DE2455477B2

DE2455477B2 - Verfahren zur sprachverschleierung durch zeitliches vertauschen der sprachabschnitte

Info

Publication number: DE2455477B2
Application number: DE19742455477
Authority: DE
Current assignee: Felten and Guilleaume Fernmeldeanlagen GmbH
Priority date: 1974-11-23
Filing date: 1974-11-23
Publication date: 1977-08-25
Also published as: BE835826A; ZA757335B; DK526975A; FR2292386B1; DK146748C; SE7513112L; CH604433A5; NL164165B; DE2455477A1; GB1515937A; DK146748B; ATA888375A; NL164165C; NL7513495A; DE2455477C3; AT343722B; AU8689875A; SE403023B; FR2292386A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verschleierten Übermittlung von Sprache durch zeitliches Vertauschen der Sprachabschnitte gleicher zeitlicher Länge im Sender und entsprechendes Rückvertauschen im Empfänger.

Zur verschlüsselten Nachrichtenübermittlung bzw. zur Sprachverschleierung sind bereits eine Reihe von Verfahren angegeben worden. Nach dem Frequenzmischverfahren wird das Sprachfrequenzband in mehrere Teilbänder konstanter und gleicher Breite oder auch ungleicher und veränderlicher Breite zerlegt, die nach einem vorgegebenen Schlüssel vertauscht werden (CH-PS 2 38 926, CH-PS 2 46 844). Nach einem anderen Verfahren werden den Nachrichtensignalen zusätzliche Signale hinzugefügt, die empfangsseitig wieder entfernt werden (CH-PS 3 61 597, CH-PS 3 61 839). Bei weiteren bekannten Verfahren (CH-PS 2 37 094, CH-PS 2 32 786) erfolgt die Verschlüsselung für die Übertragung der Nachricht durch Veränderung der Reihenfolge einzel- no ner Teile der Nachricht nach einem bestimmten Programm in stets wiederkehrender Folge.

Eine Verschlüsselung nach dem erwähnten Frequenzmischverfahren kann verhältnismäßig leicht erkannt und rückgängig gemacht werden. Die Beseitigung von zusätzlichen bei der Nachrichtenübertragung überlagerten Signalen kann bei der Entschlüsselung selbst in dem dafür berechtigten Empfänger zu Schwierigkeiten 477

führen, wenn durch Laiifzeitverzerrungen auf dem Übertragungsweg eine exakte Subtraktion des Zusatzsignals nicht möglich ist. Ein durch zeitliche Vertauschung der Sprachabschnitte verschlüsselter Text schließlich kann leicht entschlüsselt werden, wenn ein festes, periodisch wiederkehrendes Vertauschungsprogramm verwendet wird.

Es ist bereits ein Verfahren für verschlüsselte Nachrichtenübermittlung durch zeitliches Vertauschen von Informationselementen angegeben worden (CH-PS 5 18 658), bei dem die Vertauschung von einem Pseudo-Zufallszahlengenerator gesteuert wird. Ein solcher Generator besteht üblicherweise aus einem Schieberegister der Länge η Bit, dessen Eingang über ein bestimmtes Verknüpfungsnetzwerk mit mindestens zwei der π Ausgänge verbunden wird. Zusatzeinrichtungen steuern den Verschlüsselungsmodulator mit Signalen, die aus dieser Zufallsfolge so erzeugt werden, daß bei der Vertauschung keine Wiederholungen und keine Auslassungen auftreten.

Eine nach diesem Verfahren übermittelte Nachricht bietet jedoch einige Ansatzpunkte für die Erkennung der Verschlüsselungsmethode und damit für eine Entschlüsselung der Nachricht durch unbefugte Dritte, Der Generator kann Zahlenfolgen liefern, die in dem damit verschlüsselten Nachrichtenfluß stellenweise Klartext oder mindestens klartextähnliche Sequenzen liefern. Dadurch entstehen wertvolle Anhaltspunkte für ein unbefugtes Entschlüsseln. Gelingt es etwa, damit η aufeinanderfolgende Bits zu entschlüsseln, so ist die gesamte Wortlänge von 2ⁿ— 1 Bits bekannt.

Eine unbefugte Entschlüsselung wird ferner dadurch erleichtert, daß eine Steuerimpulsfolge für den empfängerseitigen Codegenerator dauernd mitübertragen wird (CH-PS 4 35 363).

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Sprachverschleierung anzugeben, das eine erhöhte Sicherheit gegen unbefugte Entschlüsselung bietet, insbesondere soll die verschleierte Nachricht keine klartextähnlichen Sequenzen enthalten. In Weiterbildung der Erfindung soll die für die Verschleierung benutzte pseudostatistische Zahlenfolge (Codefolge) so beschaffen sein, daß eine Errechnung der gesamten Codefolge aus einem entschlüsselten Teil der Nachricht wesentlich erschwert wird; ferner soll die Übertragung der etwa erforderlichen Synchronisationszeichen zwischen Sende- und Empfangsstelle in einer Weise erfolgen, die deren Erkennbarkeit erschwert.

