DE1022637B - Verfahren zur Erzeugung einer Zeichenfolge mit zufallsmaessiger Verteilung der Zeichen, fuer Verschluesselungs- oder statistische Zwecke - Google Patents

Description

DEUTSCHES

Für die Zwecke der Verschlüsselung und in der Statistik werden oft Zeichenfolgen benötigt, deren Zeichen zufallsmäßig verteilt sind.

Es sind z. B. in der Fernschreibtechnik Verschlüsselungsverfahren bekannt, bei denen, ein. unverschlüsselter Text, dessen Zeichen nach einem Kombimationsalphabet jeweils in. ein Kotnbinationsbild übersetzt werden, mit einem- beliebigen Schlüsseltext vermischt wird, der zu diesem Zweck nach demselben Kombinationsalphabet z.B. in einen Lochstreif en eingestanzt ist. Dabei werden die Elemente jeweils eines Kombinationsbildes des unverschlüsselten Textes nach einem vorbestimmten Gesetz mit den Elementen des entsprechenden Kombinationsbildes des Schlüsseltextes kombiniert. Der hieraus entstehende verschlüsselte Text wird dann wiederum durch Vermischung mit dem Schlüsseltext entziffert. Ein solches Verfahren ist beispielsweise in den USA.-Patentschriften 1 310 719 und 1 320 908 beschrieben.

Die Schwierigkeit bei diesem Verfahren liegt nun ■darin, einen Schlüsseltext vorzubereiten, dessen Zeichen wirklich mit absolut zufallsmäßiger Verteilung aufeinanderfolgen. Die Herstellung des Schlüsselstreifens von, Hand gewährleistet nämlich keine solche Verteilung, da die Neigung besteht, mit der Zeit gewisse Tasten des Streifenlochers anderen, Tasten vorzuziehen. Außerdem ist die Herstellung von Hand zeitraubend.

Um diesen Übeln abzuhelfen, sind bereits automatische Verfahren bekanntgeworden,, die auf verschiedenen Prinzipien beruhen.

Bei einem Verfahren wird die Beschaffenheit der jeweils einem Zeichen entsprechenden Konibinationsbilder durch die zufallsmäßige Verteilung einer in einer mechanischen Schüttelvorrichtung enthaltenen Anzahl von Kugeln beeinflußt. Abgesehen von, seiner Umständlichkeit, ist ein solches Verfahren nicht geeignet, eine absolut zufallsmäßige Zeichenfolge zu erzeugen, da bei gleichbleibendem Schüttelimpuls die Kugeln dazu neigen, immer in derselben Weise zu reagieren und damit dieselben Stellungen, einzunehmen.

Bei einem anderen Verfahren wird die Beschaffenheit der Kombimationsbilder über einen elektronischen Würfel durch die innerhalb enger Grenzen mögliche Schwankung der Zümdschwelle einer Ionenröhre beeinflußt. Bei der Auswertung eines solchen Verfahrens sind jedoch besondere schaltungstechnische Vorkehrungen zu treffen, damit während der Arbeit der betreffenden Vorrichtung die erwähnten Grenzen nicht überschritten werden und die Zufallskomponente nicht plötzlich ausbleibt. Weiterhin muß bei der zur Auswertung dieses Verfahrens vorgeschlagenen Anordnung zur Erzeugung der Impulsfolgen jeweils eine Verfahren zur Erzeugung einer
Zeichenfolge mit zufallsmäßiger Verteilung der Zeichen, für Verschlüsselungsoder statistische Zwecke

Anmelder:
Ing. C. Olivetti & C₁ S.p. A., Ivrea (Italien)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. H. Wey, Patentanwalt,
München 23, Parzivalstr. 8

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 1. Dezember 1S54

Taste gedrückt werden, so* daß diese Anordnung einen unerwünschten mechanischen Bestandteil enthält.

Bei einem weiteren, dam letzteren ähnlichen. Verfahren wird ebenfalls vorgeschlagen, das Rauschen einer Vakuumröhre als zufallstnäßige Impulsquelle zu verwenden, Beiden Verfahren haftet jedoch der entscheidende Nachteil an, daß die Größenordnung der von der Röhre abgegebenen Impulse verschwindend klein ist, so daß zu deren Auswertung besonders starke und komplizierte Verstärkerschaltungen eingesetzt werden müssen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.

