DE1083308B - Method and device for checking the punched strips produced by a cube punch for a random distribution of the hole combinations - Google Patents
Method and device for checking the punched strips produced by a cube punch for a random distribution of the hole combinationsInfo
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DEUTSCHESGERMAN
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Für Fernschreibverschlüsselungszwecke werden Schlüsselkombinationsfolgen bzw. Lochstreifen benötigt, die die einzelnen Lochkombinationen in völlig regelloser Anordnung enthalten. Sämtliche innerhalb des benutzten Codes möglichen Lochkombinationen müssen dabei in dem Lochstreifen, wie man sagt, rein statistisch verteilt sein. In Sonderfällen werden auch Lochstreifen benötigt, die nur sechsundzwanzig Fernschreibkombinationen entsprechend den sechsundzwanzig Buchstaben des Alphabetes oder zehn Kombinationen entsprechend den Zahlen von 0 bis 9 enthalten, ebenfalls statistisch verteilt.Will be used for telex encryption purposes Key combination sequences or punched tape required, which the individual hole combinations in completely random arrangement included. All possible combinations of holes within the code used must, as they say, be distributed in the punched tape in a purely statistical manner. In special cases Punched tape required, the only twenty-six telex combinations corresponding to the twenty-six Contain letters of the alphabet or ten combinations corresponding to the numbers from 0 to 9, also statistically distributed.
Hergestellt werden solche sogenannte Schlüsselstreifen von einem Locher mit einem vorgeschalteten Zufallsgenerator. Die Vereinigung beider Geräte wird Würfel-Locher genannt.Such so-called key strips are produced by a hole punch with an upstream one Random generator. The combination of both devices is called a dice punch.
Eine wichtige Aufgabe ist es nun, die vom Würfel-Locher erzeugten Lochstreifen entweder ständig oder doch zumindest stichprobenweise auf die Zufallsverteilung der eingelochten Schlüsselkotnbinationen zu überprüfen. Ein dauerndes oder zeitweises Versagen des Würfel-Lochers würde, wenn der Fehler unbemerkt bliebe, unter Umständen die Geheimhaltung einer Nachricht in Frage stellen.It is now an important task to either constantly or but at least randomly to the random distribution of the punched key combinations check. Permanent or temporary failure of the dice punch would if the failure went unnoticed could question the confidentiality of a message.
Es ist bereits eine Prüfeinrichtung für Ver- und Entschlüsselungsanlagen von Fernschreibzeichen auf Vollzähligkeit der Elemente bekanntgeworden, bei der der von der Leitung ankommende Klartext oder die verschlüsselten Zeichen mit ihren Zeichen- und Trennstromimpulsen zugleich mit einem Impulszug, der aus den Codeelementen der ersten Kategorie Fernschreibzeichen gebildet ist und durch entsprechende Umwandlung nur aus Zeichenstromimpulsen besteht, mit zwei Zusatzimpulsen auf ein negativ vorgespanntes Gitter einer Elektronenröhre derart einwirken, daß ζ. B. beim Ausfallen eines Stromschrittimpulses in dem Impulszug die negative Gittervorspannung am Gitter der Elektronenröhre bei gleichzeitigem Auftreten eines Trennstromschrittes in einem Fernschreibcodezeichen der zweiten Kategorie nicht mehr kornpensiert und so der Impulszug von einem Fernschreibzeichen der zweiten Kategorie auf Vollständigkeit überprüft wird.There is already a test facility for encryption and decryption systems for telex characters Completeness of the elements become known, in which the plain text arriving from the line or the encrypted characters with their character and separating current pulses at the same time with a train of pulses that consists of the code elements of the first category of telex characters is formed and by appropriate conversion consists only of character current pulses, with two additional pulses on a negatively biased one Act on the grid of an electron tube in such a way that ζ. B. if a current step pulse fails in the pulse train the negative grid bias on the grid of the electron tube with simultaneous occurrence a separation current step in a teletype code character of the second category no longer compensated and so the impulse train from a telex character of the second category for completeness is checked.
Weiterhin sind Anordnungen zur Überwachung von Verschlüsselungsanlagen für Hellschreiber bekannt, bei denen die Güte der Verschlüsselung der durch Differenzbildung ausgesandten Zeichen durch die Feststellung der Stromstoßhäufigkeit der sendeseitig ausgesandten Zeichen laufend überprüft wird. Bei Unterschreitung einer gewissen Häufigkeit wird ein Alarmsignal oder die Abschaltung der Sendung selbsttätig ausgelöst.Furthermore, arrangements for monitoring encryption systems for Hellschreiber are known, in which the quality of the encryption of the characters sent by difference formation through the determination the current surge frequency of the characters transmitted by the transmitter is continuously checked. When falling below a certain frequency an alarm signal or the shutdown of the broadcast is automatic triggered.
