DEH0017524MA - - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

Tag der Anmeldung: 27. August 1953 Bekanntgemacht am 6. Oktober 1955

DEUTSCHES PATENTAMT

Die meisten bekannten Verschlüsselungsgeräte, die eine unregelmäßige Zeichenverschiebung herbeizuführen gestatten, sind so gebaut, daß sie eine sich selbständig entwickelnde Umstellfolge erzeugen, die durch entsprechende Einstellung eines zweiten gleichen Gerätes rekonstruierbar ist. Dies ist notwendig, um dem Empfänger der Meldung die Möglichkeit zu geben, die der Verschlüsselung zugrunde gelegte Umstellfolge zur Entschlüsselung des Codetextes zu rekonstruieren.

Im Grunde genommen handelt es sich dabei um Geräte, die eine beliebig lange, im voraus mathematisch festgelegte Schriftzeichenfolge erzeugen, wobei es dann den Partnern genügt zu wissen, wie die Geräte eingestellt sind und wie die Ausgangslage beschaffen ist.

Die erwähnten bekannten Geräte haben, bedingt durch ihren Aufbau, den gemeinsamen Nachteil, daß sie durch diese verschlüsselten Texte in vielen Fällen mittels moderner elektronischer Rechenmaschinen in relativ kurzer Zeit entschlüsselt werden können. Diese Tatsache ergibt sich zwanglaufig daraus, daß alle diese Geräte eine mathematische Entwicklung durchführen, die durch Kenntnis von Elementen derselben teilweise rekonstruierbar ist. Sie sind somit im weiteren Sinne keine Verschlüsselungs-, sondern lediglich Verschleierungsgeräte. Eine

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vollkommen sichere Verschlüsselung kann nur dadurch herbeigeführt werden, daß die Umstellung der einzelnen Schriftzeichen bzw. deren Ersatz durch andere völlig willkürlich erfolgt. Ein Anwendungsbeispiel dieser willkürlichen I'Ystsetzung von Umstell- oder Schritt folgen stellt i''.r bekannte Spielwürfel dar. Da die Reihenfolge der so festgelegten Umstellungen nicht zwangläulig vorbestimmt ist, läßt sie sich auch niclu durch Kenntnis der Ausgangslage rekonstruiei'en. Man wird deshalb im Nachrichtenwesen Schlüsseltabclleii aufstellen, die auf Grund willkürlicher Umstellung geschrieben oder gedruckt werden und diese den Partnern zur Verfügung stellen. Dabei ist aber der große Nachteil in Kauf zu nehmen, daß die Partner jeweils die komplette Tabelle besitzen müssen.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur willkürlichen Umstellung von Zeichenelementen für Verschlüsselungsgeräte, welche die Möglichkeit bietet,

so verhältnismäßig rasch Schlüsseltexttabellen aufzustellen bzw. Schlüssellochstreifen zu stanzen, wobei der Uinstellanordnung Zufälligkeiten zugrunde liegen. In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungslieispiele der Erfindung dargestellt.

as Fig. I ist eine scheinatische Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eines Veischlüsselungsgerätes nach der Erfindung;

Fig. 2 und J₁ zeigen zwei abgeänderte Ausfühnmgsbeispielc im Schnitt ;

Fig. -j und 5 sind schaubildliche Darstellungen von Einzelteilen zweier weiterer abgeänderter Ausführungsbeispiele;

Fig. (> ist eine schematischc Darstellung im Längsschnitt eines weiteren Ausführungsbeispieles, und

l'"'g^r- 7 i-^st ein Ouerschnitt von Fig. 6.

ICs bezeichnet, im Ausführungsbeispiel nach Flg. i, die ßezugsziffer ι ein kreisförmig gebogenes Rohr, das einem hin und her verschiebbaren Kolben als Zylinder dient und deshalb in der nachfolgenden

/\o Besehreibung als Zylinder bezeichnet wird. Am oberen Ende trägt der Zylinder I einen Trichter 3, der einen Teil einer Zylinderwandung mit waagerechter Achse darstellt. Die zum Zylinder führende Öffnung des Trichters ist mit 3¹ bezeichnet. Ein Kolben 2 ist über eine bogenförmige Stange 4 mit einem Ann 5 starr verbunden, der um eine Achse 6 schwenkbar ist, die mit dem Krümmungsmittelpunkt des Zylinders 1 zusammenfällt. Es kann hier erwähnt werden, daß man sich die Zeichnungsebene in Fig. 1 senkrecht vorstellen soll. Eine Feder 7 greift an den Arm 5, um den entriegelten Kolben 2 im Zylinder 1 bis zur Öffnung;!¹ hineinzudrücken.

