DE2808753A1 - Einrichtung zum sendeseitigen verschluesseln und zum empfangsseitigen entschluesseln von information - Google Patents

Einrichtung zum sendeseitigen verschluesseln und zum empfangsseitigen entschluesseln von information

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DE2808753A1 DE19782808753 DE2808753A DE2808753A1 DE 2808753 A1 DE2808753 A1 DE 2808753A1 DE 19782808753 DE19782808753 DE 19782808753 DE 2808753 A DE2808753 A DE 2808753A DE 2808753 A1 DE2808753 A1 DE 2808753A1
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Description

PaienicmwSli©
Anstalt Europäische Dr.-Ing. Wllllßllü Βθίο
Handelsgesellschaft, ^.,^ y/OÜgang Bffl(M VaduZ (FU
B Fiankluri a. M. PaiicBÜaßs 13
Einrichtung zum sendeseitigen Verschlüsseln und zum empfangsseitigen Entschlüsseln von Information
809839/071S
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Einrichtung zum sendeseitigen Verschlüsseln und zum empfangsseitigen Entschlüsseln von Information mit einem auf der Sendeseite angeordneten Verschlüsselungsgerät, das den Klartext in Form von Informationssignalgruppen, die durch Tr>ennsignale voneinander getrennt sind, empfängt und an das ein Schlüsselinformationsspeicher angeschlossen ist, welcher dem Verschlüsselungsgerät die zur Verschlüsselung erforderlich Schlüsseiinformation zuführt und mit einem auf der Empfangsseite angeordneten Entschlüsselungsgerät, das die empfangene Information entschlüsselt und an das ein Schlüsselinformationsspeicher angeschlossen ist, der dem Entschlüsselungsgerät die zur Entschlüsselung notwendige Schlüsselinformation abgibt, wobei sowohl im sendeseitigen als auch im empfangsseitigen Schlüsselinformationsspeicher mindestens zwei verschiedene Schlüsselinformationen eingespeichert sind, von denen wahlweise jeweils eine Schlüsselinformation dem Verschlüsselungs- bzw. Entschlüsselungsgerät zugeführt wird.
In der Fernmeldetechnik wirdjdie Information häufig in dual codierter Form als Impuls züge übertragen. Ein klassisches Beispiel für eine solche Informationsübertragung stellt der in der Fernschreibtechnik verwendete CCITT-Code Nr. 2 dar. Bei diesem Code wird jedes Zeichen durch eine Kombination von 5 Dualimpulsen dargestellt. Beim Start-Stop-Verfahren werden vor und nach jeder ein Zeichen darstellenden Impulsgruppe ein Start- und ein Stopschritt hinzugefügt, um ein Gleichlaufen der Sende- und Empfangsapparatur zu gewährleisten.
Die heute gültigen Regeln verlangen, dass vom sendeseitigen Apparat ein Stopschritt ausgesendet wird, der mindestens die 1,4-fache Länge eines InformationsSchrittes hat und dass der empfangsseitige Apparat noch Schritte von 0,8-facher Länge als Stopschritt erkennen und verarbeiten kann.
Unter Berücksichtigung dieser Gegebenheiten ist es heute möglich, Uebertragungssysteme zu schaffen, welche auf zuverlässige Weise synchron arbeiten. Ein derartiges Uebertragungssystem ist beispielsweise in der CH-PS 495 096 beschrieben.
Bei synchron laufendem Uebertragungssystem dieser Art
ÖO983-9V9715
werden nun nicht mehr alle Start-Stopschritte zur Gewährleistung des Gleichlaufes benötigt.
Die vorliegende Erfindung bezweckt nun, die Tatsache, dass auf der üebertragungsstrecke zwischen Sender und Empfänger nicht alle Trennsignale zwingend ausgewertet werden müssen, ausnützen.
Dieser Zweck wird bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass sendeseitig eine ansteuerbare, mit dem Schlüsselinformationsspeicher verbundene Steuerschaltung vorhanden ist, welche bei Ansteuerung einen Wechsel der vom Schlüsselinformationsspeicher dem Verschlüsselungsgerät zugeführten Schlüsselinformation bewirkt-und die zwischen den Informationssignalgruppen vorhandene Trennsignale durch diesen Wechsel der Schlüsselinformation darstellende Steuersignale ersetzt und dass auf der Empfangsseite eine mit dem Schlüsselinformationsspeicher verbundene Steuerschaltung vorhanden ist, welche beim Feststellen der einen Wechsel der Schlüsselinformation anzeigenden Steuersignale einen entsprechenden Wechsel der vom Schlüsselinformationsspeicher an das Entschlüsselungsgerät abgegebenen Schlüsselinformation bewirkt und welche diese Steuersignale wieder durch die auf der Sendeseite ursprünglich eingegebenen Trennsignale ersetzt, so dass die auf der Ausgangsseite des Entschlüsselungsgerätes erscheinende Signalfolge wieder der dem Verschlüsselungsgerät eingegeben Signalfolge entspricht.