Es war bislang ferner üblich, eine Statistikprüfung schon während des Lochungsvoarganges vorzunehmen Verfahren und EinrichtungIt has also been customary to carry out a statistical check during the punching process Procedure and establishment
zum Prüfen der von einem Würfel-Locherfor checking the from a dice punch
erzeugten Lochstreifen auf zufallsmäßige Verteilung der Lochkombinationengenerated punched tape on the random distribution of the hole combinations
Anmelder:Applicant:
Standard Elektrik LorenzStandard electrical system Lorenz
Aktiengesellschaft,Corporation,
Stuttgart-Zuffenhausen,Stuttgart-Zuffenhausen,
Hellmuth-Hirth-Str. 42Hellmuth-Hirth-Str. 42
Dr. rer. nat. Werner Schiebeier, Eutingen (Bad.), ist als Erfinder.genannt worden 'Dr. rer. nat. Werner Schiebeier, Eutingen (Bad.), Has been named as the inventor '
und mit mechanischen Zählern für jede Stanznadel zu zählen, wieviel Löcher sie.stanzt. Ausgangspunkt für diese Prüfungsart war die Überlegung, daß es genügen müsse, jede einzelne der fünf Lochreihen (entsprechend den fünf Stanznadeln-und dem 5er-Code) auf die zufallsmäßige Verteilung von Lochungen und Nichtlochungen zu prüfen...Wenn die fünf Lochreihen dann unabhängig voneinander erwürfelt und gestanzt werden, müßten auch die daraus entstehenden zweiunddreißig verschiedenen Lochkombinationen zufallsmäßig im Lochstreifen verteilt sein.and using mechanical counters to count for each punch needle how many holes it is punching. Starting point for This type of test was the consideration that it must be sufficient to test each of the five rows of holes (accordingly the five punch needles and the 5 code) to check for the random distribution of perforations and non-perforations ... If the five rows of holes then diced and punched independently of one another, the resulting thirty-two would also have to be different hole combinations can be randomly distributed in the punched tape.
Genauere Überprüfungen haben jedoch ergeben, daß diese Unabhängigkeit der Würfelungen für die fünf Lochreihen durchaus nicht immer vorhanden sein muß. Eine gegenseitige Beeinflussung kann z.B. durch Kopplungen elektrischer wie auch mechanischer Art erfolgen. Eine ganz grobe Störung durch mechanische Beeinflussung kann leicht gedanklich konstruiert werden, indem man etwa annimmt, daß zwei oder auch alle fünf Stanznadeln durch irgendeinen fehlerhaften Einfluß starr miteinander -gekoppelt sind. In diesem Fall kann die Lochverteilung in den einzelnen Lochreihen durchaus zufallsmäßig bleiben, und eine Prüfung der bisher üblichen Art deckt keinen Fehler auf. Trotzdem ist aber die Verteilung der zweiunddreißig Lochkombinationen im gesamten Streifen grob falsch,Closer checks have shown, however, that this independence of the dice for the five Rows of holes do not always have to be present. A mutual influence can e.g. by Couplings are electrical as well as mechanical. A very gross disturbance from mechanical Influence can easily be constructed in thought by assuming, for example, that two or also all five punch needles are rigidly coupled to one another by some erroneous influence. In this Case can be the hole distribution in the individual rows of holes remain entirely random, and an examination of the usual type does not reveal any errors. Nevertheless, the distribution of the thirty-two hole combinations in the entire strip is grossly wrong,
009 530/22*009 530/22 *
weil nämlich ein Teil der möglichen Kombinationen überhaupt nicht mehr gelocht wird.because some of the possible combinations are no longer punched at all.
Es wird nun von der bisher geübten Kontrollart mit Auszählen der Löcher in den fünf Lochreihen abgegangen. Erfindungsgemäß wird das Auftreten aller innerhalb des benutzten Codes möglichen Lochkombinationen in diesen zugeordneten Zählern gezählt, und nach Abtastung einer definierten Streifenlänge in den Zählern in nachgeschalteten Auswerteschaltungen wird festgestellt, ob die jeweils gezählte Zahl jeder der Lochkombinationen innerhalb der festgesetzten Sicherheitsgrenzen liegt. Bei Unter- oder Überschreitungen der Sicherheitsgrenzen in einem oder mehreren Zählern wird angezeigt, für welche Lochkombination dies der Fall ist, und gleichzeitig wird ein allgemeines Warnsignal ausgelöst.The previously practiced type of control with counting the holes in the five rows of holes is now abandoned. According to the invention, the occurrence of all possible hole combinations within the code used is counted in these assigned counters , and after scanning a defined strip length in the counters in downstream evaluation circuits it is determined whether the counted number of each of the hole combinations is within the set safety limits. If the safety limits are exceeded or fallen short of in one or more meters, it is displayed for which hole combination this is the case, and at the same time a general warning signal is triggered.
Um diese Zählungen und Auswertungen vornehmen zu können, ist es entweder möglich, unmittelbar an die fünf Magnete des Loches elektrisch eine Decodiereinrichtung mit zweiunddreißig Ausgängen anzuschließen, die den Fernschreibcode in l-aus-32 umwandelt, oder aber diese Decodiereinrichtung an ein getrenntes Lese- oder Abtastgerät anzuschließen. Im letzteren Fall wird der Lochstreifen nicht mehr bei der Lochung selbst geprüft, sondern erst zu einem späteren Zeitpunkt, wobei man den Lochstreifen mit erheblich größerer Geschwindigkeit als der ursprünglichen Lochungsgeschwindigkeit abtasten und prüfen kann.In order to be able to make these counts and evaluations, it is either possible directly to electrically connect the five magnets of the hole to a decoder with thirty-two outputs, which converts the telex code into 1-out-of-32, or this decoder to a to connect a separate reading or scanning device. In the latter case, the punched tape is no longer with the perforation itself checked, but only at a later point in time, whereby you can use the punched tape Scan and check speed considerably higher than the original punching speed can.
