übertragenen Segmenten eine klartextähnliche Folge ergibt, dadurch gekennzeichnet, daß statt des verbotenen Sprachsegments dasjenige Segment übertragen 2> wird, das am längsten im Sprachspeicher des Senders verzögert worden ist und keine klartextähnliche Folge mit den schon übertragenen Segmenten bildet.

2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einem im to Sender und Empfänger gleichartigen Markierregister, in dessen 2n durchlaufend adressierten Speicherzellen (Positionen) die durch ein Kennbit unterschiedenen Adressen (Sprachspeicheradressen) der η sender- und η empfängerseitigen r> Sprachspeicherzellen in einer zu Beginn der Übertragung vereinbarten Reihenfolge gespeichert sind, gekennzeichnet durch einen im Sender und Empfänger identischen Zyklus folgender Verfahrensschritte:

a) Abspeichern der in der Position 2/7 stehenden Sprachspeicheradresse in einen Auslesespeicher und einen Hilfsspeicher,

b) Prüfen, ob es sich bei der abgespeicherten -n Adresse um eine senderseitige Sprachspeicheradresse (Kennbit 0) handelt und im bejahenden Fall mit Schritt h) fortfahren,

c) Bestimmen der Position Ar, in der diejenige senderseitige Sprachspeicheradresse steht, de- ίο ren zugehörige Sprachspeicherzellc vom Pseudo-Zufallsgenerator für den nächsten Inhaltswechsel vorgesehen ist,

d) Prüfen, ob die ermittelte Position als verboten vorgemerkt ist und im bejahenden Fall diejeni- "> > ge (ebenfalls mit k bezeichnete) höchste Position bestimmen, die nicht verboten ist und eine senderseitige Sprachspeicheradresse enthält,

e) Abspeichern des Inhaltes der nach Schritt c mi oder d ermittelten Position λ- im Auslesespeicher,

f) Positionen Ar± 1, k + 2 als verboten vormerken,

g) Inhalte der Positionen In und k vertauschen,

h) Zyklisches Verschieben des gesamten Inhaltes ■

des Markierregisters um eine Stelle,
i) Löschen der im vorletzten Zyklus als verboten vorgemerkten Positionen,

j) Prüfen, ob das benutzte Gerät als Empfänger gebraucht wird und im bejahenden Fall den Inhalt des Hilfsspeichers in den Auslcsespeicher bringen, im verneinenden Fall das Kennbit der im Auslesespeicher gespeicherten Adresse auf 1 setzen.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der erwähnte Zyklus in An Takten durchgeführt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der 4/7-taktige Zyklus in zwei Abschnitte unterteilt ist, von denen der erste 2/7+1 und der zweite 2/7— 1 Takte umfaßt und daß während dieser beiden Abschnitte unterschiedliche Baugruppen wirksam sind.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß während des ersten (2n+1)-taktigen Abschnittes das Markierregister ringförmig zusammengeschlossen und sein Inhalt um 2/7+1 Takte zyklisch verschoben wird.

6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zum Vormerken und Überprüfen von Verboten zwei Schieberegister vorgesehen sind, von denen das erste 2n—2 Bit und das zweite In Bit lang ist und daß während des ersten (2/7+ l)-taktigen Abschnittes die beiden Schieberegister in Serie geschaltet sind und mit jedem Takt über ein erstes Flip-Flop eine binäre »0« eingelesen und der gemeinsame Inhalt der Schieberegister um eine Stelle verschoben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zähler vorgesehen ist, der zu Beginn des ersten (2n+ l)-taktigen Abschnittes auf 0 steht und der mit jedem Takt um eine Stufe weitergeschaltet wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine Logikschaltung — bestehend aus einem Vergleicher, einem zweiten Flip-Flop und drei Gattern — vorgesehen ist, die an den Zähler einen Löschimpuls und an das zweite Flip-Flop einen Setzimpuls abgibt, wenn

a) am Ausgang des Markierregisters eine senderseitige Sprachspeicheradresse anliegt und

b) beide Ausgänge der zum Vormerken und Überprüfen von Verboten vorgesehenen Schieberegister auf »0« stehen und

c) das genannte zweite Flip-Flop sich im rückgesetzten Zustand befindet oder der Vergleicher Identität zwischen der vom Zufallsgenerator vorgesehenen Adresse und der am Ausgang des Markierregisters anliegenden Adresse feststellt.

9. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß für den gesamten zweiten (2/j— I)-taktigen Abschnitt die erwähnte Logikschaltung von allen anderen Bauteilen getrennt ist und daß das erwähnte 2n-Bit-Schieberegister vom ersten (2/i-2)-Bit-Schiebercgister und vom Taktgenerator getrennt ist.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Anfang des zweiten (2/j-l)-taktigen Abschnittes die Position 1 durch einen Schalter von den restlichen Positionen getrennt ist und daß diese restlichen Positionen zu einem ringförmigen Register zusammengeschlossen sind und mit dem Taktgenerator verbunden bleiben.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zu Anfang des (2n- l)-taktigen Abschnittes der erwähnte Zähler von der Position 1 einen Löschimpuls erhält, wenn dieser eine senderseitige Sprachspeicheradresse enthält.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Position 1 und die restlichen Positionen durch den erwähnten Schalter für einen Takt miteinander verbunden sind, wenn der Zähler den Stand In erreicht hat und daß für diese Zeit alle Positionen ringförmig zusammengeschlossen sind und daß, ebenfalls ausgelöst durch den Stand 2n des Zählers, über das erste Flip-Flop statt Nullen vier Einsen in das (2n-2)-Bit-Schieberegister eingelesen werden.

13. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgezählten Verfahrensschritte mit Hilfe eines Mikrorechners durchgeführt werden.