DE2101103A1

DE2101103A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ver und Entschlüsseln von Fernschreibnach richten

Info

Publication number: DE2101103A1
Application number: DE19712101103
Authority: DE
Inventors: Per Reidar Kjeller Abrahamsen (Norwegen)
Original assignee: International Standard Electric Corp
Current assignee: International Standard Electric Corp
Priority date: 1970-01-16
Filing date: 1971-01-12
Publication date: 1971-07-22
Also published as: ES387293A1; FR2080911B1; CH523636A; NO122532B; FR2080911A1; US3670104A

Description

Dipl.-Phys. Leo Thul

Stuttgart

P.R.Abrahamsen 5

INTERNATIONAL STANDARD ELECTRIC CORPORATION, New York

Verfahren und Schaltungsanordnung zum Ver- und Entschlüsseln von Pernschreibnachrichten

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Schaltungsarordnung zum Ver- und Entschlüsseln von Pernschreibnachrichten, welches ein zeilengerechtes Aufzeichnen der verschlüsselten Informationen mittels herkömmlicher Pernschreibmaschinen gestattet.

Bei der Verschlüsselung von Pernschreibnachrichten werden auch die im Sendetext enthaltenen Punktionszeichen mit verschlüsselt, so daß bei einem Ausdrucken der verschlüsselten Information durch einen Blattschreiber zwangsläufig ein überschreiben der Zeilen auftritt, wenn nicht besondere Vorkehrungen getroffen werden. Normalerweise treten dadurch im System keine Nachteile auf, da die verschlüsselten Nachrichten gewöhnlich über Standverbindungen oder gemietete Leitungen übertragen werden. Es gibt jedoch gewisse Netzwerke mit automatischer Überwachung, in denen ein überschreiben als unzulässig erkannt wird und zur Einfügung gesonderter Zeichen führt, wodurch der Schlüsseltextsynchronismus gestört wird.

Es sind Schlüsseltext-Formatschreiber bekannt, welche die verschlüsselte Nachricht in Gruppen von fünf Buchstaben umfassenden Wörtern ordnungsgemäß in Zeilen und Abschnitte unterteilt ausdrucken. Dieses· Prinzip erfordert in der Handhabung eine ziemlich komplizierte Logik, welche dazu führt, daß der verschlüsselte Text erheblich länger wird als der eigentliche Klartext. Es ist daher bei dieser Methode notwendig, das Lesen des Klartextes für die Zeit des Einfügens der Sonderzeichen zu unterbrechen.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu schaffen, durch welches ein überschreiben der Zeile mit einfachsten Mitteln sicher unterbunden wird.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Sendeseite ein Zeilenwechsel im Klartext durch zwei aufeinanderfolgende "Wagenrücklauf-Zeichen (WR-Zeiehen) und ein "Neue Zeile^w-Zeichen (NZ-Zeichen) gekennzeichnet wird, daß durch das erste WR-Zeichen die Verschlüsselung für die zwei nachfolgenden Zeichen unterbrochen wird, daß empfangsseitig jedes Zeichen unmittelbar nach der Entschlüsselung überprüft wird und daß beim Erkennen eines WR-Zeichens die Entschlüsselung für die beiden nachfolgenden Zeichen unterbrochen wird.

Die durch das Verfahren gemäß der Erfindung gegebenen Vorteile bestehen insbesondere darin, daß ein Einfügen zusätzlicher Sonderzeichen nicht erforderlich ist, so daß ein kontinuierliches Auslesen der Klartextnachricht gewährleistet ist, daß der verschlüsselte Text nicht länger als der Klartext ist und daß keine komplizierte Logik erforderlich ist.

Anhand eines Anwendungsbeispiels wird das erfindungsgemäße Verfahren in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend näher erläutert.

Es zeigen :

Figur 1 in Form eines Blockschemas eine Sendestation mit Verschlüsselungseinrichtung, welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.

Figur 2 in Form eines Blockschemas eine empfangsseitige Entschlüsselungseinrichtung j welche nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.

Figur 3 und k logische Verknüpfungsglieder, wie sie im Diagramm der Figur 6 Verwendung finden.