Für die Zählungen werden an die zweiunddreißig Ausgänge der Decodiereinrichtung zweiunddreißig Zähler angeschlossen. Diese Zahler können mechanischer oder elektronischer Bauart sein, sie können im Dezimal-, im Dual- oder in einem anderen Zahlensystem zählen. Sie können die Zahlen auch optisch zur Anzeige bringen oder sie nur auf mechanische oder elektrische oder elektronische Weise statistisch auswerten. Erfmdungsgemäß wird aber neben einer eventuell optischen Anzeige auf jeden Fall eine statistische Auswertung des Streifens selbsttätig vorgenommen, wobei diese Auswertung erfindungsgemäß auf eine bestimmte vorgegebene und eventuell einstellbare Streifenlänge und damit definierte Anzahl von Lochkombinationen bezogen ist. For the counts, thirty-two counters are connected to the thirty-two outputs of the decoder. These counters can be mechanical or electronic, they can count in decimal, dual or another number system. You can also display the numbers optically or just evaluate them statistically in a mechanical, electrical or electronic manner. According to the invention, however, in addition to a possibly optical display, a statistical evaluation of the strip is carried out automatically, this evaluation according to the invention being based on a certain predetermined and possibly adjustable strip length and thus a defined number of hole combinations.
Eine Ausführungsform kann folgendermaßen arbeiten. Ein erster Zähler zählt die Gesamtzahl der gelochten Kombinationen. Bei Erreichen einer vorher eingestellten Zahl, beispielsweise JV = 32 000, werden die Zählerstände % der zweiunddreißig übrigen Zähler abgefragt und ausgewertet, die einzeln die zweiunddreißig vorkommenden Lochkombinationen zählen. Da bei zufallsgemäßer Erzeugung der Löcher die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer bestimmten Lochkombination p— —^ ist, werden die zweiunddreißig Zahler im Mittel eine Zahl von n = f · JV = 1000 (der Zahlenwert gemäß dem angenommenen Beispiel) anzeigen.One embodiment can operate as follows. A first counter counts the total number of punched combinations. When a previously set number is reached, for example JV = 32,000, the counter readings% of the thirty-two remaining counters are queried and evaluated, which individually count the thirty-two hole combinations that occur. Since with random generation of the holes the probability of the occurrence of a certain hole combination is p - - ^ , the thirty-two counters will show on average a number of n = f · JV = 1000 (the numerical value according to the assumed example).
Es liegt aber im Wesen des Zufalls, daß auch große und größte Abweichungen {nt—n) auftreten können. Der Entscheid, wo die Grenze des Zufälligen liegt, steht im eigenen Ermessen.But it is in the nature of chance that large and large deviations (n t —n) can also occur. The decision as to where the limit of chance lies is at one's own discretion.
Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, diese Grenze so zu wählen, daß etwa 5 bzw. 3% der Stichproben nicht innerhalb der festgelegten Grenzwerte liegen. Das bedeutet, daß 5 bzw. 3% (je nach Festlegung) aller geprüften Lochstreifen durch eine Auswertung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, als »verdächtig« erkannt und dann ausgeschieden werden, obwohl die Entstehung des Streifens rein zufällig war.It has proven to be useful to choose this limit so that about 5 or 3% of the samples are not within the specified limits. This means that 5 or 3% (depending on the definition) of all punched tapes tested as "suspicious" through an evaluation according to the method according to the invention recognized and then eliminated, even though the appearance of the streak was purely coincidental.
Sollten aber auch nicht zufällige (d. h. systematische) Faktoren bei der Kombinationsverteilung auf dem Lochstreifen eine Rolle spielen, so erhöht sich natürlich die Rate der durch die Prüfung und Auswertung ausgeschiedenen Lochstreifen. Man bezeichnet solche wie oben angegebenen Werte von 5 bzw. 3% als kritische Wahrscheinlichkeiten oder Sicherheitsschwellen, Im folgenden soll im erweiterten Sinn unter Sicherheitsschwelle jedoch auch der WertBut shouldn't random (i.e. systematic) factors in the combination distribution on the Perforated tapes play a role, so naturally increases the rate of testing and evaluation discarded punched tape. Such values of 5 and 3% as given above are referred to as critical probabilities or safety thresholds, the following is intended in the broader sense below the safety threshold, however, also the value
ίο An = \ni—n\ verstanden werden, der bei einer bestimmten angenommenen kritischen Wahrscheinlichkeit gerade noch als Abweichung von η zulässig ist, ohne daß eine Aussonderung des Lochstreifens erfolgen muß.ίο An = \ ni — n \ , which with a certain assumed critical probability is just permissible as a deviation from η without the perforated tape having to be separated out.
