DE1166279B - Anordnung zur Verschleierung von Ferngespraechen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: H 04 k

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

Deutsche Kl.: 21 a2 - 37/03

S 75965 Villa/21a 2
27. September 1961
26. März 1964

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Verschleierung von Ferngesprächen, die zwischen den Handapparat und die Fernsprechleitung einer Teilnehmerstelle einschaltbar ist und Einrichtungen zur vorübergehenden Aufzeichnung der Fernsprechsignale auf einem Aufzeichnungsträger und zum gleichzeitigen Ablesen der Aufzeichnung an mehreren in gleichen Abständen hintereinanderliegenden Stellen des Aufzeichnungsträgers aufweist.

Bei bekannten Anordnungen dieser Art werden die durch das Ablesen erhaltenen Signalabschnitte nach willkürlicher Vertauschung entsprechend einem sich zeitlich ändernden Schlüssel mehreren parallelen Frequenzumsetzerkanälen zugeführt. In jedem dieser Kanäle wird aus dem zugeführten Signalabschnitt durch ein Filter ein bestimmtes unterschiedliches Frequenzband ausgesiebt. Diese Frequenzbänder werden in den einzelnen Kanälen zunächst mit Hilfe von gleichbleibenden, entsprechenden Hilfsfrequenzen in ein und dasselbe Frequenzband verschoben und anschließend mit den gleichen, aber nach einem Schlüssel vertauschtem Hilfsfrequenzen wieder in je eines der ursprünglichen Frequenzbänder umgesetzt. Diese Frequenzbänder werden dann zu dem zu übertragenden Signal zusammengesetzt. Empfangsseitig müssen die gleichen Vorgänge mit entsprechender Änderung der Frequenzumsetzung durchgeführt werden.

Diese bekannten Anordnungen bieten zwar eine gute Entzifferfestigkeit, erfordern aber einen großen schaltungstechnischen Aufwand und im laufenden Betrieb eine sorgfältige Überwachung. Die erforderlichen genauen Niederfrequenzfilter sind bekanntlich umfangreich und teuer. Die vierfache Frequenzumsetzung, die mit jedem Frequenzband vorgenommen wird, kann nur dann eine brauchbare Übertragung ergeben, wenn die Hilfsfrequenzen sehr genau stabilisiert sind und die Modulatoren einen sehr geringen Klirrfaktor haben. Zum Ausgleich von Umweltseinflüssen und Alterungserscheinungen müssen die erforderlichen elektronischen Schaltungen laufend überwacht und justiert werden. Das ganze Gerät ist daher umfangreich, kompliziert, teuer und empfindlich. Diese Gründe schließen die Verwendung solcher Geräte an den meisten Teilnehmerstellen aus. Das Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Anordnung, die bei einfachem, unempfindlichem und verhältnismäßig billigem Aufbau eine gute Ubertragungsqualität gewährleistet und praktisch die gleiche Entzifferfestigkeit wie die bekannten Anordnungen hat.
Nach der Erfindung wird dies erreicht durch eine Anordnung zur Verschleierung
von Ferngesprächen

Anmelder:

S. E. A. Societe d'ßlectronique et d'Automatisme, Courbevoie, Seine (Frankreich)

Vertreter:'

Dipl.-Ing. E. Prinz und Dr. rer. nat. G. Hauser,

Patentanwälte,

München-Pasing, Ernsbergerstr. 19

Beanspruchte Priorität:

Frankreich vom 10. Oktober 1960 (840 895) --

nach einem sich zeitlich ändernden Schlüssel gesteuerte Vertauschungsanordtoung zur fortlaufenden Änderung der Reihenfolge der durch das Ablesen erhaltenen Signalabschnitte und eine weitere Aufzeichnungseinrichtung, in welcher die in ihrer Reihenfolge fortlaufend vertauschten Signalabschnitte gleichzeitig an einer entsprechenden Zahl von in gleichen Abständen hintereinanderliegenden Stellen des Aufzeichnungsträgers erneut vorübergehend aufgezeichnet, an einer folgenden Stelle abgelesen und derFemsprechleitung zugeführt werden.