Figur 5 Impulsdiagramme, wie sie zur Steuerung der Schaltung gemäß Figur 6 notwendig sind.

Figur 6 eine nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitende Blockschaltung, welche sende- und empfangsseitig vorzusehen ist.

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Figur 1 zeigt als Blockschema eine Sendestation mit Verschlüsselungseinrichtung unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Vom Block 1, welcher einen Fernschreiber oder Streifensender darstellt, gelangen die durch ihn erzeugten Klartextzeichen zu einer Verschlüsselungseinrichtung 2, in der die Klartextzeichen mit einem vorgegebenen Schlüsseltext nach bestimmten Regeln gemischt werden. Der Klartext wird jedoch gleichzeitig einer Erkennungsschaltung 3 zugeführt, welche auf das Punktionszeichen "Wagenrücklauf" (weiterhin als WR bezeichnet) anspricht. Mit dem Erkennen eines WR-Zeichens beeinflußt die Schaltung 3 die Verschlüsselungseinrichtung 2 in der Weise, daß die folgenden zwei Zeichen nicht verschlüsselt werden. Diese zwei Zeichen sind im vorliegenden Fall generell ein zweites WR-Zeichen und ein "Neue Zeile"-Zeichen (weiterhin als NZ bezeichnet). Die beiden letztgenannten Zeichen werden daher in der Einrichtung 2 nicht verschlüsselt. Die die Verschlüsselungseinrichtung 2 verlassenden Zeichen können entweder im Lokalbetrieb einer Stanzeinrichtung M zur Erstellung eines Lochstreifens 5 zugeführt oder direkt (nicht dargestellt) der Empfangsstation übermittelt werden.

Figur 2 zeigt als Blocksehema eine im off-line-Betrieb arbeitende Entschlüsselungseinrichtung. In diesem Fall findet dae erfindungsgemäße Verfahren eine sinnvolle Anwendung, indem mittels eines normalen Fernschreibers mit Empfangslochereinrichtung (nicht dargestellt) die verschlüsselte Nachricht empfangen und im verschlüsselten Zustand aufgezeichnet wird. Der dabei erstellte Lochstreifen 6 wird danach in einen Leser 7 eingelegt, welcher Bestandteil einer lokal betriebenen Entschlüsselungsanlage ist. Der Ausgang des Lesers 7 ist mit einer Entschlüsselungseinrichtung 8 verbunden.

In dieser Einrichtung 8 werden die verschlüsselten Zeichen mit einem Schlüsseltext gemischt, welcher identisch dem ist, der sendeseitig verwendet wurde, so daß der ursprüngliche Klartext wieder entsteht. Wenn ein WR-Zeichen am Ausgang der Entschlüsselungseinrichtung 8 erscheint, bewirkt dieses Zeichen über eine Erkennung«schaltung 9, daß die nachfolgenden zwei Zeichen durch die Entschlüsselungseinrichtung 8 nicht mit dem Schlüsseltext gemischt werden. Diese beiden Zeichen

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welche entsprechend dem Vorbeschriebenen zu der Gruppe der drei Punktionszeichen gehören und nicht verschlüsselt wurden, gelangen somit unbeeinflußt durch die Entschlüsselungseinrichtung und damit im Klartext auf den nachgeordneten Empfangsfernschreiber 10.

Durch das vorbeschriebene Verfahren ist es somit möglich, den über die Telegrafieleitung eintreffenden verschlüsselten Nachrichtenfluß direkt mit einem normalen Fernschreiber zu empfangen und aufzuzeichnen, ohne daß die Gefahr des Überschreibens am Zeilenende besteht, da das zweite WR-Zeichen und das NZ-Zeichen auch im verschlüsselten Text in Klarschrift erscheinen.

