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 criteria

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DE958933C
DE958933C DEA15927A DEA0015927A DE958933C DE 958933 C DE958933 C DE 958933C DE A15927 A DEA15927 A DE A15927A DE A0015927 A DEA0015927 A DE A0015927A DE 958933 C DE958933 C DE 958933C
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tilting
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statistically
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Dr-Ing Werner Liebknecht
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Alcatel Lucent Deutschland AG
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Standard Elektrik Lorenz AG
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    • G06F7/58Random or pseudo-random number generators
    • G06F7/588Random number generators, i.e. based on natural stochastic processes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/065Encryption by serially and continuously modifying data stream elements, e.g. stream cipher systems, RC4, SEAL or A5/3
    • H04L9/0656Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher
    • H04L9/0662Pseudorandom 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)

PatentanspkOche:Patent claims: i. Anordnung zur Erzeugung von Signalfolgen, deren Einzelsignale statistisch verteilt eines von zwei möglichen vorgegebenen Kriterien tragen, z. B. Impulsfolgen mit Impulsen positiver bzw. negativer Polarität, wie sie insbesondere zur Bildung von Nacbrichitenschlüs- sein, die ein Höchstmaß an Sicherheit gegen unbefugtes Entschlüsseln bieten sollen, benötigt werden, dadurch gekennzeichnet, daß ein normalerweise in Ruhe befindlicher elektrischer Kippscbwingungserzeuger (I) vorgesehen ist, dessen Frequenz im Schwingzu-i. Arrangement for generating signal sequences whose individual signals are statistically distributed wear one of two possible predetermined criteria, e.g. B. Pulse trains with pulses positive or negative polarity, as it is particularly important for the formation of which should offer the highest level of security against unauthorized decryption are, characterized in that a normally at rest electrical Tilting vibration generator (I) is provided, the frequency of which in the oscillation stand auf Grund der natürlichen Schwankungen der sie bestimmenden Größen, insbesondere der Kippschwelle des Kippschwingungserzeugers, statistisch variiert und der daher auf kurzzeitige Anstöße hin (Tastung .der Taste Ta) Schwingungszüge mit einer statistisch variierenden Zahl von Ekizelschwingungen liefert, daß ferner eine Kippanordnung mit zwei stabilen Lagen vorgesehen ist, an die diewas due to the natural fluctuations of the variables that determine them, in particular the tilting threshold of the tilting vibration generator, varied statistically and therefore, on short-term impulses (touching the Ta key) provides vibrations with a statistically varying number of Ekizel vibrations, that also a tilting arrangement with two stable Location is provided to which the ίο Schwingumgszüge angeschaltet werden, so daß sie unter deren Wirkung zwischen den beiden stabilen Lagen hin und her pendelt, um schließlich zufall'smäßig — je nachdem, ob der an-, gelegte Schwingungszug eine gerade.oder ungerade Zahl von Einzelschwingungen enthält — in einer ihrer beiden stabilen Lagen zu verharren, und' daß beim Erreichen der durch aufeinanderfolgende Anstöße hervorgerufenen Endlagen jeweils ein Impuls ausgelöst wird, der je nach der Endlage eines von zwei beliebigen, Kriterien (z. B. positive oder negative Polarität) trägt.ίο vibrating trains are switched on so that under their effect, it oscillates back and forth between the two stable positions to finally Randomly - depending on whether the applied oscillation train is an even or an odd one Contains number of single oscillations - to remain in one of its two stable positions, and 'that when the end positions caused by successive impacts are reached, a pulse is triggered each time, depending on the end position, one of two arbitrary criteria (e.g. positive or negative Polarity). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit einer Tastung gleichzeitig mehrere, vorzugsweise fünf oder sechs, Anordnungen nach Anspruch 1 eingeschaltet werden und mit einer Tastung daher gleichzeitig fünf bzw. sechs Endwerte »Plus« und »Minus« in zufallsmäßiger Verteilung ermittelt sind, d. h. ein vollständiges Fünfer- bzw. Sechserzeichen der Fernschreibtechnik.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that that with one keying several, preferably five or six, arrangements according to claim 1 switched on at the same time and therefore simultaneously five or six final values »plus« and with one keying "Minus" are determined in a random distribution, d. H. a full five or five Six characters of telex technology. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tästungsergebnisse in bekannten Lochstreifen der Fernschreibtechnik fixiert werden, mit denen· -datim Verschlüssekmgsgeräte automatisch gesteuert werden können.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the pruning results in known punched tapes of telex technology are fixed, with which · -datim locking devices can be controlled automatically. In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriftien Nr. 2406031, 2539014.
Considered publications:
U.S. Patent Nos. 2406031, 2539014.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 60$ 617/184 8.56 (609 809 2.57)© 60 $ 617/184 8.56 (609 809 2.57)
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GB (1) GB750090A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1115763B (en) * 1958-11-21 1961-10-26 Courtaulds Ltd Circuit arrangement for generating a pulse train with an approximately statistical distribution of the pulses
DE977457C (en) * 1958-11-24 1966-11-03 Telefunken Patent Arrangement for generating a pulse train with a statistically fluctuating pulse spacing
DE977938C (en) * 1961-02-02 1973-07-26 Tno Circuit arrangement for generating pulse trains with statistically distributed pulses

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1022637B (en) * 1954-12-01 1958-01-16 Olivetti & Co Spa Method for generating a character sequence with random distribution of characters, for encryption or statistical purposes
US3431430A (en) * 1964-11-18 1969-03-04 John Tambert Automatic electric control systems

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2406031A (en) * 1942-05-21 1946-08-20 Bell Telephone Labor Inc Telegraph ciphering key tape machine
US2539014A (en) * 1949-02-16 1951-01-23 Walter J Frantz Random digit generator

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2415093A (en) * 1945-08-03 1947-02-04 Harry L Gerwin Signal generator
US2612743A (en) * 1948-01-22 1952-10-07 Deering Milliken Res Trust Method and means for control of independently variable characteristics
GB665799A (en) * 1949-10-12 1952-01-30 British Telecomm Res Ltd Improvements in and relating to signal generators
US2637845A (en) * 1951-09-12 1953-05-05 Collins Radio Co Random signal generator

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2406031A (en) * 1942-05-21 1946-08-20 Bell Telephone Labor Inc Telegraph ciphering key tape machine
US2539014A (en) * 1949-02-16 1951-01-23 Walter J Frantz Random digit generator

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1115763B (en) * 1958-11-21 1961-10-26 Courtaulds Ltd Circuit arrangement for generating a pulse train with an approximately statistical distribution of the pulses
DE977457C (en) * 1958-11-24 1966-11-03 Telefunken Patent Arrangement for generating a pulse train with a statistically fluctuating pulse spacing
DE977938C (en) * 1961-02-02 1973-07-26 Tno Circuit arrangement for generating pulse trains with statistically distributed pulses

Also Published As

Publication number Publication date
BE518896A (en)
CH303841A (en) 1954-12-15
US2738498A (en) 1956-03-13
GB750090A (en) 1956-06-06
FR1073852A (en) 1954-09-29

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