JPS5824983B2 - アンゴウジヨウホウデンソウ オ オコナウタメノ ホウホウ オヨビ ソウチ - Google Patents

アンゴウジヨウホウデンソウ オ オコナウタメノ ホウホウ オヨビ ソウチ

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JPS5824983B2
JPS5824983B2 JP49030678A JP3067874A JPS5824983B2 JP S5824983 B2 JPS5824983 B2 JP S5824983B2 JP 49030678 A JP49030678 A JP 49030678A JP 3067874 A JP3067874 A JP 3067874A JP S5824983 B2 JPS5824983 B2 JP S5824983B2
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グスタフ・グアネラ
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PATERUHOORUDO PATENTOFUERUERUTSUNGUSU UNTO EREKUTORO HOORUDEINGU AG
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04KSECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
    • H04K1/00Secret communication
    • H04K1/06Secret communication by transmitting the information or elements thereof at unnatural speeds or in jumbled order or backwards

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、送信側で少くとも部分的に等しくない時間分
遅延により置換しそして受信側で少くとも部分的に等し
くない時間分さらに遅延して逆置換されるように、等し
い長さの要素へ伝送すべきクリア信号(暗号化されてい
ない信号)を分解するようにした暗号情報伝送を行うた
めの方法および装置に関するためのものである。
クリア信号Xの連続番号の要素e1. e2 t e3
・・・・・・は、同一の長さT。
(第1図)を有し、その時間的置換は例えば第1の要素
e4は無遅延で時点t−3Toに現れるコード化信号y
になり、一方他の要素は変化する遅延を伴って現れる。
信号yの伝送後、元のクリア信号を復帰させるために要
素は逆置換により再び元の状態にされる。
要素e1 + ’e2・・・・・・については、第2図
によれば電信情報に応じて−1および+1間あるいはO
および1間で電鍵される長さT。
のパルスに関するものである。
しかし第3図によればそれぞれの要素はデータ信号Sの
より多数の個々のパルスも含んでいる。
パルスはまた多段に量子化もできる。第4図は、振幅が
常に変化するクリア信号Sについて間隔T。
で形成された走査値に対応するようにした要素の形成を
示す。
しかし、さらにこの代りに第5図に示す如く等しい長さ
T。
を有するクリア信号S (t)の分割部分を要素e1.
e2・・・・・・とすることもできる。
第5図において、これらの連続的に変化する信号部分の
さらに代りに一連の短い個々のパルスC(t)が要素を
形成するようにもできる(要素e8参照)。
暗号化プロセスによりいまやこのような要素の時間的序
列が変化させられ、一方個々の要素の状態は不変のまま
とどまる。
時間コード化即ち情報要素の時間置換のための方法およ
び装置は、例えばスイス特許明細書簡212.742号
および232,786により公知である。
この場合、如何にして周期的に操作されるスイッチによ
り個々の要素の省略およびくり返しも回避できるかが記
載されている。
短い間隔で行われる周期的な置換プログラムのくり返し
は、しかしながら暗号的な理由から好ましくない。
スイス特許明細書A518,658号において、それ故
置換プロセスの制御を偶発(ランダム)信号により行い
、これにより伝送期間中における置換プログラムの周期