Bei der Anordnung nach der Erfindung findet weder eine Zerlegung in Frequenzbänder noch eine Frequenzumsetzung statt, so daß der hierfür erforderliche Schaltungsaufwand und alle damit verbundenen Schwierigkeiten entfallen. Die übertragene verschlüsselte Nachricht ist vielmehr eine zusammenhängende Folge von willkürlich vertauschten Abschnitten des Klarsignals, deren Reihenfolge sich entsprechend dem Schlüssel ständig ändert. Wenn die Signalabschnitte empfangsseitig wieder in der richtigen Reihenfolge zusammengesetzt werden, entsteht das ursprüngliche Klarsignal verzerrungsfrei wieder. Die Entzifferfestigkeit hängt von der Zahl der einstellbaren Schlüsselalphabete und der Zahl der Schlüsselkombinationen ab, die in jedem Schlüsselalphabet aufeinanderfolgen, bis eine Wiederholung eintritt.

Diese Zahlen können mit geringem Schaltungsaufwand des Schlüsselgenerators sehr groß gemacht werden.

Infolge des einfachen, billigen und unempfindlichen

Aufbaus kann die Anordnung nach der Erfindung ohne weiteres jeder vorhandenen Teilnehmerstelle hinzugefügt werden, wo sie praktisch wartungsfrei einen sicheren Betrieb gewährleistet.

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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Wie in Fig. 2 für die drei ersten Stufen des

Zeichnung dargestellt. Darin zeigt Tauschwerks und den jeder dieser Stufen zugeord-

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen neten Chiffrierelementargenerator dargestellt ist, entAnordnung und hält jede Tauschwerkstufe vorzugsweise ein Relais 31,

Fig. 2 ein genaueres Schaltbild eines Teils der 5 32 bzw. 33... und eine Permutationsanordnung41,

Anordnung für die Vertauschung der Gesprächs- 42 bzw. 43 ... mit zwei Zuordnungen für die her-

elemente. gestellten Verbindungen. Jeder Schlüsselelementar-

Die in F i g. 1 dargestellte Anordnung kann zwi- generator ist ein Impulszähler, und die Perioden dieschen das Mikrophon 1 des Fernsprechhandapparats ser Zähler, die natürlich in sich geschlossen sind, und die Leitung 2 durch Betätigung eines Hand- io werden voneinander verschieden und vorzugsweise so Umschalters 3 eingeschaltet werden. Dieser Umschalter gewählt, daß sie keinen gemeinsamen Teiler enthalten, verbindet in seiner einen Stellung das Mikrophon So kann beispielsweise der Zähler 21 die Periode 2, direkt mit der Leitung, während er in seiner anderen der Zähler 22 die Periode 3, der Zähler 23 die Stellung den Ausgang des Mikrophons 1 mit einem Periode 5, der Zähler 24 die Periode 7, der Zähler 25 Schreibkopf E1 und den Eingang der Leitung 2 mit 15 die Periode 11 haben. Der erste Elementargenerator einem Lesekopf L 6 eines mit einer sich drehenden besteht dann aus einer einfachen Kippschaltung, die Scheibe 4 als Aufzeichnungsträger ausgestatteten bei jedem Steuerimpuls ihren Zustand wechselt und Magnettongeräts verbindet. Zwischen den Köpfen El damit jeweils den Zustand des Relais 31 umkehrt, und L 6 liegt ein Löschkopf EF. Gegenüber der ersten Dieses Relais hat fünf Umschaltkontakte (es könnte Hälfte der magnetisierbaren Scheibe 4, in der durch 20 auch nur vier Umschaltkontakte haben, wobei dann den Pfeil angedeuteten Drehrichtung gesehen, liegen ein von einem Lesekopf kommender Draht das in gleichen Abständen magnetische Leseköpfe Ll Relais überspringt, ohne über einen seiner Kontakte bis L 5, von denen beispielsweise fünf vorgesehen zu gehen). Die beweglichen Kontaktlamellen α bis e sind. Gegenüber der zweiten Hälfte der Scheibe 4 dieser Umschaltkontakte sind mit den Leseköpfen L1 sind ebenso viele Schreibköpfe El bis E6 ebenfalls 25 bis L5 verbunden, und die feststehenden Kontaktin gleichen Abständen angeordnet, und ein weiterer paare sind in der Permutationsanordnung 41 mit fünf Löschkopf EF ist zwischen die Köpfe L S und El Ausgängen fest verdrahtet, welche direkt mit den eingesetzt. Sämtliche Köpfe sind beim Betrieb des beweglichen Kontaktlamellen / bis k der Umschalt-Geräts dauernd in Funktion. kontakte des Relais 32 verbunden sind. Somit sind in

