Vorrichtung zum Chiffrieren eines Klartextes und zum Entziffern des chiffrierten Textes. Die Erfindung bezieht sieh auf eine Vor richtung, die zum Chiffrieren eines Klar textes und zum Entziffern des ehiffrierten Textes benutzt werden soll. So che Vorrich tungen bekannter Art bestehen gewöhnlich auns Anschlag- und Anzeigestellen in solcher Anzahl, als verschiedene Zeichen chiffriert werden können, und aus untereinander ver tauschbaren Verbindungen zwischen den An schlag- und Anzeigestellen.
Gemäss der Erfindung ist eine solche Vor richtung mit einer kleineren Anzahl von An zeigestellen ausgerüstet, als verschiedene Zei chen chiffriert werden können. Um diese Ver ringerung der Anzeigestellen zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, die Zeichen des Klartextes, cl, h. die zu chiffrierenden Zeichen, in meh rere Reihen zu unterteilen, und die Anschlag stellen für je ein Zeichen jeder Reihe durch die gleiche Verbindung mit derselben An zeigestelle zu verbinden, so dass dieselbe An zeigestelle erregt werden kann, gleichgültig aus welcher Reihe das zu chiffrierende Zei chen herrührt. Um im chiffrierten Text er kennbar zu machen, zu welcher Reihe das chiffrierte Zeichen gehört, kennen besondere Anschlagstellen in einer dieser Reihen vor- gesehen sein.
Diese Anschlagstellen sind zweckmässigerweise ebenfalls mit Anzeige stellen durch den Umtausch bewirkende Ver bindungen verbunden. Zu diesen würden je doch keine entsprechenden Anschläge der an dern Reihen gehören, Der chiffrierte Text enthielte also nur ebenso viele Zeichen wie jede einzelne der Reihen der Klartextzeichen vermehrt um die Zahl der Umschaltzeichen. Für diese Umschaltzeichen müssten im chiff rierten Text ebenfalls Zeichen vorgesehen sein. Man wird vorteilhaft als Chiffrierzei chen zum Beispiel die kleinen Buchstaben des Alphabetes verwenden und als Umscli.altzei- chen solche Buchstaben, die nicht unbedingt benutzt zu werden brauchen,<I>z.
B.</I> Ü <I>ö</I> e. Diese bilden .dann gemeinsam mit den kleinen Buch staben die erste zu chiffrierende Zeichenreihe, sogena.nnte ]Klartext. Die zweite Reihe würde in diesem Falle zum Beispiel von den grossen Buchstaben und eine dritte Reihe etwa von den Zahlen, Interpunktions- und ähnlichen Zeichen gebildet werden.
Die Zahl der Um- sclialta.nschläge kann verschieden gross ge macht werden, zum Beispiel kann man, wenn auf der Klartextseite nur zwei Zeichenreihen vorhanden sind, nur einen Umschaltanschlag anordnen, so dass jedesmal nur der Übergang v an einer Zeichenreihe auf die andere kennt lich gemacht würde. Das hätte aber den Nach teil, dass zum Beispiel bei der Vernichtung eines Teils des Textes nicht mehr erkennbar wäre, auf welche der beiden Reihen umge schaltet werden müsste, deshalb ist es vorteil hafter, ebenso viele Umschaltanselläge anzu ordnen, als Zeichenreihen vorhanden sind, so dass eindeutig festgelegt ist, zu welcher Reihe die auf das, Umschaltzeichen folgenden Zei chen gehören.
Da die Umschaltzeichen ebenso wie alle andern Zeichen vermittelst der ver tauschbaren Verbindungsglieder an die An zeigestellen angeschlossen sein können, werden sie zweckmässigerweise ebenfalls mit chiff riert und sind im chiffrierten Text als Um schaltzeichen nicht mehr zu erkennen. Ein weiterer Vorteil einer solchen rung besteht darin, dass sie den Telegramm verkehr dadurch wesentlich erleichtert, dass gerade die Zeichen, welche im Morsealphabet die längsten sind, im chiffrierten Text über haupt nicht mehr vorzukommen brauchen.
