DE2811635A1 - Pseudozufaellige erzeugung von orthogonalen matrizen fuer verschluesselungszwecke - Google Patents
Pseudozufaellige erzeugung von orthogonalen matrizen fuer verschluesselungszweckeInfo
- Publication number
- DE2811635A1 DE2811635A1 DE19782811635 DE2811635A DE2811635A1 DE 2811635 A1 DE2811635 A1 DE 2811635A1 DE 19782811635 DE19782811635 DE 19782811635 DE 2811635 A DE2811635 A DE 2811635A DE 2811635 A1 DE2811635 A1 DE 2811635A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- memory
- matrix
- content
- pseudo
- address
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04K—SECRET COMMUNICATION; JAMMING OF COMMUNICATION
- H04K1/00—Secret communication
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Storage Device Security (AREA)
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
TE KA DE PELTEN & GUILLEAUME Den 09.03.1978
FERNMELDEANLAGEN GMBH P 78 348
Pseudozufällige Erzeugung von orthogonalen Matrizen für
Verschlüsselung zwecke.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur pseudozufälligen Erzeugung von orthogonalen Zahlenmatrizen. Orthogonale Zahlenmatrizen
werden u.a. in Verfahren zur Verschlüsselung von Sprache verwendet. Ein solches Verschlüsselungsverfahren ist
z.B. in der deutschen Auslegeschrift 2523828 beschrieben. Entsprechend
diesem Verfahren werden in einem Zwischenschritt Gruppen von z.B. acht Abtastproben des unverschlüsselten Sprachsignales
mit Hilfe einer orthogonalen 8 χ 8-Zahlenmatrix nach
bekannten Regeln der Matrixtransformation (vgl. hierzu z.B. Zurmühl, Matrizen, Springer Verlag 1958) transformiert und
die transformierten Abtastproben weiteren Transformationsprozessen
unterworfen. Um auf der Empfängerseite die ursprünglichen
Abtastproben zurückzugewinnen, wird in einem entsprechenden Zwischenschritt eine Matrixtransformation mit der inversen
Matrix durchgeführt.
Um eine unbefugte Entschlüsselung zu erschweren, ist z.B. in dem Verfahren nach der genannten Auslegeschrift vorgesehen,
in einem Pestwertspeicher genügender Größe mehrere Matrizen zu speichern und von Zeit zu Zeit durch einen Pseudozufallsgenerator
eine andere Matrix aussuchen zu lassen, die zur Transformation bzw. Rücktransformation der Proben verwendet wird. Die
unbefugte Entschlüsselung wird umso schwieriger, je mehr verschiedene
Matrizen zur Verfügung stehen und benutzt werden. Die Größe eines aus unterschiedlichen Matrizen bestehenden Vorrates
ist allerding durch die Kapazität der Festwertspeicher sowie der nötigen Adreßspeicher begrenzt.
909838/0440
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben,
durch, das bei möglichst geringem Aufwand an Speicherplätzen eine möglichst große Anzahl von unterschiedlichen,
orthogonalen Matrizen auf pseudozufällige Weise erzeugt und
für die Transformation bzw. Rücktransformation der Abtastproben
bereitgestellt werden kann»
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß aus einer schon für die Verschlüsselung verwendeten orthogonalen Matrix durch pseudozufällige
Permutation ihrer Zeilen oder Spalten eine andere Matrix erzeugt wird.
Anhand eines Ausführungsbeispieles soll das erfindungsgemäße
Verfahren, die Mittel zu seiner Durchführung sowie seine Weiterbildungen
erläutert werden.
Fig. 1 zeigt ein einfaches Beispiel einer orthogonalen Zahlenmatrix.
