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Anordnung zur Durchftihrung einer verschleierten über
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trazunz von Informationen Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung
zur Durchführung einer verschleierten Übertragung von Informationen, insbesondere
Sprache, mittels einer steuerbaren Speichereinrichtung, in die auf der Sende seite
die anfallenden Informationen in Zeitelemente unterteilt hintereinander eingespeichert
und zueinander zeitvertauscht mit erhöhter Geschwindigkeit, unter Bildung von quasistatistischen
Zeitlücken, wiederum ausgespeichert und nach Auffallen der Zeitlücken mit zusätzlichen
Signalen übertragen sind und in die auf der Empfangsseite die zueinander vertauschten
Zeitelemente, nach dem Ausblenden der zusätzlichen Signale in den quasistatistischen
ZeitlUcken, mit erhöhter Geschwindigkeit eingespeichert und in der ursprünglichen
sendeseitigen Reihenfolge mit normaler Geschwindigkeit wiederum ausgespeichert sind.
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Bei der Übertragung von verschleierten Informationen zum Schutze gegen
Mithören bzw. Abhören durch Unbefugte kommt der Zeitbandvertauschung insofern eine
besondere
Bedeutung zu, als der technische Aufwand mit Hilfe integrierter
Schaltungstechniken wesentlich geringer ist als bei Anwendung.einer Frequenzbandvertauschung.
Nachteilig wirkt sich bei der Zeitbandvertauschung allerdings aus, daß eine Entschleierung
durch Segmentieren, d.h. durch Erkennen der Zeitgrenzen aufeinanderfolgender Zeitelemente
keine allzu großen Schwierigkeiten mit sich bringt.
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Durch die DE-OS 23 33 975 ist es bekannt, den Sicherheitsgrad der
Verschleierung dadurch zu erhöhen, daß die sendeseitig anfallenden Informationen
teilweise durch zusätzliche Signale ausgefüllt werden, die empfangsseitig wieder
unterdrückt werden. Praktisch werden hier bei Sprachübertragung die im Rhythmus
der Sprache anfallenden Sprachpausen und Sprachlücken mit zusätzlichen Signalen
aufgefüllt. Die Praxis zeigt, daß sich dieses Verfahren im Hinblick auf eine ausreichende
Qualität der übertragenen Sprache nur sehr schwer realisieren läßt.
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Weiterhin ist es durch die DE-OS 23 39 685 bekannt, in dem Signalfluß
der ausgangsseitigen, die Information enthaltenden zueinander vertauschten Zeitelemente
pseudozufällig Zeitelemente einzustreuen, die irgend eine Zusatzinformation aufweisen.
Hierzu werden die Zeitelemente der Nutzinformation aus der Speichereinrichtung mit
erhöhter Geschwindigkeit ausgelesen und auf diese Weise für die Zeitelemente mit
der Füllinformation die nötigen Zeitlücken geschaffen. Der Sicherheitsgrad der Verschleierung
wird zwar auf diese Weise verbessert, jedoch das Segmentieren, als Voraussetzung
für eine Entschleierung, nicht erschwert, weil durch die Fullinformationen die Zeitgrenzen
der Zeitelemente nicht verwischt werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für eine Verschleierungseinrichtung
mit pseudozufällig eingeblendeten Füllinformationen eine weitere Lösung anzugeben,
bei der nicht nur das zu übertragende Nutzsignal durch die zusätzliche Information
verfälscht ist, sondern zusätzlich auch das Segmentieren des verschleierten Informationsflusses
durch Unbefugte erschwert wird.
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Ausgehend von einer Anordnung zur Durchführung einer verschleierten
Übertragung von Informationen, insbesondere Sprache, mittels einer steuerbaren Speichereinrichtung,
in die auf der Sendeseite die anfallenden Informationen in Zeitelemente unterteilt
hintereinander eingespeichert und zueinander zeitvertauscht mit erhöhter Geschwindigkeit,
unter Bildung von quasistatistischen Zeitlücken, wiederum ausgespeichert und nach
Auffüllen der Zeitlücken mit zusätzlichen Signalen übertragen sind und in die auf
der Empfangsseite die zueinander vertauschten Zeitelemente, nach dem Ausblenden
der zusätzlichen Signale in den quasistatistischen Zeitlücken, mit erhöhter Geschwindigkeit
eingespeichert und in der ursprünglichen sendeseitigen Reihenfolge mit normaler
Geschwindigkeit wiederum ausgespeichert sind, wird diese Aufgabe gemäß der Erfindung
dadurch gelöst, daß die quasistatistischen Zeitlücken ihrer Zeitlage und/oder ihrer
Zeitdauer nach ohne Rücksicht auf den durch die Zeitelementgrenzen gegebenen Zeitrahmen
gebildet sind.
