DE1254177C2 - Anordnung zur Chiffrierung und/oder Dechiffrierung mit einem Schluesselgenerator - Google Patents

Anordnung zur Chiffrierung und/oder Dechiffrierung mit einem Schluesselgenerator

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DE1254177C2
DE1254177C2 DE1966C0040964 DEC0040964A DE1254177C2 DE 1254177 C2 DE1254177 C2 DE 1254177C2 DE 1966C0040964 DE1966C0040964 DE 1966C0040964 DE C0040964 A DEC0040964 A DE C0040964A DE 1254177 C2 DE1254177 C2 DE 1254177C2
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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung der im Oberbegriff des Anspruch 1 angegebenen Art.
Die bei diesen Anordnungen verwendeten Schlüsselgeneratorschaltungen enthalten elektronische Schlüsselgeneratoren, die gewöhnlich aus Zählern gebildet sind, die über digitale Verknüpfungsschaltungen miteinander verbunden sind und von einem Taktgeber gesteuert werden. Sie liefern eine exakt reproduzierbare Folge von Schlüsselbuchstaben, um der Bedingung zu genügen, daß die auf der Chiffrierseite verwendete Schlüsselbuchstabenfolge mit der auf der Dechiffrierseite verwendeten Schlüsselbuchstabenfolge vollkommen identisch ist. Bei modernen elektronischen Schlüsselgeneratoren hat aber die gelieferte Schlüsselbuchstabenfolge eine so große Periode, daß für einen Außenstehenden der Eindruck eines Zufallsgesetzes besteht.
3 4
Üblicherweise arbeiten die bekannten Anordnun- sehen Signalen liefern und mit einem Klartext und gen dieser Art nach einem Verfahren, das in dem einem Geheimtext arbeitet, die ebenfalls jeweils durch Aufsatz »Chiffrierverfahren der neuesten Zeit« von digitale elektrische Signale dargestellt sind. Im Gegen-Hans Rohrbach in der Zeitschrift »A. E. Ü.«, satz zu der üblichen Verwendung solcher Schlüssel-2(1948), S. 362 bis 269, als »Additionsverfahren« 5 generatorschaltungen arbeitet die Anordnung nach bezeichnet wird. Dieses Verfahren besteht darin, daß der Erfindung aber nicht im Additionsverfahren, sonbeim Chiffrieren jeder Klarbuchstabe (der infolge dem durch die im kennzeichnenden Teil des Ander Darstellung durch digitale Signale als Zahl, im Spruchs 1 angegebenen Merkmale wird ein Erseteinfachsten Fall als Binärzahl angesehen werden zungsverfahren, insbesondere Spaltenverfahren, erkann) durch eine stets gleiche mathematische Ope- io halten.
ration (beispielsweise durch Addition) mit einem von Bei der Anordnung nach der Erfindung wird für der Schlüsselgeneratorschaltung gelieferten Schlüssel- jeden zu chiffrierenden Klarbuchstaben bzw. für buchstaben verknüpft wird; das Verknüpfungsergeb- jeden zu dechiffrierenden Geheimbuchstaben aus der nis wird als der entsprechende Geheimbuchstabe ver- von der Schlüsselgeneratorschaltung gelieferten Buchwendet. Zum Dechiffrieren wird der Geheimbuch- 15 stabenfolge eine Zeichenmenge ausgewählt, die einer stäbe mit dem gleichen Schlüsselbuchstaben durch die neuen Zuordnung des Spaltenverfahrens entspricht, dazu inverse mathematische Operation (im ange- Bei genügend langer Periode der vom Schlüsselgenegebenen Fall durch Subtraktion) verknüpft, wodurch rator gelieferten Buchstabenfolge kann durchaus die wieder der Klarbuchstabe erhalten wird. theoretisch mögliche Höchstzahl von verschiedenen
In dem zitierten Aufsatz von Rohrbach sind 20 Zuordnungen erreicht werden. Die Periode der nachandererseits elektromechanische Chiffriermaschinen einander gebildeten Zuordnungen kann nämlich beschrieben, die nach einem sogenannten »Spalten- wesentlich größer sein als die Periode der vom verfahren« arbeiten, das wiederum ein Sonderfall Schlüsselgenerator gelieferten Buchstabenfolge, denn eines »Ersetzungsverfahrens« ist. Beim einfachsten wenn sich die gelieferte Schlüsselbuchstabenfolge Fall des Ersetzungsverfahrens, dem »Tauschverfah- 25 wiederholt, können die für die Zuordnungen verren«, ist jedem Element des Klaralphabets ein EIe- wendeten Zeichenmengen in jeweils anderer Grupment einer vorgegebenen Zeichenmenge (die meist pierung daraus entnommen werden. Dadurch ergibt aus den Elementen des Klaralphabets besteht) in sich eine sehr große Entzifferfestigkeit. Sie wird mit einer konstanten, umkehrbar eindeutigen Weise zu- verhältnismäßig geringem Aufwand und großer Begeordnet; beim Chiffrieren wird der Klarbuchstabe 30 triebssicherheit erreicht, da die ganze Anordnung aus durch das zugeordnete Element der Zeichenmenge einfachen digitalen Schaltungen aufgebaut ist.
