DE2027521A1 - Anordnung zur Erzeugung einer Reihe von Digitalsignalen - Google Patents

Description

1 BERLIN 33 8 MÜNCHEN 27

Auoutte-Vlktorla-StraBe ββ Dr.-lnq. HANS RUSCHKE Plenzenauer StraB· 2

Pat.-Anw. Dr. Rutchk· i-w ι ι ueikl·? ΑΛΙΙΙΑΠ Pat.-Anwalt Agular

Dipl.-Ing. HEINZ AGULAR _T.,.f_On! «

Telagramm-Adreese: PATENTANWÄLTE Talegramm-Adraua: Quadratur Berlin Quadratur München

T 1069

Telefonaktiebolageir LM Ericsson, Stockholm 32, Schweden

Anordnung zur Erzeugung einer Reihe von Digitalsignalen

Die vorliegende Erfindung "betrifft eine Anordnung zur Erzeugung einer Reihe von Digitalsignalen für die "Verwendung bei der Erzeugung einer Überlagerungsreihe, wenn Digitalsignale chiffriert oder dechiffriert werden sollen, bestehend aus einer Kontaktmatrix, bei der die Kontakte zwei verschiedene Zustände haben können, einen Eins-Zustand und einen Null-Zustand, und welche nacheinander in einer pseudo-willkürlichen Folge, gesteuert durch Schrittimpulsgeneratoren, gewählt werden, um durch ihren Zustand die Reihe von Digitalsignalen zu bestimmen.

Bei einer solchen Überlagerungsreihe ist es im allgemeinen erforderlich, daß z.B. im Fall einer binären Überlagerungsreihe die Verteilung der Einsen und Nullen so weit wie möglich als willkürlich erscheinen sollte, und gleichzeitig sollte es praktisch unmöglich sein, die Überlagerungsreihe ohne Kenntnis der verwendeten Schlüsselstollungen zu reproduzieren. ·

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Die Anordnung gemäß der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß sie eine pseudo-willkürliche Generatoranordnung umfaßt mit Impulsgeneratoren, deren Anzahl gleich der halben Zahl von Matrixpunkten ist, wobei jeder der Generatoren eine pseudowillkürliche Reihe von binären Nullen und Einsen erzeugt und jeweils zwei Ausgänge hat, bei denen das Ausgangssignal des einen Ausganges invertiert ist in bezug auf das Ausgangssignal des anderen Ausganges, und daß alle Ausgänge einzeln mit einem Kontakt in der Matrix verbunden sind, so daß -die Anzahl der Kontakte mit dem Null-Zustand immer gleich der Anzahl der Kontakte mit dem Eins-Zustand ist»

Dies bedeutet, daß jeder'Impuls in der Überlagerungsreihe durch willkürliche Proben in einer Vielzahl von Zahlen erzeugt wird, die immer genau so viele Nullen wie Einsen enthalten, obwohl die Verteilung der Nullen und Einsen zeitweilig geändert wird während der Zeit der Informationsübertragung«» Dadurch ist die gewünschte willkürliche Verteilung von Nullen und Einsen in der erhaltenen Überlagerungsreihe sichergestellt_s während es gleichzeitig sehr schwierig ist, die chiffrierte Nachricht zu brechen.

Die Erfindung wird jetzt mit Hilfe einiger Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung beschrieben«,

M kennzeichnet eine Matrix, die gemäß dem Beispiel 16 Positionen ^a11' ^a12 '"* ^a44 ^um^^a^*t ^un<^· ^ⁿ deäer dieser Positionen befindet sich eine UND-Schaltung (L·,,, (X-o »·· O44. ^D:*-^e Ausgänge aller UND-Schaltungen sind mit einer ODER-Schaltung E verbunden₉ deren Ausgang den Ausgang U der Überlagerungs'anordnung bildet. Die Matrix ist mit einer Schrittimpuls-Generatoranordnung ausgerüstet, die aus den vier Schrittimpulsgeneratoren X^, X^, Υ,ρ" Yp besteht, wobei jeder einzeln eine pseudo-willkürliche Reihe erzeugt und von jeglicher Konstruktion sein kann₉ ζ «,Β» ein rückgekoppeltes Schic ..&: ->gister der sogenannten iype maximaler Länge. Die vier Schrittimpulsgeneratoren erzeugen pseudo-will-