Die Matrix besteht aus vier durchnummerierten Zeilenvektoren (Zahlenreihe von rechts nach links) und vier Spaltenvektoren
(Zahlenreihe von oben nach unten). Die Matrix nach Fig. 1 kann gleichzeitig als Bild des Inhaltes einer entsprechend
großen Speichermatrix eines Schreib-Lese-Speichers verstanden
werden. Permutationen der Zeilen der Zahlenmatrix, wie z.B. Vertauschen von zwei Zeilen, korrespondieren dann zur Vertauschung
des Inhaltes der entsprechenden Zeilen der Speichermatrix. So zeigt z.B. Pig. 2 die Matrix, die aus der Zahlenmatrix
nach Fig. 1 durch Vertauschen des zweiten mit dem vierten Zeilenvektor
hervorgegangen ist. Übertragen auf die Speichermatrix bedeutet, daß der Inhalt der zweiten Speicherzeile mit dem In-
-halt der vierten Speicherzeile des Schreib-Lese-Speichers vertauscht
worden isto Wichtig im vorliegenden Zusammenhang ist, daß auch nach der Permutation die Zahlenmatrix eine orthogonale
Matrix ist und damit für die Transformation auf der Sendeseite und die Rücktransformation auf der Empfangsseite in der gleichen
Weise verwendet werden kann wie die Ausgangsmatrix.
9Ö9838/0U9
Pig. 3 dient zur Eräuterung einer Anordnung, mit der das erfindungsgemäße
Verfahren durchgeführt werden kann. Die verwendeten Bauteile sind ein Zufallsgenerator 1, ein Adreß-·.
speicher 2, ein Adresszähler 3, ein Schreib-Lese-Speicher 4, ferner ein Umschalter 5>
ein erstes Schieberegister 6, ein zweites Schieberegister 7, sowie eine Steuereinheit 8. Sämtliche
Bauteile zusammen bilden ein getaktetes System, wobei der Taktgenerator sowie die Zuführungsleitungen zu den Takteingängen
der einzelnen Bausteine nicht eingezeichnet sind. Im Adreßspeicher 2 werden die vom Pseudozufallsgenerator 1 abgegebenen
und als Adressen verwendeten Zufallszahlen gespeichert, Der Schreib-Lese-Speicher 4.hat die Form eines Matrizenspeichers
und besitzt ebenso viele Speicherstellen wie die zu behandelnde Zahlenmatrix Komponenten. Die Steuereinheit 8 schaltet
über die eingezeichneten Verbindungen die beiden Speicher 2 und 4 vom Lese-.; in den·Schreibbetrieb um. Außerdem bedient
sie den Umschalter 5 sowie den Adreßzähler 3 und verarbeitet Informationen über dessen Zählerstand. Die bisher für die Verschlüsselung
verwendete Zahlenmatrix ist im Speicher 4 gespeichert. Der Permutatxonsprozess zur Erzeugung einer anderen
Zahlenmatrix wird damit eingeleitet, daß der Zufallsgenerator 1 eine Zufallszahl an den Adreßspeicher 2 abgibt und der
Adresszähler 3 von der Steuereinheit 8 auf die Adresse 0 gesetzt wird. Bei entsprechender Stellung des Umschalters 5 und
einem Steuersignal von der Steuereinheit 8 an den Speicher 4 hat das zur Folge, daß der Inhalt der Speicherzelle mit der
Adresse 0 in das Schieberegister 6 eingelesen wird. Sodann gibt die Steuereinheit 8 an den Speicher 2 und den Adreßzähler 3
die nötigen Befehle dafür, daß dieser auf die Adresse eingestellt wird, die im Adreßspeicher 2 gespeichert ist. Nach der
Einstellung des Adresszählers wird die der eingespeicherten Adresse entsprechende Speicherzeile des Speichers 4 in das
Schieberegister 6 übernommen, während der bisherige Inhalt des Schieberegisters 6 an das Schieberegister 7 weitergegeben wird.