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Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß die quasistatistischen,
mit Zusatzinformation angefüllten Zeitlücken keineswegs an den durch die Zeitelemente
der Nutzinformation gegebenen Zeitrahmen gebunden sein müssen. Vielmehr können die
Zeitlücken, die durch das schnellere Ausspeichern der vertauschten Zeitelemente
der
Nutzinformation gewonnen werden, ganz beliebig in den Nutzsignalfluß eingestreut
werden. Es muß nur sichergestellt sein, daß die Zeitdauer der Fullinformation, unter
Berücksichtigung der zur Verfügung stehenden Speicherkapazität, die maximal zur
Verfügung stehende Zeitlückendauer nicht überschreitet.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform wird die sendeseitige Ein- bzw.
die empfangsseitige Ausblendung der Zusatzinformationen über einen der Speichereinrichtung
nach- bzw. vorgeschalteten, von einem Quasizufallsgenerator gesteuerten Umschalter
vorgenommen. Gleichzeitig wird mit dem Umschalter ein in der Steuertaktleitung für
den Auslese- bzw. Einlesetakt der Speichereinrichtung angeordneter Unterbrecherschalter
betätigt. Sofern es im Hinblick auf die Organisation der Informationsbertragung
zweckmäßig ist, können die Zusatzinformationen in den quasistatistischen Zeitlücken
Steuer-und/oder Synchronisierinforinationen sein.
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Anstelle von Steuer- und/oder Synchronisierinformationen können in
vorteilhafterweise auch Rauschsignale als Zusatzinformationen übertragen werden.
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Um mit Hilfe der Zusatzinformationen zusätzlich einen Verdeckungseffekt
hinsichtlich der Nutzsignalinformation herbeizuführen, ist es vorteilhaft, wenn
die Ender+ gie der Zusatzinfcrmation die der vertauschten Zeitelemente übersteigt.
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Anhand zweier in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele
soll die Erfindung im folgenden noch näher erläutert werden. In der Zeichnung bedeuten
Fig. 1 das Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung einer verschleierten
Ubertragung nach der Erfindung,
Fig. 2 ein erstes Zeitelement-Vertauschschema
Fig. 3 ein nach dem Zeitelement-Vertauschschema der Fig. 2 arbeitende Speichereinrichtung
nach Fig. 1 Fig. 4 ein zweites Zeitelement-Vertauschschema Fig. 5 eine nach dem
Zeitelement-Vertauschschema der Fig. 4 arbeitende Speichereinrichtung nach Fig.
1.
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Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild gibt in seinem grundsätzlichen
Aufbau sowohl eine sendeseitige als auch eine empfangsseitige Anordnung zur Durchführung
der Verschleierung von zu übertragenden Informationen an. Die an der Anschlußklemme
x ankommenden Informationen werden zunächst im Verstärker V verstärkt und nach ihrer
Begrenzung im Filter F der eigentlichen Speichereinrichtung 5 zugeführt. Die Speichereinrichtung
S wird mit den Takten TU1, TU2, T1, T2 und T3 von der Taktzentrale TZ gesteuert.