ersetzt, das dann den Geheimbuchstaben darstellt, Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen und beim Dechiffrieren wird der Geheimbuchstabe des Erfindungsgegenstandes sind in den Unteransprüdurch die inverse Zuordnung wieder durch den Klar- chen gekennzeichnet.
buchstaben ersetzt. Beim »Spaltenverfahren« ist die 35 Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zuordnung nicht konstant, sondern sie wechselt in Zeichnung beispielshalber beschrieben. Darin zeigt periodischer oder nichtperiodischer Weise von EIe- Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel von Schaltungen, ment zu Element des Klartextes; wenn das Klar- die bei der Chiffrieranordnung und bei der Dechiffalphabet und die zur Verschlüsselung verwendete rieranordnung nach der Erfindung verwendet werden, Zeichenmenge jeweils N Elemente enthalten, gibt es 40 F i g. 2 ein anderes Ausführungsbeispiel der Schaltheoretisch Nl verschiedene Zuordnungen. tungen von F i g. 1 und *
Bei den bekannten elektromechanischen Chiffrier- F i g. 3 ein Ausführungsbeispiel der Chiffrieranord-
maschinen erfolgt der Wechsel der Zuordnung von nung nach der Erfindung.
Element zu Element des Klartextes durch rotierende Als Beispiel wird angenommen, daß die Buch-Walzen oder Räder, die als Mehrfachumschalter wir- 45 stäben durch η Binärziffern dargestellt sind. Die Zahl η ken und jeweils in unterschiedlichen Schritten weiter- wird so gewählt, daß die Anzahl 2" der möglichen gedreht werden. Da die Kosten und die Störanfällig- Kombinationen größer als die Anzahl N der Buchkeiten solcher Maschinen mit zunehmender Kompli- stäben des Klaralphabets ist. Ferner wird angenomziertheit schnell wachsen, kann nur ein äußerst ge- men, daß das Klaralphabet und das Geheimalphabet ringer Bruchteil der theoretisch möglichen Zuord- 50 die gleiche Anzahl N von Buchstaben enthalten. Die nungeii ausgenutzt werden. Sie bieten daher gegen- Schlüsselgeneratorschaltung muß Buchstaben liefern, über den modernen Möglichkeiten der Entzifferung deren Anzahl wenigstens gleich derjenigen des Klarmit elektronischer Datenverarbeitung keine ausrei- alphabets und des Geheimalphabets ist. Zur Verallchende Entzifferfestigkeit. gemeinerung wird angenommen, daß sie 2" verschie-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 55 dene Buchstaben liefert.
Anordnung zu schaffen, die mit vertretbarem Auf- Zur Vereinfachung der Zeichnungen wird in der wand die Anwendung des Ersetzungsverfahrens, ins- Folge angenommen, daß das Klaralphabet und das besondere des Spaltenverfahrens, mit einer außer- Geheimalphabet jeweils fünf Buchstaben enthalten, ordentlich großen Zahl von unterschiedlichen Zu- die durch drei Binärziffern dargestellt sind. Die Ordnungen ermöglicht, die bis zu dem theoretischen 60 Schlüsselgeneratorschaltung liefert dann acht verHöchstwert gehen kann, und dadurch eine sehr gute schiedene Buchstaben.
