PL6916B1 - Przyrzad do pisma szyfrowego. - Google Patents

Description

Wynalazek niniejszy dotyczy przyrza¬ du do pisma szyfrowego, odznaczajacego sie uproszczona budowa poszczególnych czesci, wskutek czego koszt jego wykona¬ nia jest mniejszy, wymiary równiez mniej¬ sze, a obchodzenie sie z nim — latwiejsze, chociaz umozliwia on stosowanie szyfrów bardziej zlozonych i o dluzszym okresie mutacyjnym, niz dotychczas.Mozliwie najwieksza rozmaitosc róz¬ nych przestawien czesci szyfrowych, stano¬ wiacych podstawe szyfru umozliwiajaca zamiane poszczególnych znaków podczas szyfrowania, które tak w danym przyrza¬ dzie, jak i we wszystkich przyrzadach me¬ chanicznych musza byc okresowe, jest rze¬ cza najwazniejsza dla zabezpieczenia ta¬ jemnicy szyfru, która zalezy od stosunku dlugosci okresu szeregu mutacyjnego do dlugosci szyfru, wzglednie tekstu do szy¬ frowania, (Szeregiem mutacyjnym nazywa sie tu szereg liczbowy, którego wyrazy okreslaja odstepy pewnego normalnego szeregu „al¬ fabetycznego" dostosowane do odstepów miedzy nastepuj acemi po sobie znakami tekstu i szyfru).Oprócz wyzej wymienionego stosunku, wplywa równiez na bezpieczenstwo szyfru mniejsza lub wieksza regularnosc, z jaka powtarza sie szereg mutacyjny w szyfrze.Poniewaz, przy zastosowaniju normalnego szeregu o n znakach, szereg mutacyjny mo¬ ze posiadac tylko n róznych wyrazów, mu-sza niektóre z nich powtarzac sie kilkakrot¬ nie w szeregu o dlugosci okresu równej np. x. n. Poniewaz moze sie zdarzyc, a nawet przy dluzszem szyfrowaniu musi sie zda¬ rzyc, ze powtórzenie zespolu znaków w tekscie nastapi jednoczesnie z po¬ wtórzeniem zespolu znalców szeregu mu¬ tacyjnego, mozna na zasadzie praw kryptologji, przy pomocy stosunku czyn¬ ników i odpowiedniosci liczb wysnuc wnioski praiwdopodobne co do ma¬ tematycznego ukladu szeregu mutacyjnego i w ten sposób ulatwic odczytanie szyfru osobie niepowolanej.Pozadanem jest wiec w kazdym przy¬ rzadzie do pisma szyfrowego, aby poza wydluzeniem szeregu mutacyjnego, nie po¬ wtarzaly sie odstepy tej samej dlugosci i podobnie rozmieszczone w okresie muta¬ cyjnym, lecz aby odstepy te odpowiadaly raczej liczbom pierwszym, lub liczbom, których czynniki pierwsze róznia sie od czynników pierwszych liczb okreslajacych okresy ruchu mechanicznych czesci przy¬ rzadu, lub poszczególne czesci klucza.Glównym celem niniejszego wynalazku jest osiagniecie wyzej wskazanego wyniku, i poza tern dostarcza wynalazek przyrzadu o czesciach latwo i dogodnie zamiennych.Zalaczony rysunek przedstawia przy¬ klad wykonania przyrzadu do pisma szy¬ frowego danego wynalazku.Fig. 1 przedstawia przekrój podluzny przyrzadu, fig. 2 — rzut poziomy, czescio¬ wo w przekroju, fig. 3 — przekrój po¬ przeczny uwidoczniajacy mechanizm nape¬ dowy, fig. 4 — lancuch odpowiadajacy do¬ wolnemu szeregowi liczbowemu.W skrzynce 1 o przekroju czworokat¬ nym obraca sie os 2, na której umocowane sa dwa krazki 3 polaczone ze soba pretami 4. Na obwodzie krazków 3 umieszczone sa w kierunku osiowym sztabki 5 zaopatrzone od strony zewnetrznej w normalne szeregi znaków (alfabety). Czesc przyrzadu ogra¬ niczona krazkami 3 oraz sztabkami S two¬ rzy rodzaj bebna.Na osi 2 umocowane jest równiez kolo zapadkowe 6, o które zazebiac sie moze za¬ padka 8 przyciskana do kola 6 sprezyna 7* Zapadka 8 umieszczona jest na jednem z ra¬ mion dwuramiennej dzwigni 9 umocowanej obrotowo na osi 2, o której drugie ramie opiera sie sprezyna 10 dazaca do utrzyma¬ nia dzwigni 