Die erfindungsgemäße Lösung ist in Anspruch 1 angegeben. Durch die Lehre der Unteransprüche wird diese Lösung in vorteilhafter Weise im Sinne einer Erschwerung für unbefugte Entschleierung weitergebildet.

Die Erfindung, ihre Funktionsweise und Weiterbildung werden im folgenden für ein Ausführungsbeispiel anhand der F i g. 1 —6 beschrieben.

Die Figuren zeigen im einzelnen

F i g. 1 den Sprachspeicher 5, wie er im Sender und Empfänger in gleicher Weise einsetzbar ist,

F i g. 2 den Markierungsspeicher M mit Kontrollspeicher K und Vergleicher V, die den Codekorrektor bilden,

F i g. 3 ein Beispiel für die Verwürfelung der Sprachabschnitte nach der Erfindung,

Fig.4 einen Codegenerator zur Erzeugung der Codefolge in Sender und Empfänger,

F i g. 5 eine Anordnung zur Pausenverschleierung im Sender,

Fig.6 eine Anordnung zur Entschlüsselung der Pausenverschleierung im Empfänger.

Die Anordnung zur Sprachverschleierung nach der Erfindung besteht in zunächst bekannter Weise aus Speichereinheiten, einem Taktgeber und Mitteln zur Erzeugung der Codefolge im Sender und Empfänger. Sender und Empfänger sind gleich aufgebaut, durch einfache Umschaltung läßt sich ihre Funktion von Senden (Verschleiern) auf Empfangen (Entschleiern) umstellen. Die Sprachinformation wird im Rhythmus des Taktgebers in den Sprachspeicher S eingegeben. Die Art des Sprachspeichers hängt von der Form ab, in der Sprachinformation vorliegt. Bei analoger Sprachinformation erfolgt die Speicherung z. B. mittels Tonbänder.

Das Ausführungsbeispiel wird für den Fall beschrieben, daß die Sprachinformation bereits abschnittweise in binärer Form codiert, z. B. als PCM-Signale, vorliegt. Der Sprachspeicher S besteht, beispielsweise gemäß Fig. 1, aus acht Speicherzellen 0 ... 7 nach Art eines Schieberegisters. Jede dieser Zellen nimmt die Teilinformation für einen Sprachabschnitt auf. Die Reihenfolge für Belegen und Auslesen der Speicherzellen wird durch die synchron betätigten Schalter Wl, W2 bestimmt, die elektronisch von der Codefolge durchlässig gesteuert werden. In F i g. 1 ist beispielsweise der Schalter zur Speicherzelle 2 durchgeschaltet dargestellt. Zum Verschleiern wird jeder Sprachabschnitt in der Reihenfolge des Klartextes über Schalter Wl in die durch die Codefolge markierte Speicherzelle eingelesen und gleichzeitig der früher in diese Speicherzelle eingelesene Sprachabschnitt über W2 zur Übertragung an den Empfänger ausgelesen. Beim Entschleiern im Empfänger werden die entsprechend der Codefolge verschachtelt übertragenen Sprachabschnitte über Schalter IVl eingelesen und über Schalter W2 in der richtigen Reihenfolge des Klartextes ausgegeben. Die direkte Durchschaltung ohne Speicherung über die Leitung D beim Entschleiern wird weiter unten näher beschrieben. Die Schalter IVl und W2 werden synchron auf die Speicherzelle geschaltet, die durch die Codefolge bestimmt ist. Nach der Erfindung wird die Codefolge jedoch durch die Einheiten des Codekorrektors daraufhin überprüft, ob sich nach der Verschleierung klartextähnliche Sequenzen ergeben würden. Zutreffendenfalls wird die Codefolge entsprechend korrigiert.

Zum Codekorrektor gehört zunächst ein Markierregister M, das doppelt soviel Speicherplätze aufweist, wie der Sprachspeicher Speicherzellen hat, im Beispiel der Fig.2 und 3 sind es sechzehn Plätze. In dieses Markterregister werden bei jedem Takt die Zellennummern des Sprachspeichers sowohl des Senders als auch des Empfängers eingeschrieben, deren Belegung sich geändert hat; die Speicherzellen des Senders sind dabei durch das Zusatzbit 1, die des Empfängers durch das Zusatzbit 0 gekennzeichnet. Das Markierregister M arbeitet einerseits als Schieberegister, wobei die nächste Information jeweils auf den ersten Platz eingelesen wird und bereits eingespeicherte Informationen sich jeweils um einen Speicherplatz weiterschieben, andererseits kann jeder Speicherplatz zusätzlich durch eine andere Information überschrieben werden. Wie diese Einspeicherung Im einzelnen erfolgt, wird weiter unten näher beschrieben.