Die Leseköpfe Ll bis L5 sind über Torschaltun- 30 einem Zustand des Relais 31 die Kontaktlamellen α, gen 7 mit den Eingängen eines Tauschwerks verbun- b, c, d, e dieses Relais über die Anordnung 41 in einer den, das beispielsweise fünf Stufen 11 bis 15 enthält, bestimmten Zuordnung mit den Kontaktlamellen /, von denen jede unter der Steuerung eines Chiffrier- g, h, j, k des Relais 32 verbunden, während im andeelementargenerators 21 bis 25 steht. Die Ausgänge ren Zustand des Relais 31 diese Verbindung in einer des Tauschwerks sind mit den Schreibköpfen El bis 35 anderen Zuordnung erfolgt. Es ergibt sich dadurch E 6 verbunden. Die Weiterschaltung des durch die eine Permutation der Verbindungen. Die inneren VerGesamtheit der Elementargeneratoren 21 bis 25 ge- bindungen der fünf Permutationsanordnungen 41, bildeten Schlüsselgenerators erfolgt periodisch durch 42 ... bilden praktisch einen inneren Vertauschungseinen weiteren Generator 5, der Steuersignale für die schlüssel, und gegebenenfalls kann dieser innere Ver-Weiterschaltung erzeugt. Wenn elektronische Schlüs- 40 tauschungsschlüssel zumindest von einer Anordnung selelementargeneratoren gewählt werden, beispiels- zur nächsten nach Wunsch des Benutzers verändert weise in Form von Impulszählern, kann der Gene- werden. Zu diesem Zweck genügt es, die Permurator 5 ein Taktimpulsgenerator sein. Jeder von die- tationsanordnungen so auszubilden, daß ihre inneren sem Generator gelieferte Impuls bewirkt ferner nach Kombinationen im Belieben des Benutzers stehen, einer Verzögerung in einer Verzögerungsanordnung 6 45 Dieser muß dann allerdings darauf achten, daß die die EntSperrung der Torschaltungen 7, derart, daß von ihm vorgenommenen Permutationen sich nicht die von den Leseköpfen Ll bis LS abgelesenen Ge- gegenseitig in der so gebildeten Stufenkette aufheben, sprächssignale den entsprechenden Eingängen der Der zuvor definierte Chiffrierschlüssel gewährleistet ersten Tauschwerkstufe 11 für eine Zeitdauer züge- die Bildung von 2²⁶ verschiedenen Schlüsseln, da führt werden, die gleich der Zeit ist, welche die 50 ohne Beachtung des ersten Zählers 21 noch Scheibe 4 für die Drehung um den Winkel zwischen 3 + 5+7+11 = 26 Binärstellen verbleiben, die dem zwei benachbarten Leseköpfen bzw. Schreibköpfen Benutzer zur Auswahl des Chiffrierschlüssels zur an ihrem Umfang sowohl der Gruppe El, Ll, Ll, Verfügung stehen, der einem Gespräch mit der ent- L 5 wie in der Gruppe El, E 3... E 6, L 6 braucht. Die f ernten Teilnehmerstelle zugeordnet wird; diese entVerzögerung in der Verzögerungsanordnung 6 wird 55 fernte Teilnehmerstelle verwendet den gleichen gleich der Zeit gewählt, die erforderlich ist, um in Schlüssel in ihrer Anordnung, die dann natürlich als dem Schlüssel die von dem Weiterschaltimpuls ver- Entschlüsselungsanordnung arbeitet. Dies ist in der ursachte Zustandsänderung durchzuführen. Durch Darstellung von F i g. 2 für die Zähler 22 (drei Stelentsprechende Einjustierung der verschiedenen Zeiten lungen) und 23 (fünf Stellungen) angedeutet, von in bezug auf die verhältnismäßig langsame, beispiels- 60 denen drei bzw. fünf Ausgangsdrähte abgehen, welche weise in der Größenordnung von einer Umdrehung durch Betätigung von Kontakten (beispielsweise pro Sekunde liegende Drehzahl der Scheibe 4 wird Druckknöpfen) durch den Benutzer wahlweise mit erreicht, daß die verschlüsselte Übertragung auf die den Erregungsleitungen des Relais 32 bzw. 33 ver-Leitung 2 ununterbrochen erfolgt. Wenn jedes EIe- bunden werden können. Natürlich können höchstens ment des unterteilten Gesprächs beispielsweise eine 65 ein oder zwei derartige Kontakte für die Betätigung zehntel Sekunde beträgt, liegt die Gesamtverzögerung des Relais 32 geschlossen werden, und der Benutzer zwischen dem Mikrophon und der Leitung in der muß die Kombinationen auslassen, bei denen alle Größenordnung von einer halben Sekunde. Kontakte 52 geöffnet oder alle Kontakte 52 geschlos-