9 w polozeniu wskazanem na fig. 3. Kolo zapadkowe 6 posiada ilosc ze¬ bów równa ilosci sztabek 5 bebna.Poza tern, na osi 2 obracac sie moze dru¬ gie kolo zapadkowe 11, do piasty którego umocowane jest kolo 12 zaopatrzone na obwodzie w trzpienie 15. Kolo 12 przymo¬ cowane jest zapomoca nasrubka 13 oraz przeciwnasrubka 14 i moze byc sporzadzo¬ ne z dwóch krazków. Na obwodzie umie¬ szczone sa w równej odleglosci otwory, w które moga byc wlozone trzpienie 15.Kolo 12 posiada równiez kolnierz 16, na którym umieszczone sa znaki, po jed¬ nym na kazdy otwór przeznaczony dla trzpieni 15, których polozenie moze byc od¬ czytywane przez okienko 17 (fig. 1) w oslo¬ nie przyrzadu. Kolo 11 uzaleznione od za¬ padki 8 posiada ilosc zebów, odpowiadaja¬ ca ilosci otworów przeznaczonych do trzpieni kola 12, która to ilosc jest mniej¬ sza od ilosci zebów kola zapadkowego 6.Ilosci te sa w pewnym do siebie stosunku i tak dobrane, ze przy zupelnem przesu¬ nieciu dzwigni 9 z polozenia fig. 3, kolo zapadkowe 6 obraca sie o dwa zeby, pod¬ czas gdy kolo zapadkowe 11 tylko o jeden zab. Ruch dzwigni 9 jest ograniczony przez zetkniecie sie zapadki 8 z trzpieniem 18.Kola zapadkowe 6 i 11 utrzymywane sa w swych polozeniach zapomoca sprezyny za¬ trzaskowej 19.Trzpienie 15 kola 12 moga obracac ko¬ lo zebate 20, umieszczone na czopie 22 w lozysku 21. Na piascie tego kola osadzo¬ na jest czesc osmiokatna 23, przenoszaca ruch kola na lancuch utworzony z ogniw — 2 —24a i 24b róznych wysokosci i uszeregowa¬ nych wedlug jakiegokolwiek szeregu licz¬ bowego. Lancuch ten obejmuje kolo pro¬ wadzace 25. Za kazdem przesunieciem przez trzpien 15 kola 20, przesuwa sie lan¬ cuch o dlugosc jednego ogniwa naprzód.Naprzeciwko czesci 23, po drugiej stronie lancucha znajduje sie rolka 26 umocowana obrotowo na czopie umieszczonym na kon¬ cu ramienia 27 osadzonego na koncu osi 28 przechodzacej przez wystajaca czesc lo¬ zyska 21. Na drugim koncu osi 28 znajduje sie, tworzac z ramieniem 27 kat prosty, ra¬ mie 29 polaczone zapomoca dzwigni 30 ze strzemieniem 31, obejmujacem os 2 i obcia- zonem sprezyna 32 w ten sposób, aby rolka 26 byla przycisnieta do lancucha 24a, 24b.Gdy rolka 26 opiera sie o niskie ogniwo 24a lancucha, zajmuje strzemie 31 polozo- nie, oznaczone na fig. 3 linja calkowita podczas gdy, w razie podniesienia rolki 26 przez wysokie ogniwo 24b, strzemie 31 zajmuje polozenie wskazane linja przery¬ wana. W górnej scianie przyrzadu umie¬ szczone jest okienko podluzne 34 wielkosci odpowiadajacej szerokosci dwóch sztabek bebna. Strzemie 31 umieszczone jest przed tern okienkiem w ten sposób, ze stosownie do swego polozenia chwilowego zakrywa jedna lub druga sztabke, znajdujaca sie przed okienkiem 34, przyczem zewnetrzna jego strona zaopatrzona jest w alfabet (Kg. 2).Dla uzycia przyrzadu do szyfrowania, nastawia sie beben 3, 5 przy pomocy kraz¬ ka 33 umieszczonego zewnatrz w pewne umówione polozenie. Stosownie do umowy wyszukuje sie na strzemieniu 31 litere od¬ powiadajaca pierwszej literze tekstu ory¬ ginalnego przez naciskanie kilkakrotne dzwigni 9. Litera znajdujaca sie naprzeciw¬ ko tej litery, na alfabecie bebna w okien¬ ku 34 bedzie pierwszym znakiem szyfru.Nastepnie naciska sie znów dzwignie 9 i wyzyskuje litery strzemienia odpowiada¬ jacej drugiej literze tekstu, drugim zna¬ kiem szyfru bedzie litera alfabetu "bebna, znajdujaca sie naprzeciwko tej litery w okienku 34. Czynnosc te powtarza sie na¬ stepnie dla kazdej litery tekstu