Dem Markierregister M ist ein Kontrollregister K zugeordnet. Es enthält in zwei Gruppen die Speicherzellennummern, die den bei den beiden vorherigen Takten aufgerufenen Speicherzellen in der Reihenfolge des Aufrufs benachbart waren und bei der Verschleierung durch die Codefolge klartextähnliche Sequenzen ergeben könnten. Die Größe der Gruppen hängt davon ab, in welchem Bereich die Übertragung benachbarter Sprachelemente verboten sein sollte. Im Beispiel der F i g. 2 und 3 ist das Kontrollregister K mit 2 -3 Plätzen dargestellt. Auf den ersten drei Plätzen sind die Speicherzellennummern aus dem Markierregister eingeschrieben, die der mit dem vorhergehenden Takt

ίο aufgerufenen Speicherzeil·; vorausgingen bzw. bei den nächsten beiden Takten bei ungünstiger Codefolge möglicherweise folgen könnten. Die Ausgänge des Kontrollregisters K führen zu einem Vergleicher V.

Dieser Vergleicher V prüft, ob die von der Codefolge als nächste aufgerufene Speicherzelle eine im Kontrollregister K vorgemerkte verbotene Speicherzelle ist. Wird keine Übereinstimmung festgestellt, so wird die angebotene Codezahl einerseits vorn ins Markierregister M eingelesen; andererseits werden gleichzeitig die

:o Schalter Wl und W'2 des Sprachspeichers S für Eingabe und Auslesen der durch die Codezahl gekennzeichneten Speicherzelle aktiviert. Bezeichnet die angebotene Codezahl jedoch eine verbotene Speicherzelle, so wird in einem dem Vergleicher V zugeordneten Addierer .4 die angebotene Codezahl solange um 1 Modulo 8 erhöht, bis der Vergleicher V keine Übereinstimmung mehr mit den Verboten feststellt. Die so erhöhte Codezahl wird, wie oben beschrieben, dem Markierregister M zugeführt bzw. steuert die Schalter Wi, W2.

Anhand der Fig.2 wird erläutert, wie die Einheiten des Codekorrektors zusammenarbeiten. Dargestellt sind die Zellen des Markierregisters M mit den Zellennummern Ndes Vorprogramms und den zugehörigen Prüfbits P. Vom Codekorrektor wird die Zellennummer 2 aufgerufen. Diese Information 2 gelangt an den Addierer A und den Vergleicher V und wird im Addierer -4 gespeichert. Stellt der Vergleicher fest, daß diese Nummer im Kontrollregister K mit Prüfbit 1 als verboten vorgemerkt ist, veranlaßt er den Addierer A, die aufgerufene Nummer um 1 zu erhöhen und vergleicht die korrigierte Nummer erneut mit dem Inhalt des Kontrollregisters. Nach Abschluß des Vergleichs gibt der Addierer A die aufgerufene

4.S Zellennummer, gegebenenfalls korrigiert, an das Mnrkierregister M weiter sowie gleichzeitig an die Steuermittel zur Einstellung der Schalter Wl und W2.

Steht an der letzten Snellc des Markierregisters eine Zellennummer mit Prüfbit 1, so muß diese senderseitigc Speicherzelle unabhängig vom Ergebnis des Codegenerators und Addierers aufgerufen werden, da sonst der darin gespeicherte Sprachabschnitt zu lange gespeichert würde und im Empfänger nicht mehr an die richtige Stelle des Klartextes eingefügt werden könnte

In diesem Falle bewirkt die Prüfbitkontrolle BC, daß det Schalter W4 umgeschaltet wird und damit anstelle det vom Addierer kommenden Zellennummer die an dei letzten Stelle des MarkUirregisters stehende Zellennum mer aufgerufen wird.

f'o Im Sender wird damit die Speicherzelle 2 dei Sprachspeichers über Schalter Wl mit dem nächstet Sprachabschnitt gefüllt, ein etwa schon eingespeicherte Inhalt wird über Schalter W2 zur Übertraguni ausgelesen. Im Markierregister M wird die Zellennum

mer 2 mit Prüfbit 1 an die erste Stelle eingeschrieben, lh früherer Platz im Markierregister mit der Zellennum mer¹,! überschrieben, die an letzter Stelle des Marklerre gisters stand.

Der Empfänger enthält die gleichen Anordnungen wie der Sender; der Schalter W3, der beim Sender in der Stellung 5 steht, ist beim Empfänger in die Stellung E geschaltet. Die von der Codefolge aufgerufene Zellennummer 2 wird auch hier an die erste Stelle des Markierregisters eingetragen und an deren vorherige Stelle die Zellennummer überschrieben, die im Markierregister an letzter Stelle stand, sofern deren Prüfbit 0 ist. Ist das Prüfbit I₁ so bewirkt die Prüfbitkontrolle, daß anstelle einer Speicherzeile über W5 die direkte Durchschaltung »D« aufgerufen wird, da in diesem Fall, wie oben beschrieben, ein Sprachabschnitt empfangen wird, der bereits im Sender die maximal zulässige Zeit verzögert wurde.