909838/0440
Sodann wird der Umschalter 5 durch die Steuereinheit 8 in eine
Stellung gebracht, die ein ringförmiges Zusammenschließen des Schieberegisters 6 und 7 bewirkt. Dadurch wird erreicht, daß
durch die nächsten Takte die Inhalte der Schieberegister 6 und 7 vertau'scht werden. Ist dieser Vertauschungsvorgang abgeschlossen,
so stellt die Steuereinheit den Adreßzähler 3 sofort auf 0. Der Inhalt des Schieberegisters 6 wird nun in die Speicherzeile
mit der Adresse 0 eingelesen, während gleichzeitig der Gesamtinhalt der Register 6 und 7 zyklisch verschoben wird«
Ist die Speicherzeile mit der Adresse 0 beschrieben, so wird der Adreßzähler 3 erneut mit dem unverändert gebliebenen Inhalt
des Adreßspeichers 2 eingestellt. Jetzt erfolgt das Beschreiben der dieser Adresse entsprechenden Speicherzeile mit
dem zu diesem Zeitpunkt im Schieberegister 6 enthaltenen Inhalt. Ist auch diese Speicherzeile beschrieben, so ist folgender
Endzustand des Speichers erreicht: Der Inhalt der Speicherzeile mit der Adresse 0 ist in die Speicherzeile mit der
zu Anfang vom Pseudo-Zufallsgenerator erzeugten Adresse gelangt, während der Inhalt dieser Speicherzeile in die Zeile
mit der Adresse 0 eingeschrieben wurde«
Nun stellt die Steuereinheit den Adreßzähler abermals auf 0 und bringt den Umschalter 5 in eine Stellung, in der aus dem
Matrizenspeicher 4 Informationen in das Schieberegister 6 übertragen
werden können. Ist der Inhalt der Speicherzeile mit der
Adresse 0 in das Schieberegister 6 geschrieben, so wird der Adreßzähler auf 1 gestellte Der Inhalt der Zeile mit der Adresse
1 des Speichers 4 wird nun in das Schieberegister 6 eingelesenj,
wobei der dort gespeicherte Inhalt in die Zeile mit der Adresse 1 übernommen wird. Nach Abschluß dieses Vorgangs
wird der Stand des Zählers abermals um eine Einheit erhöht und der Inhalt der diesem Zählerstand zugeordneten Speicherzeile
mit dem Inhalt des Schieberegisters 6 ausgetauschte Der Vorgang wiederholt sich so lange, bis sämtliche Adressen durchgelaufen
sind und der Zähler wieder bei der Adresse 0 angelangt ist. Ist die Zeile mit der Adresse 0 durch den Inhalt der Zeile
909838/0440
mit der höchsten Adresse überschrieben worden, so ist durch
die beschriebenen Verfahrensschritte eine zyklische Verschiebung sämtlicher Zeileninhalte des Speichers 4 erreicht worden.
Insgesamt gesehen ist der Inhalt des Speichers 4 aus dem ursprünglichen Inhalt durch eine Permutation der Zeileninhalte
hervorgegangen, und zwar besteht diese Permutation aus dor
Vertauschung zweier Zeilen mit anschließender zyklischer Verschiebung um genau eine Stelle.
Was bisher über die Zeilen des Speichers 4 gesagt worden ist, läßt sich mit nur geringen Abwandlungen auch mit den Spalten
durchführen. Möglich ist auch, daß Zeilen- und Spaltenpermutationen
gemischt werden.
Die Erzeugung einer Permutation der Zeileninhalte der Speichermatrix
4 nach dem beschriebenen Verfahren hat den Vorteil, daß mit nur einer Zufallszahl eine Ziahlenmatrix zur Verfügung steht,
die sich von der vorangegangenen Zahlenmatrix in der Regel in
jeder Zeile unterscheidet. Aus kryptologischen Gründen ist ein möglichst großer Unterschied zwischen zwei nacheinander verwendeten
Zahlenmatrizen wünschenswert. Dieser Unterschied könnte auch durch mehrmaliges pseudozufälliges Vertauschen jeweils
zweier Zeilen erreicht werden. Jedoch wäre es dann nötig, daß in dem Zeitraum, in dem die neue Matrix zu Verschlüsselungszwecken zur Verfugung gestellt werden muß, der Zufallsgenerator
mehr als eine Adresse abzugeben hat, er also mit einer höheren Taktfrequenz betrieben werden muß. Da in den meisten Anwendungsfällen der Zufallsgenerator ohnehin schon an der Grenze seiner
obersten Taktfrequenz betrieben wird, ist eine weitere Erhöhung der Taktfrequenz unmöglich. Die erfindungsgemäße Ausgestaltung
de3 Verfahrens zur Lösung der gestellten Aufgabe zeigt einen leicht gangbaren Ausweg aus den genannten Schwierigkeiten.
