DE2457027A1 - Verfahren zum programmieren von anordnungen zum erzeugen zufallsaehnlicher binaerzeichenfolgen - Google Patents

Verfahren zum programmieren von anordnungen zum erzeugen zufallsaehnlicher binaerzeichenfolgen

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DE2457027A1 DE19742457027 DE2457027A DE2457027A1 DE 2457027 A1 DE2457027 A1 DE 2457027A1 DE 19742457027 DE19742457027 DE 19742457027 DE 2457027 A DE2457027 A DE 2457027A DE 2457027 A1 DE2457027 A1 DE 2457027A1
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/06—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols the encryption apparatus using shift registers or memories for block-wise or stream coding, e.g. DES systems or RC4; Hash functions; Pseudorandom sequence generators
    • H04L9/065—Encryption by serially and continuously modifying data stream elements, e.g. stream cipher systems, RC4, SEAL or A5/3
    • H04L9/0656—Pseudorandom key sequence combined element-for-element with data sequence, e.g. one-time-pad [OTP] or Vernam's cipher
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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-GmbH PT-BK/Wgr/kö
BK 73/80
Verfahren zum Programmieren von Anordnungen zum Erzeugen zufallsähnlicher Binärzeichenfolgen
Zufallsähnliche Binärzeichenfolgen werden in der neuzeitlichen Informationstechnik für vielfältige Zwecke verwendet; z.B. als Rauschsignale, als Prüfsignale für Übertragungsstrecken, als Schlüsseltext zur Verschlüsselung von Informationen.
Für die letztgenannten Anwendungsfälle werden zufallsähnliche Binärzeichenfolgen extrem langer Periode gefordert, die sich mit Hilfe eines Programmes gleichzeitig, also phasenstarr am Sende- und am Empfangsort bilden lassen.
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Es ist vorauszusetzen, daß Anordnungen zum wiederholbaren Erzeugen zufallsähnlicher Binärzeichenfolgen den daran Interessierten bekannt sind· Ist die Periodendauer der von einer solchen Anordnung gelieferten Binärzeichenfolge extrem lang, so kann in manchen Fällen allein die fallweise einzustellende Ausgangsstellung einen ausreichend hohen Grad der Sicherheit ergeben, und die Ausgangsstellung wäre dabei der geheimzuhaltende Schlüssel.
Die Ausgangsstellung wird bei einigen der bekannten Verfahren durch einen aus zwei Teilen bestehenden Schlüssel festgelegt, wobei ein Grundschlüssel von Zeit zu Zeit, der Zusatzschlüssel beispielsweise vor dem Beginn des Übertragene einer neuen Nachricht gewechselt wird. So wurde z.B. in der DT-AS 1 237 366 vorgeschlagen, den Anfangszustand von Schlüsselimpulsgeneratoren in Abhängigkeit vom Ergebnis der Mischung einer ersten mit einer zweiten Zustandsinformation einzustellen. Dazu ist die erste Zustandsinformation sende- und empfangsseitig gespeichert, die zweite wird sendeseitig bestimmt und unverschlüsselt zur Empfangsseite übertragen. Das in Spalte 7 ab Zeile 45 beschriebene und in Fig. 7 dargestellte Ausführungsbeispiel eines Schlüsselimpulsgenerators liefert eine allein vom Anfangszustand abhängige Binärzeichenfolge als Ausschnitt aus einer einzig möglichen Binärsseichenfolge mit langer Periode. Bei einem
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solchen Verfahren führen untereinander ähnliche Zustandsinformationen auch zu untereinander ähnlichen Binärzeichenfolgen, die das Entziffern erleichtern. Das mögliche Ausschließen einer Anzahl bestimmter Zustandsinformationen, die untereinander ähnliche Binärzeichenfolgen ergeben wurden, verringert die Anzahl der erzeugbaren verschiedenen Binärzeichenfolgen und würde sehr umständliche Vorschriften für das Erstellen der Schlüssel erfordern.
Bei den vorbekannten Verfahren und Schaltungen ist das Gesetz für das Bilden von Binärzeichenfolgen allein durch den starren Schaltungsaufbau gegeben.
Die zu der Erfindung führende Aufgabe war es, ein Verfahren zum Programmieren von Anordnungen zum Erzeugen zufallsähnlicher Binärzeichenfolgen anzugeben, durch welches eine Vielzahl voneinander unabhängiger Binärzeichenfolgen zum Verschlüsseln von Informationen zur
Verfügung gestellt werden kann.
f.
Die Voraussetzung für die wechselnde Anwendung verschiedener Bildungsgesetze, der Aufbau der Anordnung mit mehreren parallel und/oder in Reihe geschalteten Stufen, wobei jede Stufe eine zufallsähnliche Binärzeichenfolge kürzerer Periode liefern kann, ist bei Anordnungen zum
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Erzeugen von zufallsähnlichen Binärzeichenfolgen extrem langer Perioden im allgemeinen gegeben.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Programmieren mehrstufiger Anordnungen zum wiederholbaren Erzeugen zufallsähnlicher Binärzeichenfolgen unter Verwendung eines Grundschlüsselwortes und eines fallweise wechselnden Zusatzschlüsselwortes ist dadurch gekennzeichnet, daß das Grundschlüsselwort bestimmend ist für den Anfangszustand der einzelnen Stufen der Anordnung, und daß das Zusatzschlüsselwort in Verbindung mit dem Grundschlüsselwort einen die Verknüpfungen innerhalb der einzelnen Stufen und zwischen den Stufen steuernden Bildungsschlüssel erstellt.
Die durch verschiedene Bildungsschlüssel gesteuerte Anordnung ist gleichwertig einer Reihe verschiedener Zufallsgeneratoren, von denen fallweise immer nur einer verwendet wird.
Das Grundschlüsselwort ist jedem Beteiligten bekannt und kann beispielsweise durch Wählschalter eingestellt oder aus Speichern wie Lochkarten, Lochstreifen oder Magnetspeichern in die Anordnung eingegeben und nach Verabredung von Zeit zu Zeit geändert werden.
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Das Zusatzschlüsselwort kann in bekannter Weise sendeseitig z.B. für jede zu übertragende Nachricht neu bestimmt oder durch einen Zufallsgenerator gebildet und unverschlüsselt zur Empfangsseite übertragen werden.
Wie beschrieben erstellt das Zusatzschlüsselwort in Verbindung mit dem Grundschlüsselwort als weiteres Schlüsselwort einen Bildungsschlüssel. Dazu können beispielsweise die einzelnen Zeichen des Zusatzschlüsselwortes entscheidend dafür sein, welche Zeichen aus dem Grundschlüsselwort entnommen und zum Bildungsschlüssel zusammengestellt werden, oder es können die Bildungsschlüsselzeichen gewonnen werden durch logische Verknüpfung von Zeichen des Grund- und des Zusatzschlüsselwortes.
Die einzelnen Stufen der Anordnung enthalten im allgemeinen mehrstellige rückgekoppelte Schieberegister oder auch mehrstellige Binärzähler. Durch die Zeichen des Grundschlüsselwortes können die einzelnen Stellen der Register und der Zähler vor jeder Übertragung in einen bestimmten Anfangszustand gesetzt werden.
Durch die Zeichen des Bildungsschlüssels können über logische Schaltungen in den einzelnen Stufen der Anordnung gesteuert werden:
die Grenzadressen der Binärzähler,
die Auswahl der Abgriffe an den Ausgängen der Binärzählerstellen,
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die Auswahl eines aus mehreren Eingängen jedes Schieberegisters,
die Auswahl eines aus mehreren möglichen Ausgangen jedes Schieberegisters, die Auswahl eines aus mehreren möglichen Abgriffen an jedem Schieberegister für ein zur logischen Schaltung im Rückkopplungskreis führendes Signal,
die Wahl der logischen Schaltung im Rückkopplungsnetzwerk der Schieberegister,
ferner die zwischen den einzelnen Stufen der Anordnung eingefügten Zuordnerschaltungen wie z.B. Koppelfelder oder Vielfachumschalter.
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Claims (3)