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kürliche feinen mit verschiedenen Längen. Weiterhin ist eine Wählvorrichtung vorgesehen, die aus acht UND-Schaltungen U₁ Uu besteht. Die vier Schrittimpulsgeneratoren werden durch einen

Taktimpulsgenerator KG mit einer Schrittfrequenz f^ weitergeschaltet und erzeugen an ihren Ausgängen eine vierziffrige Binärzahl. Die -&ahl kann demnach 16 verschiedene Werte haben, die jeweils einer der 16 Positionen der Matrix entsprechen. Wenn z.B. X₁ = O, X₂ = °» ^γι ^β O.und. Y₂ = 1 sind, dann liefern die UND-Schaltungen U₂ und U₁-, ein Ausgangssignal und wählen auf diese Weise die Position a_o, in der Matrix durch Aktivierung von zwei der drei Eingänge der UND-Schaltung. Wenn diese Position eine Bins enthält, dann wird eine Eins am Ausgang der ODER-Schaltung E erhalten, wenn nicht, dann wird eine Null erhalten. Demnach kann bei jeder Auswahl nur eine der 16 UND- j Schalturigen ein Ausgangssignal an den Ausgang der Anordnung liefern. . ■■■':.

Die Anordnung umfaßt weiterhin eine pseudo-willkürliche Generatoranordnung, die aus 8 Impulsgeneratoren PG,, - PGg besteht, die verschiedene pseudo-willkürliche Reihen erzeugen. Die Impulsgeneratoren können z.B. aus rückgekoppelten Schieberegistern bestehen, die direkt vom Ausgang auf den Eingang zurückgekoppelt sein können, wobei die Anzahl der Stufen in den | verschiedenen Impulsgeneratoren verschiedenen Primzahlen ent- \ sprechen muß. Nach einer anderen Möglichkeit können die Impuls- ■ generatoren aus Schieberegistern maximaler Länge bestehen, und die verschiedenen Impulsgeneratoren müssen gleichermaßen verschiedene Stufenzahlen umfassen. Jeder Impulsgenerator besitzt zwei Ausgänge, den echten und den falschen Ausgang, und diese 16 Ausgänge sind einzeln mit dem dritten Eingang der UND-Schaltung an einem Matrixpunkt der Matrix M über ein Permut ierungsnetzwerk P verbunden. Dieses besteht aus einer Kreuzverbindung und macht es möglich, daß jeder Ausgang der Impulsgeneratoren PG₁ - PG₈ mit einem willkürlichen Matrixpunkt verbunden werden kann. Die Kreuzverbindung kann möglicherweise gemäß irgendeiner wählbaren Schlüsselkombination eingestellt

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sein. Indem getrennt sowohl der echte als auch der falsche Ausgang jedes Impulsgenerators mit einem Matrixpunkt verbunden wird, ist sichergestellt, daß bei jeder Wahl von der Matrix: die Wahrscheinlichkeit^ eine Eins oder eine Null am Ausgang U zu erhalten, genau gleich 1/2 ist. Die Impulsgeneratoren PG^ PG₈ werden durch einen Taktimpulsgenerator K& weite#geserhaltet, dessen Impulsfrequenz £a gleich, oder kleiner, als f/j Sein kann, dabei im letzteren Pail geeigneterweise gleich einem^ ganzäahligen Teil von £>j ·■■".. ^: ■ ; ; ·

ψ Die bis jetzt beschriebene Anordnung entspricht der Xage, in'der sich die Schalter SA, SB» SG in den. Stellungen gemäß der Zeichnung befinden, wo dementsprechend, die Impttlsgeneratoren PG^, PGg direkt mit dem Taktimpulsgexierator KG verbunden sind, während die mit A. und B bezeichnet enBlöcke völlig abgetrennt sind«,

