DE958933C - Arrangement for generating signal sequences whose individual signals, statistically distributed, bear one of two possible, predetermined criteria - Google Patents
Arrangement for generating signal sequences whose individual signals, statistically distributed, bear one of two possible, predetermined criteriaInfo
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- H04L9/0662—Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher with particular pseudorandom sequence generator
Description
In der praktischen Statistik, z. B. für Stichprobenkontrollen bei der Massenfertigung und für die Zwecke der Verschlüsselung, werden in ständig steigendem Umfang Signalfolgen benötigt, deren: Eiimzelsignale unsystematisch, zufallstnäßig verteilt eines von· zwei möglichen vorgegebenen Kriterien tragen.In practical statistics, e.g. B. for random checks in mass production and For the purposes of encryption, signal sequences are required to an ever increasing extent, whose: egg-cell signals unsystematic, random carry one of two possible predetermined criteria.
Bisher wurden diese Folgen auf sehr umständL liehe und zeitraubende Weise meist von Hand: hergestellt, wobei insbesondere bei der Ableitung von Hand nur selten eine wirklich gute zufallsmäßige Verteilung zu erreichen war.Until now, these consequences were Liehe very umständ L and time-consuming way, mostly by hand made, was being rarely achieve a really good random even distribution especially in the derivation of hand.
Es wurde daher ein Verfahren entwickelt, das völlig automatisch derartige Signalfolgen herstellt und dabei in dem technischen Aufbau so einfach und' übersichtlich arbeitet, daß auch für Dauerbetrieb in der Praxis die zufallsmäßige Verteilung der abgeleiteten Folgen sichergestellt ist.A method was therefore developed that produces signal sequences of this type completely automatically and its technical structure is so simple and clear that it can also be used continuously In practice, the random distribution of the derived consequences is ensured.
Ein Ausführungsbeispiel· der Erfindung wird' im folgenden näher beschrieben.An exemplary embodiment of the invention is described in more detail below.
Der Gesamtaufbau laßt sich in zwei Teile gliedern. Teil ι stellt eine Anordnung zur Erzeugung unsystematischer, kurzer elektrischer Impulse dar, den Impul'ssender. Mit Hilfe dieser Impulse wird Teil 2, eineRöhrenkippanordnung mit zwei stabilen Endlagen, angestoßen.The overall structure can be divided into two parts. Part ι represents an arrangement for generating unsystematic, short electrical impulses, the impulse transmitter. With the help of these pulses part 2, a tube tilting arrangement with two stable ones End positions, triggered.
Im einzelnen ergibt sich nach· dem Ausführungsbeispiel die folgende Arbeitsweise: Beim Betätigen der Taste Ta wird von der Steuerspannung Ust der Kondensator CLl und über RL auch OL2 aufgeladen.In detail, the following mode of operation results from the exemplary embodiment: When the key Ta is actuated, the control voltage U st charges the capacitor C Ll and, via R L, also O L2 .
Erreicht die Spannung an CL2 die Zündspannung der Kippschwingröhre I, so wird! CL2 entladen. Die Röhre I erzeugt fortlaufend weiter Kippspannungsstöße, solange die Taste Ta geschlossen ist und S solange nach dem öffnen der Taste aus dem Kondensator CLl noch Energie nach CLz nachfließen kann.If the voltage at C L2 reaches the ignition voltage of the oscillating tube I, then! C L2 discharged. The tube I continues to generate breakover voltage surges as long as the key Ta is closed and S as long as energy can flow to C Lz from the capacitor C Ll after the key has been opened.