Aus dieser Art des Speicheraufrufs folgt zwangsläufig eine starke statistische Häufung der kürzeren und der längst zulässigen Verzögerungszeiten. Diese Häufungen lassen sich reduzieren, indem im Kontrollregister zusätzlich die Nummer der soeben aufgerufenen Speicherzelle gespeichert wird, aber nur im Mittel in der Hälfte aller Fälle als Verbot wirksam wird. Dies kann z. B. dadurch erreicht werden, daß das Prüfbit dieser Zellenriummer durch ein anderes Bit ersetzt wird, das mit einer Wahrscheinlichkeit von etwa 0,5 den Wert 1 hat und zweckmäßigerweise dem Codegenerator entnommen wird.

Das Schema der F i g. 3 gibt einen tabellarischen Überblick über die Vorgänge in den Speicherzellen des Senders und des Empfängers. Es zeigt auf, in welcher Reihenfolge die Speicherzellen mit welchen Abschnitten des Klartextes mit jedem Takt belegt und ausgelassen ausgelesen werden.

Die Zahlen in der ersten Spalte K bezeichnen die Sprachabschnitte in der natürlichen Reihenfolge des Klartextes, in der sie durch den Taktgeber zur Verschleierung in den Sender eingelesen werden; d.h. der zehnte Sprachabschnitt wird auch mit dem zehnten Takt verarbeitet. Zur leichteren Übersicht sind als Informationsinhalt des Klartextes in Spalte K die Buchstaben des Alphabets gesetzt.

Die Spalte G enthält untereinander die Zahlenfolge (Codcfolge) des Codegenerators, in der die Speicherzellen des Sprachspeichers aufgerufen werden.

Die Spalte C enthält untereinander die Zahlenfolge, die sich nach eventueller Änderung durch den Codekorrektor ergibt und die dann tatsächlich wirksam wird.

Die Spulte E enthüll die Nummern der Speicherzelle des Empfängers, in die ein übertragener Sprnchnbschnitt dort eingclesen wird.

Die Zahlen der folgenden sechzehn Spalten des Markierers Mgeben ein Bild, In welcher Reihenfolge die Speicherzellen des Sprachspeichers belegt werden bzw. - durch die Buchstaben des Alphabets symbolisiert -bereits belegt sind. Anschließend folgen die sechs Spalten der Kontrolleinrichtung K.

V zeigt die Reihenfolge der Sprachabschnitte im verschlüsselten Text, die sich ohne Korrektur der Codefolge ergeben würde,

R gibt die tatsächliche nach der Korrektur übertragene Reihenfolge der Sprachabschnitte wieder.

A zeigt die Reihenfolge der Sprachelemente am Ausgang des Empfängers nach der Entschleierung.

Die Vorgange bei der Verschleierung laufen nun folgendermaßen ab:

Zu Beginn der Übertragung enthält das Markierregister Mein Vorprogramm, durch das die Nummern aller sender- und empfängerseltlgen Speicherzellen In zunächst willkürlicher Reihenfolge eingelesen werden.

Im Beispiel der F i g. 3 ist zur besseren Übersicht ein Vorprogramm angenommen, bei dem die Nummern 0-7 der Speicherzellen des Sprachspeichers im Empfänger von rechts nach links der Reihe nach eingeschrieben sind unter Zusatz des Prüfbits 0 zur Kennzeichnung, daß es sich um die empfängerseitigen Speicherzellen handelt; anschließend nach links folgen, im Beispiel in gleicher Ordnung, die Nummern 0-7 der

ίο Speicherzellen des Sprachspeichers im Sender, deren Zugehörigkeit zum Sender durch das zusätzliche Prüfbit 1 gekennzeichnet ist. Die sechs Speicherplätze des Kontrollregisters K enthalten bei Beginn der Übertragung noch keine Einspeicherung und sind daher mit Nullen besetzt.

Der Codegenerator ruft nun zur Einspeicherung des ersten Sprachabschniltes in den Sprachspeicher des Senders im Beispiel der F i g. 3 die Speicherzelle 2 auf. Der Codekorrektor wird zunächst noch nicht wirksam, da zu Beginn der Verschleierung klartextähnliche Sequenzen noch nicht auftreten, d. h., die Schalter WX und W2 stellen sich auf die Speicherzelle 2 (F i g. 1) ein. Über Schalter W2 erfolgt zunächst auch noch keine Auslesung, da die Speicherzelle 2 noch keine Informa-

;s tion enthält. Im Markierer M wird nun festgehalten, daß die senderseitige Speicherzelle 2 belegt wurde, indem die Markierung ί an die erste Stelle ganz links eingeschrieben wird. Die übrigen Speicherinhalte rücken um je einen Platz nach rechts, wobei auf den

so früheren Platz für; die Markierung;! der letzten Stelle gesetzt ist. Auf den ersten drei Plätzen des Kontrollregisters K werden die Zellennummern mil Zusatzbit eingeschrieben, die der eben aufgerufenen Zelle 2 benachbart waren; das sind im Beispiel die Zellen \ ,

.vs Jund ! . Bei diesem Beispiel wird davon ausgegangen, daß der vorherige und die beiden nachfolgenden Sprachabschnitte als verbotene Sequenzen gelten sollen.