Im folgenden wird anhand der Zeichnung ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes näher erläutert. Es zeigt: Fig. 1 verschiedene Impuls-Zeit-Diagramme, und
Fig. 2 ein Blockschema einer Einrichtung mit einer Sende- und Empfangsstation zum Verschlüsseln und Entschlüsseln von Information.
In Fig. la) sind einige gemäss dem CCITT-Code Nr. 2 durch duale Signale dargestellte Zeichen I,II,III gezeigt. Jedes Zeichen I,II,III besteht aus den eigentlichen Informationssignalen 1-5, welche durch ein Startsignal A und ein Stopsignal Z begrenzt sind. Die dui^ch die Informationssignale 1-5 gebildeten Informationssignalgruppen 1 sind durch Trennsignale 2, welche durch die
0-715
Start- und Stopsignale A und Z gebildet werden, voneinander getrennt .
Beobachtet man nun die zwischen Sender und Empfänger liegende Uebertragungsstrecke, so erscheinen in regelmässigen Abständen die Trennsignale 2. d.h. die Start- und stopsignale A und Z (Fig. Ib).
Diese Stop-Startsignale Z und A sind, wie erwähnt, in einem synchron laufenden System nicht zwingend notwendig, da ja der Gleichlauf von Sender und Empfänger durch andere Mittel, z.B. mittels Schwungradsynchronisation, sichergestellt wird. Die vorliegende Erfindung geht nun davon aus, dass anstelle der nicht zwingend benötigten Start-Stopsignale A, Z Steuersignale 3 mit einem gewissen Informationsgehalt übertragen werden können. In Fig. Ic) sind drei mögliche Ü.ignalkombinationen a,b und c für diese Steuersignale 3 dargestellt. Anstelle der Stop-Startsignale "I1J
0" können Steuersignalpaare "i"3"i" (Kombination a), "0", "0" (Kombination b) und "0", "1" (Kombination c) zwischen die Informationssignalgruppen 1 eingesetzt werden. Falls die Stop-Startsignale Z,A doch noch nötig sein sollten, so kann z.B. nach jeder 4. oder 10. Informationsimpulsgruppe 1 jeweils ein Stop-Startsignal Z,A übertragen werden, während dazwischen die erwähnten Steuersignale 3 übertragen werden.
Es ist nun denkbar, nicht jede einzelne aus zwei Signalen 3 bestehende Signalgruppe auf ihren Informationsgehalt auszuwerten sondern beispielsweise zwei jeweils aufeinanderfolgende Signalkombinationen a,b,c gemäss Fig. Ic). Auf diese Weise ergeben
ich anstatt der 3 verschiedenen Kombinationen gemäss Fig. Ic) 9 verschiedene Kombinationen, nämlich die folgenden Kombinationen der Signalgruppen a,b,c:
aa; ab, ac, ba, bb, bc, ca, cb und cc
Anhand der Fig. 2 wird nun eine Einrichtung zum Verschlüsseln und Entschlüsseln beschrieben.
Die Sendestation 4 weist ein Verschlüsselungsgerät 5 auf, dem von einer Nachrichtenquelle über die Eingangsleitung 6 die zu verschlüsselnde Information zugeführt wird. Diese Information wird in der Form von Informationssignalgruppen 1, die durch Trennsignale
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2 getrennt sind, wie das z.B. anhand der Fig. la) erläutert worden ist, dem Verschlüsselungsgerät 5 eingegeben. An dieses Verschlüsselungsgerät 5 ist ein Schlüsselinformationsspeicher 7 angeschlossen» der dem Schlüsselgerät 5 die zur Verschlüsselung erforderliche Schlüsselinformation zuführt. Die verschlüsselte Information wird auf die Uebertragungsleitung 8 gegeben und an eine Empfangsstation 9 übermittelt. Die Uebermittlung kann auch drahtlos erfolgen.