sen sind, weil sonst das Relais 32 dauernd im einen oder in dem anderen Zustand gehalten würde. Die gleichen binären Kombinationen müssen auch für jeden weiteren Kontaktsatz ausgeschlossen werden, der zu einem Zähler einer folgenden Tauschwerkstufe gehört.

Die erfindungsgemäße Anordnung kann in einem Netz von Teilnehmerstellen beispielsweise folgendermaßen verwendet werden: Der Benutzer, im allgemeinsten Sinne dieses Ausdrucks, hat in sämtlichen Teilnehmerstellen des Netzes einen identischen inneren Schlüssel aufstellen lassen und jedem Teilnehmer einen vorbestimmten Chiffrierschlüssel zugeteilt. Wenn nun ein Teilnehmer vertraulich mit einer anderen Teilnehmerstelle sprechen will, ruft er zunächst diese Teilnehmerstelle im Klargespräch an und setzt dann nach der Einstellung des entsprechenden Chiffrierschlüssels in der angerufenen Teilnehmerstelle das Gespräch in chiffrierter, d. h. vertraulicher Form fort. Nach dem Gespräch stellt der angerufene Teilnehmer in seiner Teilnehmerstelle den ihm zugeteilten Schlüssel wieder ein. Wahlweise ist es auch möglich, in jeder Teilnehmerstelle während der Ruhezeiten keinen Schlüssel für die Verschlüsselung einzustellen; dann stellt der Benutzer den ihm bekannten Chiffrierschlüssel erst dann ein, wenn er angerufen wird und die Information erhält, daß der Anrufende ein vertrauliches Gespräch wünscht. Es können natürlich auch andere Anwendungsfälle vorgesehen werden, da die erfindungsgemäße Anordnung in Fernsprechnetzen oder Funkfemsprechverbindungen eine außerordent-• liehe Anpassungsfähigkeit und Vielseitigkeit besitzt.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Verschleierung von Ferngesprächen, die zwischen den Handapparat und die Fernsprechleitung einer Teilnehmerstelle einschaltbar ist und Einrichtungen zur vorübergehenden Aufzeichnung der Fernsprechsignale auf einem Aufzeichnungsträger und zum gleichzeitigen Ablesen der Aufzeichnung an mehreren in gleichen Abständen hintereinanderliegenden Stellen des Aufzeichnungsträgers aufweist, gekennzeichnetdurch eine nach einem sich zeitlich ändernden Schlüssel gesteuerte Vertauschungsanordnung zur fortlaufenden Änderung der Reihenfolge der durch das Ablesen erhaltenen Signalabschnitte und eine weitere Aufzeichnungseinrichtung, in welcher die in ihrer Reihenfolge fortlaufend vertauschten Signalabschnitte gleichzeitig an einer entsprechenden Zahl von in gleichen Abständen hintereinanderliegenden Stellen des Aufzeichnungsträgers erneut vorübergehend aufgezeichnet, an einer folgenden Stelle abgelesen und der Fernsprechleitung zugeführt werden.