Zwei Ausführungsbeispiele des Erfin dungsgegenstandes sind in der Zeichnung dar gestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen das eine der selben schematish zum Chiffrieren und De chiffrieren einbestellt. In Fig. 3 ist eine Chiffriervorrichtung teilweise schematisch. teilweise schaubildlich gezeichnet, die, ähn lich wie eiere Schreibmaschine, eine Reihe von Tasten und eine Schreibvorrichtung enthält. und ebenso wie eine solche bedient wird.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Chiffriervorrichtung besitzt zwei Reihen von je neun Klartextzeichen und ein Umschalt zeichen. Fig. 1 zeigt die Chiffrierschaltung, Fis. 2 die Dechiffrierschaltung, 11 sind Kon taktknöpfe, die mit den Buchstaben a, bis i einerseits und den Zahlen 1 bis 9 anderseits versehen sind. 12 sind Glühlampen, welche die gleiche Bezeichnung a bis i und 1 bis 9 tragen. Unmittelbar hinter die Kontakte 11 sind ebenfalls Glühlampen 13 geschaltet, wel che die Bezeichnung der zu ihnen gehörigen Kontaktknöpfe tragen. Der Umschaltknopf 14 ist mit dem Zeichen j versehen und mit einer Glühlampe 15 hintereinander geschaltet, die zum Unterschied von den andern Lampen rot gefärbt ist.
Zu dem Kontaktknopf j gehört ebenfalls eine Lampe in der Rehe 12, die gleichfalls mit j bezeichnet ist. Neben dieser ist eine rote Lampe 19 in der Weise ange bracht, dass durch einen Schalter 20 die Lam pen j und 19 gegeneinander ausgetauseht werden können. Zwischen den Glühlampen 12 und den K ontakten 11 liegen Kontaktreihen 16 und 17. Diese sind in unregelmässiger Weise derart miteinander verbunden, dass je einer der Kontakte 16 an je einen der Kon takte 17 angeschlossen ist. Die Verbindung zwischen diesen Kontaktreiben ist durch Li nien dargestellt. Ausserdem tragen die mitein ander verbundenen Kontakte beider Reihen die gleiche Zahlenbezeichnung. Die Art der Verbindung zwischen den Kontakten 16 und 17 bildet den Chiffrierschlüssel.
Da nun der eine Pol der Kontaktknöpfe 11 und der eine Pol der Glühlampen 12 durch eine Strom quelle 18 unter Spannung stehen, so wird beim Niederdrücken eines der Knöpfe 11 die entsprechende Glühlampe aus der Reihe 13 und eine Glühlampe aus der Reihe 12 aufleuchten. Zur Erläuterung der Schaltung soll der Vorgang beim Chiffrieren der Zei chenfolge a, b, c, d, 1, 2, 3, 4, e, f, g im folgenden dargestellt werden. Um diese Zei chenfolge zrr chiffrieren, werden nacheinander die Knöpfe der Reihe 11 gedrückt, wodurch irr der Reihe 12 nacheinander die Glühlampen e, e, j, b aufleuchten. Da auf d eine Zahl folgt, so wird nunmehr der Knopf j gedrückt, so dass in der Lampenreihe 12 die mit f be zeichnete Lampe aufleuchtet. Nunmehr wird der Knopf a, 1 gedrückt, worauf in der Reihe 12 die Lampe e aufleuchtet.
Die Zahlen 2, 3 und 4 ergeben die Buchstaben c, j und b. Da nach 4 wiederum eine Umschaltung notwen dig ist, so wird wieder der Knopf j gctlrüeht. Es erscheine; in der Reihe 12 der Buchstabe f. Die Buchstaben e, f, g ergeben nunmehr die Buchstaben h, a, d.
Aus dem Klartexi (i, b, <I>c;</I> t1; <I>1,</I> ?, <I>3; 1,</I> e, f, g ist folgender Chiffriertext geworden: c, c, j, b, f, e, c, j, b, f, h, a, d. Gleichzeitig mit den Glühlampen der Reihe 12 hatten beim Chiffrieren die Glühlampen der Reihe 13 aufgeleuchtet und so eine Kontrolle ermög licht.