In der Empfangsstation 9 wird die empfangene verschlüsselte Information in einem Entschlüsselungsgerät 10 entschlüsselt. Die zur Entschlüsselung erforderliche Schlüsselinformation wird von einem Schlüsselinformationsspeicher 11 geliefert, der an das Entschlüsselungsgerät 10 angeschlossen ist. Die entschlüsselte Information wird über die Ausgangsleitung 12 einer Nachrichtensenke zugeführt.
Der Schlüsselinformationsspeicher 7,11 der Sende- und Empfangsstation 4,9 wird in der Regel aus einem Grundschlüsselspeicher und einem Schlüsselzeichenerzeuger bestehen, wie das an sich bekannt ist.
Aufbau und Wirkungsweise des Verschlüsselungsgerätes 5, des Entschlüsselungsgerätes 10 und der Schlüsselinformationsspeicher 7 und 11 ist an sich bekannt. Es wird daher anstelle einer ausführlichen Beschreibung z.B. auf die CH-PS 374 717, 429 253, 443 744 oder 464 287 verwiesen.
Die Synchronisation zwischen sendeseitiger Verschlüsselung und empfangsseitiger Entschlüsselung kann beispielsweise auf die in der CH-PS 515 576 oder 581 9 30 beschriebene Weise erfolgen.
Sowohl im Schlüsselinformationsspeicher 7 der Sendestation 4 wie auch im Schlüsselinformationsspeicher 11 der Empfangsstation 9 sind mindestens zwei gleichwertige, wahlweise verwendbare, verschiedene Schlüsselinformationen eingespeichert. Dem zugeordneten Verschlüsselungs- bzw. Entschlüsselungsgerät 5,10 wird jedoch jeweils nur eine der Schlüsselinformationen zugeführt. Die anstelle der Trennsignale 2 in den Impulszug eingefügten Steuersignale 3 werden nun zum Viechsein dieser Schlüsselinformation verwendet.
Zu diesem Zweck ist auf der Sendeseite dem Verschlüsselungsgerät 5 eine Signalauswerteschaltung 13 vorgeschaltet, welche mit einer Steuerstufe IH verbunden ist. Diese Steuerstufe 14 ist mit dem Verschlüsselungsgerät 5 und dem Schlüsselinformationsspeicher 7 verbunden und steuert den Ablauf der Verschlüsselung. Die Steuerstufe 14 weist einen Eingang 14a zum Empfangen eines Auslösebefehles auf. Beim Empfang eines solchen Auslösebefehles wirkt die Steuerstufe 14 auf den Schlüsselinformationsspeicher 7 ein und veranlasst einen Wechsel der dem Verschlüsselungsgerät 5 zugeführten Schlüsselinformation. Gleichzeitig werden gewisse Trennsignale 2, welche gemäss Fig. la in der über die Leitung 6 ankommenden Impulsfolge vorhanden sind und durch die Signalauswerteschaltung 13 festgestellt werden, durch die Steuerstufe 14 am Ausgang 5a des Verschlüsselungsgerätes 5 durch Steuersignale 3 gemäss Fig. Ic) ersetzt. Diese Steuersignale 3 enthalten die Information, welche auf der Empfangsseite einen Wechsel der Schlüsselinformation bewirkt .
Auf der Empfangsseite ist eine Signalauswerteschaltung 15 vorhanden, die feststellt, wenn anstelle der üblichen Trennsignale 2 Steuersignale 3 auftreten. An diese Signalauswerteschaltung 15 ist eine Steuerstufe 16 angeschlossen, die mit dem Schlüsselinformationsspeicher 11 und dem Entschlüsselungsgerät 10 verbunden ist. Die Steuerstufe 16 steuert den Ablauf auf der Empfangsseite. Aufgrund der in den Steuersignalen 3 enthaltenen Information wirkt die Signalauswerteschaltung 15 auf die Steuerstufe 16 ein, welche den Schlüsselinformationsspeicher 11 zu Aenderungen der an das Entschlüsselungsgerät 10 abgegebenen Schlüsselinformation veranlasst, so dass auf der Empfangsseite wieder dieselbe Schlüsselinformation verwendet wird wie auf der Sendeseite.
Die Signalauswerteschaltung 15 ersetzt zudem die festgestellten Steuersignale 3 wieder durch die ursprünglich auf der Leitung 6 der Sendestation 4 vorhandenen Trennsignale 2, so dass auf der Ausgangsleitung 12 wieder die richtige Impulsfolge erscheint, welche der sendeseitig über die Leitung 6 zugeführten Impulsfolge gleicht.
