DE1022637B - Method for generating a character sequence with random distribution of characters, for encryption or statistical purposes - Google Patents

Description

DEUTSCHESGERMAN

Für die Zwecke der Verschlüsselung und in der Statistik werden oft Zeichenfolgen benötigt, deren Zeichen zufallsmäßig verteilt sind.For the purposes of encryption and statistics, character strings are often required, their Characters are randomly distributed.

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.There are z. B. in telex encryption methods known in which, a. unencrypted Text whose characters are translated into a combination image according to a combination alphabet are mixed with any ciphertext that, for this purpose, follows the same combination alphabet e.g. punched into a perforated strip. The elements are each a combination picture of the unencrypted text according to a predetermined law with the elements of corresponding combination image of the key text combined. The resulting encrypted Text is then deciphered in turn by mixing it with the ciphertext. One such The method is described in U.S. Patents 1,310,719 and 1,320,908, for example.

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.The difficulty with this method is now ■ to prepare a ciphertext, its characters really follow one another with an absolutely random distribution. The making of the key strip von, hand does not guarantee such a distribution, since there is a tendency towards certain over time Punch keys to other keys, preferable to keys. In addition, it is time consuming to manufacture by hand.

Um diesen Übeln abzuhelfen, sind bereits automatische Verfahren bekanntgeworden,, die auf verschiedenen Prinzipien beruhen.In order to remedy these evils, automatic methods have already become known, which are based on various Principles are based.

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. In one method, the nature of the combination images corresponding to each character is determined by the random distribution of one contained in a mechanical shaker Number of balls affected. Apart from its inconvenience, such a procedure is not suitable to generate an absolutely random sequence of characters, since if the shaking pulse remains the same, the Balls tend to always react in the same way and thus assume the same positions.

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 In another method, the composition of the combination images is influenced via an electronic cube by the fluctuation of the ignition threshold of an ion tube, which is possible within narrow limits. When evaluating such a method, however, special circuitry precautions must be taken so that the mentioned limits are not exceeded while the device in question is working and the random component does not suddenly disappear. Furthermore, in the arrangement proposed for the evaluation of this method for generating the pulse trains, a method for generating a
Character string with random distribution of characters, for encryption or statistical purposes

Anmelder:
Ing. C. Olivetti & C₁ S.p. A., Ivrea (Italien)Applicant:
Ing.C. Olivetti & C ₁ SpA, Ivrea (Italy)

Vertreter: Dipl.-Ing. H. H. Wey, Patentanwalt,
München 23, Parzivalstr. 8Representative: Dipl.-Ing. HH Wey, patent attorney,
Munich 23, Parzivalstr. 8th

Beanspruchte Priorität:
Italien vom 1. Dezember 1S54Claimed priority:
Italy from December 1, 1S54

Taste gedrückt werden, so* daß diese Anordnung einen unerwünschten mechanischen Bestandteil enthält.Key must be pressed so * that this arrangement has a contains undesirable mechanical component.

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.Another, similar to the latter. procedure it is also suggested to use the noise of a vacuum tube as a random source of impulses To use, however, both processes have the decisive disadvantage that the order of magnitude of the impulses emitted by the tube is vanishingly small, so that it is particularly important to evaluate them strong and complicated amplifier circuits must be used.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu beseitigen.The invention is based on the object of eliminating these disadvantages.

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.According to the main feature of the invention, the inventive method for generating a random Character sequence in which the pulse groups corresponding to the characters are under the control a statistical, pulse source can be produced via an electrical breakover circuit, characterized in that, that the breakover circuit is controlled by the voltage pulses, which are under the influence of a radioactive Substance from a known radiation indicator be delivered.

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.It follows that, contrary to the previous proposals, the inventive device of By nature remains completely unaffected by external influences and the order of magnitude of the radiation indicator, z. B. a Geiger counter, emitted voltage pulses an extremely simple control of the connected device.

Weitere Erfindungsmerkmale und Einzelheiten gehen aus der nachstehenden Beschreibung eines Aus-Further features of the invention and details can be found in the following description of an initial

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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. .Management example of the subject matter of the invention with reference to the drawing showing a device to produce a according to the method, the invention in a. Punched tape, punched, key text schematically depicts. .

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.With the reference number 1, a known receiving hole is shown with a polarized Receiving magnet 2 and a motor 4 is provided. Under your influence, those arriving from line 3 The receiving punch 1 punches groups of impulses in the strip 5, the combination images of which correspond to the five-letter alphabet common in teleprinting technology correspond.