An Hand von Fig. 1 soll erläutert werden, wie eine Lochstreifenüberprüfung und- auswertung nach obigen Ausführungen gemäß der Erfindung erfolgen kann:With reference to Fig. 1 is to be explained how a punched tape check and evaluation according to the above Embodiments according to the invention can be made:
Die Transistoren 10 bis 17 sind paarweise zu vier bistabilen. Kippstufen (Flip-Flop) zusammengeschaltet. Die vier Kippstufen bilden einen Dualzähler, der in der angenommenen vereinfachten Form bis 15 zählen kann. In die linken Kollektorzweige ist jeweils eine Lampe 5, 6, 7, 8 zur Anzeige des Zählerstandes eingefügt. Die Transistoren 18 und 19 bilden einen Flip-Flop, mit dem die zugelassenen Grenzwerte (in diesem angenommenen Fall nach Fig. 1 sind es die Werte 8 und 11) festgestellt werden. Die Transistoren 20 und 21 bilden einen Flip-Flop, der bei Nichteinhaltung der Grenzwerte nach der Lochstredfenauswertung ein Warnsignal liefert, in diesem Fall seine Warnlampe 9 zum Aufleuchten bringt. Die Dioden 32 bis 38 bilden Koinzidenzschaltungen, deren Funktion später erläutert wird. Die Wirkungsweise der Schaltung nach Fig. 1 ist folgende: Es soll ein Lochstreifen mit einer Lochkombinationszahl von N = 304 gezählt werden. Für eine bestimmte Kombination, die gemäß Fig. 1 gezählt wird, hat man imThe transistors 10 to 17 are pairs of four bistable. Multivibrators (flip-flop) interconnected. The four flip-flops form a dual counter that can count up to 15 in the simplified form assumed. A lamp 5, 6, 7, 8 is inserted in each of the left collector branches to display the counter reading. The transistors 18 and 19 form a flip-flop with which the permitted limit values (in this assumed case according to FIG. 1, these are the values 8 and 11) are determined. The transistors 20 and 21 form a flip-flop which, if the limit values are not complied with, delivers a warning signal after evaluation of the hole mark, in this case it causes its warning lamp 9 to light up. The diodes 32 to 38 form coincidence circuits, the function of which will be explained later. The mode of operation of the circuit according to FIG. 1 is as follows: A punched tape with a hole combination number of N = 304 is to be counted. For a certain combination, which is counted according to FIG. 1, one has in
304304
Mittel eine Zahl von n = p-N = -^—- — 9,5 zu er-Means a number of n = pN = - ^ --- - 9.5
warten. Als zulässige Grenzwerte bei der Auswertung lassen wir 8 und 11 zu, entsprechend einem An= ±1,5.wait. We allow 8 and 11 as permissible limit values for the evaluation, corresponding to an An = ± 1.5.
Vor Beginn der Zählung ist die Taste 31 kurzzeitigBefore counting begins, key 31 is momentary
zu drücken. Dadurch werden sämtliche Flip-Flops in die gleiche Ausgangslage gebracht, derart, daß jeweils die rechten Transistoren leitend sind. Über die Klemme 2 gelangen nun vom (nicht gezeichneten) Ausgang des Decodierers die zu zählenden Impulse (entsprechend dem jeweiligen Auftreten der zugehörigen Kombination) an den Eingang des Zählers. Jeder Impuls an der Klemme 2 schaltet den gesamten Zähler um eine Zahl weiter, wobei der erste Flip-Flop die Einer, der zweite die Zweier, der dritte die Vierer und der vierte die Achter zählt. Durch den achten Impuls an der Klemme 2 wird der Transistor 17 gesperrt. Damit ist der Widerstand 41 über die Diode 35 und den Transistor 17 nicht mehr mit Masse verbunden. Über die Diode 36 und den Kondensator 28 wird ein negativer Impuls an den Flip-Flop 18/19 gegeben. Der Flip-Flop kippt, wobei der Transistor 18 öffnet. Bevor nun in dem Zähler von Fig. 1 die Zahl 12 eingelaufen ist, werde die Streifenauswertung vorgenommen. In dem Augenblick, in dem die festgelegten dreihundertundvier Lochkombinationen durch das Abtastgerät gelaufen sind, gelangt von einer nicht ge- zeichneten Schaltung ein positiver Impuls (Auswerteimpuls) an die Klemme 4. Der Transistor 22 sperrt dadurch kurzzeitig. Da aber der Transistor 18 geöffnet ist, ist eine Koinzidenz an den Dioden 37 und 38 nicht erfüllt. Infolgedessen wird über den Kondensator 30 kein Impuls an den Flip-Flop 20/21 gegeben.to press. As a result, all flip-flops are brought into the same starting position, in such a way that the transistors on the right are conductive in each case. The pulses to be counted (according to the respective occurrence of the associated combination) are now transferred from the output of the decoder (not shown) to the input of the counter via terminal 2. Each pulse at terminal 2 advances the entire counter by one number, with the first flip-flop counting the ones, the second the two, the third the four and the fourth the eight. The eighth pulse at terminal 2 blocks transistor 17. The resistor 41 is thus no longer connected to ground via the diode 35 and the transistor 17. A negative pulse is sent to the flip-flop 18/19 via the diode 36 and the capacitor 28 . The flip-flop toggles, with the transistor 18 opening. Before the number 12 has now entered the counter of FIG. 1, the strip evaluation is carried out. At the moment when the specified three hundred and four hole combinations have run through the scanning device, a positive pulse (evaluation pulse) reaches terminal 4 from a circuit not shown. The transistor 22 blocks as a result for a short time. However, since the transistor 18 is open, a coincidence at the diodes 37 and 38 is not fulfilled. As a result, no pulse is given to the flip-flop 20/21 via the capacitor 30.
Die Warnlampe 9 leuchtet nicht auf, und der Lochstreifen wird für gut befunden.The warning lamp 9 does not light up, and so does the punched tape is found to be good.