的なくり返しを回避する方法が記載されている。
この制御は、必要な全コストが著しく高くなる特別の分
離した位置レジスタにより行われる。
これに加えて、周知の装置の全コストも比較的大きい。
何故なら使用される記憶器は通常単に部分的に情報要素
で充たされ、記憶場所の少くとも50%は絶えず占有さ
れないままになるからである。
本発明によれば、この欠点は、送信側における一定の相
互間隔を有するそれぞれ2つの要素の対状の置換および
受信側における同じ要素の対状の逆置換により回避でき
、この際置換もしくは逆置換される要素対が送信側およ
び受信側で両側で一致する不規則の制御パルス列により
規定されそして要素対に属さない要素が送信−および受
信側で固定時間Tだけ遅延され、一方それぞれの対の最
初に現れる要素が送信−および受信側で2倍の時間2T
だけ遅延されそして第2の要素は遅延されない。
本発明を要素の対状の置換を行う簡単な回路を示す第6
図をもとに説明する。
回路は、情報長に相当する通過時間T。
を有する遅延素子Rを含む。この遅延素子は切換器H1
,H2を通して開閉部の入力および出力導線に結合して
いるので、その都度クリア信号Xの要素が遅延素子に導
入され、一方同時にそこから記憶あるいは遅延された要
素は出力信号yとして取出される。
期間T。の制御信号aのパルスにより、切換器はIに示
す位置にされ、入力信号Xの要素は再びその都度出力要
素yの要素として現れ、一方前の入力要素は帰還により
出力から遅延素子の入力へ再び記憶される。
遅延素子における要素スタート位置は可変の長さdで指
示する。
制御信号aのパルスが無いと、入力信号Xの要素e1は
第7図により時間T。
の後に再び出力信号yの要素e1として現れる。
これに対して要素e6の期間中に、例えば制御信号aの
パルスが現れ、この要素は遅延せずに切換器H1を通し
て出力(第7図で点線にて示す)に達し、一方前の要素
e5は切換器H2を通して遅延素子の入力に帰還され、
それ故追加の遅延時間T。
の後始めてもしくは遅延2Toをもって回路出力に達す
る。
2倍の通過時間は、第7図の要素のスタート縁の位置d
から確認できる。
要素e1は単に時間T。だけ遅延され、要素e5につい
ては2Toに拡大された遅延が現れ、これら2つの後者
の要素は、時間的に置換されて出力信号yに現れる。
同様な方法で第7図によれば要素対e2 p e3も時
間的に置換され、一方例えば要素e4は置換なく伝達さ
れる。
同様な置換を第8図にも示す。
この場合、信号yについて明確にするために時間−零点
をT。
だけ変位させた。
記述の対置換において切換器H1,H2は、要素の持続
期間T。
よりは長くないように操作すべきである。
これは要素が2Toより長く記憶されないようにするた
めである。
制御信号aについては、それ故開閉パルスの直接の繰返
しく例えば、00110)は、許容されない。
準偶発的に走行する暗号信号パルス列W。
から制御信号a。を得るためには、第9図による暗号信
号−制御追加部SZoが用いられる。
遅延素子■。における要素長T。
だけ暗号信号W。のそれぞれの個々のパルスの遅延によ
り、暗号信号の可能性のある後続パルスをしゃ断器U。
において抑制する阻止信号V。が生じる。
この抑制の作用は、第10図に例示している。
抑制されたパルスは、この場合下線を付している。
しかしながら、この場合3つまたはより以上のパルスの
しゃ断列があると、最初以外の全パルスは消滅されると
云う欠点がある。
この欠点は、しゃ断器U1が制御信号a1の■1で遅延
されたパルスにより操作される第11図による暗号信号
−制御追加部SZ1において回避される。
暗号信号W1の多数のパルスのしゃ断列があると、1つ
置きのパルスが抑制され、例えば対の要素置換の要件を
満たす第12図に示す制御信号a、が発生する。
第11図においては、既に述べた対置換の装置PT、の
外に、構成及び作用は周知のものである暗号信号発生器
SGを示す。
ディジタル開閉部を有する暗号信号を発生させるための
装置は、例えばスイス特許明細書4361839に記載
されている。
クリア信号Xの性質に応じて、ディジタル−あるいはア
ナログ記憶器を、対置換器PTにおいて要素置換をする
ための遅延素子Rとして採用する。
この場合遅延線路あるいは疑似線路、電機遅延子(例え
ば音響装置)あるいは電磁記憶器(可動担持体を有する