909838/0440
Leerseite
Claims (2)
1. Pseudozufällige Erzeugung von orthogonalen Zahlenmatrizen
für Verschlüsselungszwecke, dadurch gekennzeichnet, daß aus einer schon für die Verschlüsselung verwendeten orthogonalen
Zahlenmatrix durch pseudozufällige Permutation ihrer Zeilen oder Spalten eine andere orthogonale Zahlenmatrix
erzeugt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, da zu
einer pseudozufälligen Permutation der Zeilen einer orthogonalen Zahlenmatrix ihre Komponenten in den Speicherelementen
eines Matrizenspeichers (4) gespeichert werden und daß mit einer Steuereinrichtung (8) und einem einstellbaren
Adreßzähler (3) der Inhalt der ersten Speicherzeile des Matrizenspeichers und der Inhalt einer Speicherzeile,
deren Adresse von einem Pseudo-Zufallsgenerator bestimmt wurde, zunächst aus dem Matrizenspeicher ausgelesen und in
geweils einem Schieberegister (6, 7) zwischengespeichert und danach in den Matrizenspeicher so eingelesen werden,
.'...daß die Inhalte der-beiden erwähnten Speicherzeilen des Matrizenspeichers
miteinander vertauscht sind und daß anschließend der Inhalt der ersten Speicherzeile in eines der
Schieberegister (6) eingelesen wird und daß der Inhalt der nächsten Speicherzeile mit dem Inhalt des Schieberegisters
ausgetauscht wird, und daß dieser Austauschvorgang mit den folgenden Speicherzeilen so lange wiederholt wird, bis jede
Speicherzeile einmal ihren Inhalt mit dem Schieberegister (6) getauscht hat.
901838/0440
ORIGINAL INSPECTED
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782811635 DE2811635A1 (de) | 1978-03-17 | 1978-03-17 | Pseudozufaellige erzeugung von orthogonalen matrizen fuer verschluesselungszwecke |
EP79100778A EP0004340B1 (de) | 1978-03-17 | 1979-03-15 | Pseudozufällige Erzeugung von orthogonalen Matrizen für Verschlüsselungszwecke |
DE7979100778T DE2960026D1 (en) | 1978-03-17 | 1979-03-15 | Pseudorandom generation of orthogonal matrixes for scrambling purposes |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19782811635 DE2811635A1 (de) | 1978-03-17 | 1978-03-17 | Pseudozufaellige erzeugung von orthogonalen matrizen fuer verschluesselungszwecke |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2811635A1 true DE2811635A1 (de) | 1979-09-20 |
Family
ID=6034702
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19782811635 Withdrawn DE2811635A1 (de) | 1978-03-17 | 1978-03-17 | Pseudozufaellige erzeugung von orthogonalen matrizen fuer verschluesselungszwecke |
DE7979100778T Expired DE2960026D1 (en) | 1978-03-17 | 1979-03-15 | Pseudorandom generation of orthogonal matrixes for scrambling purposes |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE7979100778T Expired DE2960026D1 (en) | 1978-03-17 | 1979-03-15 | Pseudorandom generation of orthogonal matrixes for scrambling purposes |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0004340B1 (de) |
DE (2) | DE2811635A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009036385B4 (de) * | 2009-08-06 | 2017-04-06 | Fachhochschule Schmalkalden | Permutationssteuerinformationsgenerator |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
NL8301458A (nl) * | 1983-04-26 | 1984-11-16 | Philips Nv | Werkwijze voor het distribueren en benutten van vercijferingssleutels. |