Beim nächsten Takt wird die Speicherzelle 6 aufgerufen. Im Codekorrektor erfolgt ebenfalls noch keine Korrektur; daher auch unter C die Angabe 6. Die Einspeicherung des zweiten Sprachabschnitts erfolgt somit in gleicher Weise, wie oben beschrieben, in die Speicherzelle 6 des Sprachspeichers. Im Kontrollregistcr K wird die bisherige Eintragung})! um drei Plätze nach rechts verschoben und vorne die Nummern der Zellen eingeschrieben, die der Zellenmnrkicrung¹!¹ benachbart waren, das sind die Zcllcnnuinmern \\\.
Ähnliche Vorgange spielen sich auch beim dritten und

M> vierten Takt ab.

Im fünften Takt sei vom Codegenerator wieder die sechste Zelle aufgerufen. Eine Korrektur erfolgt auch hier noch nicht; die sechste Zelle des Sprachspeichers wurde aber im zweiten Takt bereits gefüllt. Mit der

.vs Einspeicherung des fünften Sprachabschnitts in die senderseitige Speicherzelle 6 erfolgt eine Auslesung ihres früheren Inhalts (b) und die Übertragung dieses Inhalts zum Empfänger. Im Empfänger wird dieser Inhalt dort in die Speicherzelle 4 eingegeben; ihre

(to Nummer Ist an letzter Stelle des Markierers M im vorigen Takt gekennzeichnet,

Mit Takt 7 wird vom Codcgcnorator die dritte Speicherzelle des Senders aufgerufen. Am Ende des sechsten Taktes ist im Kontrollregister mit der

(<? Markierung! diese dritte Zelle Jedoch als verboter vermerkt. Der Codegenerator erhöht daher die Codezahl 3 auf 4, die nicht mehr Im Kontrollregister als verboten vorgemerkt ist. Es wird daher die Speicherzcl-

709 534/280

le 4 mit dem Sprachabschnitt 9 gefüllt.

Beim Takt 10 ist der Fall dargestellt, daß der Codekorrektor die aufgerufenen Zellennummern um 2 erhöht: Aufgerufen ist vom Codegenerator zunächst die zweite Zelle. Diese Zelle sowie die benachbarte dritte Zelle sind im Kontrollregister (am Ende des neunten Taktes) mit den Markierungen \ bzw. , als verboten vermerkt; für die Einspeicherung im Sprachspeicher des Senders wird daher die vierte Stelle benutzt.

Bei Takt 14 wird die zunächst aufgerufene Zeilennummer 5 durch den Codekorrektor sogar auf 0 erhöht, da im Kontrollregister die Zellen 5, 6 und 7 als verboten vermerkt sind. Die Spalte V zeigt auf, daß mit unverbessertem Code auf die Übertragung des Sprachabschnitts j der benachbarte Sprachabschnitt k folgen würde. Durch die Korrektur wird statt dessen der Sprachabschnitt h übertragen.

Erst nach Takt 16 beginnt die Ausgabe des entschleierten Textes (A) aus dem Empfänger; ausgelesen wird immer aus der Zelle, deren Nummer im Markierregister an letzter Stelle steht. Die Spalte A zeigt ab siebzehntem Takt, daß die eingegebenen Sprachabschnitte nach der Entschleierung wieder in natürlicher Reihenfolge erscheinen.

Fig.4 zeigt eine mögliche Anordnung für den Codegenerator. Sie besteht aus vier Schieberegistern SRi, SR 2, SR 3, SR 4 mit unterschiedlichen Längen von k, I, m, η Bits; diese Schieberegister sind so rückgekoppelt, daß Zufallsfolgen von den Periodenlängen 2*-1,2'- 1,2-·"-1,2"-1 entstehen. Die Längen k, I, m, η sind hierbei so gewählt, daß die Periodenlängen weitgehend teilerfremd sind. Die Ausgänge der Schieberegister SR1 bis SRA werden durch eine nichtlineare Verknüpfung N, z. B. durch ein Netzwerk aus Äquivalenzschaltungen, zu einer 3-Buzahl verknüpft.

Fig.4a zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Verknüpfungsnetzwerk N mit vier Exklusiv-Oder-Gattern.

Die verschiedenen Codcfolgen werden dadurch erzeugt, daß vor dem Start des Codegenerators einzelne Zellen der Schieberegister (in Fig.4 durch Pfeile markiert) auf den Wert 1, die anderen auf den Wert 0 gesetzt werden. Die Auswahl dieser Zellen wird einerseits durch einen einstellbaren Nummernschalter oder eine Tastatur bestimmt, andererseits durch eine mehrstellige Bitfolge, die im Sender durch einen gesonderten Zufallsgenerator erzeugt und zu Beginn der Übertragung vor dem Start der Codcgcncratorcn dem Empfänger übermittelt wird.