Soll dechiffriert werden, so müssen die Verbindungen der Kontaktreihen 16 und 17 entsprechend verändert werden, und zwar zum Beispiel in der Weise, dass die Kontakt reihe, die vorher die Reihe 17 bildete, nun mehr die Reihe 16 bildet und umgekehrt. Die auf diesem Wege entstehende Schaltung ist in der Fig. 2 dargestellt. Schliesslich ist zum Dechiffrieren noch der Schalter 20 auf die rote Lampe 19 umgeschaltet worden, nachdem er vorher mit der mit j bezeichneten Lampe der Reihe 12 in Verbindung gestanden hatte. Werden nunmehr aus dem chiffrierten Text die Buchstaben e, c, j, b angeschlagen, so er scheinen in der Glühlampenreihe 12 nachein ander die als Anzeigestellen dienenden Buch staben a, b, e, d.
Wird der Kontaktknopf f gedrückt, so leuchtet die rote Glühlampe 19 auf und lässt dadurch erkennen, dass die fol- grenden Zeichen Zahlen sind. Werden nun mehr die Buchstaben e, c, j, b angeschlagen, so leuchten nacheinander die ebenfalls als Anzeigestellen dienenden Glühlampen 1, 2, 3, 4 auf. Beim Niederdrücken des Kontakt knopfes f leuchtet wiederum die Umschalt glühlampe 19 auf und deutet so den Übergang auf Buchstaben an. Beim Niederdrücken der Kontaktknöpfe h, a, d leuchten die Glühlam pen e, f, g auf. Das Chiffrat ist also wiederum in Klartext umgewandelt worden.
Das in Fig. 3 dargestellte Ausführungs beispiel zeigt eine Chiffriervorrichtung mit drei Zeichenreihen auf der Klartextseite und entsprechend diesen drei Zeichenreihen drei Umschalttasten. 21 sind die Tasten, von denen sechs je drei zu chiffrierende Zeichen, d. h. Klartextzeichen tragen, während die letzten drei mit den Umschaltzeichen<I>e,</I> b, ö versehen sind. Die Tasten sind mittelst Zapfen 22 in Bohrungen eines U-förmigen Trägers 23 ge führt. Sie ruhen auf den obern Kontaktfedern von Tastkontakten 24 auf. 26 ist eine Schalt walze aus Isoliermaterial, auf der neun Paar stromleitende Segmente 27 befestigt sind. Immer zwei von diesen Segmenten liegen ein ander gegenüber, und zu je zwei Segmenten gehören vier Kontaktfedern, die ungefähr um 90' gegeneinander versetzt sind.
Auf der Welle 28 der Schaltwalze ist ein Hebel 29 befestigt, der zwischen den Anschlägen 30 und 31 bewegt werden kann. Die Schaltwalze kann also um 90 gedreht werden. 32, 33, 34 ist eine Vorrichtung, die zum Vertauschen der Stromleitungen zwischen den Tasten und den Anzeigestellen dient. Sie besteht aus 'Walzen aus isolierendem Material, die auf einer ge meinsamen Achse 35 gelagert sind. Die Wal zen 33 tragen auf jeder ihrer Stirnseiten neun kreisförmig angeordnete Kontakts. Diese sind derart untereinander verbunden, dass stets ein Kontakt der einen Seite mit einem Kon takt der andern Seite in Verbindung steht, und zwar in möglichst regellosem Durchein ander. In ihrer Mitte tragen die Walzen 3 3 Zahnkränze, mit deren Hilfe sie um die Achse 35 gedreht werden können.
Die Walzen 32 tragen nur auf einer Seite neun Kontakte und sind starr mit der Achse 35 verbünden. Die Walze 34 ist ähnlich ausgebildet wie die Wal zen 33, lediglich mit dem Unterschied, dass auf ihr die einander gegenüberliegenden Kon takte beider Stirnseiten miteinander verbun den sind, und dass sie nicht drehbar, dagegen verschiebbar auf der Achse 35 befestigt ist. Vermittelst eines Hebels 36 und einer Feder 37 presst die Walze 34 die Walzen 33 gegen die links liegende, feststehende Walze 32.