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnungseinrichtungen einen gemeinsamen, endlosen magnetisierbaren Aufzeichnungsträger (4) enthalten, der nacheinander vor einem mit dem Handapparat verbun- denen Schreibkopf (El), einer Gruppe von in gleichen Abständen hegenden Leseköpfen (L 1... L 5), einem ersten Löschkopf (EF), einer Gruppe von in gleichen Abständen liegenden Schreibköpfen (E 2 ... E 6), einem mit der Fernsprechleitung (2) verbundenen Lesekopf (L 6) und einem zweiten Löschkopf (EF) vorbeiläuft, und daß die Leseköpfe (Ll... L 5) der ersten Gruppe mit den Schreibköpfen (E 2 . . . E 6) der zweiten Gruppe über ein mehrstufiges Tauschwerk (11. .. 15) verbunden sind, in welchem die von den Leseköpfen parallel ankommenden Signalabschnitte untereinander vertauscht und den Schreibköpfen parallel zugeführt werden.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe des Tauschwerks (11... 15) ein Umschaltorgan enthält, das die Eingangsleitungen der Stufe wahlweise mit der einen oder der anderen Gruppe von Eingängen einer festverdrahteten Permutationsanordnung (41 ... 43) verbindet, daß die Ausgänge jeder Permutationsanordnung mit den Eingängen der folgenden Tauschwerkstufe bzw. in der letzten Tauschwerkstufe mit den Schreibköpf en. (E 2 .. . E 5) der zweiten Gruppe verbunden sind und daß die Umschaltorgane aller Tauschwerkstufen von einem Schlüsselgenerator (21 ... 25) gesteuert werden.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Leseköpfe (L 1... L 5) der ersten Gruppe und die entsprechenden Eingänge der ersten Tauschwerkstufe (11) Torschaltungen (7) eingefügt sind und daß ein Taktimpulsgenerator (5) vorgesehen ist, der in regelmäßiger Folge Taktimpulse abgibt, welche die Einstellung des Schlüssels in dem Schlüsselgenerator (21. . . 25) verändern und die Torschaltungen (7) jeweils für eine Zeit öffnen, die gleich der Zeit ist, welche der Aufzeichnungsträger (4) zum Durchlaufen des Abstandes zwischen zwei benachbarten Leseköpfen benötigt.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schlüsselgenerator aus Elementargeneratoren (21 ... 25) zusammengesetzt ist, die jeweils einer Tauschwerkstufe (11.. . 15) zugeordnet und wenigstens teilweise zur Auswahl eines von mehreren Gesamtschlüsseln einstellbar sind.

6. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Elementargenerator (21... 25) ein binärer Impulszähler ist, der das zugeordnete Umschaltorgan steuert und von jedem Taktimpuls weitergeschaltet wird, und daß die Stufenzahlen der verschiedenen Impulszähler keinen gemeinsamen ganzzahligen Teiler haben.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Impulszähler (21... 25) der Ausgang jeder Zählerstufe wahlweise mit dem Umschaltorgan verbindbar ist.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Patentschrift Nr. 856 455.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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