Der absolute Oleichlauf der sender· und empfängerscitigcn Codegeneratoren wird in Weiterbildung der Erfindung dadurch erreicht, daß der Sender dauernd einen Doppelton im Sprachband mitüberträgt, dessen Frequenzdffferenz In festem Verhältnis zur Taktfrequenz des Senders steht, und daß im Empfänger ein Demodulator diese Frequenzdifferenz auswertet und damit den empfängerseitigen Taktgenerator nach Frequenz und Phase synchronisiert.

Der gleichzeitige Start der Codegeneratoren wird durch ein vom Sender zum Empfänger übermitteltes binäres Synchronisationszeichen bewirkt, indem der nächste auf das Synchronisationszeichen folgende Impuls des Taktgenerators den Start auslöst.

Da Pausen im Gesprächstext auch noch nach der Verschleierung der Sprache wichtige Hinweise für

ίο unbefugte Entschlüsselung bieten, werden in Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens Gesprächspausen durch bereits eingespeicherte Sprachabschnitte ersetzt.
F i g. 5 zeigt eine Anordnung für diese Pausenfüllung im Sender. ZS bezeichnet einen Zwischenspeicher, in dem jeweils ein ankommender Sprachabschnitt für die Zeit eines Taktes gespeichert wird. Gleichzeitig wird, etwa durch Gleichrichtung D, ein de'r Lautstärke dieses Sprachabschnitts entsprechender Spannungswert gewonnen. Anschließend wird einerseits in der Einheit Ls ein Mittelwert dieses Spannungswertes als mittlere Lautstärke des betreffenden Sprachabschnittes, andererseits in der Einheit Lg ein Mittelwert der Spannungswerte über mehrere aufeinanderfolgende Spannungsabschnitte als Mittelwert der Gesprächslautstärke ermittelt. Ein Vergleicher V2 stellt fest, ob der Mittelwert des Sprachabschnittes wesentlich unter der mittleren Gesprächslautstärke liegt und schaltet in diesem Fall den Schalter W 6 vor dem Sprachspeicher S

),o um, so daß nun der gerade vom Sprachspeicher ausgegebene Sprachabschnitt dem Speichereingang wieder zugeführt wird. Über die Leitung b werden die Zellen des Sprachspeichers Sin der oben beschriebenen Weise vom Codekorrektor angesteuert.

.1.S Fig.6 zeigt die Anordnung im Empfänger für die Rückgewinnung einer Pause aus einem oder mehreren wiederholten Sprachabschnitten. Zu diesem Zweck enthält der Empfänger einen zweiten Sprachspeicher S' dessen Zellen vom Codekorrektor C ebenso wie die

•to senderseitigen Speicherzellen aufgerufen werden. Ein Korrelator Ko vergleicht über Leitung c ankommende Sprachsignale mit dem Sprachsignal am Ausgang c/dei zweiten Sprachspeichers S'. Wenn beide für die Dauei eines Sprachabschniues weitestgehend übercinstinv

•15 men, so handelt es sich um eine aufgefüllte Pause, unc

dem ersten Speicher wird anstelle dieses Spruchab

schnittes über den Sprachschalter W7 das Signal NuI

zugeführt.

Anstelle dieser Auswertung durch Vcrglüichsrcch

so luing ist es auch möglich, clic Stellung des Schalters Wi im Sender als binäre Information durch ein Sondersl gnal im Sprachband zum Empfänger zu übertragen un< damit den Sprachschalter IV7 zu steuern. Vorzugsweisi wird diese binäre Information vor der Übertraguni

5.1 verschlüsselt, beispielsweise durch Modulo-2-Addltioi einer Codefolge aus einem zusätzlichen synchronisier ten Codegenerator.