Wird die Streifenauswertung jedoch vorgenommen, nachdem bereits die Zahl 12 (oder bevor die Zahl 8) in den Zähler eingelaufen ist, so sieht die Funktion anders aus. Bei Einlaufen der Zahl 12 kippt der Flip-Flop 14/15. Die Transistoren 15 und 17 sind jetzt beide gesperrt. Die Dioden 32 und 33 sind damit beide nicht mehr mit Masse verbunden (Eintreten der Koinzidenz). Dadurch wird über die Diode 34 und den Kondensator 27 ein negativer Impuls an den Flip-Flop 18/19 gegeben. Der Flip-Flop kippt, und der Transistor 18 sperrt. Ein weiteres Einlaufen von Zahlen in den Zähler beeinflußt den Flip-Flop 18/19 nicht mehr.However, if the strip evaluation is carried out after the number 12 (or before the number 8) has entered the counter , the function looks different. When the number 12 arrives, the flip-flop 14/15 flips over. The transistors 15 and 17 are now both blocked. The diodes 32 and 33 are therefore both no longer connected to ground (occurrence of coincidence). As a result, a negative pulse is sent to the flip-flop 18/19 via the diode 34 and the capacitor 27. The flip-flop flips and the transistor 18 blocks. Another entry of numbers into the counter no longer affects the flip-flop 18/19.
Trifft nun der positive Auswerteimpuls über die Klemme 4 ein und sperrt kurzzeitig den Transistor22, so ist die Koinzidenz an den Dioden 37 und 38 erfüllt (beide nicht mehr mit Masse verbunden). Über den Kondensator 30 wird ein negativer Impuls an den Flip-Flop 20/21 gegeben. Der Transistor 20 wird leitend, und die Warnlampe 9 leuchtet auf. Der Lochstreifen ist damit als »verdächtig« erkannt und kann ausgesondert werden.If the positive evaluation pulse now arrives via terminal 4 and briefly blocks transistor22, so the coincidence at diodes 37 and 38 is fulfilled (both no longer connected to ground). Above the capacitor 30 is given a negative pulse to the flip-flop 20/21. The transistor 20 becomes conductive, and the warning lamp 9 lights up. The punched tape is thus recognized as "suspicious" and can be weeded out.
Sinngemäß zu dem eben. Erläuterten, findet die Auswertung statt, wenn die Zahl 8 noch nicht in den Zähler eingelaufen ist. Auch dann leuchtet die Warnlampe 9 auf.Analogous to that. Explained, takes place the evaluation instead of when the number 8 has not yet entered the counter. The warning lamp also lights up then 9 on.
Sollen andere Zahlen als 8 und 12 als Grenzwerte für die Auswertung festgelegt werden, so sind die Koiinzidenzschaltungen an den Widerständen 39 und 41 anders zu schalten. Nach Hinzufügen von weiteren Dioden kann jede beliebige Zahl zwischen 1 und 15 als Grenzwert geschaltet werden.If numbers other than 8 and 12 are to be specified as limit values for the evaluation, they are To switch coincidence circuits at the resistors 39 and 41 differently. After adding more Any number between 1 and 15 can be switched as a limit value for diodes.
Es bleibt noch zu erwähnen, daß man den Dualzähl'er in Fig. 1 selbstverständlich beliebig erweitern kann und damit auch höhere Zahlen als 15 als Grenzwert zulassen kann.It remains to be mentioned that the dual counter in FIG. 1 can of course be expanded as desired can and can therefore also allow higher numbers than 15 as a limit value.
Sinngemäß lassen sich auch Auswerteschaltungen für beliebige andere Zähler (Dezimalzähler, mechanische Zähler) herstellen.Evaluation circuits for any other counter (decimal counter, mechanical Counter).
In den bislang beschriebenen Verfahren wird nur die statistische Auswertung der zweiunddreißig möglichen Lochkombinationen vorgenommen. Das Verfahren ist sinngemäß abzuwandeln, wenn in dem Lochstreifen, wie bereits erwähnt, nur 26 oder 10 verschiedene Lochkombinationen vorkommen. Hierbei werden aber keine Periodizitäteti im Lochstreifen aufgedeckt, die unter Umständen sehr grober Art sein könnten. Man stelle sich einen Lochstreifen vor, der periodisch die Lochkombinationen von 1 bis 32 in stets gleicher oder auch von Periode zu Periode wechselnder Reihenfolge enthalten möge. Solch ein Streifen wird nach der bisher beschriebenen Prüfung für einwandfrei befunden, denn sämtliche zweiunddreißig Zähler zeigen ein An=O an. Trotzdem ist die Lochkombinationsverteilung auch nicht annähernd statistisch.In the methods described so far, only the statistical evaluation of the thirty-two possible hole combinations is carried out. The method should be modified accordingly if, as already mentioned, there are only 26 or 10 different combinations of holes in the punched tape. However, this does not reveal any periodicity in the punched tape that could possibly be of a very coarse nature. Imagine a punched tape that may periodically contain the hole combinations from 1 to 32 in the same order or alternating from period to period. Such a strip is found to be flawless after the test described so far, because all thirty-two counters show An = O. Nevertheless, the hole combination distribution is not nearly statistical either.
Zur Aufdeckung solcher groben Periodizitäten und auch sonstiger »Zufallsmängel« ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung eine weitere Prüfschaltung mit angeschlossenem Zähler eingebaut. Sie prüft und zählt das Auftreten von unmittelbaren Wiederholungen gleicher Lochkombinationen, sogenannten »Folgen«, im Lochstreifen.In order to uncover such rough periodicities and also other "accidental deficiencies", according to a Further development of the invention installed a further test circuit with a connected counter. She checks and counts the occurrence of immediate repetitions of the same combinations of holes, so-called "Follow" on the punched tape.