Sie kann aber, entgegen dem. Drucktier Feder, von Hand gegen die rechts liegende Walze 32 gepresst werden. 38 sind drei Zahnräder, -wel- ,ehe in die ,auf den Walzen 33 @angeord- neten 'Zahnräder eingreifen.
Sie sind auf der Welle 39 befestigt und mit möbliehst megellos angeordneten, 'd. h:
auf dem Umfang un gleichmässig verteilten Zähnen versehen, so dass eine Drehung der Welle 39 ganz ver schieden grosse Schaltschritte - der " einzelnen Walzen 33 zur Folge hat. Beim einen Ende der Welle 39 ist ein mit derselben -durch ein Winkelgetriebe zwangsläufig in Verbindung stehendes Schaltrad 40 angeordnet, in dessen Zähne eine Klinke 41 eingreift, die an einem Anker 42 drehbar befestigt ist. Von einer Feder 43 wird der Anker geben einen An- chlag 44 gezogen.
Durch ein Relais 45 kann er so weit angehoben werden, dass die Klinke in den nächsten Zahn eingreift. 46 ist die Pa pierwalze einer Anzeige bezw. Schreibvor richtung. Sie ist an zwei Hebeln 47 um deren Drehpunkt 48 schwenkbar gelagert. Der Drehpunkt 48 ist nicht ortsfest angeordnet, sondern liegt seinerseits wieder an dem einen Arm eines Hebels 49 mit dem festen Dreh punkt 50.
Dieser Hebel 49 trägt an seinem andern Arm drei breite Zähne 51 aus Weich eisen, denen gegenüber jedoch mit grösseren Zwischenräumen drei Relais 52, 53 und 54 angeordnet sind. 55 ist eine Blattfeder, die mit einer Nase 56 in den einen von drei an dem Hebel 49 angebrachten Rasten eingreift und so den Hebel 49 in einer dieser drei Stel lungen festhält. 57 ist eine Spule, deren be weglicher Kern 58 durch einen Lenker 59 mnit dem Hebel 47 der Papierwalze verbunden ist. 60 ist die Schreibwalve, die auf ihrem Umfang drei Zeichenreihen trägt, und zwar zu oberst die auf den Tasten zu oberst ange brachten Zeichen und ausserdem die drei Um schaltzeichen, in der Mitte und unten die mitt lere und untere Zeichenreihe der Tasten.
Die Schreibwalze ist auf der Welle 61 befestigt.
Diese wird von einem in der Zeichnung nicht dargestellten Motor gleichmässig gedreht. Auf ihr ist ein Rohr 62 aus leitendem Material isoliert befestigt, an dem auf der einen Seite eine Schleiffeder 63 festsitzt, während auf der andern Seite eine Bürste 64 schleift. Die Feder 63 schleift auf der Innenseite eines aus neun Segmenten 65 gebildeten Kollektors. Diese Segmente sind gegeneinander isoliert und werden durch einen isolierenden Ring 66 zusammengehalten. 6 7 ist eine Schaltwalze mit drei etwa über den halben Umfang der selben reichenden Segmenten 72 und drei um 120 zueinander versetzten Bürstenreihen 73, 74 und 75.
Die einzelnen Teile der Vorrichtung sind in folgender Weise durch Stromleitungen ver bunden. Die obern Federn der Kontakte 24 sind an den einen Pol einer Stromquelle<B>225</B> angeschlossen. Die untern neun Federn sind mit den neun in einer Reihe liegenden Bür sten 68 der Schaltwalze 26 vorbanden. Die in einer Reihe liegenden Bürsten 69 dieser Schaltwalze sind an die neun Kontakte der links liegenden Vertauschwalze 32 ange schlossen. Die Bürsten 70 sind mit den neun Segmenten 65 des Kollektors und, soweit sie zu den mit drei Zeichen versehenen Taten gehören, mit den Kontaktstiften der rechls liegenden Tauschwalze 32 verbunden.
Von den in einer Reibe liegenden Bürsten 71 sind die sechs vorn liegenden, welche in dem Stromkreis der mit drei Zeichen versehenen Tasten 21 liegen, mit je zwei gegenüberliegen den Kontaktstiften der Walze 34 verbunden. Die drei hinten liebenden, über welche der Stromkreis der Umsehalttasten verläuft, sind zu den Bürsten 75 der Schaltwalze 67 ge führt.