Entzifferfestigkeit ergibt. Bei der Anordnung von F i g. 1 liefert ein Schlüs-
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung selgenerator 1 an seinen Ausgangsleitern Gruppen von einer Anordnung der im Oberbegriff des An- von η Binärziffern, die in zufälliger Folge auftreten. Spruchs 1 definierten Art aus, die sowohl zum Chiff- 65 Solche Schlüsselgeneratoren sind an sich bekannt, rieren als auch zum Dechiffrieren Schlüsselgenera- Der Schlüsselgenerator wird unter der Einwirkung torschaltungen enthält, die völlig gleiche Folgen von von Impulsen fortgeschaltet, die von einem. Takt-Schlüsselbuchstaben in Form von digitalen elektri- geber 2 über einen Umschalter 3 geliefert werden,
der normalerweise die Stellung (α) einnimmt. Der Taktgeber schaltet ferner einen Zähler 4 weiter. Wenn dieser Zähler eine Zahl P anzeigt, geht der Umschalter 3 in seine Stellung (b), die Fortschaltung des Schlüsselgenerators wird unterbrochen, und ein Binärzähler 5 mit η Stufen wird in Gang gesetzt.
Die Ausgänge des Schlüsselgenerators 1 und des Zählers 5 werden durch Oder-Schaltungen 6, deren Ausgänge nachstehend mit 5 bezeichnet werden, parallel zusammengefaßt. Die Ausgänge 5 sind mit den η Eingängen eines Decoders 7 mit 2" Ausgängen verbunden. Dieser Decoder ist eine bekannte Schaltung, welche bewirkt, daß beim Erscheinen einer gegebenen binären Kombination an ihren Eingangsleitern derjenige Ausgang erregt wird, dessen Nummer durch diese Kombination in binärer Zahlendarstellung dargestellt ist. Die Ausgänge des Decoders 7 entsprechen den Ziffernkombinationen, welche zur Darstellung der Buchstaben des Klaralphabets und des Geheimalphabets verwendet werden. Sie sind mit Speichern 8 verbunden. Wenn ein solcher Speicher sich im Zustand 0 befindet, wird er durch die Erregung des Eingangsleiters in den Zustand 1 gebracht, wodurch ein Signal an seinem Ausgangsleiter erzeugt wird. Spätere Erregungen des Eingangsleiters sind dann ohne Einfluß. Ein nicht dargestellter weiterer Steuerleiter ermöglicht es, die Speicher in den Zustand 0 zurückzustellen. .
Die Ausgänge der Speicher sind einerseits mit einer Und-Schaltung 9 und andererseits mit einer Oder-Schaltung 10 verbunden. Das aus der Und-Schaltung 9 austretende Signal C wird dem Eingang einer Und-Schaltung 11 zugeführt, die an ihrem anderen Eingang das Signal empfängt, welches anzeigt, daß sich der Zähler4 im Zustand? befindet. Der Ausgang der Und-Schaltung 11 setzt den Taktgeber 2 still.
Diese Anordnung arbeitet in folgender Weise:
Vor der Chiffrierung eines Klarbuchstabens bzw. der Dechiffrierung eines Geheimbuchstabens steht der Taktgeber 2 still, und die Zähler 4 und 5 sind auf Null zurückgestellt. Die Speicher 8 befinden sich im Zustand 0. Zur Chiffrierung eines Klarbuchstabens bzw. zur Dechiffrierung eines Geheimbuchstabens wird ein Startsignal zu dem Taktgeber 2 geliefert. Da sich der Umschalter 3 in der Stellung (α) befindet, läuft der Schlüsselgenerator 1 an. Er geht um P Schritte weiter. Jedesmal, wenn ein Schlüsselbuchstabe an den Ausgängen 5 erscheint, wird ein Signal an dem entsprechenden Ausgang des Decoders 7 abgegeben. Wenn dieser Schlüsselbuchstabe in der betreffenden Folge von P Buchstaben zum ersten Mal erscheint, geht der entsprechende Speicher 8 in den Zustand 1, und er ruft ein Signal D am Ausgang der Oder-Schaltung 10 hervor. Wenn der Schlüsselbuchstabe bereits erzeugt war, bleibt der Speicher 8 im Zustand 1, so daß kein Signal D abgegeben wird. Wenn alle Speicher 8 ein Signal D hervorgerufen haben, d. h. wenn alle Buchstaben des Schlüsselalphabets ausgegeben worden sind, gibt die Und-Schaltung 9 das Signal C ab.