Die Taktzentrale TZ ist ihrerseits mit dem Taktgenerator TG verbunden, dessen Takt
in der Taktzentrale zur Ableitung der genannten Steuertakte verwendet wird. Auf
der Ausgangsseite der Speichereinrichtung S ist dem ausgangsseitigen Filter F der
Umschalter Uo vorgeordnet, über den das Filter wahlweise an den Ausgang der Speichereinrichtung
S oder die Signalquelle SQ anschaltbar ist. Die Steuerung dieses Umschalters Uo
erfolgt pseudozufällig über den von einem Takt der Taktzentrale TZ gesteuerten Quasizufallsgenerator
QZG, der ausgangsseitig über den Adressendecoder AD mit dem Steuereingang des UmschaltecsUo
verbunden ist. Uber den Ausgang des Adressendecoders AD steuert der Quasizufallsgenerator
QZG gleichzeitig den in der Zuleitung des Taktes T2 zur Speichereinrichtung angeordneten
Unterbrecherschalter s. Hinter dem Filter F auf der Ausgangsseite folgt wiederum
ein Verstärker V, über dessen Ausgang die zu übertragende verschleierte Information
am Anschluß y abnehmbar ist.
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Die Speichereinrichtung S dient der Zeitvertauschung der in Zeitelemente
unterteilten Information, die mit dem Takt T1 in die Speichereinrichtung eingelesen
und mit dem schnelleren Takt T2 wieder ausgelesen wird und zwar im Sinne der gewünschten
Vertauschung der Zeitelemente. Bei pseudozufälliger Vertauschung der Zeitelemente
benötigt die Speichereinrichtung S hierfür Steuersignale vom Quasizufallsgenerator
QZG, die ihr dabei über die Adressenleitungen AL zugeführt werden. Dem Einblenden
der Zusatzinformation in die durch die höhere Auslesegeschwindigkeit geschaffenen
Zeitlücken dient der Umschalter Uo, der vom Ausgang des Adressendecoders AD gesteuert
wird. Jedesmal, wenn der Umschalter in die in unterbrochener Linie angegebene Schaltstellung
umgeschaltet wird, wird gleichzeitig der Auslesetakt T2 durch den Unterbrecherschalter
s unterbrochen und anstelle des Signals vom Ausgang der Speichereinrichtung ein
Zusatzsignal von der Signalquelle SQ in den Signalfluß eingeblendet. Insofern die
Signalquelle SQ Steuer- und/oder Synchronisierinformationen liefert, wird sie mittelbar
auch durch die Taktzentrale TZ gesteuert. In Fig. 1 ist dies durch die in unterbrochener
Linie dargestellte Verbindung zwischen der Taktzentrale TZ und der Signalquelle
SQ angedeutet.
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Bei dem in Fig. 2 dargestellten Zeitelement-Vertauschschema sind jeweils
fünf Zeitelemente 1,2,3,4,5 bzw.
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1',2',3',4',5' mit der Elementdauer to in Abhängigkeit der vom Quasizufallsgenerator
QZG nach Fig. 1 gelieferten Codeadressen quasizufällig miteinander vertauscht. Die
Vertauschung der oberen Zeitelementreihe ist in der unteren Zeitelementreihe angegeben
und zusätzlich noch durch Verbindungslinien zwischen der oberen und der unteren
Reihe der Zeitelemente verdeutlicht.
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Ein Ausführungsbeispiel für eine Speichereinrichtung S, die nach einem
Zeitelement-Vertauschschema nach Fig. 2 arbeitet, zeigt Fig. 3 im Blockschaltbild.