Die Bürsten 74 sind mit den drei noch freien Kontaktpaaren der Walze 34, und die Bürsten 73 mnit den Magnetspulen 52, 53 und 54 verbunden. Die andern drei Klemmen die ser Magnetspulen sind zu einer Leitung 72a geführt, in die auch die Bürste 64 über die Magnetspule 5 7 angeschlossen ist. Die Lei tung 72a ist über die Spulen des Relais 45 zu dem andern Pol der Stromquelle 25 ge führt. Durch einen Schalter 76 kann das Re- laie 45 kurzgeschlossen werden.
Die Wirkungsweise der Vorricbtung ist die folgende: Beim Chiffrieren bt#fin,rlen sich der Hebel :?9 der Umschaltwalze 26, die verschiebta.re Walze 34, die Schaltwalze 67 und der Schal ter 76 in der gezeichneten Stellung. Wird nun zum Beispiel die mit a g 1 bezeichnete Taste angeschlagen, dann fliesst der Strom von der Stromquelle 25 aus über den Kontakt 4,
di.- am weitesten vorn liegende Kontaktbürste 68 und das verdeckt liegende Segment 2 7 zu der am weitesten vorn liegenden Kontakl.bürstF 71. Von dieser aus fliesst der Strom zu der verschiebbaren Umscli,alt,valze 34, nimmt von. hier seinen Weg durch .die drei drehbaren Walzen 33 zu der links gezeichneten Walze 32 und von dieser aus zu der am weitesteu vorn liegenden Kontaktbürste 69, über das sichtbar liegende Segment 27 zu der betref fenden Kontaktbürste 70 und von dort aus zu einem der Segmente 65 des Kollektors.
Wenn nun die Kontaktfeder 63, die auf der stets rotierenden Welle 61 befestigt ist, dieses un ter Spannung stehende Segment berührt, dann wird der Stromkreis geschlossen. Der Strom nimmt seinen Weg weiter über die Kontakt bürste 64, die Magnetspule 57, die Relais spulen 45 zur Stromquelle 25 zurück. Dabei wird der Magnetkern 58 in die Spule 57 hineingezogen und die Papierwalze 46 sehr rasch gegen die fortwährend rotierende (oder während des Anschlages gebremste) Schreib walze 60 geschlagen und so der zu diesem be stimmten Segment gehörende Buchstabe der Schreibwalze abgedruckt. Gleichzeitig wird von dem Relais 45 der Anker 42 gehoben, so dass die Klinke 41 in den nächsten Zahn des Schaltrades 40 eingreift.
Wird nun die angeschlagene Taste wieder losgelassen, dann wird auch die Relaisspule 45 stromlos, so dass der Anker 42 von der Feder 43 wieder gegen den Anschlag 44 gelegt und die Welle 39, die Zahnräder 38 und die Schaltwalzen 33 ge dreht werden. Infolge der verschiedenen An ordnung der Zähne auf den Zahnrädern 38 machen die Schaltwalzen 33 verschieden grosse Schaltschritte, die aber so bemessen sind, dass immer wieder die Kontakte der be nachbarten Walzen sieh genau gegenüber stehen. Es wird also nach jedem Buchstaben ein neues Tauschalphabet eingestellt. Der Stromverlauf bleibt der gleiche, wenn eine Umschalttaste angeschlagen wird.
Lediglich der Stromweg zwischen den Bürsten 71 und der Tauschwalze 34 ändert sich insofern, als der Strom erst über die Schaltwalze 67 seinen Weg nehmen russ. Alle einzelnen Vorrich tungen werden in genau der gleichen Weise vom Strom durchflossen, wie beim Anschlag einer mit drei Klartextzeichen versehenen Taste. Es wird also das Umschaltzeichen auch chiffriert.