Hierzu 5 Dluit Zeichnungen

X-- ' IiSi-*

ZEICHNUNGEN BLATT 2 Q Nummer: 24 55 477

Int. Cl.²: H 04 K 1/06

Bekanntmachungstag: 25. August 1977

K	Cr	amm	C	E	/-	6	1	4	3	2	1	IVI	O	7	6	O	4	O	O	1	O	/—	K _x	V	η Α
Vor-	2			7	1		1	1	1	1	1	O	O		O			O	O	000	000
pro-				1		6								6		4	3			000	000
FX					7	1	5	4	3	O	1	O	7	O	VJl	O	O	2	1
	6	2	O	2	1		1	i	1	O	1	1	O		O			O	O	431	000
1				1		7								7		VJl	4			111	000	-	- -
a				a	CM	1	1	VJl	4	3	O	1	O	O	6	O	O	3	CM
	O	6	1	6	1		O	1	1	1	O	1	1		O			O	O	275	431
2				1	a	CM								2		6	5			111	111	-	- -
b				b	6	1	7	1	5	4	3	O	1	O	7	O	O	4	■}
	3	O	2	O	1	a	1	O	1	1	1	O	1		O			O	O	017	275
3				1	b	6								1		7	6			010	111	-	- -
C				C	O	1	2	7	1	5	4	3	O	1	2	O	O	5	4
	6	3	3	3	1	b	1	1	O	1	1	O	O		O			O	O	540	017
4				1	C	O	a							O		2	7			110	010	-	- -
d				d	3	1	4	2	7	1	VJl	4	3	O	1	O	O	6	VJl
	1	6	4	6	1	C	O	1	1	O	1	1	O		1			O	O	302	540
5				1	d	3	b	a						3		VJl	CvJ			111	110	b	b -
e				e	6	1	O	4	2	7	Ί	VJl	4	O	O	O	O	7	6
	3	1	VJl	1	1	d	1	O	1	1	O	1	1		O			O	O	302	302
6				1	e	6	C	b	a					6		O	VJl			000	111	-	_ _
f				f	1	1	3	O	4	2	7	1	VJl	O	3	O	O	2	7
	O	4	6	4	1	e	1	1	O	1	1	O	1		O			O	O	15^	302
7				1	f	1	d	C	b	a				5		3	O			010	000	-	- -
er					4	1	6	3	7	4	CVJ	7	1	1	6	O	O	5	2
	7	O	7	O	1	f	1	1	O	O	1	1	O		O			O	O	634	153
ö				1		4	e	d	C	b	a			1		6	3			110	010	C	c -
h				h	O	1	1	6	3	7	4	2	2	O	5	O	O	O	5
	CM	7	2	7	1	fi	1	1	1	O	O	1	O		1			O	O	421	634
9				1	h	O	f	e	d	C	b	a		2			6			010	110	-	- —
i				i	7	1	5	1	6	3	7	4	2	O	1	1	O	3	O
	VJl	4	5	4	1	h	O	1	1	1	O	O	1		O			O	O	701	421
10				1	i	7		f	θ	d	O	b	a	OJ		1	O			111	010	a	g -
.1				J	4	1	O	5	1	6	3	7	4	1	CXI	O	O	6	3
	6	XJl	O	XJI	1	i	1	O	1	1	1	O	O	a	O			O	O	216	701
11				1	,1	4	h	£	f	e	d	O	b	4		2	1			000	111	—	_ _
k				k	5	1	7	O	XJl	1	3	3	7	O	CXI	O	O	O	6
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12				1	k	VJl	i	h		f	e	d	O	7	a	CXl	2			011	000	θ	θ -
1				1	6	1	6	7	O	5	1	3	3	O	4	1	O	1	O
	4	6	4	1	k	O	1	1	O	1	O	1	O	O	a		O	O	657	513
13			1	1		.1	i	h	&	f	e	d		b					111	011	d	i -
m			m

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Sprachverschleierung durch zeitliches Vertauschen der Sprachabschnitte gleieher zeitlicher Länge im Sender und Rückvertauschen im Empfänger, wobei die Vertauschung durch Einlesen der Sprachabschnitte in einen Speicher und unterschiedlich verzögertes Auslesen aus diesem Speicher erfolgt, das durch eine in gleichartigen ι ο Codegeneratoren im Sender und Empfänger synchron erzeugte pseudostatistische Zahlenfolge (Codefolge) in einem Taktrhythmus gesteuert wird, und im Empfänger zur Entschlüsselung eine entsprechende Rückvertauschung erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Codegeneratoren im Sender und Empfänger zugeordneter Codekorrektor — bestehend aus einem Markierregister (M), einem Kontrollregister (K), einem Vergleicher (V) und einem Addierer (A) — aus dem vorhergehenden ao Verlauf der Codefolge diejenigen Zahlen bestimmt, die als nächste bei der Verschlüsselung eine klartextähnliche Sequenz ergeben wurden (verbotene Codezahlen) und solche Zahlen durch andere, nicht verbotene Codezahlen ersetzt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher für die Sprachabschnitte aus π unabhängigen Speicherzellen für jeweils einen Sprachabschnitt besteht und daß jede Zahl der Codefolge die Nummer der Speicherzelle darstellt, aus der der darin gespeicherte Sprachabschnitt ausgelesen und gleichzeitig der neue Sprachabschnitt des Klartextes (Sender) bzw. des verschlüsselten Textes (Empfänger) eingelesen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Markierregister (M) die Zellennummern des senderseitigen Sprachspeichers mit Zusatzbit 1 und die Zellennummern des empfängerseitigen Sprachspeichers mit Zusatzbit 0 eingeschrieben werden und daß das Kontrollregister (K) die Zellennummern der Sprachspeicher mit entsprechendem Prüfbit enthält, in denen die Sprachabschnitte gespeichert sind, die dem zuletzt eingespeicherten Sprachabschnitt des Klartextes benachbart sind, daß der Vergleicher die durch die Codefolge aufgerufenen Zellennummern mit dem Inhalt des Kontrollregisters vergleicht und bei Übereinstimmung den Addierer veranlaßt, die aufgerufene Zellennummer so lange zu ändern, bis keine Übereinstimmung mehr vorliegt und daß die so geänderte Codezahl die Speicherzelle des Senders bestimmt, in die der nächste Sprachabschnitt eingespeichert wird.