Nach dem Hauptmerkmal der Erfindung ist das erfindungsgemäße Verfahren zur Erzeugung einer zufallsmäßigen Zeichenfolge, bei dem die den Zeichen entsprechenden Impulsgruppen unter der Steuerung einer statistischen, Impulsquelle über einen elektrischen Kippkreis hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippkreis von den Spannungsimpulsen gesteuert wird, die unter dem Einfluß eines radioaktiven Stoffes von einem an sich bekannten Strahlungsanzeiger abgegeben werden.

Es ergibt sich daraus, daß entgegen den früheren Vorschlägen die erfindungsgemäße Vorrichtung von Natur aus von Außeneinflüssen vollkommen unbeeinflußt bleibt und die Größenordnung der vom Strahlungsanzeiger, z. B. einem Geigerzähler, abgegebenen Spannungsimpulse eine äußerst einfache Steuerung des angeschlossenen Gerätes gestattet.

Weitere Erfindungsmerkmale und Einzelheiten gehen aus der nachstehenden Beschreibung eines Aus-

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führungsbeispiels des Erfindungsgegenstandes unter Bezugnahme auf die Zeichnung, die eine Vorrichtung zur Erzeugung eines nach dem Verfahren, der Erfindung· in einen. Lochstreifen, gestanzten, Schlüsseltextes schematisch darstellt, hervor. .

Mit der Bezugszahl 1 ist ein an sich bekannter Empfangslocher dargestellt, der mit einem polarisierten Empfangsmagnetem 2 und einem Motor 4 versehen ist. Unter dein Einfluß der von der Linie 3 eintreffenden Impulsgruppen stanzt der Empfangslocher 1 Lochungen in den Streifen 5 ein, deren Kombinationsbilder dem in der Fernschreibtechnik üblichen Fünferalphabet entsprechen.

Die Beschaffenheit der der Linie 3 zugesandten Impulsgruppen wird von den von einem radioaktiven Stoff erzeugten Strahlungen, beeinflußt. In der Zeichnung ist dieser Stoff (z. B. ein, Millionstel Gramm Radium), der zweckmäßig in einer Bleihülse enthalten ist, durch die Bezugszahl 6 schematisch dargestellt. Gegenüber dem Stoff 6 befindet sich ein Strahlungsanzeiger 7, zweckmäßig ein Geiger-Müller-Zähler, der das Vorhandensein einer Strahlung durch einen Spannungsimpuls anzeigt. Diese Spannungsimpulse werden von einem Verstärker 8 verstärkt und über eine Leitung 10 einem bistabilen Kippkreis 9, der wie ein elektrischer Binärwürfel arbeitet und gewöhnlich Flip-Flop-Kreis genannt wird, zugeleitet.

Bekanntlich kann der Flip-Flop-Kreis 9 zwei verschiedene Gleichgewichtszustände einnehmen und wird jeweils beim Empfang eines Spannungsimpulses von einem Gleichgewichtszustand auf den anderen umgeschaltet. Der Flip-Flop-Kreis 9 ist mit zwei zusammenlaufenden Ausgangsleitungen 11 und 12 versehen, die abwechselnd in Zusammenhang mit dem jeweiligen Gleichgewichtszustand des Kippkreises mit entgegengesetzter Polarität erregt werden können.

Der Zustand des· Kippkreises 9 wird von: einem Verteiler 13 abgetastet, dessen Bürste 15 über eine nicht gezeigte Eintourenkupplung jeweils um eine Umdrehung vom elektrischen Motor 14 in einer der Arbeitsgeschwindigkeit des Empfangslochers 1 entsprechenden Geschwindigkeit mitgenommen wird. Dadurch tastet die Bürste 15 nacheinander einen negativen Startkontakt 16, fünf Kombinationskontakte 17 und einen, positiven Stopkontakt 18 ab. Die fünf Kombrnationskontakte 17 sind untereinander verbunden und an den, gemeinsamen Ausgang der zwei Ausgangsleitungen 11 und 12 angeschlossen.