Die im Schaltbild Figur 6 verwendeten logischen Verknüpfungsglieder sind in Figur 3 und 4 dargestellt. Figur 3 stellt ein UND-Glied mit Negation des Ausganges dar. Tritt bei diesem Glied an einem oder beiden Eingängen ein O-Irapuls auf, so erscheint am Ausgang ein 1-Impuls, während ein 1-Impuls auf beide Eingänge gegeben ausgangsseitig zur Abgabe eines 0-Impulses führt, wie die nebenstehende Tabelle zeigt. Figur 4 stellt ein sog. Master-Slave-JK-Flip-Flop dar, dessen Arbeitsweise aus der nebenstehenden Tabelle zu ersehen ist. J und K sind die normalen Impulseingänge, während C der Clockimpulseingang und R ein Rückstellimpulseingang ist. Q und Q sind die "Richtig"- und "Falsch"-Ausgänge. Ein auf den Eingang R gelangender O-Impuls ist allen anderen Eingangsimpulsen übergeordnet und hält das Flip-Flop im Schaltzustand 0 (Q = 0; Q = 1).

Figur 6 zeigt das Blockschaltbild einer nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitenden Ver- bzw. Entschlüsselungsanlage im off-line-Betrieb. Eine Schlüsseltexteinrichtung 11, ein Fernschreiber 12 mit Leseeinheit 13 und Druckwerk 14 und ein Steuerimpulsgenerator 15 sind als Blöcke dargestellt, da ihr detaillierter Aufbau zum Verständnis der Schaltung nicht von Bedeutung ist. Die vom Generator 15 erzeugten Taktimpulszüge Cl bis C4 sind in Figur 5 dargestellt.

Die in Figur 6 dargestellte Schaltung ist sowohl auf der Sende- als auch auf der Empfangsseite zu verwenden. In Verbindung mit der vereinfachten Darstellung der Figur 1 und 2 wird nachfolgend der Signalfluß durch die Schaltung der Figur 6 beschrieben.

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Im Pall der Verschlüsselung wird der Text über eine normale Fernschreibmaschine 12 eingegeben oder, wenn der Klartext in Form eines Lochstreifens vorliegt, durch eine Leseeinheit 13 ausgewertet. Die in serieller Form aufbereiteten Klartextzeichen (Start-Schritt fünf Zeichenschritte - Stop-Schritt) gelangen Über ein im vorliegenden Fall inaktives Entschlüsselungsgatter 16 und ein Schieberegister ■ 17 auf ein Verschlüsselungsgatter 18, wo die Zeichen mit einem Schlüsseltext gemischt werden, welcher durch die Schlüsseltexteinrichtung 11 erzeugt wird. Ein im Zuge des Klartextes auftretendes WR-Zeichen wird von einem Erkennungsgatter 19 festgestellt, welches über einen Zähler 20 das Gatter 18 über eine Torschaltung 21 in der Weise steuert, daß es die Verschlüsselung der nächsten zwei Zeichen unterbindet. Die das Gatter 18 verlassenden Zeichen werden bei < .. \ vorerwähnten off-line-Betrieb über die Torschaltungen 22 und 23 ei nem Druck- und/oder Stanzwerk 14 zugeführt.

Im Fall der Entschlüsselung wird der zuvor erstellte LocLaireifen mit den empfangenen verschlüsselten Informationen in die Leseeinheit 13 eingelegt. Die in Serie ausgelesener Zeichen gelangen direkt auf das Ent3chlüsselungsgatter 16, wo die Zeichen mit dem von der Einrich tung 11 gelieferten Schlüsseltext rückgemischt werden. Die ausgangsseitig vom Gatter 16 erscheinenden Zeichen gelangen durch das Schiebe register 17, das in diesen Betriebsfall nunmehr inaktive Verschlüsselungsgatter 18 und die Torschaltungen 22 und 23 auf eine das Druckwerk 14 steuernde Steuerschaltung des Fernschreibers 12. Die das Entschlüsselungsgatter 16 verlassenden Klartextzeichen werden vom Erkennungsgatter 19 überwacht. Sobald durch dieses Gatter ein WR-Zeichen festgestellt wird, wird das Entschlüsselungsgatter 16 durch den Zähler 20 über eine Torschaltung 24 in der Weise beeinflußt, daß es die beiden nächsten Zeichen unbeeinflußt passieren läßt.

Durch den Taktimpulszug 02 wird die Schlüaseltexteinrichtung 11 derart gesteuert, daß sie jeweils immer dann ein Schlüsselzeichen an die Mischetufe abgibt, wenn über den Fernschreiber die fünf Zeichenschritte eines Zeichens eingegeben sind.