Oberhalb des Trichters 3 dreht sich um die Achse 8 im Sinne des Pfeiles A eine flache Trommel 9, deren unterer 'feil von dem Trichter 3 konzentrisch umschlossen ist. Die Trommel 9 enthält mehrere sektorähnliche Hohlräume, von denen zwei dargestellt und mit 10 bzw. 11 bezeichnet sind. Diese Hohlräume besitzen je zwei Öffnungen to¹, io² bzw. 11¹, 11² am Umfang der Trommel. Jeder Hohlraum enthält eine Anzahl von Kugeln, beispielsweise zehn Kugeln, die durch die Offnungen des Hohlraumes hinein- und herausgleiten können. Während der Drehung der Trommel kommen die Öffnungen io¹, io², 11¹ und 11² der Reihe nach mit der Trichteröffnung 3¹ in Verbindung, so daß Kugeln aus dem Hohlraum in den Zylinder 1 oberhalb des Kolbens 2 eintreten können.

Jedesmal, wenn eine solche Verbindung besteht, wird der Kolben 2 durch einen Steuerhebel 13, der über eine mit dem Arm 5 fest verbundene Kurvenscheibe 12 bewegt wird, in seiner niedrigsten Lage festgehalten.

Zu bemerken ist nun, daß die Trichteröffnung 3¹ kalibriert ist, daß die meisten Kugeln eines Hohlraumes durch die Öffnung 3¹ ohne weiteres herabgleiten können, während eine oder mehrere der Kugeln des Hohlraumes so groß gewählt sind, daß sie durch die Öffnung 3¹ nicht hindurchgehen können. l£s werden somit Kugeln so lange aus dem Hohlraum in den Zylinder 1 eintreten, bis eine größer kalibrierte Kugel an die Öffnung 3¹ gelangt und letztere sperrt. Die Trommel 9, die sich vorzugsweise schrittweise dreht, jedoch aber auch ununterbrochen bewegt werden kann, dreht sich nach einer kurzen Zeitspanne weiter. In demselben Augenblick wird der Kolben 2 freigegeben und bewegt sich unter der Wirkung der Feder 7 wieder nach oben, bis er dadurch angehalten wird, daß die im Zylinder befindlichen Kugeln nicht mehr nach oben bewegt werden können, was dann eintritt, wenn die oberste Kugel gegen den Umfang der Trommel 9 gedrückt wird. Die Endlage des Kolbens wird somit durch die Anzahl der oberhalb des Kolbens im Zylinder 1 befindlichen Kugeln festgelegt.

Durch ein an der Seite der scktorförmigen Kurvenscheibe 12 vorgesehenes Fenster 14 kann eine dieser Kolbenlage entsprechende Ziffer einer am Sektor 12 vorgesehenen Zifferreihe abgelesen werden, oder es kann auch die entsprechende Ziffer einer am Umfang des Sektors vorgesehenen Typenreihe 15 auf einen Papierstreifen 16 mit Hilfe eines Druckhammers 17 abgedruckt werden, indem der Druckhammer durch eine Öffnung 18 einer den Umfang des Sektors überdeckenden Platte 19 auf die gerade gegenüber dieser Öffnung befindliche Type schlägt.

Sobald während der fortgesetzten Drehung der Trommel 9 die hintere Öffnung des Hohlraumes, im dargestellten Falle die Öffnung 11² des Hohlraumes 11, gerade oberhalb der Trichteröffnung 3¹ zu stellen kommt, wird durch die Wirkung der Feder 7 das Drehkolbensystem im Uhrzeigersinn bewegt, so daß alle oberhalb des Kolbens im Zylinder 1 eingefallenen Kugeln wieder in den Hohlraum zurückgedrängt werden, worauf das Gerät sich wieder in der Ausgangslage befindet.