磁気記録器)が使用可能である。
特に動作の際ディジタル信号(例えば第2〜3図による
)が相応のクロック周波数で容易に記憶できるシフトレ
ジスタが適している。
アナログ信号(例えば第4〜5図)においては、走査値
(第5図のC(t))の周期的走査および記憶が必要で
ある。
この走査値は、パイナリイコード化により対応のパルス
群に変換され、その記憶はより多くの段数を有するディ
ジタル記憶器により行われる。
第11図による対置換器PT1については、この場合ク
リア信号Xからディジタル入力信号を得るアナログ/デ
ィジタル変換器の入力側での接続ならびにアナログの出
力信号yを得るためのディジタル/アナログ変換器の出
力側での接続が必要である。
パイナリイコード化の代りにデルタ変調も可能である。
切換器H1,H2は合目的に対応して制御される半導体
−開閉要素により実現され、暗号信号−制御追加部SZ
1のしゃ断器U1も同様である。
時間コード化の効果は、直接は隣接しない要素の対置換
により高められる。
第13図においては、それぞれ2つの要素の対置換用の
装置PT3が示され、その開始は3要素長T。
の相互間隔を有し、第14〜15図においては例えば機
能を説明するための対応する要素列を示す。
切換器H3,H,の図示の通常位置においては、遅延素
子R3の走行時間も3Toであると、出力信号yの要素
は入力信号Xに対して3Toだけ遅延して現れる。
これは例えば要素e2(第14図)についてそうである
何故なら、前記スイッチはこの要素の導入ならびに導出
の間図示の静止位置に在るからである。
要素e3はスイッチH3を介して遅延素子にも導入され
る。
しかしこれは、この遅延素子の最初の通過後切換器H4
を介して遅延素子の入力に帰還される。
何故なら、この切換器はこの時間に制御信号a3のパル
スにより動作位置に持ってこられるからである。
同時に入力信号Xの要素e6は、同様に操作される切換
器R3を通して遅延せずに出力に導入される(第14図
点線で示す)。
3要素長の後に、記憶された要素e3は、再び通常位置
にされた切換器H4を通して出力信号yに現われる。
同様にして例えば要素e、 、 e、ならびにe79
elQ も置換され、一方e、およびe3は単に遅延し
て置換されないで通過される。
このプロセスは付属の制御信号と共に第15図にも示す
時間−零点の予めのシフトを簡略図から認めることがで
きるはずである。
均−長T。を有する制御パルスによる動作により常に相
応の長さの多数要素が遅延素子を通過する。
全ての既に2倍に遅延した要素を再度帰還させるのを回
避するために、制御信号a3のパルス後には、間隔3T
oには何らの別のパルスも生じないようにする。
この理由により、暗号信号−制御追加部SZ3において
、■3の3要素長T。
だけ遅延した制御信号a3のパルスにより操作される阻
止スイッチU3が設けられ、後続の禁止さるべき制御パ
ルスが脱落するようになっている。
この場合も制御信号a3が禁止さるべきパルスの抑制に
より得られる暗号記号W3は暗号信号発生器SGから得
られる。
時間コード化の効果をさらに高めるためには、それぞれ
の要素の変位能力が高まるように多数の対置換プロセス
を相互接続するのが望ましい。
第16図には装置ZTが在り、ここでクリア信号Xの要
素の最初の対置換が遅延素子R3および切換器H3,H
,により行われ、これにより要素が第13および15図
に類似で、3Toあるいは6T。
の追加の変位を有し得る信号yが発生する。
第2の対置換は、第6および8図に類似のより小さな変
位を有する切換器H1およびR2ならびに遅延素子R1
により行われる。
暗号信号−制御追加部SZは等しくない変位時間に対応
して第13もしくは第11図に対応する遅延素子v3も
しくは■1を備えている。
2つの対の置換プロセスのこのカスケード回路は、要素
−数が第18図においてn(x)で表示されるクリア信
号Xから、先ず同様に第18図に要素−数n(y)で示
す中間信号yそして通常の対置換回路により最終的に要
素−数n(z)を有する出力信号2を生せしめる。
中間信号においてOもしくは+3の要素長の変位が現れ
、一方策2の置換がさらにOもしくは±1要素長の変位
を与え、出力信号2において0、要素の中央に対して十
To、±2 T□ t±3To。
±4Toの変位が現れ得る。
この中央位置は4T。の変位を有することから、負の時