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Die Leseeinheit 13 wandelt stromerfüllte Zeichenschritte in eine logische "1" und stromlose Zeichenschritte in eine logische "O". Der Startimpuls der einzelnen Fernschreibzeichen wird durch die Leseeinheit 13 dem Impulsgenerator 15 zugeführt, welcher aufgrund dieses Impulses anläuft und synchron die Taktimpulszüge Cl bis C4 abgibt (Figur 5). Im Diagramm der Figur 5 zeigt die oberste Zeile eine Folge von zwei Fernschreibzeichen mit Start- und Stopimpuls und den die Information enthaltenden fünf Zeichenschritten. Im O-Zustand des Taktimpulszüges Cl befindet sich der Ausgang der Torschaltung 23 im 1-Zustand. Dadurch wird das Druckwerk 14 des Empfangsfernschreibers 12 für die Zeit des· Stopimpulses stillgesetzt. Dieser Zustand tritt mit einer Verzögerung von einer Zeichenschrittlänge gegenüber dem eigentlichen Stopimpuls auf. Der Taktimpulszug C2 stellt den Sehiebetakt für das Register IT (Speicherstufen Xl bis X6) dar. Jeweils zu den Zeiten &₃ b, c, d und e erfolgt ein Schiebevorgang so daß sich mit dem e-Impuls die fünf Zeichenschritte, welche die Information beinhalten, in den Speicherstufen Xl bis X5 befinden. Der Impulszug C3 aktiviert während des Schiebevorganges durch C2 die Registerstufe Χβ, über welche die Informationsschritte des vorhergehenden Zeichens ausgelesen werden, über den Impulszug C4 wird durch einen Einzelimpuls angezeigt, wenn die Einspeicherung eines Fernschreibzeichens in die Stufen Xl bis X5 des Schieberegisters vollzogen ist.

Zurückkehrend zur Figur 6 wird nachfolgend die Funktionsweise der Schaltung näher beschrieben, über einen Dreistufenschalter 25 kann eingestellt werden, ob eine Nachricht -er- oder entschlüsselt werden soll. In der Schalterstellung 1 wird der Ausgang "SENDEN" in den 1-Zustand versetzt, was zu einer Verschlüsselung der auszusendenden Nachricht führt. In der Schalterstellung 2 befindet sich der Ausgang "KLARSCHRIFT" im 1-Zustand, was bewirkt, daß dem Empfangssystem des Fernschreibers die Sendekontakt signale unbeeinflußt zugeführt· werden. In der Schalterstellung 3 führt der Ausgang "EMPFANG" 1-Pote¹ t 1.1_: vas zu einer Entschlüsselung der empfangenen Nachricht führt.

Eb sei angenommen, daß sich der Schalter 25 in der Stellung '-'-^WJ.yW¹ befindet. Wird in dieser Betriebseinstellung über ä^e Ta.ifca^ur-Fernschreibers ein Zeichen eingegeben, so wird die Zeichensstrittfolge in die Speicherstufen Xl bis X5 eingelesen. Gleichzeitig wird das

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zuvor eingegebene Zeichen über die Stufe X6 ausgelesen und gelangt über das Verschlüsselungsgatter 18 auf die Torschaltungen 22 und 23. Befindet sich dabei der Zählerausgang Ϋ2 im 1-Zustand, so wird dem Verschlüsselungsgatter 18 über die Torschaltung 21 ein Schlüsselzeichen zugeführt. Dabei wird das Klartextzeichen zeichenschrittweise mit dem Schlüsselzeichen nach dem Modulo-2-Verfahren additiv gemischt. Mit der Einspeicherung eines WR-Zeichens in die Stufen Xl bis X5 des Registers 17 wird dieses durch das Gatter 19 erkannt und der Zähler (Zählstufe Yl und Y2) über den "J-Eingang der Zählstufe Yl angelassen. Die Zählfolge ist normalerweise 00-10-11-01-00 oder 00-10-11-01-10, wenn das dritte Zeichen nach dem ersten WR-Zeichen ein weiteres WR-Zeichen ist. Dies bedeutet, daß sich der Y2-Ausgang während der ersten zwei Zeichen im 0-Zustand befindet und somit diese zwei Zeichen nicht verschlüsselt werden. Es ist nun Sache der Bedienungsperson, bei einer Formataufzeichnung von dieser Besonderheit Gebrauch zu machen, indem sie nun bei Zeilenwechsel zwei WR-Zeichen und ein NZ-Zeichen eingibt, wobei nur das erste WR-Zeichen normal verschlüsselt wird, während die beiden anderen Zeichen unverschlüsselt bleiben.