oryginal¬ nego.Odszyfrowanie szyfru odbywa sie w sposób odwrotny, gdyz poszczególne alfa¬ bety zajmuja podczas tej czynnosci to sa¬ mo polozenie co podczas szyfrowania.Porzadek umieszczenia alfabetów na strzemieniu i na bebnie nie gra tu zadnej roli. Moga byc te alfabety umieszczone w przeciwnym porzadku lub parami w po¬ rzadku odwrotnym lub jak ponizej: I. — abcdefghijklmnoparst u v w x y z, II. — z y x w v u t s r q p o n m 1 k j i hgfedcbaedcbazyxwvutsr aponmlkjihgfjihgfedcbazy xwvutsrqponmlki tak dalej. lub I. — abcdefghijklmnopar stuvwxyz II. — j mkxygfplacibvzhswq utnrdeops j wihlfecmgkzua tvbqordnzy I — oznacza alfabet strzemienia, a II — bebna.Zamiana znaków moze nastapic tak podczas szyfrowania jak i podczas odszy¬ frowania.Jezeli natomiast, alfabety strzemienia i bebna rozmieszczane sa bez zadnego okre¬ slonego porzadku, nalezy zwrócic uwage przy zamianie znaków na porzadek tej za¬ miany. I tak, jezeli podczas szyfrowania za¬ mieniono znaki zaczynajac od strzemienia, nalezy podczas odszyfrowywania rozpo¬ czac zamiane od bebna, i odwrotnie.Dla wyjasnienia dzialania przyrzadu w zaleznosci od szeregu mutacyjnego sluza¬ cego4 za podstawe do szyfrowania, przypu¬ szcza sie, dla uproszczenia, ze alfabety bebna oraz strzemienia umieszczone sa w przeciwnym porzadku i przesuniete sa — 3 —wzgledem siebie o jedno miejsce w kierun¬ ku przeciwnym do obrotu bebna, W powyzej opisanym przyrzadzie moze byc oczywiscie uzyta dowolna ilosc szta- bek alfabetycznych, lecz z powodów latwo zrozumialych nalezy wybrac ilosc niepa¬ rzysta. Mozna nie umieszczac niektórych sztabek, lub umieszczac sztabki bez alfabe¬ tu. W tym wypadku moze sie zdarzyc, ze w okienku 34 nie ukazuje sie zadna sztab- ka bebna, nalezy wtedy naciskac dzwignie 9 kilkakrotnie przed dokonaniem zamiany znaków.W przytoczonym przykladzie przyjmu¬ je sie, ze beben zaopatrzony jest w 29 szta¬ bek i ze alfabety 7 i 12 sa opuszczone tak, ze przy nieruchomem strzemieniu 31 i kaz¬ dorazowym obrocie bebna o dwa przesu¬ niecia, alfabety beda ukazywaly sie w okienku 34 w nastepujacym porzadku: 1, 3, 5, 9, 11, 13, 15, 17, 21, 23, 25, 27, 29, 2, 4, 6, 8, 10, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 1, 3, 5, 9.Co daje szereg mutacyjny równy temu szeregowi liczbowemu.Jezeli jednak strzemie 31, którego po¬ lozenie wyjsciowe moze byc np. to, które jest oznaczone linja ciagla na fig. 2, zmie¬ ni swe polozenie przy pierwszym ruchu bebna, to zamiast alfabetu 3 bedzie widocz¬ ny w okienku 34 alfabet 4. Jezeli przy dal- szem przesunieciu bebna strzemie 31 pozo¬ stanie nieruchomem, alfabet 6 ukaze sie w okienku, podczas gdy w razie przesu¬ niecia sie strzemienia ukazalby sie alfabet 5. Przesuniecia strzemienia powoduja wi^c ten sam skutek w stosunku do wzglednego ruchu strzemienia i bebna, co obrót bebna naprzemian o dwa, trzy lub jedno przesu¬ niecie. Poniewaz jednak nieobecnosc nie¬ których sztabek bebna moze spowodowac koniecznosc kilku dodatkowych przesuniec takowego, a dzialanie to nie jest stale, lecz zalezne od przypadkowego polozenia lan¬ cucha 24ar 24b, które to polozenie zkolei zalezne jest od przypadkowego polozenia i ukladu kola 16, wiec przy wyzyskaniu tych warunków otrzymac mozna nadzwy¬ czaj zlozony szereg alfabetyczny zmienny, którego utworzenie nie da sie ujac wzorem analitycznym, gdyz te same wyniki moga byc osiagniete przez rózne dzialania.Tak np. odczytanie bezposrednie jed¬ nego po drugim alfabetów 1 i 5 moze byc uskutecznione