In dem oben konstruierten Fall tritt eine Folge gleicher Lochkombinationen überhaupt nicht auf. Es liegt aber im Wesen des Zufalls, daß auf die Lochkombination a ein- oder mehrmals wieder a folgen kann. Diese Wiederholungen, auch »Folgen.« genannt, werden gezählt. Eine Lochkombinationsreihe von beispielsweise In the case constructed above, a sequence of identical hole combinations does not occur at all. It but it is in the nature of chance that the hole combination a is followed by a one or more times can. These repetitions, also called "sequences", are counted. A hole combination series of, for example
rzykkacccqxbbzzzrzykkacccqxbbzzz
enthält sechs Folgen und ergibt sechs Zählimpulse, die auf einen Zähler geleitet werden. Diese Zählimpulse können entweder dadurch gewonnen werden, daß bei der Abtastung der Lochstreifen stets zwei Zeichen zugleich gelesen und auf Übereinstimmungcontains six sequences and results in six counting pulses that are sent to a counter. These counts can either be obtained by always having two when scanning the punched tape Sign read and match at the same time
ίο geprüft werden, oder dadurch, daß die w-ten Lochkombinationen entweder vor oder nach der Decodierung bis zum Eintreffen jeweils der neuen (n + l-ten) Lochkombination gespeichert werden und die gespeicherte w-te und neu einlaufende (fz.+ 1-te) Lochkombination auf Übereinstimmung geprüft werden. In beiden Fällen ergibt jede Übereinstimmung einen Zählimpuls. Die Zählimpulse für die Folgen werden gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung genau so überprüft und ausgewertet wie die Impulse für jede der zweiundddreißig Lochkombinationen.ίο be checked, or by storing the w-th hole combinations either before or after decoding until the new (n + l-th) hole combination arrives and the saved w-th and new incoming (fz. + 1- te) hole combination must be checked for conformity. In both cases, each match results in a count. According to a further embodiment of the invention, the counting pulses for the sequences are checked and evaluated in exactly the same way as the pulses for each of the thirty-two hole combinations.
Der Folgen-Zähler mit Prüfschaltung kann also beispielsweise wieder nach Fig. 1 aufgebaut sein und betrieben werden.The sequence counter with test circuit can thus again be constructed according to FIG. 1, for example operate.
Nach Abtastung des gesamten Lochstreifens wird wieder elektronisch geprüft, ob die Zahl der registrierten Folgen innerhalb der durch die Sicherheitsschwelle festgelegten Grenzen liegt, und gegebenenfalls wird ein Signal durch dieWarnlampe9 gegeben. Die Wahrscheinlichkeit für das Auftreten einer Folge ist p = —. After the entire perforated tape has been scanned, an electronic check is carried out again to determine whether the number of sequences recorded is within the limits set by the safety threshold, and if necessary a signal is given by the warning lamp9. The probability of a sequence occurring is p = -.
Der Mittelwert aller auftretenden Häufigkeiten von Folgen beträgt η = φ N. The mean value of all occurring frequencies of sequences is η = φ N.
Mit dem Prüfen der Folgen von gleichen Lochkombinationen werden nicht nur grobe Periodizitäten (die in der Praxis kaum vorkommen werden) aufgedeckt, sondern der den Lochstreifen liefernde Würfel-Locher wird vor allem darauf untersucht, ob er nicht die Eigenschaft hat, nach dem Auftreten einer bestimmten Lochkombination mit einer größeren Wahrscheinlichkeit als p =—noch einmal die gleiche Lochkombination zu lochen, oder ob diese Wahrscheinlichkeit kleiner ist als —. Man prüft also beiBy checking the sequence of identical hole combinations, not only are rough periodicities (which will hardly occur in practice) uncovered, but the cube punch supplying the paper tape is examined above all to see whether it does not have the property of following the occurrence of a certain one Hole combination with a greater probability than p = —to punch the same hole combination again, or whether this probability is smaller than -. So you check at
dem Würfel-Locher etwas, was man als »Beharrungsvermögen« bezeichnen kann.the dice-punch something that can be described as "perseverance".
Bei einem Lochstreifen mit in der Regel etwa hunderttausend Lochkombinationen ist es durchaus mög"-lich, daß zufallsmäßig eine relativ lange Folge vonIn the case of a punched tape with usually around a hundred thousand hole combinations, it is quite possible that happens to be a relatively long sequence of
so gleichen Lochkombinationen auftritt. Es kann also vorkommen, daß fünf- oder sechsmal hintereinander die Lochkombinationen a oder Bu gelocht werden. Dieser Fall kann aber nicht nur zufallsmäßig, sondern auch durch eine kurzdauernde Störung des Würfel-Lochers entstehen. Sei es, daß Stanznadeln kurzzeitig klemmen oder daß irgendeine elektrische Spannung infolge Wackelkontaktes zeitweise ausbleibt.so the same hole combinations occurs. So it can happen that five or six times in a row the hole combinations a or Bu are punched. This case can not only be random, but can also be caused by a short-term disruption of the dice punch. Be it that punch needles for a short time jam or that any electrical voltage is temporarily absent as a result of loose contact.