Es können zwei Fälle auftreten:
a) Das Signal C erscheint, bevor der Schlüsselgenerator seine P Schritte ausgeführt hat. Die Und-Schaltung 11 gibt dann ein Signal ab, sobald der Zähler 4 den Wert P anzeigt. Der Taktgeber bleibt stehen.
b) Das Signal C ist noch nicht erschienen, wenn der Zähler 4 den Wert P anzeigt. Der Taktgeber läuft weiter, und der Umschalter 3 geht von seiner Stellung (d) in seine Stellung (b). Der Schlüsselgenerator 1 bleibt stehen, und der Zähler 5 läuft an. Er wird stillgesetzt, sobald das Signal C am Ausgang der Und-Schaltung 9 erscheint. Dieser Zähler speist nämlich den Decoder 7 über die Oder-Schaltungen 6.
Es ist zu erkennen, daß in beiden Fällen der Schlüsselgenerator 1 um P Schritte weitergeschaltet ist.
Die Zahl P muß ausreichend groß sein, damit der Schlüsselgenerator 1 mit guter Wahrscheinlichkeit jeden der verwendbaren Buchstaben wenigstens einmal liefert. Wenn eine bestimmte Zahl dieser Buchstaben in der vom Schlüsselgenerator 1 gelieferten Folge von P Buchstaben fehlt, werden sie von dem
so Zähler 5 erzeugt, der nacheinander alle Kombinationen von η Ziffern einstellt. Das Erscheinen aller verschiedenen Buchstaben an den Ausgängen S erfordert also höchstens 2" Weiterschaltungen des Zählers 5 nach den P Fortschaltungen des Schlüsselgenerators 1.
Die Zahl P kann in der bekannten Weise nach dem Wahrscheinlichkeitsgesetz berechnet werden. Sie beträgt etwa 20 für dreiziffrige Buchstaben und etwa 100 für den sehr üblichen Fall von fünfziffrigen Buchstaben.
Die Schaltung von Fig. 1 ist also so aufgebaut, daß für jede Chiffrierung eines Klarbuchstabens bzw. für jede Dechiffrierung eines Geheimbuchstabens der Schlüsselgenerator 1 um P Schritte fortgeschaltet wird. Die Tätigkeit des Schlüsselgenerators und eventuell die nachfolgende Tätigkeit des Zählers 5 gewährleisten, daß jeder Buchstabe des verwendeten Alphabets wenigstens einmal an den Ausgängen 5 erscheint. Jedesmal, wenn einer dieser Buchstaben zum ersten Mal erscheint, ist er von einem Signal D begleitet. Wenn der letzte Buchstabe zum ersten Mal erscheint, treten die Signale C und D gleichzeitig auf.
Bevor die eigentliche Chiffrierung erläutert wird,
sollen zwei Abänderungen der Schaltung von F i g. 1 beschrieben werden.
Zunächst kann der Zähler 5 beim Fortschalten des Schlüsselgenerators in Abhängigkeit von diesem weitergeschaltet werden. Dadurch ist es möglich, daß der Zähler von einer willkürlichen Anfangsstellung ausgeht, wenn er nach dem Ablauf der Folge von P Schlüsselbuchstaben in Gang gesetzt wird, um die Buchstaben zu liefern, die in dieser Folge noch nicht erschienen sind.
Ferner kann man eine unregelmäßige Fortschaltung des Schlüsselgenerators vorsehen, so daß dieser von einer Folge zur nächsten um eine veränderliche Zahl von Schritten fortgeschaltet wird. Wenn man verhindern will, daß ein Übersetzungsfehler die ganze nachfolgende Nachricht unverständlich macht, ist es notwendig, daß die Fortschaltung des Schlüsselgenerators nur von dem Schlüsselgenerator selbst und nicht von der übertragenen Nachricht abhängt. F i g. 2, in welcher die gleichen Bezugszeichen die gleichen Organe wie in F i g. 1 bezeichnen, zeigt eine mögliche Maßnahme dieser Art. Die Und-Schaltung 11 und ihre Verbindung mit dem Zähler 4 fehlen, und das Stillsetzen des Taktgebers 2 wird direkt durch das Signal C gesteuert. In diesem Fall geht der
Zähler 4 um eine vorgegebene Folge., beispielsweise von P Schritten, weiter, wenn er innerhalb dieser Folge noch nicht alle verschiedenen Buchstaben geliefert hat, oder um eine Zahl von Schritten, die kleiner als P ist,· wenn darin bereits alle Buchstaben erzeugt worden sind.