jednym z nastepujacych spo¬ sobów: a) obrót bebna z alfabetu 1 do alfabe¬ tu 3, puste miejsce w alfabecie 3, dalszy obrót bebna do alfabetu 5, przyczem lan¬ cuch moze byc badz nieruchomy, badz za¬ opatrzony W dwa równe nastepujace po sobie ogniwa; b) obrót bebna z alfabetu 1 do alfabe¬ tu 3, lecz lancuch przesuwa sie z ogniwa wysokiego na niskie, co powoduje poloze¬ nie odczytujace alfabetu 4, puste miejsce w alfabecie 4, dalszy obrót bebna do alfa¬ betu 5, który zostaje odczytany, gdyz lan¬ cuch przesuwa sie znów z ogniwa niskiego na wysokie; c) obrót bebna z alfabetu 1 do alfabe¬ tu 3 z odczytaniem polozenia alfabetu 2 wskutek przesuniecia sie lancucha z niskie¬ go na wysokie ogniwo, puste miejsce w al¬ fabecie 2, dalszy obrót bebna do alfabetu 5, które to polozenie zostaje odczytane wskutek ponownego przesuniecia sie lan¬ cucha z wysokiego na niskie ogniwo.Oczywiscie, w szeregu mutacyjnym, w ten sposób otrzymanym,moga powstac prze¬ rwy odpowiadajace liczbom pierwszym, lecz nie koniecznie odpowiadajace porzad¬ kowi odczytywania alfabetów, gdyz zalez¬ ne sa one nietylko od dowolnych przesu¬ niec alfabetów bebna wzgledem siebie, lecz równiez i od rozmaitego ukladu tychze.Przypuszczajac, ze beben posiada nie¬ parzysta ilosc 2N + 1 sztabek, ze kolo trzpieniowe 12 posiada S trzpieni, a lan¬ cuch K ogniw, i ze liczby te nie maja wspólnego dzielnika, dlugosc okresu P = — 4 —(2N + 1) S. K przesuniec, a jezeli w beb¬ nie znajduje sie T miejsc pustych, wtedy P = (2N + 1 — T) S. K zmian znaków, gdyz okresowosc moze powstac dopiero wtedy, gdy wszystkie czesci szyfrowe znaj¬ da sie znów wzgledem siebie w swem po¬ lozeniu wyjsciowem.Czesci, od których uzalezniony jest uklad szyfru, sa w opisanym przyrzadzie latwo dostepne. W tym celu scianki 34 i 36 skrzynki moga byc odejmowane, a czesc scianki przy lancuchu 24a, 24b jest umie¬ szczona na zawiasach 37. Dla zmiany po¬ rzadku sztabek alfabetycznych bebna, zdej¬ muje sie krazek 33 i usuwa sie scianke 34, nastepnie wyjmuje sie trzpien 35, zapomo- ca którego beben umocowany jest na osi 2, mozna wtedy wyjac z latwoscia beben. Dla zmiany trzpieni 15 kola 12, odkreca sie na- srubki 14 i 13, wyjmuje scianke 36 oraz kolo 12. PL PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe. Przyrzad do pisma szyfrowego, posia¬ dajacy kilka czesci regulujacych wzajem¬ nie swe polozenie, z których jedna zaopa¬ trzona jest w zespól normalnych szeregów znaków i obraca sie o pewien okreslony kat ptfzy kazdej czynnosci szyfrowania, zna¬ mienny szczególnem polaczeniem czterech czesci, a mianowicie jednej czesci (31) wa¬ hajacej sie tam i zpowrotem, zaopatrzonej w normalny szereg znaków i umieszczonej w stosunku do drugiej czesci, w ksztalcie bebna (3, 5) zaopatrzonego w szeregi zna¬ ków, przed okienkiem do odczytywania tych znaków w ten sposób, ze pozwala od¬ czytywac jeden lub drrgi szereg znaków bebna z jednej lub drugiej strony tej cze¬ sci (31) wahajacej sie, przyczem kazdora¬ zowe polozenie tej czesci (31) zalezne jest od trzeciej czesci (24a, 24b) odpowiadaja¬ cej dowolnemu szeregowi liczbowemu i przesuwanej kazdorazowo o pewna dlugosc przez czwarta czesc (12, 15), odpowiada¬ jaca równiez pewnemu szeregowi liczbowe¬ mu i obracajaca sie przy kazdej czynnosci szyfrowania o pewien kat. A k t ieb o 1 a g e t C r y p t o g r a p h. Zastepca: M. Skrzypkowsld, rzecznik patentowy.Do opisu patentowego Nr 6916. ^gl. j, jt a ;//7 Druk. L. Boguslawskiego, Warszawa. PL PL