Die Bürste 15 ist an, ein polarisiertes Relais 19 angeschlossen, das einen mit der Linie 3 verbundenen Sendekontakt 20 steuert. Ferner ist das Relais 19 mit einer zusätzlichen Wicklung 21 versehen, durch die es jeweils entsprechend der eingenommenen Polarität erregt gehalten wird.

Die Länge der Kontakte 17 kann so ausgewählt werden, daß die Abtastung eines dieser Kontakte seitens der Bürste 15 nicht langer dauert als die Durchschnittszeitspanne zwischen zwei aufeinanderfolgenden, vom Zähler 7 abgegebenen Spannungsimpulsen. Wenn jedoch während dieser Abtastung der Flip-Flop-Kreis 9 ein oder mehrmals umgeschaltet wird stabilisiert sich die Erregung des Relais 19 auf diejenige Polarität, die dem von dem Kippkreis 9 nach der letzten Umschaltung eingenommenen. Gleichgewichtszustand entspricht.

Die Vorrichtung arbeitet wir folgt: Für jeden vom Zähler 7 abgegebenen: und in 8 verstärkten Spannungsimpuls wird der Flip-Flop-Kreis 9 einmal umgeschaltet. Der Gleichgewichtszustand des Kreises 9 hängt daher jeweils von der Anzahl der vom Zähler 7 abgegebenen Spannungsimpulse ab. Da der Flip-Flop-Kreis 9 wie ein Binärwürfel arbeitet, wird je nach der geraden oder ungeraden Anzahl von eingetroffenen Spannungsimpulsen jeweils die eine oder die andere der zwei Ausgangsleitungen 11, 12 erregt, so daß die Kontakte 17 jeweils z. B. die positive bzw. die negative Polarität einnehmen. Bei einer Umdrehung der Bürste 15 werden; dadurch zwischen dem negativen Startimpuls und dem positiven Stopimpuls nacheinander fünf Impulse abgegeben, deren Polarität jeweils dem augenblicklichen Gleichgewichtszustand des Flip-Flop-Kreises 9 entspricht.

Sämtliche Impulse erregen das Relais 19, das von der Wicklung 21 jeweils entsprechend der eingenommenen Polarität erregt gehalten, wird. Das Relais 19 steuert seinerseits den Sendekontakt 20, der über die Linie 3 die entsprechenden Impulsgruppen dem Empfangslocher 1 zusendet und somit die Beschaffenheit der in den Lochstreifen 5 eingestanzten Kombinationsbilder bestimmt.

Es ist somit ersichtlich, daß die Beschaffenheit der hergestellten Kombinationsbilder allein von der zeitmäßigen Verteilung der vom Strahlungsanzeiger abgegebenen Spannungsimpulse bestimmt wird. Da der zeitmäßige Strahlungsverlauf des radioaktiven Stoffes absolut unsystematisch ist, ist die zufallsmäßige Verteilung der erzeugten Zeichenfolge gewährleistet. Da andererseits der Strahlungsverlauf von äußeren Beeinflussungen unabhängig ist, ist unter allen Umständen eine störungsfreie Arbeitsweise der Vorrichtung gesichert.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren, zur Erzeugung einer Zeichenfolge mit zufallsmäßiger Verteilung der Zeichen, für Verschlüsselungs- oder für statistische Zwecke, bei dem die den Zeichen entsprechenden Impulsgruppen unter der Steuerung einer statistischen Impulsquelle über einen elektrischen Kippkreis hergestellt werden,, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippkreis (9) von Spannungsimpulsen gesteuert wird, die unter dem Einfluß eines radioaktiven Stoffes von einem an, sich bekannten Strahlungsanzeiger (7) abgegeben werden.

2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, bei der die Impulsgruppen durch einen Verteiler erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Kippkreis (9) ein an sich bekannter Binärwürfel ist, dessen zwei Gleichgewichtszustände an die Kombinationskontakte (17) des Verteilers (13) angeschlossen sind, so daß der augenblickliche Gleichgewichtszustand des Binärwürfels in gleichmäßigen Zeitabständen abgetastet wird, um nacheinander die Impulse jeweils einer Impulsgruppe zu erzeugen.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 303 841;.
USA.-Patentschriften Nr. 2 406 031, 2 539 014.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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