Wird die Taste Ta eine bestimmte Zeit t betätigt, so hängt die Anzahl der Kippspannungsstoße, die das Rohr I erzeugt, außer von der Zeit t noch von einer großen Zahl anderer B'estknmungsgrößen ab: von der Steuerspannung Usl, von CLv R-a> Rl> Ci 2, C\, Rk und vor allem von den gerade vorliegenden gesamten elektrischen Arbeitsbedingungen des Kippschwingrohres I. Aus dieser großen Zahl unsystematischer Veränderlichen' ergibt sich, daß bei wiederholter Betätigung von Ta auch bei konstanter Zeit t die Anzahl der erzeugtem Kippschwingungsstöße unsystematischen so Schwankungen unterworfen ist. In der praktischen Ausführung1 kommt noch hinzu, daß bei rhythmischer Betätigung der Taste Ta auch die Zeit t geringen Schwankungen, unterliegt, so daß damit eine weitere unsystematische Variable gegeben ist. Wird die Steuerspannung Usi dem Netz ohne Stabilisierung entnommen, so erhält man die normalen Netzspannungsschwankungen als unsystematische Veränderliche. Eine noch größere zufalls-, mäßige Schwankung bekommt man, wenn man den Ausgangspegel eines Rauschgenerators (Röbreni; rauschen) oder das Rauschen radioaktiver Zähl- \ rohrverstärker mit zur Steuerung verwendet.If the button Ta is pressed for a certain time t , the number of breakdown voltage surges that the pipe I generates depends not only on the time t but also on a large number of other parameters: on the control voltage U sl , on C Lv Ra>Rl> Ci 2 , C \, Rk and above all from the current total electrical working conditions of the tilting oscillating tube I. From this large number of unsystematic variables it follows that with repeated actuation of Ta, even at a constant time t, the number of oscillating vibrations generated is unsystematic so is subject to fluctuations. In practical embodiment 1 , there is also the fact that when the key Ta is pressed rhythmically, the time t is also subject to slight fluctuations, so that a further unsystematic variable is thus given. If the control voltage U si is taken from the network without stabilization, the normal network voltage fluctuations are obtained as unsystematic variables. You get an even bigger random, moderate fluctuation if you use the output level of a noise generator (Röbreni; rauschen) or the noise of radioactive counter \ tube amplifiers for control.
Wie die Versuche gezeigt haben, ist der damit bedingte große technische Aufwand nicht nötig, da er für die gesamte Anordnung keinerlei Verbesserung der Zufallsverteilung mit sich bringt. Die unsystematischen Schwankungen der übrigen Bestimmungsgrößen des Impulsgebers reichen) mit Sicherheit aus.As the tests have shown, the great technical effort involved is not necessary because it does not result in any improvement in the random distribution for the entire arrangement. the unsystematic fluctuations in the other determinants of the pulse generator are sufficient) Security off.
.40 Von dem Kippschwingrohr I wird über den Kopplungskondensator CK und dens Kopplungswiderstand1 R^ das Rohr II angestoßen, das zur Verstärkung der Spannungsstöß'e dient..40 From the tilting oscillating tube I, the tube II is pushed through the coupling capacitor C K and the coupling resistance 1 R ^ , which serves to amplify the voltage surges.
Von der Anode der Röhre II erfolgt der Anstoß der Kippanordnung, die mit den Röhren III und IV arbeitet. Dem Schaltungsaufbau entsprechend' ist von diesen Röhren immer ein Rohr durch negative Gittervorspannung verriegelt, während das andere geöffnet ist. Erfolgt auf beide Gitter symmetrisch ein Anstoß, so wind' dadurch das gesperrte Rohr geöffnet1 und das vorher geöffnete Rohr gesperrt. Wird bei Betätigung der Taste Ta demnach eine gerade Anzahl von Impulsen auf die Kippanordnung gegeben, so steht die Kippanordnung nach Ablauf der Impulse wieder in der Ausgangslage. Eine ungerade Anzahl von Impulsen bewirkt dagegen eine neue· Endlage.The tilting arrangement, which works with the tubes III and IV, is triggered from the anode of the tube II. According to the circuit structure, one of these tubes is always locked by negative grid biasing while the other is open. If an impact occurs symmetrically on both grids, the blocked pipe is opened 1 and the previously opened pipe is blocked. If, accordingly, an even number of pulses is given to the tilting arrangement when the button Ta is pressed, the tilting arrangement is again in its initial position after the pulses have elapsed. An uneven number of pulses, on the other hand, causes a new end position.
In Verbindung mit dem Anstoß durch den Impulssender arbeitet die Kippanordnung wie eine Art »elektrischer Würfel«, der sehr rasch zwischen seinen beiden Endlagen hin und her pendelt und' schließlich je nach Anzahl· der Anstoßimpulse auf »gerade« oder »ungerade« liegenbleibt.In conjunction with the impulse from the pulse transmitter, the tilting arrangement works like a Kind of "electric cube" that swings back and forth very quickly between its two end positions and ' finally, depending on the number of trigger impulses, remains on "even" or "odd".