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.The nature of the pulse groups sent to line 3 is determined by that of a radioactive Radiations produced by the substance. This substance is shown in the drawing (e.g. one, millionth of a gram Radium), which is expediently contained in a lead sleeve, shown schematically by the reference number 6. Opposite the substance 6 is a radiation indicator 7, expediently a Geiger-Müller counter, the indicates the presence of radiation by a voltage pulse. These voltage pulses are amplified by an amplifier 8 and via a line 10 a bistable trigger circuit 9, which like an electric binary cube works and is commonly called a flip-flop circuit.

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.As is known, the flip-flop circuit 9 can and will assume two different states of equilibrium switched from one state of equilibrium to the other upon receipt of a voltage pulse. The flip-flop circuit 9 is provided with two converging output lines 11 and 12, which alternate in connection with the respective state of equilibrium of the tilting circle can be excited with opposite polarity.

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.The state of the tilting circle 9 is: a Manifold 13 scanned, the brush 15 via a single-turn clutch, not shown, each by one Rotation of the electric motor 14 in one of the working speed of the receiving punch 1 corresponding Speed is taken. As a result, the brush 15 successively scans a negative Start contact 16, five combination contacts 17 and a positive stop contact 18. The five Kombrnationskontakte 17 are connected to one another and connected to the common output of the two output lines 11 and 12.

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.The brush 15 is connected to a polarized relay 19, the one connected to the line 3 Send contact 20 controls. Furthermore, the relay 19 is provided with an additional winding 21 through which it is kept excited according to the polarity adopted.

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.The length of the contacts 17 can be selected so that the scanning of one of these contacts on the part of the brush 15 does not last longer than the average time between two consecutive, voltage pulses emitted by the counter 7. However, if during this scan the flip-flop circuit 9 is switched one or more times, the excitation of the relay 19 stabilizes on the polarity that corresponds to that of the tilting circuit 9 taken after the last switchover. Equilibrium state.

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.The device works as follows: For each voltage pulse emitted by the counter 7: and amplified in 8 the flip-flop circuit 9 is switched once. The state of equilibrium of the circle 9 therefore depends in each case on the number of voltage pulses emitted by the counter 7. Because the flip-flop circle 9 works like a binary cube, depending on the odd or even number of arrived Voltage pulses each energized one or the other of the two output lines 11, 12, so that the Contacts 17 each, for. B. assume the positive or negative polarity. With one revolution of the Brush 15; thus between the negative start impulse and the positive stop impulse one after the other five pulses are emitted, the polarity of which corresponds to the current state of equilibrium of the Flip-flop circle 9 corresponds.

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.All impulses excite the relay 19, the one of the winding 21 in each case according to the taken Polarity is kept energized. The relay 19 in turn controls the transmission contact 20, which is via the Line 3 sends the corresponding pulse groups to the receiving hole 1 and thus the condition the combination images punched into the punched tape 5 are determined.

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.It can thus be seen that the nature of the combination images produced depends solely on the temporal Distribution of the voltage pulses emitted by the radiation indicator is determined. Since the The temporal course of the radiation of the radioactive material is absolutely unsystematic, is the random distribution the generated character string guaranteed. On the other hand, the course of the radiation from external influences is independent, is a trouble-free operation of the device under all circumstances secured.

Claims (2)

Patentansprüche:Patent claims: 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.1. Method for generating a character sequence with random distribution of characters for Encryption or statistical purposes, in which the groups of impulses corresponding to the characters under the control of a statistical pulse source via an electric breakover circuit are produced ,, characterized in that the breakover circuit (9) is controlled by voltage pulses who known himself to himself under the influence of a radioactive substance Radiation indicator (7) are delivered. 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.2. Apparatus for performing the method according to claim 1, wherein the pulse groups be generated by a distributor, characterized in that the tilting circle (9) is a per se known binary cube, its two equilibrium states to the combination contacts (17) of the distributor (13) are connected, so that the instantaneous state of equilibrium of the Binary cube is scanned at regular intervals, one after the other the pulses each time to generate a pulse group. In Betracht gezogene Druckschriften:
Schweizerische Patentschrift Nr. 303 841;.
USA.-Patentschriften Nr. 2 406 031, 2 539 014.Considered publications:
Swiss Patent No. 303 841 ;.
U.S. Patent Nos. 2,406,031, 2,539,014. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings © 709 849/141 1.58© 709 849/141 1.58