Die Steuerstufen 14 und 16 bewirken durch entsprechende
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Steuerbefehle, dass der Wechsel der Schlüsselinformation auf der
Sende- und Empfangsseite derart abgestimmt ist, dass am Ausgang
der Signalauswerteschaltung die richtige unverschlüsselte Information erscheint.
Zur Erläuterung des vorstehend beschriebenen Vorganges wird nun angenommen, dass mit der der Steuersignalkombination "a" (Fig. Ic) zugeordneten Schlüsselinformation gearbeitet wird. Zu einem gegebenen Zeitpunkt kann mittels eines an den Eingang 14a der Steuerstufe 14 angelegten Auslösebefehls der Befehl "Schlüssel c" (Schlüsselinformation, die der Steuersignalkombination c der Fig. Ic zugeordnet) eingegeben werden. Das hat zur Folge, dass die Steuerstufe 14 am Ausgang des Verschlüsselungsgerätes 5 die nächstfolgenden Trennsignale 2, d.h. die Signale "1", "0", unterdrückt und dafür die Signalkombination c (Fig. Ic), d.h. die Signale "0", "1", einschiebt. Gleichzeitig veranlasst die Steuerstufe 14 den Schlüsselinformationsspeicher 7, einen Wechsel der Schlüsselinformation vorzunehmen und ab übernächster Informationssignalgruppe 1 (Fig. la) die der Steuersignalkombination c zugeordnete Schlüsselinformation zu liefern.
Auf der Empfangsseite stellt die Signalauswerteschaltung 15 die anstelle der Trennsignale"1", "0" auftretenden Steuersignale "0", "1" fest und bewirkt über die Steuerstufe 16, dass der Schlüsselinformationsspeicher 11 ab übernächster Informationssignalgruppe 1 dem Entschlüsselungsgerät 10 die neue Schlüsselinformation zuführt, die der Steuersignalkombination c zugeordnet ist. Gleichzeitig unterdrückt die Signalauswerteschaltung 15 die eingeführten Steuersignale "0", "1" und ersetzt diese wieder durch die ursprünglichen Trennsignale "1", "0".
Wie bereits erwähnt, können zwei Signalkombinationen a,b, 3 gemäss Fig. Ic zusammen ausgewertet werden. Auf diese Weise kann iie Anzahl der möglichen verschiedenen Schlüsselwechselbefehle von 3 auf 9 erhöht werden. Es ist jedoch auch möglich, anstelle einer Erhöhung der Befehlsanzahl durch Auswerten von mehreren Signalkomiinationen a,b,c die Uebertragungssicherheit zu gewährleisten, z.B Ulf die in der CH-PS 515 576 beschriebene Weise. Dadurch können auftretende Uebertragungsstörungen festgestellt und korrigiert
80983 9./0715
*■ O ·*■
werden.
Die einen Wechsel der Schlüsselinformation darstellenden Steuersignale können auch so ausgebildet sein, dass sie sich in der übertragenen Signalfolge nicht von den eigentlichen Informationssignalen unterscheiden, wie das beispielsweise in der CH-PS 581 9 30 erwähnt ist.
Es ist auch möglich, Geräte der beschriebenen Art für Duplexbetrieb auszubilden, wobei jedes Gerät in der einen Richtung als Sender und in der anderen Richtung gleichzeitig als Empfänger arbeitet. Die Schlüsselinformationsspeicher IM- und 16 sind dann in jedem Gerät nur einfach vorhanden. Wird nun vom Sendeteil des Gerätes A her ein Wechsel der1 Schlüsselinformation befohlen, so ist am Gerät B der entsprechende Schlüsselwechselbefehl vom empfangenden Teil an den sendenden Teil durchzuschalten, falls auch in der Gegenrichtung automatisch ein Wechsel der Schlüsselinformation erfolgen soll.
Die grundlegende Funktionsweise der Einrichtung wurde vorstehend für Signalfolgen beschrieben, welche gemäss Fig.la aufgebaut sind. Dasselbe Prinzip kann jedoch auch auf andere Signalfolgen, bei denen Inforitiationssignalgruppen durch Trennsignale getrennt sind, angewendet werden. Dabei ist es unwichtig, ob jede Informationssignalgruppe aus derselben Anzahl von Signalen gebildet ist oder nicht.
Auf die beschriebene Weise kann nun mitten in einer laufenden Uebertragung ein Wechsel der Schlüsselinformation vorgenommen werden, ohne dass die Uebertragung unterbrochen werden muss.