Je nach Lage der Kippanordnung legt das im Anodenkreis der Röhren III und IV liegende Anzeigerelais R seinen Kontakt auf »Plus« oder »Minus«.Depending on the location of the tilt assembly which is in the anode circuit of the tubes III and IV display relay R puts his contact "Plus" or "Minus".
Wird die Taste Ta durch irgendeine technische Steueranordnung systematisch betätigt, so erhält man, bedingt durch die unsystematischen Streuungen des Itnpulssenders, eine unsystematische, zufalisverteilte Folge von »Plus«- und »Minus«- Werten.If the key Ta is systematically actuated by some technical control arrangement, one obtains an unsystematic, randomly distributed sequence of "plus" and "minus" values due to the unsystematic scatter of the pulse transmitter.
Es ist nur eine Aufgabe der normalen Schaltungstechnik, von der Taste Ta gleichzeitig fünf oder sechs oder eine beliebige Anzahl der »elektrischen Würfel« gleichzeitig zu betätigen, um auf diese Weise mit einer Tastenbetätigung z. B. ein vollständiges Fünfer- oder Sechserzeichen der Fernschreibtechnik, d. h. eine Zahl oder einen Buchstaben, festzulegen.It is only a task of normal circuit technology to simultaneously actuate five or six or any number of the "electrical cubes" from the Ta key. B. a full five or six characters of the telex, ie a number or a letter to set.
Sinngemäß wird ein vollständiges Fünfer- oder Sechserzeichen auch durch fünf bzw. sechs Würfelungen mit einem Würfel nacheinander bestimmt.A complete five or six character is also made by rolling five or six dice determined with a dice one after the other.
Da die elektrischen Röhrenkreise nur eine sehr geringe Trägheit besitzen, ist die Arbeitsgeschwindigkeit im wesentlichen nur durch die Trägheit des Anzeigerelais R begrenzt, soweit das Würfelergebnis nicht durch trägherfeslosere Anzeigeorgane, wie Glimmlampen usw., angezeigt wird.Since the electrical tube circuits have only a very low inertia, the operating speed is essentially only limited by the inertia of the display relay R , as long as the result of the dice is not displayed by more inert display elements such as glow lamps, etc.
Bei Versuchen konnten bis zu 500 Würfelungen, je Sekunde durchgeführt werden. Das entspricht im Fünferkode einer Leistung von 100 Buchstaben bzw. Ziffern je Sekundte.In tests, up to 500 dice could be per second. In the five-digit code, this corresponds to 100 letters or digits per second.
Für die technische Ausführung und die Arbeitsweise des elektrischen Würfels ist es ohne Bedeutung, ob für die elektrische Impulserzeugung Ionenröhren-Kippanordnungen oder entsprechende Elektronenröhrenischaltungen verwendet werden. Desgleichen ist es ohne Einfluß auf die Arbeits- i°° weise, ob das Kippgerät im elektrischen Würfel aus zwei sich gegenseitig sperrenden Elektronenröhren aufgebaut ist oder nur aus einer oder mehreren Ionenröhren.For the technical design and the functioning of the electric cube, it is of no importance whether for the generation of electrical impulses ion tube tilting arrangements or equivalent Electron tube circuits can be used. Likewise, it has no influence on the working i °° wise whether the tilting device in the electric cube consists of two mutually blocking electron tubes is built up or only from one or more ion tubes.
Die mit dem elektrischen Würfel abgeleiteten t°5 Signalfolgen können in vielfacher Weise verwendet werden: zur Bildung von Zahlentafeln für statistische Untersuchungen, zur Bildung von Ziffernbzw.. Buchstabengruppen' zum Zwecke der Hamdver;schlüsse'liung, als Fünferzeichen in Lochstreifen !gestanzt zur automatischen Verschlüsselung usw.The t ° 5 derived with the electric cube Signal sequences can be used in many ways: to form number tables for statistical Investigations on the formation of groups of digits or letters for the purpose of Hamdver; schlüssel'liung, as five characters in punched tape! punched for automatic encryption etc.
Claims (3)
USA.-Patentschriftien Nr. 2406031, 2539014.Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2406031, 2539014.
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