Bei der gleichen Schaltung könnte man das Stillsetzen des Taktgebers durch den Zustand der Speicher 8 so steuern, daß zur Lieferung einer gegebenen Folge der Schlüsselgenerator entweder um eine ge- ίο gebene Zahl P von Schritten fortgeschaltet wird, oder um die Zahl von Schritten, die zur Lieferung einer gegebenen Anzahl N—j von verschiedenen Buchstaben notwendig ist, während die übrigen Buchstaben von dem Zähler 5 geliefert werden. Die Zahl / beträgt dann beispielsweise 1 oder 2.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Anordnung, welche die Chiffrierung des Klartextes bzw. die Dechiffrierung des Geheimtextes mit Hilfe der von den Schaltungen von Fig. 1 bzw. 2 gelieferten Signale 5, D und C durchführt.
In der Folge werden mit K die Klarbuchstaben, mit S die an den Ausgängen S von F i g. 1 bzw. 2 erscheinende Buchstabenfolge und mit G die Geheimbuchstaben bezeichnet.
Zur Chiffrierung eines gegebenen Klarbuchstabens K liefert die Schaltung von Fig. 1 oder die Schaltung von F i g. 2 eine Buchstabenfolge 5, welche jeden Buchstaben des Klaralphabets wenigstens einmal enthält. Eine in der Anordnung von Fig. 3 enthaltene Auswählschaltung wählt aus dieser Buchstabenfolge 5 diejenige Teilfolge T aus, die nur aus den zum ersten Mal darin vorkommenden Schlüsselbuchstaben besteht. Das Auftreten des Klarbuchstabens K in dieser Teilfolge T wird festgestellt, und als Geheimbuchstabe G wird derjenige Schlüsselbuchstabe der Teilfolge T genommen, dessen Stelle in der Teilfolge T in einer durch eine vorgegebene Gesetzmäßigkeit bestimmten Beziehung zu der Stelle des Klarbuchstabens K in dieser Teilfolge T steht. Wenn beispielsweise der Klarbuchstabe K an der Stelle η der Teilfolge T erscheint, ist der Geheimbuchstabe G der Schlüsselbuchstabe, der an der Stelle / der Teilfolge T erscheint. Die Folge der N Zahlen / wird durch eine feste Permutierung der Folge von ,/V Zahlen η erhalten.
Zur Dechiffrierung des auf die angegebene Weise erhaltenen Geheimbuchstabens G liefert die Schaltung von Fig. 1 bzw. 2 die gleiche Buchstabenfolge S, wie sie zur Chiffrierung des entsprechenden Klarbuchstabens K verwendet worden ist. Die Auswahlschaltung wählt daraus wieder die Teilfolge T der zum ersten Mal darin vorkommenden Schlüsselbuchstaben aus, die offensichtlich mit der zur Chiffrierung verwendeten Teilfolge T identisch ist. Das Auftreten des Geheimbuchstabens G in der Teilfolge T wird festgestellt; er erscheint offensichtlich an der Stelle / der Teilfolge T. Dann wird die Stelle der Teilfolge T aufgesucht, die in einer durch die inverse Gesetzmäßigkeit bestimmten Beziehung zu der Stelle j steht; dies ist die Stelle n, an welcher der Klarbuchstabe K steht.
Zur Ausführung dieser Operationen wird die Buchstabenfolge S einer Vergleichsanordnung 200 über Und-Schaltungen 400 zugeführt. Diese werden jedesmal beim Erscheinen des Signals D geöffnet und bilden somit in Verbindung mit der Oder-Schaltung 10 die Auswählschaltung. Das Signal D läßt auch einen Zähler 41 weitergehen. Ein Umschalter 42 empfängt die Ausgangssignale der Und-Schaltungen 400 und die Ausgangssignale des Zählers 41. An die Ausgänge des Umschalters 42 sind N Speicher 43 angeschlossen, die fortlaufend numeriert sind. Der Umschalter 42 gibt jeden Buchstaben der Teilfolge T in den jeweiligen Speicher 43 ein, dessen Nummer gleich der vom Zähler 41 angezeigten Zahl ist.