間変位は不可能なので、入力要素に対してO、To、
2 T□ 。
3To・・・・・・8Toの遅延を有して時間コード化
装置ZTの出力要素が現れる。
図示の例に現れる遅延は、第19図において入力信号X
の要素数nに対して要素長T。
の整数倍r(n)として与えられる。2倍の対置換によ
り全ての情報要素の非常に有効な混合が行われる。
このプロセスは、1つあるいはそれ以上の追加の置換に
より補充される。
この場合様々の交換プロセスに対して同じ記憶時間を回
避するのが好ましい。
To、3To、9To・・・・・・== 31 ’I”
oの通過時間の遅延素子が使用されることにより(i−
整数)、可能な変位の数は3進方式により記憶時間を段
階的にすると特に大きくなる。
何故ならOおよび(3に+1−1 ) To間の全ての
遅延rrrToが可能である(m=整数、k一対対置製
装置全数)からである。
第17図による送信側の置換装置に対応する装置が、情
報要素を受信側で逆置換するために動作する。
2と一致する暗号化された受信信号Z*から、遅延素子
R1およびスイッチH1*、H2へ有す* る最初の逆置換により、yと一致しそして(伝播チャン
ネルの遅延を無視すると)yに対して2T。
だけ遅延された中間信号−が再び生じる。
何故なら、置換されない要素は送信および受信側でTo
の遅延を受けるからである。
要素がさらに遅延しないように後続アナログ置換装置が
受信要素e5の時点において制御パルスaを受けると、
第7図に示す要素e5およびe6の置換の際にこれらの
要素の逆置換が行われ、一方先行の要素e6は2Toだ
け遅延し従ってe5に対して再び元の位置に来る。
第17図による装置においても、それ故* * スイッチH1,H2を有する最初の逆置換の制御パルス
a1は、スイッチH1*、H2を有する第16図の置換
の制御パルスa1に対してT。
だけ変位させねばならない。
この変位は遅延素子W1におけ* る暗号信号W、の受信側追加遅延T。
により行われる(第17図)。
この場合、受信側暗号信号発生器sG’)−t、分離し
て伝送された補助信号UもしくはU*により送信側暗号
信号発生器SGと同期されていることが前提である。
例えばこれはスイス特許明細書A361,839に記載
された方法による。
第13および14図による3要素長だけの遅延をさせる
対になった要素置換を行う際に、送信側の置換プロセス
において6要素長だけ変位した要素e3(第14図参照
)は受信側の逆置換においてはさらに遅延させるべきで
ない。
一方送信側で遅延された要素e6は受信側で6要素長だ
け遅延すべきである。
受信側の逆置換用の制御パルスは、受信された要素e3
と一致する。
即ち何ら付加的な遅延を考慮しなければ、逆置換の制御
は送信側の制御に対して3Toだけ遅延させねばならな
い。
第16.17図による伝送システムにおいては、既述の
ように信号yおよびy*間に2T。
の時間差が成立し、通過時間が3Toの遅延素子*
*R3にお
いて対置換をする制御信号a3は、R3における対置換
をする制御信号R3に対し全部で3To+2To−5T
oだけ遅延を保証するために、遅延子W3が受信側暗号
信号−制御追加部SZ に設けられている(第17図)
対要素置換による暗号化の効果は、固定プログラムによ
る要素の追加的な並び変えによっても高められる。
これに適した装置ZToは第20図により一致した通過
時間を有した2つの遅延素子R1jR2を含んでいる。
入力信号y1の個々の要素は切換器A、もしくはB1を
介してこの遅延素子に導ひかれ、一方出力信号y2を形
成するための要素の取出しは切換器A2もしくはB2を
介して可能となる。
操作されない切換器においては、しかし遅延素子出力は
それぞれ入力に逆結合する。
入力信号y1の要素から装置の出力への直接の再導入は
最終的に別の切換器C1,C2を介して可能である。
切換器A0.A2はそれぞれ同時に操作され、切換器B
、 、 B2ならびにC7,C2は例えば第21図の最
上部に与えられた周期的プログラムS(この場合それぞ
れ図示はしてない切換器は静止位置にある)により同様
に操作される。
入力信号y、の要素は第21図のスイッチングプログラ
ムSで示す番号で連続的に番号を付されている。
その下DCで切換器Cによる導通を図示している。
要素A3は切換器Cを介して直接出力に通過させられ、