4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Markierregister bei der Übertragung eines Sprachelementes diejenigen Nummern entnommen werden, die im Markierregister der Nummer der aufgerufenen Speicherzelle unmittelbar oder nahe benachbart sind und in das Kontrollregister übernommen werden, während die bei der letzten Übertragung übernommenen Nummern im Kontrollregister erhalten bleiben und die bei der vorletzten Übertragung übernommenen Nummern im Kontrollregister gelöscht werden, und daß nur diejenigen im Kontrollregister gespeicherten Nummern als Verbote wirksam werden, deren Prüfbit den Wert 1 hat.

5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 -4, dadurch

gekennzeichnet, daß der Inhalt der vom Codekorrektor bestimmten Zelle des senderseitigen. Sprachspeichers zur Übertragung zum Empfänger ausgelesen und im Empfänger in die Speicherzelle eingelesen wird, deren Nummer als letzte im Markierregister steht, daß die ausgelesene senderseitige Speicherzelle mit dem nächsten Sprachabschnitt gefüllt wird und ihre Nummer an erster Stelle ins Markierregister eingeschrieben wird und an ihre vorherige Stelle im Markierregister die Nummer der empfängerseitigen Speicherzelle, in die übertragene Information eingelesen wurde, übertragen wird und daß im Empfänger der Inhalt der im Markierregister an letzter Stelle stehenden Speicherzelle als entschlüsselter Text ausgelesen wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur verzögerungsfreien Weitergabe der Sprachabschnitte ohne Speicherung im Empfänger eine direkte Durchschaltung (D) vom Eingang zum Ausgang des Empfängers erfolgt.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine 1 als Prüfbit an der letzten Stelle des Markierregisters bewirkt, daß im Sender diejenige Speicherzelle aufgerufen wird, deren Nummer an der letzten Stelle des Markierregisters steht und daß im Empfänger die direkte Durchschaltung gewählt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Codefolge durch nichtlineare Verknüpfung der Ausgänge von mindestens zwei rückgekoppelten Schieberegistern mit unterschiedlicher und weitgehend teilerfremder Periodenlänge gewonnen wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Art der Verknüpfung durch eine Bitfolge bestimmt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in die Schieberegister vor Beginn der Sprachübertragung eineine Bits an verschiedenen Stellen der Schieberegister eingespeichert werden (Anfangszustand).

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß an Sender und Empfänger eine erste mehrstellige Schlüsselzahl einstellbar ist und daß eine zweite mehrstellige Schlüsselzahl aus; einem Zufallsgenerator des Senders entnommen und vor Beginn der Sprachübertragung zum Empfänger übermittelt wird und daß aus diesen beiden Schlüsselzahlen in Sender und Empfänger die Bitfolge für die Verknüpfung nach Anspruch 9 bzw. die einzelnen Bits für den Anfangszustand gemäß Anspruch 10 gewonnen werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sprachabschnitt des Klartextes, der überwiegend aus Pause besteht, durch einen anderen im Speicher des Senders enthaltenen Sprachabschnitt ersetzt wird und daß ein verschlüsselt zum Empfänger übertragenes Sondersignal den Empfänger veranlaßt, diesen Sprachabschnitt wieder durch eine Pause zu ersetzen.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle der Übertragung eines Sondersignals im Empfänger ein Rechenwerk vorgesehen ist, das berechnet, mit welchem früheren Sprachabschnitt ein neuer Sprachabschnitt übereinstimmen muß, falls es sich bei diesem neuen Sprachabschnitt um eine ersetzte Pause handelt, das

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den Vergleich durchführt und im Falle der Übereinstimmung den Ersatz des neuen Sprachabschnittes durch eine Pause veranlaßt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender zur s Synchronisation des empfänszerseitigen Taktgebers dauernd einen Doppeiton abgibt, dessen Frequenzdifferenz im festen Verhältnis zur Taktfrequenz seines Taktgebers steht, und daß im Empfänger eine Vorrichtung vorgesehen ist, die die Taktfrequenz _!0 seines Taktgebers durch Vergleich mit dem Doppelton nach Frequenz und Phase mit der senderseitigen Taktfrequenz in Übereinstimmung bringt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Sender in bestimmten Zeitabschnitten eine Zeitmarke in Form eines binären Synchronisationsmusters abgibt und daß dieses Synchronisationsmuster im Empfänger zur Regelung der empfängerseitlgen Taktfrequenz verwendet wird.

16. Verfahren nach Anspruch 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß bei Übertragungsbeginn vom Sender ein binäres Synchronisationsmuster abgegeben und im Empfänger ausgewertet wird und daß der gleichzeitige Start der sender- und empfängerseitigen Codegeneratoren durch den nächsten auf das Aussenden bzw. Auswerten des Synchronisationsmusters folgenden Impuls des Taktgenerators bewirkt wird.

17. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Markierregister zusätzlich die Nummer der senderseitig aufgerufenen Speicherzelle entnommen und im entsprechend erweiterten Kontrollregister gespeichert wird, wobei das Prüfbit dieser Zellennummer durch ein anderes Bit ersetzt wird, das mit einer Wahrscheinlichkeit von 0,5 den Wert 1 hat.