Ein Codeumsetzer 44 führt die Permutation mit dem Ausgangssignal des Zählers 41 durch und definiert die Stellung eines Umschalters 45. Der Eingang dieses Umschalters wird mit demjenigen Speicher 43 verbunden, dessen Nummer gleich der aus dem Codeumsetzer 44 kommenden Zahl ist.
Die Vergleichsanordnung 200 empfängt außer den Buchstaben der Teilfolge T den zu chiffrierenden Klarbuchstaben K bzw. den zu dechiffrierenden Geheimbuchstaben G. Wenn die beiden den Eingängen der Vergleichsanordnung 200 zugeführten Buchstaben gleich sind, gibt diese ein Signal ab, das die Weiterschaltung des Umschalters 45 unterbricht. Schließlich ist der Ausgang des Umschalters 45 mit dem Ausgang 46 der Anordnung über Und-Schaltungen
47 verbunden, die durch das Signal C geöffnet werden, welches anzeigt, daß in der Buchstabenfolge S alle Schlüsselbuchstaben aufgetreten sind.
Vor Beginn der Chiffrierung sind der Zähler 41 und die Speicher 43 auf Null zurückgestellt. Der zu chiffrierende Klarbuchstabe K wird an den Eingang
48 der Vergleichsanordnung 200 angelegt, und zum Taktgeber 2 wird das Startsignal geschickt. Die Schlüsselbuchstaben der Teilfolge T werden in der Reihenfolge ihres Eintreffens in die Speicher 43 eingegeben. Wenn der Klarbuchstabe K an der Stelle η der Teilfolge T erzeugt wird, gibt die Vergleichsanordnung 200 in diesem Augenblick ein Signal ab, das den Umschalter 45 auf demjenigen Speicher 43 stehen läßt, dessen entsprechende Nummer / durch die Permutierung im Codeumsetzer 44 definiert ist. Am Ende des Zyklus öffnet das Signal C die Und-Schaltungen 47, und der Inhalt des Speichers 43 mit der Nummer / wird am Ausgang 46 als entsprechender Geheimbuchstabe G abgegeben.
Die Dechiffrierung erfolgt in gleicher Weise. Der zu dechiffrierende Geheimbuchstabe G wird dem Eingang 48 zugeführt, und der entsprechende Klarbuchstabe erscheint am Ausgang 46. Der Codeumsetzer 44 muß dabei die Permutierung durchführen, die zu der bei der Chiffrierung durchgeführten Permutierung invers ist.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 509 681/344

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Anordnung zur Chiffrierung eines in Form von digitalen elektrischen Signalen vorliegenden, aus Buchstaben eines N-teiligen Klaralphabets (Klarbuchstaben) gebildeten Klartextes und zur Dechiffrierung des durch die Chiffrierung erhaltenen, in Form von digitalen elektrischen Signalen vorliegenden Geheimtextes, mit einer auf der Chiffrierungsseite vorgesehenen Schlüsselgeneratorschaltung, die die N Buchstaben eines Schlüsselalphabets (Schlüsselbuchstaben) in Form von digitalen elektrischen Signalen liefert und der digitale Schaltungen zugeordnet sind, die nach einer vorgegebenen Gesetzmäßigkeit für jeden Klarbuchstaben mit Hilfe der von der Schlüsselgeneratorschaltung gelieferten Schlüsselbuchstaben den zu übertragenden Buchstaben eines N-teiligen Geheimalphabets (Geheimbuchstaben) liefern, und mit einer auf der Dechiffrierungsseite vorgesehenen Schlüsselgeneratorschaltung, die die gleichen Schlüsselbuchstaben wie die zum Chiffrieren verwendete Schlüsselgeneratorschaltung liefert und der digitale Schaltungen zugeordnet sind, die für jeden Geheimbuchstaben mit Hilfe der von der Schlüsselgeneratorschaltung gelieferten Schlüsselbuchstaben nach der inversen Gesetzmäßigkeit den ursprünglichen Klarbuchstaben wiederherstellen, wobei das Schlüsselalphabet jeden Buchstaben des Klaralphabets und des Geheimalphabets enthält, gekennzeichnet durch eine Steuerschaltung (2, 3, 4, 7, 8, 9,11), die die Schlüsselgeneratorschaltung (1,5,6) so steuert, daß sie für jeden zu chiffrierenden Klar- bzw. zu dechiffrierenden