JP2001513213A (ja) * | 1997-02-26 | 2001-08-28 | シーメンス アクチエンゲゼルシヤフト | デジタル信号の転置のためのコンピュータ支援された転置形成のための方法および装置ならびにデジタル信号の暗号化のための方法および装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2523828C2 (de) * | 1975-05-30 | 1982-08-12 | TE KA DE Felten & Guilleaume Fernmeldeanlagen GmbH, 8500 Nürnberg | Verfahren zur Verschleierung von Sprachsignalen mit Hilfe orthogonaler Matrizen |
DE2725065A1 (de) * | 1976-11-19 | 1978-12-07 | Licentia Gmbh | Verfahren zur verschleierten uebertragung von nachrichtensignalen |
DE2652607A1 (de) * | 1976-11-19 | 1978-05-24 | Licentia Gmbh | Verfahren zum verschleierten uebertragen von nachrichtensignalen |
-
1978
- 1978-03-17 DE DE19782811635 patent/DE2811635A1/de not_active Withdrawn
-
1979
- 1979-03-15 EP EP79100778A patent/EP0004340B1/de not_active Expired
- 1979-03-15 DE DE7979100778T patent/DE2960026D1/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102009036385B4 (de) * | 2009-08-06 | 2017-04-06 | Fachhochschule Schmalkalden | Permutationssteuerinformationsgenerator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2960026D1 (en) | 1981-01-22 |
EP0004340A2 (de) | 1979-10-03 |
EP0004340B1 (de) | 1980-10-15 |
EP0004340A3 (en) | 1979-10-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2008663C3 (de) | Datenspeicher- und Datenspeicheransteuerschaltung | |
DE1901343C3 (de) | Datenverarbeitungsanlage zur Ausführung von Mateirenrechnungen | |
DE3782756T2 (de) | Direktzugriffspeichereinrichtung. | |
DE3879637T2 (de) | Pufferspeichergeraet und -verfahren, insbesondere fuer die matrixtransposition von datenfolgen. | |
DE69019211T2 (de) | Analoges programmierbares neuronales Netzwerk. | |
DE2625973A1 (de) | Verfahren und anordnung zur redundanzvermindernden transformation von bildern | |
DE2854782C2 (de) | Datenverarbeitungssystem und Verfahren zum Ersetzen eines Datenblocks in einem Schnellspeicher | |
DE2513059A1 (de) | Zeichengenerator zur zeichendarstellung | |
EP0298394A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Verminderung der Sichtbarkeit der Zeilenstruktur eines Fernsehbildes | |
EP0004340B1 (de) | Pseudozufällige Erzeugung von orthogonalen Matrizen für Verschlüsselungszwecke | |
DE1296428B (de) | Einrichtung zur Ermittlung von Speicheradressen aus Schluesselwoertern | |
DE2744886B2 (de) | Schaltungsanordnung zum Umschwenken einer Binärdatenmatrix | |
DE19645057C2 (de) | Vorrichtung zur Selektion von Adressenwörtern mittels Demultiplex-Decodierung | |
DE69030750T2 (de) | Datenmischungsschaltung | |
DE69011623T2 (de) | Verfahren und Vorrichtung für Umschaltung von Dateninformation durch einen digitalen Wähler. | |
DE2605066A1 (de) | Kanalzuordnungsschaltung zur herstellung einer zeitvielfach-breitbandverbindung | |
DE1107432B (de) | Elektronische Rechenmaschine | |
DE2424804C2 (de) | Steuervorrichtung für Typenbanddrucker | |
DE2400493C3 (de) | Schaltungsanordnung zum Erzeugen grafischer Darstellungen (Vektorgenerator) | |
DE69331028T2 (de) | Datenverarbeitungsvorrichtung mit einer Prozessorarchitektur für Einzelbefehle und Mehrfachdaten | |
DE2149636A1 (de) | Verfahren zum darstellen von messwerten auf dem bildschirm eines sichtgeraetes | |
DE1474041C3 (de) | Anordnung zum Sortieren von in zufälliger Reihenfolge aufgenommener Informationsbit Gruppen | |
DE2017879B2 (de) | Speicheranordnung mit freiem Zugriff | |
DE2450669A1 (de) | Verfahren und schaltungsanordnungen zur verschluesselung und entschluesselung | |
DE69620491T2 (de) | Speichersystem zur Speicherung von Informationen und Funkübertragungszustand |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |