FR2475325A1 - Procede pour le codage et le decodage de messages - Google Patents
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Abstract
PROCEDE POUR LE CODAGE ET LE DECODAGE DE MESSAGES A L'AIDE D'UNE CLEF DE JOUR ET D'UNE CLEF DE MESSAGE CHOISIE DE MANIERE ARBITRAIRE, QUI EST TRANSMISE PREALABLEMENT AU MESSAGE. LORSQU'ON UTILISE PLUSIEURS CLEFS DE JOUR, IL FAUT QUE, DANS LE POSTE RECEPTEUR, LA CLEF DE JOUR CORRECTE SOIT SELECTIONNEE. SUIVANT LE PROCEDE CONFORME A L'INVENTION, AVANT LE TRANSFERT PROPREMENT DIT DU MESSAGE, ON CODE UNE SUCCESSION D'UNE PARTIE II DE LA CLEF DE MESSAGE ET D'UN CERTAIN NOMBRE DE SIGNES DE CONTROLE QUI EN SONT DERIVES EN UTILISANT LA CLEF DE JOUR ET UNE AUTRE PARTIE I DE LA CLEF DE MESSAGE. DANS LE POSTE RECEPTEUR, LE DECODAGE S'EFFECTUE ENSUITE A L'AIDE D'UNE CLEF DE JOUR CHOISIE DANS UN GROUPE DE CLEFS DE JOUR ET DE L'AUTRE PARTIE I DE LA CLEF DE MESSAGE. UN CIRCUIT D'ESSAI VERIFIE SI LES SIGNES DE CONTROLE DECODES CORRESPONDENT AUX SIGNES DE CONTROLE DERIVES DANS LE POSTE RECEPTEUR DE LA PARTIE DECODEE II DE LA CLEF DE MESSAGE. UN RESULTAT D'ESSAI POSITIF INDIQUE QUE LA CLEF DE JOUR SOUHAITEE A ETE TROUVEE. APPLICATION : UTILISATION POUR LE TRANSFERT CRYPTOGRAPHIQUE DE MESSAGES.
Description
2475325'
Procédé pour le codage et le décodage de messages.
La présente invention concerne un procédé pour le codage et le décodage de messages, suivant lequel, dans un poste émetteur, des impulsions de message en clair et
des impulsions codées sont mélangées pour former un mes-
sage codé et, dans un poste récepteur, les impulsions de message codé et des impulsions de code identiques sont mélangées en vue de former des impulsions de message en clair, les impulsions codées étant produites dans le poste émetteur et dans le poste récepteur par un générateur de
code dont l'état initial détermine la succession des im-
pulsions codées, le nombre d'états initiaux possibles étant très grand et l'état initial étant déterminé dans le poste émetteur et dans le poste récepteur, par une première information d'état, qualifiée de clef de base, stockée dans le poste émetteur et dans le poste récepteur et par une deuxième information d'état, qualifiée de clef de message, qui est choisie de manière arbitraire dans un
des postes et est transférée vers l'autre poste.
Un tel procédé est décrit dans le brevet des Etats-
Unis d'Amérique NO 3. 291. 908.
Dans des réseaux de communication dans lesquels, pour
garder le secret des messages, on utilise le procédé men-
tionné plus haut, il est souvent nécessaire d'utiliser un certain nombre de clefs de base, par exemple pour pouvoir classer les postes par groupes comportant chacun une clef de base propre ou pour pouvoir classifier les messages par
groupes comportant chacun une clef de base propre. Le nom-
bre de clefs de base qui, pour des raisons évidentes, sont
aussi appelées clefs de jour, peut tre de quelques di-
zaines. Les clefs de jour sont habituellement stockées dans
des compartiments de mémoire protégés de l'appareil à co-
der et sous ce rapport, l'expression "compartimentation
pour clefs" a été introduite.
L'utilisation d'une multiplicité de clefs de jour exige dans un poste récepteur le réglage de la clef de jour correcte qui peut dépendre du poste de contrepartie
et/ou de la nature du message. Ce réglage s'effectue jus-
qu'à présent à la main, ce qui exige l'intervention d'un
préposé, et est aussi sujet à des erreurs.
L'invention vise à procurer un procédé du type indiqué selon lequel la clef de jour correcte ( clef de base) soit
automatiquement réglée dans le poste récepteur.
Le procédé conforme à l'invention est caractérisé en ce que, pour le cas o plusieurs clefs de base possibles sont stockées, dans le poste émetteur et dans le poste récepteur, avant le traitement des impulsions de message, une première partie d'une clef de message est combinée à une clef de base choisie pour déterminer un état initial
du générateur de code et, dans le poste émetteur, les im-
pulsions de clef de message en clair représentant une suc-
cession d'une deuxième partie de la clef de message et
d'un certain nombre de signes de contrôle qui en sont dé-
rivés sont mélangées aux impulsions de code en vue de l'ob-
tention d'une clef de message codé et, dans le poste récep-
teur, les impulsions de clef de message codé sont mélangées aux impulsions de code et cette dernière opération est répétée chaque fois au départ d'une autre clef de base jusqu'à l'obtention, comme résultat du mélange, d'une
succession d'une deuxième partie décodée de la clef de mes-
sage et d'un certain nombre de signes de contr8le décodés, qui correspondent aux signes de contr8le dérivés, dans le poste récepteur, de la deuxième partie décodée de la clef de message, à la suite de quoi l'état initial correct du générateur de code, qui est exigé pour le décodage de la manière correcte des impulsions de message codé, peut Otre
déterminé dans le poste récepteur par la clef de base choi-
sie en dernibr lieu et par la combinaison de la première
et de la deuxième partie de la clef de message.
L'invention sera expliquée ci-après plus en détail avec référence au dessin qui est un schéma synoptique d'un système comportant un poste émetteur et un poste récepteur
permettant d'éxécuter le procédé de l'invention.
La figure 1 illustre un poste émetteur S et un poste récepteur R d'un systeme servant à transférer des messages avec conservation du secret, dans la mesure nécessaire
pour l'explication du procédé conforme à l'invention.
Il convient de noter que le procédé conforme à l'in-
vention sert exclusivement à rendre possible la détection dans le poste récepteur de la clef de jour correcte. Le
codage et le décodage ultérieurs des impulsions de mes-
sage peuvent s'effectuer de la manière décrite dans le brevet des EtatsUnis d'Amérique N13.291.908. Le poste récepteur S et le poste émetteur R ne sont représentés qu'avec les détails suffisants pour l'explication du procédé conforme à l'invention. La configuration pour le
codage et le décodage des impulsions de message n'est in-
diquée que de manière symbolique.
Le poste émetteur S comporte un dispositif émetteur 1 pour des textes en clair, par exemple un téléscripteur; le poste récepteur R comporte un dispositif récepteur 2
pour du texte en clair, par exemple aussi un téléscrip-
teur. Des messages qui sont transmis du poste émetteur S vers le poste récepteur R par le canal de transmission 3
sont codés dans le poste émetteur par mélange des im-
pulsions de message avec une série d'impulsions de code
dans un dispositif mélangeur 4. Dans le dispositif récep-
teur, les impulsions de message codé sont mélangées avec
une série identique d'impulsions de code dans un disposi-
tif mélangeur 5. La série d'impulsions de code, qui a un caractère aléatoire, est produite dans le poste émetteur
par un-générateur d'impulsions de code 6 et dans le pos-
te récepteur, par le générateur d'impulsions de code 7 identique. Le résultat est une série d'inpulsions de message en clair à la sortie du dispositif mélangeur 5 lorsque les générateurs d'impulsions 6 et 7 fournissent
effectivement des séries identiques d'impulsions de code.
Une série d'impulsions de code est déterminée par l'état initial du générateur d'impulsions de code dont le nombre d'états initiaux est très grand par rapport à 10
puissance 10 (101).
L'etat initial du générateur d'impulsions 6 est dé-
terminé par une clef de jour et une clef de message. La
clef de message est fournie par un générateur aléatoire 8.
La clef de jour est stockée dans une mémoire protégée 9.
La clef de message est transmise par le canal de trans-
mission 3 au poste récepteur. Dans le poste récepteur, la
clef de jour est stockée dans une mémoire protégée 10. L'é-
tat initial du générateur d'impulsions 7 peut donc tre déterminé par la clef de jour de la mémoire 10 et de la clef de message reçue. Le secret de la transmission du message se trouve ici dans l'état initial du générateur d'impulsions. L'information concernant l'état initial est obtenue par mélange de la clef de jour avec la clef de
message dans les dispositifs mélangeurs 11 et 12.
Les constructions des dispositifs mélangeurs 4, 5, il et 12 et des générateurs d'impulsions 6 et 7 ainsi que du générateur aléatoire 8 sont déjà connues, par exemple
comme décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique.
NO 3. 291.908.
On examinera maintenant le cas de l'utilisation d'un certain nombre de clefs de jour, dans lequel le poste récepteur doit effectuer une sélection dans un groupe de clefs de jour. Les clefs de jour sont stockées dans des compartiments des mémoires 9 et 10 et peuvent en être extraites par appel. Dans le poste émetteur S, une clef de jour déterminée est sélectionnée. On admet que dans le poste récepteur R, cette clef de jour est stockée dans un des compartiments de la mémoire 10. On ne suppose aucune connaissance à priori du compartiment dans lequel cette
clef de jour se trouve.
La clef de message est produite par le générateur aléatoire 8. On suit maintenant un procédé déterminé qui doit rendre possible la détermination automatique de la
clef de jour dans le poste récepteur.
La clef de message, qui est formée, par-exemple, de
signes (caractères), est divisée en une première par-
tie I de 5 signes et en une deuxième partie Il de 5 si-
gnes. La-clef de message est stockée dans une mémoire à circulation 13. La partie I de la clef de message est
aussi stockée dans une mémoire 14.
La partie I de la clef de message est mélangée à la clef de jour dans le dispositif mélangeur 11. Le résultat
du mélange détermine l'état initial du générateur d'im-
pulsions de code 6. De plus, la partie I de la clef de message est transmise par le canal de transmission 3 à
la mémoire 15 du poste, récepteur, les circuits de com-
mutation 16 et 17 étant, à cet effet réglés en position
(1). Pour augmenter la fiabilité et pour indiquer le dé-
marrage d'un nouveau message, ce transfert peut être ré-
pété plusieurs fois, par exemple cinq fois, et à cet
effet, la mémoire 13 est pourvue d'un conducteur de retour.
Après le transfert de la partie I de la clef de mes-
sage, une succession de répétitions de la partie II de
la clef de message est codée par mélange avec les impul-
sions de code du générateur d'impulsions 6 dont l'état initial est déterminé par la clef de jour et la partie I de la clef de message. La partie II de la clef de message
est fournie plusieurs fois, par exemple cinq fois, au dis-
positif mélangeur 4 et à cet effet, le circuit de commu-
tation 18 est réglé en position (2). Le résultat du mé-
lange est une clef de message codé formée d'une succession codée de cinq répétitions de la partie II de la clef de message en clair. Cette clef de message codé est transmise par le canal de transmission 3 à la mémoire t9 du poste récepteur et à cet effet les circuits de commutation 16 et
17 sont réglés en position (2).
Dans le poste récepteur, la clef de jour d'un compar-
timent quelconque de la mémoire 10 est mélangée à la partie
I de la clef de message dans le dispositif mélangeur 12.
Le résultat du mélange détermine l'état initial du géné-
rateur d'impulsions de code 7.
La clef de message, codé qui est stockée dans la mé-
moire 19, est décodée par mélange avec les impulsions de code du générateur d'impulsions 7. A cet effet, la clef de message codé est fournie au dispositif mélangeur 5, le
circuit de commutation 20 étant réglé en position (1).
Le résultat du mélange est fourni au circuit d'essai 21 et à cet effet le circuit de commutation 22 est réglé en
position (1).
La clef de message codé est constituée d'une succes-
sion codée de cinq répétitions de la partie II de la clef de message, donc de 5 x 5 soit 25 signes. Le circuit d'essai 21 recherche si les 25 signes codés forment cinq
groupes égaux de 5 signes, compte tenu d'un certain ris-
que d'erreurs de transmission. A cet effet, on recherche si le premier bit de chaque signe correspond aux premiers
bits de tous les autres signes. Cette opération est ré-
pétée pour le deuxième bit et pour les bits suivants de
chaque signe. Lorsque le nombre de concordances est infé-
rieur à une valeur de seuil réglée, l'essai s'avère né-
gatif et, dans l'autre cas, il s'avère positif.
Lorsque l'essai effectué par le circuit d'essai 21 s'avère négatif, la clef de jour d'un autre compartiment
de la mémoire 10 est sélectionnée sous la commande du cir-
cuit d'essai 21. De plus, sous la commande du circuit d'essai 21, la clef de message codé de la mémoire 19 est à nouveau fournie au dispositif mélangeur 5. S'il s'avère que l'essai est à nouveau négatif, un autre compartiment de la mémoire 10 est sélectionné et les-opérations qui précèdent sont répétées jusqu'à ce que l'essai s'avère positif. La clef de jour recherchée est alors la clef de
jour du compartiment de la mémoire 10 qui a été sélection-
née en dernier lieu.
Lorsqu'un essai s'est avéré positif, la partie Il de la clef de message peut 9tre fournie par la liaison en
traits pointillés du circuit d'essai 21 à la mémoire 15.
L'état initial du générateur d'impulsions 7 peut alors
être déterminé par mélange de la clef de jour sélection-
née en dernier lieu avec la clef de message compléte. De
plus, le poste récepteur peut être amené dans l'état pré-
vu pour le décodage des impulsions de message dans le-
quel le circuit de commutation 17 est réglé en position (3) et les circuits de commutation 20 et 22 sont réglés
en position (2).
Dans le poste émetteur, après l'émission de la clef de message codé, la partie Il de la clef de message peut être fournie par la liaison pointillée de la mémoire 13 à la mémoire 14. L'état initial du générateur d'impulsions 6 peut alors être déterminé par mélange de la clef de jour avec la clef de message complète. De plus, le poste
émetteur peut être amené dans l'état prévu pour le co-
dage d'impulsions de message dans lequel le circuit de commutation 16 est réglé en position (2) et le circuit
de commutation 18 en position (1).
Le codage et le décodage des messages avec utilisa-
tion de la clef de jour sélectionnée dans le poste émet-
teur et de la clef de jour recherchée automatiquement dans le poste récepteur, ainsi que de la clef de message sélectionnée de manière aléatoire dans le poste émetteur et transmise vers le poste récepteur peuvent maintenant
s'effectuer de la manière connue.
Comme décrit plus haut, une succession codée de ré-
pétitions de la partie Il de la clef de message est trans-
mise du poste émetteur au poste récepteur. Lorsque cette succession est décodée avec la clef de jour correcte, une succession de répétitions de la partie II de la clef de message est obtenue. Cependant, si une autre clef de jour est utilisée, on obtient une succession de signes à peu
près quelconque, qui ne comporte pas les répétitions ca-
ractéristiques d'un groupe de signes, comme cela serait le cas pour l'utilisation de la clef de jour correcte. On peut établir un critère au moyen duquel une succession de signes à peu près quelconques peut être distinguée d'une succession dans laquelle des répétitions d'un groupe de signes apparaissent. Cette fonction est assurée par le
circuit d'essai 21.
Au lieu de transmettre une succession codée d'un certain nombre de répétitions de la partie II de la clef de message, on peut selon le procédé décrit ci-dessus, transmettre une succession codée de la partie II de la
clef de message et d'un certain nombre de signes de con-
trôle calculés à partir de cette clef. Dans le poste récepteur, après décodage de cette succession, des signes
de contr8le sont calculés à partir de la partie II déco-
dée de la clef de message de la même manière que dans le poste émetteur. Ces signes de contrôle produits dans le
poste récepteur sont comparés aux signes de contr8le dé-
codés. Lorsque le nombre de concordances est alors infé-
rieur à une valeur de seuil réglée, l'essai s'avère né-
gatif et il est probable qu'on soit parti de la clef de jour erronée pour le décodage. Le découpage est alors répété, mais avec une autre clef de jour. Cette opération est éventuellement répétée, chaque fois avec une autre
clef de jour jusqu'à ce que les signes de contr8le pro-
duits dans le poste récepteur correspondent (en substance) avec les signes de contr8le décodés. On obtient de cette façon avec le transfert des signaux de contr8le le même effet qu'avec le transfert des répétitions de la partie
II de la clef de message.
Le calcul des signes de contr8le peut s'effectuer d'une manière connue pour des codes de détection d'erreurs ou de correction d'erreurs. Il convient de noter dans ce
cas, qu'une simple répétition d'un signe de message for-
me déjà un signe de contr81e en ce sens qu'une erreur dans le signe de message peut ainsi 8tre détectée. Par l'expression "signe de contr8le", on entend aussi bien le cas d'une répétition de signe que celui d'un signe de contr8le calculé d'une manière plus compliquée à partir
des signes de message.
Claims (1)
- REVENDICATION,Procédé pour le codage et le décodage de mes-sages, suivant lequel, dans un poste émetteur, des impul-sions de message en clair et des impulsions codées sont mélangées pour former un message codé et, dans un poste récepteur, les impulsions de message codé et des impulsionsde code identiques sont mélangées en vue de former des im-pulsions de message en clair, les impulsions codées étantproduites dans le poste émetteur et dans le poste récep-teur par un générateur de code dont l'état initial détermi-ne la succession des impulsions codées, le nombre d'états initiaux possibles étant très grand et l'état initial étantdéterminé dans le poste émetteur et dans le poste récep-teur par une première information d'état, qualifiée de clef de base, stockée dans le poste émetteur et dans le poste récepteur et par une deuxième information d'état, qualifiée de clef de message, qui est choisie de manière arbitraire dans un des postes et est transférée vers l'autre poste, caractérisé en ce que, pour le cas o plusieurs clefs de base possibles sont stockées, dans le poste émetteur et dans le poste récepteur, avant le traitement des impulsions de message, une première partie d'une clef de message est combinée à une clef de base choisie pour déterminer unétat initial du générateur de code et, dans le poste émet-teur, les impulsions de clef de message en clair représen-tant une succession d'une deuxième partie de la clef de message et d'un certain nombre de signes de contrôle qui en sont dérivés sont mélangées aux impulsions de code en vue de l'obtention d'une clef de message codé et, dans le poste récepteur, les impulsions de clef de messagecodé sont mélangées aux impulsions de code et cette der-nière opération est répétée chaque fois au départ d'une autre clef de base jusqu'à l'obtention, comme résultat du mélange, d'une succession d'une deuxième partie décodée de la clef de message et d'un certain nombre de signesde contrôle décodés, qui correspondent aux signes de con-tr8le dérivés, dans le poste récepteur, de la deuxième par-tie décodée de la clef de message, à la suite de quoi l'é-tat initial correct du générateur de code, qui est exigé pour le décodage de la manière correcte des impulsions de message codé, peut être déterminé dans le poste récepteurpar la clef de base choisie en dernier lieu et par la com-binaison de la première et de la deuxième partie de la clefde message.
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