この要素は無遅延で出力信−+y2 (第21図下)
に現れる。
要素A5はこれに対して同時に操作される切換器A1を
介して遅延素子R1(R1の遅延はすぐ次の行”VRl
”で記号で示す)に達しそして1回の遅延直後A2を介
して出力に達する。
切換器B1を通して遅延素子R2に達する(次行”VB
2”′[入力要素馬4は、これに対してこれが静止状態
になった後に切換る切換器B1.B2を介して遅延素子
の出力からその入力に帰還される。
これはそこから3回の通過後始めて再び導出され、切換
器Bが改めて操作されるや否や出力信号■2に加えられ
る。
遅延素子Rの通過時間が要素長T。に一致すると云う仮
定の下で、このような記憶および切換により最終的に第
21図の結果的な番号から分るように時間的に置換され
た要素を有する出力信号y2が生じる。
より大きな時間要素を相互に変位することは、レジスタ
Rの拡大された通過時間で可能になる。
レジスタR1およびR2の遅延時間が3Toであると、
最上のプログラムSに対応するスイッチング制御が行わ
れた時に、第22図に見られる変位が行われる。
要素A2は例えば切換器Cを通して直接伝達され、一方
遥3は遅延素子R0において3要素長だけ遅延される。
要素45はこれに対し遅延素子R2において2回の帰還
により9Toの遅延を得る。
6Toの遅延を同じ遅延素子において要素A4が得る。
要素A1はR1で12To遅延する。切換プログラムの
周期的くり返しのために、要素A 1 、6 、1・・
・・・・同じ量だけ遅延し、要素2,7゜12・・・・
・・ならびに要素3,8,13・・・・・・等も同様で
ある。
周期的なくり返し置換の別の実施は、例えばR1および
R2の遅延時間を4Toあるいはより大きな量に大きく
することあるいは類似の方法で射的に操作される切換器
により装置の入力および出力に結合されている3つある
いはそれ以上の遅延の挿入により行われる。
第23図はこのような要素の対になった置換を行うため
の装置PT、およびPT2を有する情報要素の周期的な
くり返しの並び替えをするための装置ZToの相互接続
を示す。
暗号記号W1およびW2から制御信号a1およびB2を
得るための制御追加部をSZlおよびSZ2で示す。
別の制御追加部SZoは、並び替え装置ZToの切換器
A、B。
Cを操作するための周期的なくり返し制御信号agを発
生するために働く。
第23図においては、置換を帰還するための対応する受
信側の装置およびその際に発生する信号は同じ番号で示
す。
星印* 、 の付加(例えばy2 )は送信側の装置および信号に
対して区別するものである。
PTlおよびPT2に含まれる遅延素子の通過時間は、
得られ得る要素変位をできるだけ多様にするために合目
的に異って選択される。
公知の実施例の追加の時間コード化により、対状の要素
置換を補充することも、当然可能である。
この場合も個々の置換動作は送信側に対し受信側におい
て逆順序で行うべきである。
しかし、他の方法例えば伝送するための置換された周波
数状態になる個々の周波数バンドへ要素をさらに分解す
るプログラムにより本発明の対要素置換の有効な補充も
可能性である。
また互に独立しそして時間コード化ごとに変動するプロ
グラムにより対要素置換により行われる2つあるいはそ
れ以上の周波数バンドへの分割も可能である。
このようなコード化をするために、対要素置換用の少く
とも2つの装置の外に、さらに情報を少くとも2つのサ
ブバンドへ分割するための特別のフィルターが必要であ
る。
対要素置換の作用は、不等の要素長で動作する。
対要素置換用の・2つあるいはそれ以上の装置の協働回
路により高めることができる。
要素長は、より長くそしてより短い要素に対する要素−
分割位置の少くとも1部は共通となるように互に整数関
係にあると合目的である。
送信側から受信側装置への暗号化された信号の直接の伝
送の代りに、暗号化信号の送信側の記録例えば音響バン
ド記録も行われ得る。
この記録はそれから後に再び走査されそして元のクリア
信号を得るために受信側の復号装置に導入される。
【図面の簡単な説明】
第1図は要素に分解されたクリア信号、第2図〜5図は
個々の要素のデータ信号、第6図は情報要素の対変換を
行うための回路、第7および8図は隣接要素の置換の概
略図、第9および11図は暗号信号から置換スイッチの
操作用制御信号を得る回路、第10および12図は暗号