Wenn solch eine Eigentümlichkeit, sei es zufällig, sei es durch Störung des Würfel-Lochers, ein- oder zweimal im ganzen Lochstreifen auftritt, so wird sie durch die bisher beschriebenen Prüfmethoden nicht aufgedeckt. Sie muß auch nicht aufgedeckt werden, weil sie nicht unbedingt einer Zufallsverteilung widerspricht. If such a peculiarity, be it accidental, be it due to interference with the dice punch, one or the other occurs twice in the whole punched tape, it will not be avoided by the test methods described so far uncovered. Nor does it have to be revealed because it does not necessarily contradict a random distribution.
Trotzdem ist das Auftreten von längeren Folgen im Lochstreifen für die Geheimhaltung der zu verschlüsselnden Nachricht äußerst schädlich.Nevertheless, the occurrence of longer consequences in the punched tape for the secrecy of the to be encrypted Message extremely harmful.
Angenommen im Lochstreifen ist an einer Stelle zehnmal hintereinander Bu eingelocht (und Bu ist der schwerwiegendste Fall), dann ist die verschlüsselteAssume that Bu is punched ten times in a row in the punched tape (and Bu is the worst case), then the encrypted one
Nachricht an dieser Stelle im Klartext lesbar. In einer Reihe von »sinnlosen« Buchstaben findet ein unbefugt Mitlesender auf einmal zehn. Buchstaben, die einen Sinn ergeben, die lesbar sind. Wenn dieses lesbare Stück der Nachricht gerade ein wichtiges Wort enthält, können die Auswirkungen unangenehm sein. Besteht die angenommene Folge von gleichen Lochkombinationen nicht aus zehnmal Bu, sondern beispielsweise aus zehnmal x, so ist der verschlüsselte Text an dieser Stelle zwar nicht unmittelbar lesbar, kann aber durch Umschlüsseln des gesamten Geheimtextes mit der Lochkombination χ sofort lesbar gemacht werden. Im Ernstfall müßte man also' eine aufgefangene Geheimnachricht, falls der eben beschriebene Mangel des Lochstreifens vermutet wird, probeweise mit sämtlichen zweiunddreißig Lochkombinationen nacheinander umschlüsseln und jedesmal nachsehen, ob nicht irgendwelche Bereiche der Nachricht lesbar geworden sind.The message can be read in plain text at this point. One finds unauthorized in a series of "meaningless" letters Readers ten at a time. Letters that make sense, that are legible. If this readable If a piece of the message just contains an important word, the effects can be unpleasant. Does the assumed sequence of identical hole combinations consist not of ten times Bu, but for example from ten times x, the encrypted text is not immediately readable at this point, but can be made immediately legible by recoding the entire ciphertext with the hole combination χ will. In an emergency one would have to have a captured secret message, if the one just described Deficiency of the perforated tape is suspected, try to re-code with all thirty-two hole combinations one after the other and check each time, whether some areas of the message have not become readable.
Um diese unter Umständen teilweise Entzifferungsmöglichkeit auf jeden Fall auszuschalten, ist gemäß einer weiteren Ausbildung der Erfindung vor dem Zähler für die Folgen gleicher Lochkombinationen eine Schaltung eingefügt, die bei einer längeren Folge von gleichen Lochkombinationen ein Warnsignal gibt und den Lochstreifen im Abtastgerät sofort anhält. Der Lochstreifen kann dann ausgesondert werden. Die Prüfschaltung kann so bemessen werden, daß nach sechs oder sieben gleichen Lochkombinationen das Warnsignal gegeben wird. Das Warnsignal soll auch erscheinen, wenn nur ein einmaliger Wechsel in einer Lochkombinationsfolge auftritt oder überhaupt abnormale Reihen von Folgen entstehen, wie beispielsIn order to deactivate this possibility of partial deciphering in any case, according to a further embodiment of the invention, a circuit is inserted in front of the counter for the sequences of identical hole combinations, which gives a warning signal in the event of a longer sequence of identical hole combinations and immediately stops the punched tape in the scanner. The punched tape can then be sorted out. The test circuit can be dimensioned so that the warning signal is given after six or seven identical hole combinations. The warning signal should also appear if only a single change occurs in a hole combination sequence or if abnormal series of sequences arise at all, such as for example
aaaaraaaaaaaaaraaaaa
aaaaccccckkkaaaaccccckkk
3535
Eine mögliche Ausführungsform der Schaltung soll an Hand von Fig. 2 besprochen werden.A possible embodiment of the circuit will be discussed with reference to FIG.