Die Speicherung der Zeitelemente erfolgt digital. Zu diesem Zweck ist eingangsseitig
am Anschluß al zunächst der Umsetzer A/D vorgesehen, dessen digitalen Ausgangssignale
über den Umschalter Ull wechselweise dem oberen und dem unteren Schieberegister
SR1 und SR2 zugeführt und mit dem Takt T1 in das jeweilige Schieberegister eingelesen
werden. Zu diesem Zweck wird der Einlesetakt T1 über den Umschalter U21 wechselweise
dem Schieberegister 5R1 und dem Schieberegister SR2 zugeführt. Der Umschalter U21
wird dabei synchron mit dem Umschalter U11 vom Takt TU1 betätigt. Das vertauschte
Auslesen der Zeitelemente aus den Schieberegistern SR1 und SR2 erfolgt über die
Multiplexer MI und M2, die ausgangsseitig über den Umschalter U12 mit dem Umsetzer
D/A verbunden sind. Am Ausgang a2 steht dann die eingangsseitige analoge Information
in zeitvertauschter Form wieder an. Dæ Umschalter U12 wird wiederum synchron mit
dem Umschalter U22 für den Auslesetakt T2 geschaltet. Das Auslesen des Schieberegisters
SR1 erfolgt immer dann, wenn über den Umschalter U11 das Schieberegister SR2 gefüllt
wird, während der Multiplexer M2 den Auslesetakt T2 immer dann erhält, wenn über
den Umschalter U11 erneut das Schiebereigster SR1 gefüllt wird. Die pseudozufällige
Vertauschung der Zeitelemente beim Auslesen über die Multiplexer M1 und M2 erfolgt
in Abhängigkeit der vom Quasizufallsgenerator QZG über die Adressenleitungen AL
gelieferten Codeadressen, die im Adressenumwerter AU in für die Multiplexer geeignete
Steuersignale umgesetzt werden. Die Steuerung der Umsetzer und des Adressenumwerter
erfolgt mittels des Taktes T3. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt wrden
ist, wird der Auslesetakt T2 für die Zeit unterbrochen, in der über den
Umschalter
Uo ein Zusatzsignal in den ausgangsseitigen Signalfluß eingeblendet wird. Die empfangsseitige
Speichereinrichtung S nach Fig. 3 unterscheidet sich von der sendeseitigen lediglich
dadurch, daß, wie das in Fig. 3 angedeutet ist, die Takte T1 und T2 miteinander
vertauscht sind. Es versteht sich dabei von selbst, daß auf der Empfangsseite der
Umschalter Uo nicht auf der Ausgangsseite der Speichereinrichtung sondern auf der
Eingangsseite angeordnet ist.
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Beim Zeitelement-Vertauschschema nach Fig. 4 sind jeweils fünf Zeitelemente
1,2,3,4,5 bzw. 1',2',3',4',5' zu einem Informationsabschnitt ZA zusammengefaßt.
Die Vertauschung der Zeitelemente ist hier nun dadurch vorgenommen, daß die Informationsabschnitte
ZA jeweils invertiert werden.
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Eine hierfür geeignete Speichereinrichtung S ist in Fig. 5 dargestellt,
die, wie ein Vergleich mit Fig. 3 zeigt, mit einem erheblich geringeren Schaltungsaufwand
auskommt. Die Speichereinrichtung nach Fig. 5 arbeitet ebenfalls digital und weist
hierzu ein-und ausgangsseitig einen Umsetzer A/D bzw. D/A entsprechend [nD 7 auf.
Sie macht ferner von zwei sogenannten/Speichern Gebrauch, die in Verbindung mit
einer geeigneten Steuerung die gewünschte Invers ion automatisch liefern. Im folgenden
wird dieser Speichertyp als Ufilou-Speicher (first in - last out - Speicher) bezeichnet.
Die an der Anschlußklemme al zugeführten Informationen werden nach ihrer Umsetzung
in digitale Signale Über den eingangsseitigen Umschalter U17 wechselweise einem
der beiden "filon-Speicher zugeführt. Ein- und Ausgang haben bei diesen Speichen
einen gemeinsamen Anschluß. Der Einlesetakt T1 wird den "filo"-Speichern über den
Umschalter U21 wechselseitig im Rhythmus des Taktes TU1 zugeführt, der die beiden
Umschalter
U11 und U21 gemeinsam steuert. Auf der Ausgangsseite der beiden "filou-Speicher
werden die ausgespeicherten invertierten Informationsabschnitte über den Umsetzer
D/A am Ausgang a2 in analoger Form für ihre Übertragung zur Verfügung gestellt..
Der Auslesetakt T2 wird den beiden "filon-Speichern ebenfalls wechselweise über
den Umschalter U22 zugeführt. Die Umschalter U12 und U22 werden gemeinsam vom Takt
TU1 gesteuert. Der Takt T3 ist, wie beim Ausrührungsbeispiel nach Fig. 3, den Umsetzern
zugeordnet. Bei Anwendung der Speichereinrichtung S auf der Empfangsseite werden
auch hier lediglich die Takte T1 und T2 miteinander vertauscht.
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Sind die zu verschleiernden Signale digitale Signale, dann kann auf
die Umsetzer A/D und D/A in den Speichereinrichtungen verzichtet werden. Gleiches
gilt, wenn die Speicherung mit Ladungsspeicherketten analog durchgeführt wird.
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5 Patentansprüche 5 Figuren