  1. _ 7_ 2Λ57027
    Patentansprüche
    lj Verfahren zum Programmieren mehrstufiger Anordnungen zum wiederholbaren Erzeugen zufallsähnlicher Binärzeichenfolgen unter Verwendung eines Grundschlüsselwortes und eines fallweise wechselnden Zusatzschlüsselwortes, dadurch gekennzeichnet, daß das Grundschlüsselwort bestimmend ist für den Anfangszustand der einzelnen Stufen der Anordnung, und daß das Zusatzschlüsselwort .in Verbindung mit dem Grundschlüsselwort einen die Verknüpfungen innerhalb der einzelnen Stufen und zwischen den Stufen steuernden Bildungsschlüssel erstellt.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeichen des Zusatzschlüsselwortes bestimmend sind für die Auswahl einzelner, den Bildungsschlüssel ergebenden Zeichen des Grundschlüsselwortes.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildungsschlüsselzeichen gewonnen werden durch logische Verknüpfung von Zeichen des Grund- und des Zusatzschlüsselwortes.
    BK 73/80
    60SS24/ 0S3 7
DE19742457027 1974-12-03 1974-12-03 Verfahren zum programmieren von anordnungen zum erzeugen zufallsaehnlicher binaerzeichenfolgen Ceased DE2457027B2 (de)

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NLAANVRAGE7513986,A NL180797C (nl) 1974-12-03 1975-12-01 Inrichtingen voor het opwekken van een op een toevalsreeks lijkende binaire tekenreeks.
NO754049A NO754049L (de) 1974-12-03 1975-12-02
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ATA919175A (de) 1978-01-15
AT345348B (de) 1978-09-11
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