Wenn die nächstfolgende Öffnung eines Hohlraumes, und zwar im dargestellten Beispiel die Öffnung io¹ des Hohlraumes 10, über die Trichteröffnung 3¹ gelangt, spielt sich der gleiche Vorgang, wie oben beschrieben, aufs neue ab. Es ist verständlich, daß durch das Drehen der Trommel 9 die Kugeln sich jeweils mischen können und so durch reine Zufälligkeit mehr oder weniger Kugeln in den Zylinder r eintreten.

In Fig. 2 ist eine Abänderung der oben beschriebenen Ausführungsform veranschaulicht, bei welcher die

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Kugeln nicht unterschiedlich kalibriert sind. Hierbei wird ein Magnet 20 am oberen Ende des Zylinders 1 derart angeordnet, daß er eine Kugel aus magnetischem Material anziehen kann, wenn sie in den Zylinder eintritt. Es ist jedoch nur eine oder einige Kugeln magnetisch, während die meisten Kugeln aus nichtmagnetischem Material bestehen. Diese Ausführung wirkt ähnlich wie die bereits beschriebene, denn beim Eintreffen einer magnetischen Kugel bei 3¹ wird das weitere Eintreten von Kugeln in den Zylinder verhindert.

Eine dritte Ausführungsart, nach Fig. 3, weist in der Nähe von 3 ^x eine Kontaktanordnung auf, wobei die Kugeln aus Isoliermaterial bestehen und die gekennzeichneten Kugeln aus leitendem Material. Sobald eine dieser leitenden Kugeln bei 3¹ sich vorbeibewegt, wird durch ein elektrisches System der Abdruck einer der Nummern ausgelöst. Es wird hier angenommen, daß der Kolben 2 sich in der Ruhelage oben befindet und durch die Schwerkraft der eintretenden Kugeln verschoben wird. Durch ein Steuersystem wird am Schluß einer Periode der Kolben wieder aufwärts bewegt, um die Kugeln in den Drehkörper zurückzustoßen. In diesem Falle ist es nicht notwendig, daß das Eintreten weiterer Kugeln nach der kontaktgebenden Kugel verhindert wird. Sofern dafür gesorgt ist, daß der Abdruck der Nummer sehr rasch erfolgt, hat das weitere Eintreten und das dadurch bedingte weitere Verdrehen des Sektors 12 keinen Einfluß auf die Zufälligkeit der jeweiligen Einstellung des Sektors beim Abdruck.

Im allgemeinen kommt es also darauf an, daß sich eine Anzahl Kugeln im Hohlraum befindet und daß darunter besonders gekennzeichnete Kugeln in wenigen Exemplaren vorliegen, wobei die Kennzeichnung dergestalt ist, daß die Kugeln beim Vorbeigehen am Punkt 3¹ genau identifiziert werden können und sie dadurch die Vorrichtung auf irgendeine Weise eindeutig beeinflussen. Es ist dabei hauptsächlich Wert darauf zu legen, daß die Unterscheidungsmerkmale der gekennzeichneten und der neutralen Kugeln derart sind, daß sie wohl für die Auslösung der Apparatur bzw. des Abdruckes eindeutig unterschieden werden können, daß aber die Kennzeichnung der spezifischen Kugeln keinerlei Einfluß auf die Mischung während der Drehung der Trommel haben soll, um eine möglichst hohe Zufallswahrscheinlichkeit zu erreichen.

Nach Fig. 4 können verschiedene solche kompletten Auswahlvorrichtungen 12 nebeneinander angeordnet werden, die unabhängig voneinander arbeiten und lediglich gemeinsam angetrieben werden.

Nach Fig. 5 kann der Sektor 12 mit Stiften 24 versehen sein, die einen Streifen 25, der einen sich jeweils gegen den Sektor 12 hin bewegenden Block 26 durchläuft, nach einem Lochsystem stanzen.

Eine auf demselben Grundgedanken beruhende Abänderung dient zur ausschließlichen Herstellung von Fünfer-Lochstreifen und wird nachstehend an Hand von Fig. 6 erläutert.