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Claims (1)

  1. Patentansprüche
    y Einrichtung zum sendeseitigen Verschlüsseln und zum empfangsseitigen Entschlüsseln von Information mit einem auf der Sendeseite angeordneten Verschlüsselungsgerät, das den Klartext in Form von Informationssignalgruppen, die durch Trennsignale voneinander getrennt sind, empfängt und an das ein Schlüsselinformationsspeicher angeschlossen ist, welcher dem Verschlüsselungsgerät die zur Verschlüsselung erforderliche Schlüsselinformation zuführt und mit einem auf der Empfangsseite angeordneten Entschlüsselungsgerät 9 das die empfangene Information entschlüsselt und an das ein Schlüsselinformationsspeicher angeschlossen ist, der dem Entschlüsselungsgerät die zur Entschlüsselung notwendige Schlüsselinformation abgibt, wobei sowohl im sendeseitigen wie auch im empfangsseitigen Schlüsselinformationsspeicher mindestens zwei verschiedene, Schlüsselinformationen eingespeichert sind, von denen wahlweise jeweils eine Schlüsselinformation dem Verschlüsselungs- bzw„ Entschlüsselungsgerät zugeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sendeseitig eine ansteuerbare, mit dem Schlüsselinformationsspeicher (7) verbundene Steuerschaltung (13,14) vorhanden ist, welche bei Ansteuerung einen Wechsel der vom Schlüsselinformationsspeicher (7) dem Verschlüsselungsgerät (5) zugeführten Schlüsselinformation bewirkt und die zwischen den Informationssignalgruppen (1) vorhandene Trennsignale (2) durch diesen Wechsel der Schlüsselinformation darstellende Steuersignale (3) ersetzt und dass auf der Empfangsseite eine mit dem Schlüsselinformationsspeicher (11) verbundene Steuerschaltung (15,16) vorhanden ist, welche beim Feststellen der einen Wechsel der Schlüsselinformation anzeigenden Steuersignale (3) einen entsprechenden Wechsel der vom Schlüsselinformationsspeicher (11) an das Entschlüsselungsgerät (10) abgegebenen Schlüsselinformation bewirkt und welche diese Steuersignale (3) wieder durch die auf der Sendeseite ursprünglich eingegebenen Trennsignale ersetzt, so dass die auf der Ausgangsseite des Entschlüsselungsgerätes (10) erscheinende Signalfolge wieder der dem Verschlüsselungsgerät eingegebenen Signalfolge entspricht.
    2 ο Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die sendeseitige Steuerschaltung eine Signalauswerteschaltung
    (13)j die dem Verschlüsselungsgerät (5) vorgeschaltet Ist, und eine Steuerstufe (14) aufweist, welche an die Signalauswerteschaltung (13), das Verschlüsselungsgerät (5) und den Schlusselinformationsspeicher (7) angeschlossen ist, wobei bei Ansteuerung diese Steuerstufe (14) aufgrund der von der Signalauswerteschaltung (13) festgestellten Trennsignale (2) einen Wechsel der vom Schlüsselinformationsspeicher (7) abgegebenen Schlüsselinformation und ein Ersetzen der Trennsignale (2) durch den Schlüsselinformationswechsel kennzeichnende Steuersignale (3) bewirkt.
    3. Einrichtung nach Anspruch 2 9 dadurch gekennzeichnet t dass die Steuerstufe (14) einen Eingang (14a) zum Empfangen von einen Wechsel der Schlüsselinformaticn bewirkenden Auslösebefehlen aufweist.
    4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, die empfangsseitige Steuerschaltung eine dem Entschlüsselungsgerät
    (10) nachgeschaltete Signalauswerteschaltung (15) und eine Steuerstufe (16) aufweist, die an die Signalauswerteschaltung (15), das Entschlüsselungsgerät (10) und den Schlüsselinformationsspeicher
    (11) angeschlossen ist, wobei die Signalauswerteschaltung (15) beim Feststellen von Steuersignalen (3) über die Steuerstufe (16) einen entsprechenden Wechsel der vom Schlüsselinformationsspeicher (11) abgegebenen Schlüsselinformation bewirkt und die Steuersignale (3) durch die ursprünglichen Trennsignale (2) ersetzt.
DE2808753A 1977-03-16 1978-03-01 Einrichtung zum sendeseitigen Verschlüsseln und zum empfangsseitigen Entschlüsseln von Information Expired DE2808753C2 (de)

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