Eine andere Ausführungsform wird 0rhalten_? wenn angenommen wird_r daß sich der Sehalter BA in der untfeten Stellung und der Schal·- ter SB im geschlossenen Zustand befindety wodurch die. Impulse des Taktimpulsgenerators KG nicfct direkt zu der Impulsgeneratoranordnung laufen» sondern zuerst durcli ©in© weitere pseudowillkürliche Generat oraiiordntingÄ lauf en« Eine Änaahl von Im- ^ pulsgeneratoren PG₁^ .-" PQ^j» wird^-"mit der /Frequenz S^ weiterge-™ schaltet, und jeder erzeugt verschiedene pseüdo-willkürlich© Reihen mit verschiedenen Längen· Jeder der Ausgänge: diöeer Impulsgeneratoren ist getrennt mit einem Eingang einer UND-Schaltung O^ verbunden, an deren vierten Eingang Schrittimpulse mit der Frequenz f^ vom Taktirapulsgerierätoi? KG geliefert werden«, Demnach werden die in der Zeiohnung geaeigten Impulsgeneratoren PG^ - PG₈ mit einer Impulsfrequenz fg weitergeschaltet, die im Durchschnitt 1/8 von f^ ist, do^ch die Pause zwischen den Xm-_; pulsen für PG₁ - PG_g ändert sich _f und zwar offensichtlich willkürlich. Der Inhalt der Positionen der Matrix M wird dann in offensichtlich willkürlichen Intervallen ersetzt»

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\ - '■■'■ '■■■; - ORIGINAL INSPECTED

In einer anderen Ausführungsform der Erfindung kann jeder der Impulsgeneratoren PG^ - PGg getrennt ersetzt werden durch ein Flipflop V. - Yq, die aufeinanderfolgende Stufen eines Schieberegisters S bilden. (Die Schalter SA und SO sind in einer unteren Stellung, der Schalter BB in der gezeigten Stellung.) Das Schieberegister kann durch eine getrennt erzeugte Impulsfolge mit der Frequenz f, gespeist werden, z.B. die chiffrierte Impulsfolge, Die Ausführungsform bedingt eine bestimmte Abänderung hinsichtlich der Zuführung der Information zu den Positionen der Matrix M, die ctarin besteht, daß jede Matrixposition mit einem bistabilen Speicherflipflop V^ - v^ ausgerüstet ist, Diese Flipflops werden über UND-Schaltungen OfiOO-Ofliöi mit offensichtlich willkürlichen Intervallen durch eine Impulsfolge geschaltet, die von einer pseudo-willkürlichen Erzeugungsanordnung entsprechend dem Block A erhalten wird.

Die am Ausgang der ODER-Schaltung E erhaltene Impulsfolge kann dazu verwendet werden, die Uberlagerungsreihe direkt oder nach einer weiteren Umformung zu bilden.

Pat entansprüche

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Claims (2)

Patentansprüche

1. Anordnung zur Erzeugung einer Reihe von Digitalsignalen für die Verwendung bei der Erzeugung einer Überlagerungsreihe, wenn Digitalsignale chiffriert oder dechiffriert werden, bestehend aus einer Kontaktmatrix, in der die Kontakte zwei verschiedene Zustände haben können, einen Eins-Zustand und einen Null-Zustand, und welche nacheinander in einer pseudo-willkürlichen Folge gewählt werden, die durch Schrittimpulsgeneratoren gesteuert wird, um durch ihren Zustand die Reihe von Digitalsignalen zu bestimmen_? dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung eine pseudo-willkürliche Generat or anordnung umfaßt mit Impulsgeneratoren (ECL--- PGg oder V^ - Vg), deren Anzahl gleich der halben Zahl von Matrixpunkten ist, wobei diese Generatoren einzeln eine

.. pseudo-willkürliche Reihe von binären Einsen und Nullen erzeugen und jeweils zwei Ausgänge aufweisen, von denen das AusgangsSignal des einen Ausganges invertiert ist in bezug auf das Ausgangssignal des anderen Ausganges, und.dai$ alle Ausgänge einzeln mit einem Kontakt (&** ^{ra &}ψ±) iⁿ der Matrix (M) verbunden sind, so daß die Anzahl der Kontakte mit dem Null-Zustand immer gleich der Anzahl der Kontakte . mit dem Eins-Zustand ist. . ;

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Permutierungsschaltung (P) zwischen den Ausgängen der pseudowillkürlichen Generatoranordnung und den Matrixpunkten verbunden ist, wobei die Permutierungsschaltung es ermöglicht₅ daß jeder Ausgang mit einem willkürlichen Matrixpunkt verbunden werden kann. ■

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