Die Fallkörper bestehen aus zylindrischen Stäben 27 einheitlicher Länge. Die Drehtrommel 9 ist länglich, so daß die Stäbe axial darin liegen. Der Kolben 2 läßt in der untersten Stellung nur insgesamt fünf Stäbe einfallen. Die wenigen Sonderstäbe zeichnen sich durch größere Länge aus und sind mindestens in fünf Exemplaren vorhanden. Im Meßzylinder 1, der seitlich offen ist, sind somit nach dem Einfallen der Stäbe stets deren fünf vorhanden: 0 bis max. 5 »normale«, die restlichen »besondere«, d. h. längere Stäbe.

Ein Stößel 28 stößt die eingefallenen Stäbe (nach rechts in der Zeichnung) gegen fünf Stanzstempel 29, die von Federn 30 (nach links) gehalten werden. Im Schlitz 31 wird schrittweise ein Papierstreifen vorgeschoben. Wenn der Stößel 28 nun nach rechts läuft, dann werden die Stempel 29 vor den langen Stäben den Streifen lochen, die vor den normalen Stäben liegenden jedoch nicht. Der Stößel 28 fährt hierauf zurück, und der Kolben 2 schiebt die Stäbe wieder in die Drehtrommel zurück.

Falls bei den mit Kugeln arbeitenden Ausführungsbeispielen der erfindungsgemäßen Vorrichtung an Stelle von Zahlen Alphabetzeichen zur Umstellung verwendet werden, so sind entsprechend mehr Kugeln einzufüllen, insgesamt jeweils pro Kammer 25 bzw. Kugeln.

Bei sämtlichen Ausführungsbeispielen können Einrichtungen getroffen sein, um die Trommel in Schwingungen versetzen zu können oder zwangläufig zu erschüttern, um eine verbesserte Mischung der Kugeln oder sonstigen Fallkörper zu erreichen.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE:

   1. Vorrichtung zur willkürlichen Umstellung von Zeichenelementen für Verschlüsselungsgeräte, bestehend aus einem sich bewegenden Behälter, der Fallkörper enthält, welche durch Öffnungen in den Meßraum einer Meßeinrichtung fallen können, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil der Fallkörper von den übrigen unterschiedlich ausgebildet und Steuerteile vorgesehen sind, welche nach dem Eintreffen solcher unterschiedlichen Fallkörper im Meßraum die Auslösung der Meßeinrichtung bewirken, derart, daß die Anzahl der in den Meßraum gelangten gewöhnlichen Fallkörper gemessen und das jeweilige Meßergebnis registriert wird.

   2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter aus einer drehbar gelagerten Trommel besteht, die getrennte Hohlräume zur Aufnahme von Fallkörpern enthält und zu diesen Hohlräumen führende Öffnungen am Umfang aufweist.

   3. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der um eine waagerechte Achse drehbaren Trommel ein zur Aufnahme der Fallkörper dienender Zylinder mit einem darin hin und her verschiebbaren Kolben angeordnet ist und daß der Zylinder ein oberes offenes Ende der Trommel zukehrt, das zum Eintritt der Fallkörper in den Zylinder dient.

   4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben zur Betätigung der Meßeinrichtung dient.

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   5· Vorrichtung nach Anspruch ι, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllkörper aus Kugeln bestehen und daß die unterschiedlichen Füllkörper größer und die übrigen kleiner kalibriert sind als die Eintrittsöftnung des Zylinders.

   (). Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Füllkörper aus magnetischem und die übrigen aus unmagnetischem Material hergestellt sind und daß in der Nähe der Eintrittsöffnung des Zylinders ein Magnet zur Sperrung des Eintritts der magnetischen Körper vorgesehen ist.

   7. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die unterschiedlichen Füllkörper elektrisch leitend, die übrigen nichtleitend sind und daß in der Nähe der Eintrittsöffnung des Zylinders eine elektrische Kontaktanordnung vorgesehen ist.

   8. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Fallkörper aus in der Achsenrichtung der Trommel verlaufenden Stangen verschiedener Länge bestehen und daß eine Auswahleinrichtung vorgesehen ist, um gewisse dieser Stangen zu betätigen und die übrigen unbetätigt zu lassen.

   9. Vorrichtung nach irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Einrichtungen vorgesehen sind, welche den Fallkörperbehälter in Erschütterungen versetzen oder zwangläufig in Erschütterung halten.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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