Geheimbuchstaben eine Buchstabenfolge (S) liefert, die jeden Klarbuchstaben wenigstens einmal enthält, durch eine Auswählschaltung (10, 400), die aus jeder von der Schlüsselgeneratorschältung gelieferten Buchstabenfolge (5) die aus den zum ersten Mal darin vorkommenden Schlüsselbuchstaben bestehende Teilfolge (T) auswählt, durch eine Vergleichsschaltung (200), die das Auftreten des zu chiffrierenden Klar- bzw. des zu dechiffrierenden Geheimbuchstabens in dieser Teilfolge (T) durch Abgabe eines Vergleichssignals anzeigt, und durch eine von diesem Vergleichssignal ausgelöste Zuordnungsschaltung (41,42, 43, 44, 45), die den zu chiffrierenden Klar- bzw. den zu dechiffrierenden Geheimbuchstaben durch denjenigen Buchstaben der Teilfolge (T) ersetzt, dessen Stelle in der Teilfolge in einer durch die vorgegebene bzw. die dazu inverse Gesetzmäßigkeit bestimmten Beziehung zu der Stelle des zu chiffrierenden Klar- bzw. zu dechiffrierenden Geheimbuchstabens in der Teilfolge steht.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine Detektorschaltung (7 bis 10, F i g. 1 und 2) enthält, die an einem ersten Ausgang jedesmal ein Erscheinungssignal (D) abgibt, wenn ein Schlüsselbuchstabe zum ersten Mal in der von der Schlüsselgeneratorschaltung (1, 5, 6) gelieferten Buchstabenfolge (5) erscheint, und die an einem zweiten Ausgang ein Hilfssignal (C) abgibt, wenn der erste Ausgang eine vorbestimmte Anzahl von Erscheinungssignalen abgegeben hat, daß die Auswahlschaltung Torschaltungen (400) enthält, die an ihren Signaleingängen die digitalen Ausgangssignale der Schlüsselgeneratorschaltung (1) empfangen und an ihren Steuereingängen durch jedes Erscheinungssignal (D) geöffnet werden, und daß die Steuerschaltung Anordnungen (2, 3, 4,11) enthält, die die Schlüsselgeneratorschaltung (1) in Abhängigkeit von der Abgabe des Hilfssignals (C) stillsetzen.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselgeneratorschaltung einen elektronischen Schlüsselgenerator (1) enthält, der eine Buchstabenfolge sehr großer Periode abgibt, und daß die Steuerschaltung einen den Schlüsselgenerator (1) fortschaltenden Taktgeber (2) enthält, der für jeden zu chiffrierenden Klar- bzw. zu dechiffrierenden Geheimbuchstaben in Gang gesetzt und durch das Hilfssignal (C) wieder stillgesetzt wird.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlüsselgeneratorschaltung eine Zählschaltung (5) enthält, die in systematischer Folge alle Buchstaben des Klaralphabets bzw. des Geheimalphabets erzeugt, daß die Steuerschaltung einen Umschalter (3) enthält, der den Ausgang des Taktgebers (2) in seiner ersten Stellung mit dem Fortschalteeingang des Schlüsselgenerators (1) und in seiner zweiten Stellung mit dem Fortschalteeingang der Zählschaltung (5) verbindet, und daß ein Zähler (4) vorgesehen ist, der durch die Taktimpulse des Taktgebers (2) fortgeschaltet wird und nach Zählung einer festgelegten Anzahl (P) von Taktimpulsen den Umschalter (2) aus der ersten in die zweite Stellung bringt.
5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnungsschaltung Speicher (43) enthält, in welche die Schlüsselbuchstaben in einer durch die vorgegebene Gesetzmäßigkeit festgelegten Ordnung eingegeben werden, sowie eine Entnahmeschaltung (45, 47), die die Speicher (43) in einer zu der Ordnung der Eingabe permutierten Ordnung abfragt und den Inhalt des im Augenblick der Abgabe des Vergleichssignals abgefragten Speichers zum Ausgang (46) überträgt.
DE1966C0040964 1965-12-15 1966-12-14 Anordnung zur Chiffrierung und/oder Dechiffrierung mit einem Schluesselgenerator Expired DE1254177C2 (de)

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