DE1254177C2 - Anordnung zur Chiffrierung und/oder Dechiffrierung mit einem Schluesselgenerator - Google Patents
Anordnung zur Chiffrierung und/oder Dechiffrierung mit einem SchluesselgeneratorInfo
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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.
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-
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
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)
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.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
FR42436A FR1467197A (fr) | 1965-12-15 | 1965-12-15 | Nouveau procédé de chiffrement |
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Family Applications (1)
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- 1966-12-14 CH CH1784968D patent/CH491455A/fr not_active IP Right Cessation
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- 1966-12-15 BE BE691266D patent/BE691266A/xx unknown
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GB1164490A (en) | 1969-09-17 |
CH491455A (fr) | 1970-05-31 |
BE691266A (de) | 1967-06-15 |
NL6617645A (de) | 1967-06-16 |
NL150980B (nl) | 1976-09-15 |
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Legal Events
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C2 | Grant after previous publication (2nd publication) |