Nunmehr sei angenommen, daß der Schalter 25 in der Stellung "EMPFANG" steht. Im Hinblick auf den Lokalbetrieb der Schlüsselanlage ist eine Nachricht zu entschlüsseln, welche in einem Lochstreifen gespeichert ist. Die Eingabe erfolgt über die Leseeinheit 13. Bei der Empfangseinstellung erfolgt die Entschlüsselung im Gatter 16, bevor die Zeichen in das Schieberegister 17 gelangen. Die Schlüsselzeichen werden dem Gatter 16 über die Torschaltung 24 zugeführt, solange sich der Ausgang Yl der Zählstufe Yl im 1-Zustand befindet. Die Feststellung eines WR-Zeichens in den Speicherstufen Xl bis X5 erfolgt in der vorbeschriebenen Weise und auch die Zählfolge der Zählstufen Yl und Y2 ist genau die gleiche. Das bedeutet, daß die einem WR-Zeichen folgenden nächsten beiden Zeichen keinem Mischvorgang unterzogen werden, da sich der Yl-Ausgang während der Auswertezeit dieser beiden Zeichen im 0-Zustand befindet.

Die vorbeschriebene Anordnung ist so ausgelegt, daß jeweils die einem WR-Zeichen folgenden zwei Zeichen innerhalb des verschlüsselten Textes in Klarschrift übertragen werden. Das bedeutet bei einer unbeab-

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sichtigten Betätigung der WR-Taste, daß die beiden nachfolgenden Zeichen nicht verschlüsselt werden. Dadurch wird jedoch die Sicherheit der Verschlüsselung nicht beeinträchtigt, da ein die chiffrierte Nachricht abhörender Dritter nicht zu erkennen vermag, daß es sich bei diesen beiden Zeichen um nicht verschlüsselte Zeichen handelt.

3 Patentansprüche

2 Blatt Zeichnungen mit 6 Figuren

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Claims

Patentansprüche

Verfahren zum Ver- und Entschlüsseln von Fernschreibnachrichten, welches ein zeilengerechtes Aufzeichnen der verschlüsselten Informationen mittels herkömmlicher Fernschreibmaschinen gestattet, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Sendeseite ein Zeilenwechsel im Klartext durch zwei aufeinanderfolgende "Wagenrücklauf-Zeichen (WR-Zeichen) und ein "Neue Zeile"-Zeichen (NZ-Zeichen) gekennzeichnet wird, daß durch das erste WR-Zeichen die Verschlüsselung für die zwei nachfolgenden Zeichen unterbrochen wird, daß empfangsseitig jedes Zeichen unmittelbar nach der Entschlüsselung überprüft wird und daß beim Erkennen eines WR-Zeichens die Entschlüsselung für die beiden nachfolgenden Zeichen unterbrochen wird.

Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Schieberegister (17), welches die Zeichen vor der Verschlüsselung bzw. nach der Entschlüsselung durchläuft, eine Erkennungseinrichtung (19)» welche die Speicherstufen (Xl bis X5) des Schieberegisters (17) im Takt der eingeschobenen Zeichen überprüft und einen Zähler (20), welcher beim Erkennen eines WR-Zeichens durch die Einrichtung (19) die Ver- bzw. Entschlüsselung für die beiden nachfolgenden Zeichen unterbricht.

Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 und Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Dreistufenschalter (25) vorgesehen ist, welcher in einer Stellung eine Torschaltung . (21) zu einem Verschlüsselungsgatter (18) wirksam schaltet, daß der Schalter in einer zweiten Stellung eine Torschaltung (24) zu einem Entschlüsselungsgatter (16) funktionsbereit schaltet und daß in der dritten Schalterstellung der Zähler (20) blockiert ist.

4.1.1971
vHy/sch

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