Soll mit der Vorrichtung dechiffriert wer den, dann ist der Hebel 29 gegen den An- schlag 31 zu legen und die Schaltwalze 67 in eine solche Stellung zu bringen, dass die Bürstenreihen 73 und 74 durch die Segmente 72 miteinander in Verbindung stehen. Die Tauschwalzen 33 müssen in ihre Ausgangs stellung gebracht werden, welche sie hatten, als mit der Herstellung des chiffrierten Tex tes begonnen wurde. Wird nun zum Beispiel aus dem Chiffrat der Buchstabe a angeschla gen, der durch Anschlagen der Umschalttaste d entstanden sein möge, dann nimmt der Strom der Stromquelle 25 folgenden Verlauf.
Über den vorn liebenden Kontakt 24, die vorn liegende Bürste 68 über das an derselben an liegende Segment 27 zu der vorn liegenden Bürste 69 in die links liegende, feststehende Walze 32, durch. die Umschaltwalzen 33 in die feststehende Walze 34 zu der mittleren Bürste 74 der Schaltwalze 67 und von der mittleren der drei Bürsten 73 über die Mag netspule 53 und das Relais 45 zur Strom quelle zurück.
Infolgedessen wird von dem Magnet 53 der ihm teilweise gegenüberste hende mittlere Zahn 51 des Hebels 49 ange zogen und dadurch die Papierwalze 46 so weit gesenkt, dass die Nase 56 nunmehr in der mittleren Rast des Hebels 49 liegt, so dass von der Schreibwalze 60 bei den -fol.genden Buch staben die in der mittleren Reihe der Schreib walze stehenden Zeichen geschrieben werden.
Werden Buchstaben des chiffrierten Textes angeschlagen, welche nicht Umschaltzeichen, sondern Zeichen des Klartextes entsprechen, dann spielt sich der Vorgang genau so ab wie beim Chiffrieren, mit dem einzigen TTn- ters-chied, dass die Tai,schwalzen 33 in der umgekehrten Richtung von dem von den Ta sten zur Schreibvorrichtung laufenden Strom durchlaufen werden.
Buchstaben des chiff- rierten Textes dagegen, die aus Anschlagen der Umschaltzeichen heia. Schreiben des Klar textes entstanden sind, haben jedesmal eine enstprechenide Verstellung der Papierwalze zur Folge.
Nicht immer ist es erforderlich, den ge samten Text zu chiffrieren. Die beschriebene Vorrichtung gestattet es nun, auch Klartexte zwischen den chiffrierten Text einzufügen. Zu diesem Zweck wird beim Chiffrieren durch einen Druck auf das freie Ende des Hebels 36 die Walze 34 gegen die rechts gezeichnete Walze 32), gepresst, so dass der Strom seinen Weg nicht mehr über die Umschaltwalzen 33, sondern unmittelbar von dem Umschalter über die Walzen 34 und 32 zur Schreibstelle nimmt.
Ausserdem muss die Schaltwalze 67 in eine ähnliche Stellung gebracht werden, wie beire Dechiffrieren. Es müssen also die Bür stenreihen 73 mit den Bürstenreiben 75 in Verbindung gebracht werden, damit beim An schlagen der Umschalttasten einer der Mag nete 52, 53 oder 54 erregt und die Schreib walze entsprechend gehoben oder gesenkt werden kann. Der Schalter 76 muss während des Schreibens des Klartextes geschlossen sein, damit die Tauschvorrichtung 33, 38 45 nicht weiter verstellt wird, sondern mit dem neuen zu chiffrierenden Zeichen bei der Stellung der Tauschwalzen wieder begonnen wird, die beim Schreiken des letzten vor dem Klartext stehenden Zeichens eingestellt wor den war. Die mit dem chiffrierten Text mit gegebene Klarschrift kann beim Dechiffrie ren natürlich auch mitgeschrieben werden.
Man muss dazu die Vorrichtung in genau die selbe Lage bringen, wie beim Schreiben von zwischen den Chiffrattext eingeschobenem Klartext.
Durch diese Ausführung wird es möglich, die Zahl der im chiffrierten Text verwende ten Zeichen auf ein geringes Mass zurückzu führen. Das hat zunächst einmal den Vorteil, dass ein unbefugtes Entziffern des Chiffrier textes ausserordentlich erschwert wird. Ausser dem wird das Dechiffrieren auf der Maschine selbst wesentlich erleichtert, denn beim De chiffrieren braucht stets nur die eine Zeichen reihe angeschlagen zu werden.