Die Folgen-Zählimpulse gelangen über die Klemme 2 und den Widerstand 17 zu dem Transistor 4. In diesem werden sie verstärkt und durch den Kondensator 9 und die Dioden 12 und 13 differenziert und in Wechselstromimpulse umgewandelt. Die negativen Folgen-Zählimpulse laden über die Diode 13 den Kondensator 10 auf. An diesem entsteht unter dem Einfluß der impulsmäßigen Aufladung und der kontinuierlichen Entladung über die Widerstände 18 und 19 ein sägezahnförmiger Spannungsverlauf. Hinter dem Widerstand 18 folgt eine aus den Transistoren 5 und 6 gebildete emittergekoppelte Kippschaltung, die als Auslösestufe (Trigger) wirkt. Der Transistor 5 ist normalerweise gesperrt, der Transistor 6 leitend. Wird jedoch die Basis vom Transistor 5 negativer als der zugehörige Emitter, so kippt die Stufe in den zweiten stabilen Zustand. Dieses Kippen kann dadurch hervorgerufen werden, daß die Spannung an dem Kondensator 10 einen bestimmten negativen Wert überschreitet. Über den Regelwiderstand 19 kann die Höhe des kritischen Spannnungswertes und auch die Entladungszeitkonstante des Kondensators 10 eingestellt werden. Man kann durch entsprechendes Einstellen des Widerstandes 19 daher festlegen, nach wieviel unmittelbar aufeinanderfolgenden Folgen-Zahlimpulsen die Auslösestufe 5/6 kippen soll. Wird die notwendige Impulszahl nicht erreicht, so entlädt sich der Kondensator 10 wieder, bis er durch erneute Folgen-Zählimpulse abermals aufgeladen wird. Man kann also durch entsprechendes Einstellen des Wider-Standes 19 erreichen, daß in bestimmter Weise auftretende Häufungen von gleichen Lochkombinationen ein Umschlagen der Auslösestufe 5/6 und damit ein Sperren des Transistors 6 hervorrufen.The subsequent counting pulses are sent to transistor 4 via terminal 2 and resistor 17. In this they are amplified and differentiated by the capacitor 9 and the diodes 12 and 13 and converted into alternating current pulses. The negative sequence counting pulses charge the capacitor via the diode 13 10 on. At this occurs under the influence of the impulsive and continuous charging Discharge across the resistors 18 and 19 a sawtooth-shaped voltage curve. Behind the resistor 18 is followed by an emitter-coupled flip-flop circuit formed from the transistors 5 and 6, the acts as a trigger stage. The transistor 5 is normally blocked, the transistor 6 conductive. However, if the base of the transistor 5 is more negative than the associated emitter, the stage flips into the second stable state. This tilting can be caused by the tension on the Capacitor 10 exceeds a certain negative value. About the rheostat 19 can Height of the critical voltage value and also the Discharge time constant of the capacitor 10 can be set. You can do this by setting accordingly of the resistor 19 therefore determine after how many consecutive consecutive number pulses the trigger level should tilt 5/6. If the necessary number of impulses is not reached, it discharges the capacitor 10 again until it is charged again by renewed sequence counting pulses. Man can thus achieve by appropriately adjusting the resistance 19 that occurring in a certain way Clusters of the same hole combinations result in a reversal of the trigger level 5/6 and thus a Cause blocking of the transistor 6.
Sobald der Transistor 6 sperrt, wird -ein negativer Impuls über den Kondensator 11 und die Diode 14 an den Flip-Flop 7/8 gegeben.As soon as the transistor 6 blocks, a negative pulse is applied via the capacitor 11 and the diode 14 given the flip-flop 7/8.
Die Normallage dieses Flip-Flops, einstellbar durch Druck auf die Taste 16, ist derart, daß der Transistor 7 gesperrt ist und die Warnlampe 15 nicht leuchtet.The normal position of this flip-flop, which can be set by pressing key 16, is such that the transistor 7 is blocked and the warning lamp 15 does not light up.
Trifft nun der negative Folgen-Zählimpuls an der Basis des Transistors 7 ein, so schlägt der Flip-Flop um, und die Warnlampe 15 leuchtet auf. An der Klemme 21 kann außerdem eine elektrische Spannung zum Anhalten der Abtasteinrichtung abgenommen werden.If the negative sequence counting pulse arrives at the base of transistor 7, the flip-flop hits and the warning lamp 15 lights up. An electrical voltage can also be applied to terminal 21 to stop the scanner.
Claims (7)
Deutsche Patentschriften Nr. 855 876, 1 018 452.Considered publications:
German patent specifications No. 855 876, 1 018 452.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEST14508A DE1083308B (en) | 1958-11-29 | 1958-11-29 | Method and device for checking the punched strips produced by a cube punch for a random distribution of the hole combinations |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DEST14508A DE1083308B (en) | 1958-11-29 | 1958-11-29 | Method and device for checking the punched strips produced by a cube punch for a random distribution of the hole combinations |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1083308B true DE1083308B (en) | 1960-06-15 |
Family
ID=7456381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEST14508A Pending DE1083308B (en) | 1958-11-29 | 1958-11-29 | Method and device for checking the punched strips produced by a cube punch for a random distribution of the hole combinations |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1083308B (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4006251C1 (en) * | 1990-02-28 | 1991-04-11 | Ant Nachrichtentechnik Gmbh, 7150 Backnang, De | Recognising periodicity in pseudo-stochastic sequence of bits - using comparison registers charged with different cycle and generating alarm if last bits of series correspond |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE855876C (en) * | 1951-01-03 | 1952-11-17 | Rudolf Dr-Ing Hell | Arrangement for secret telegraphic message transmission by means of Hellschreiber |
-
1958
- 1958-11-29 DE DEST14508A patent/DE1083308B/en active Pending
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE855876C (en) * | 1951-01-03 | 1952-11-17 | Rudolf Dr-Ing Hell | Arrangement for secret telegraphic message transmission by means of Hellschreiber |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4006251C1 (en) * | 1990-02-28 | 1991-04-11 | Ant Nachrichtentechnik Gmbh, 7150 Backnang, De | Recognising periodicity in pseudo-stochastic sequence of bits - using comparison registers charged with different cycle and generating alarm if last bits of series correspond |
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