信号の例およびそれから得られる制御信号、第13図は
制御信号を得るための付属開閉部を有する隣接しない要
素の対置換を行う回路、第14および15図は隣接しな
い要素の対置換の概略図、第16および17図は暗号信
号−準備部を有するくり返し対置換回路ならびに暗号信
号−準備部を有するくり返し対逆置換回路、第18図は
くり返し対置換の概略図、第19図はくり返し対置換の
際に生じる遅延時間図、第20図は同じプログラムによ
る並び替え回路、第21〜22図は同じプログラムによ
る並び替えの概略図および第23図は固定プログラムに
よる並び替えと結合した対要素−置換による時間コード
化用および並び替えと結合した対要素−置換による復号
用装置のブロック図。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 送信側で少くとも部分的に等しくない時間だけ遅延
    により対状に置換されそして受信側で少くとも部分的に
    等しくない時間だけさらに遅延して逆置換されるように
    、等しい長さの要素へ伝送すべきクリア信号を分解する
    ことにより暗号情報伝送を行うための方法において、送
    信側で所定の相互間隔を有するそれぞれ2つの要素の対
    状の置換を行いそして受信側で同じ要素の対状の逆置換
    を行い、その際置換もしくは逆置換される要素対が送信
    側および受信側において両側で一致した不規則な制御パ
    ルス列により規定されそして要素対に所属しない要素が
    送信−および受信側で固定の時間Tだけ遅延され、一方
    それぞれの対の最初に現れる要素が送信−および受信側
    で2倍の時間2Tだけ遅延されそして対の第2の要素は
    遅延されないことを特徴とする暗号伝送方法。 2 送信側ならびに受信側に少くとも1つの要素置換器
    PT1.PT3.z’r、z’r*と、少くとも1つの
    制御追加部sz1.sz3.szo、’sz、SZ*と
    、暗号信号発生器SG、SG*とを備え、 前記要素置換器が一定の遅延時間Tを有する信号遅延素
    子R1y R3y R1*t R3*ならびに電子切換
    器H1t・・・、 H4; H1*・・・、H4*を含
    み、前記切換器の通常位置において前記遅延素子の入力
    が前記要素置換器の入力へそして前記遅延素子の出力が
    前記要素置換器の出力へ結合されており、 前記切換器の動作位置では、前記要素置換器の入力が前
    記要素置換器の出力へそして前記遅延素子の入力が前記
    遅延素子の出力へ結合し、前記制御追加部は電子しゃ断
    器U1.U3.Uo。 U1*、U誌を含み、このしゃ断器の入力が前記暗号信
    号発生器の出力に結合し、この発生器からの準静的パル
    ス列W。 、 Wll W31 w1*、 W3*の個々のパルス
    をしゃ断し、 前記制御追加部の前記しゃ断器が走行時間Tを有するパ
    ルス遅延素子V。 、Vl、V3.V1*、■3*を介して先行パルスによ
    り操作され、したがって前記しゃ断器の出力において相
    互間隔Tを有するパルスを何ら発生せず、 前記しゃ断器の出力パルスa。 l al、、 a3 j aila3*は前記要素置換
    器の前記電子切換器を動作位置へもたらすようになった
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項による方法を実
    施するための装置。
JP49030678A 1973-03-19 1974-03-19 アンゴウジヨウホウデンソウ オ オコナウタメノ ホウホウ オヨビ ソウチ Expired JPS5824983B2 (ja)

Applications Claiming Priority (1)

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CH387673A CH558993A (de) 1973-03-19 1973-03-19 Verfahren und einrichtung zur verschluesselten nachrichtenuebertragung.

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