DE4439032C2 - Verfahren und Vorrichtung zur verschlüsselten Datenübertragung - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur verschlüsselten DatenübertragungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verschlüsselten Datenübertragung
gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung bezieht sich auch
auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 9.
Aus der DE-OS 32 30 201 A1 ist ein System zur verschlüsselten
Faksimileübertragung bekannt, bei dem die senderseitige Ver- und die
empfangsseitige Entschlüsselung von n-Bit-aufweisenden, die Abtastwerte in
der digitalen Ebene darstellenden Codeworte mit einer von einem Quasi-
Zufallsgenerator erzeugten Schlüsselimpulsfolge Modulo 2n erfolgt, wobei
hierzu der sendeseitige Schlüssel ein Modulo-2n-Addierer und der
empfangsseitige Entschlüsseler ein Modulo-2n-Subtrahierer oder umgekehrt ist.
Hierbei handelt es sich jedoch um ein System zur Übertragung von Signalen in
analoger Form, insbesondere über Kurzwellenfunk, was für digitale
Übertragungstechniken nicht verwendbar ist.
Das Verfahren gemäß der DE-OS 42 30 527 A1 nutzt die Ungenauigkeit des
Nachrichteninhaltes, wie sie durch Rasterfehler eines optischen Abtastmusters
oder Zeitrasters oder Jitters auftreten als Modulationsinhalt zur Übermittlung
der eigentlichen Nachricht, in dem die Sendeeinheit einen größeren
Abtastfehler simuliert als das Übertragungsgerät eigentlich aufweist und in die
Abweichungen von einem uncodierten Zeichen bitweise die übermittelte
Information codiert. Die Empfängereinheit wertet durch Vergleich mit den
uncodierten Zeichen die codierten Zeichen aus. Durch Abstimmung mit der
Sendeeinheit kann die eigentliche Information erhalten werden. Dieses
Verfahren wird für ein Faksimile-Verfahren derart angewendet, daß die bei der
elektronischen Übertragung an den Kantenlinien des Faksimileabbildes
entstehende Ausfransung zur Codierung von Nachrichteninhalten benutzt wird,
indem die Sicherheit gemäß eines bestimmten Codes Ausfransungen an der
Kantenlinien eines exakt reproduzierten Faksimilebildes simuliert, wobei für
die Decodierung der Nachricht in der Empfangseinrichtung die Kantenlinien
des exakt reproduzierten Faksimileabbildes zum Vergleich vorliegen.
Aus der DE-PS 29 08 979 C3 ist ein Verfahren zur verschlüsselten Übertragung
von Faksimiledaten bekannt, bei denen durch eine übertragene
Schlüsselpräambel die Taktgeneratoren der Sende- und der Empfangsseite
synchronisiert werden. Es werden mehrere Schlüsselpräambeln in
unterschiedlichem Abstand gesendet, wobei die erste Schlüsselpräambel länger
ist als die nachfolgenden, weil nicht nur die Taktgeber von Empfänger und
Sender synchronisiert werden sondern auch die jeweiligen
Schlüsselgeneratoren. Nach dem Empfang der Schlüsselpräambeln wird die
Synchronisierung abgeschaltet und es folgt eine Reihe von verschlüsselten
Faksimiledaten, deren Dauer im Vergleich zur Dauer der vorher übertragenen
Präambelen lang ist und deren Dauer in quasi zufälliger Weise unterschiedlich
ist.
Mit diesem bekannten Verfahren können nur kurze Nachrichten übermittelt
werden.
In US-Z: Personal Optical Encryption/Decryption Device aus IBM Technical
Disclosure Bulletin, Vol. 28, No. 7, Dec. 1985, Seiten 3070-3071 ist ein
optisches Verschlüsselungsverfahren bekannt, bei dem mittels in einer drehbaren
Platte fest angeordneter optischer Fasern ein definiertes Abbild der Vorlage
erzeugt wird. Ein Freiheitsgrad in der Abbildung bleibt durch Verdrehung der
Platte gegen die Vorlage erhalten.
Nachteile dieser Erfindung liegen in dem großen apparativen Aufwand der
Verschlüsselung sowie in der durch die Größe und Beschaffenheit der optischen
Fasern bestimmten Auflösung und Qualität des Bildes, die nicht beliebig viele
Wiederholungen des Verschlüsselungsvorgangs ermöglichen. Ebenso ist die
Verschlüsselung von der Anordnung der optischen Farben abhängig und kann
ohne großen Aufwand nicht variiert werden, was zu größerer Sicherheit führen
würde.
Die US-Z: Callens, P: Optical Encrypting System in IBM Technical Disclosure
Bulletin, Vol. 26, No. 3B, August 1983, Seiten 1533-1534 stellt eine
Verschlüsselung durch Mehrfachreflexion in einem optischen System, bestehend
aus Spiegeln und Linsen, vor. Neben großem apparativen Aufwand besteht der
weitere Nachteil darin, daß Dejustage des Systems, z. B. durch Erschütterungen,
eine Entschlüsselung unmöglich macht.
In DE-PS 23 48 133 wird ein Verschlüsselungsverfahren beschrieben, in dem ein
quasistochastischer Abtaststrahl eine zweidimensionale Vorlage abtastet und ein
rasterförmiger Schreibstrahl das verschlüsselte Dokument erzeugt. Zur
Entschlüsselung muß der Schreibstrahl identisch quasistochastisch geführt werden,
wodurch sich ein erheblicher apparativer Aufwand ergibt. Das beschriebene
Verfahren sieht nur einen Verschlüsselungsvorgang des Originaldokuments vor.
Allen letztgenannten optischen Verschlüsselungssystemen bleibt der Nachteil, daß
jeder unbefugte Besitzer der Verschlüsselungsapparaturen in der Lage ist, die
Nachricht ohne größeren Aufwand zu entschlüsseln.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren und eine Vorrichtung,
mit dem eine Verschlüsselung und Übertragung von umfangreichen Daten,
insbesondere vollständiger Textseiten auf einfache Weise möglich ist, ohne daß
die übermittelten Informationen von unbeteiligten Personen entschlüsselt
werden können.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst. Gegenstand der Vorrichtung ist der Patentanspruch
9. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Dem erfindungsgemäßen Verfahren liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Daten,
die auf einer Fläche, beispielsweise auf einem Blatt Papier oder einer
Bildschirmseite untergebracht sind, dann auf einfache Weise ver- und
entschlüsselt werden können, wenn man nicht die einzelnen Daten für sich ver-
und entschlüsselt, sondern die jeweilige Fläche einer geeigneten
Transformation unterwirft, die als flächentreue Transformation bezeichnet
wird. So kann die Transformation beispielsweise als Streckung mit
gleichzeitiger Stauchung der Fläche durchgeführt werden, wobei die
eingenommene Fläche nach der Transformation erhalten bleibt. Danach wird
die so erhaltene transformierte Fläche zerschnitten und die Einzelteile wieder
zu einer Fläche in der ursprünglichen Gestalt zusammengesetzt. Die auf der
ursprünglichen Fläche untergebrachten Daten, denen zuvor Bildpunkte mit
Koordinaten zugeordnet wurden, sind nunmehr in der transformierten Bild-
Punkt-Anordnung versteckt, so daß bereits nach einer ersten Transformation
die ursprünglichen Daten rein optisch nicht mehr ohne weiteres erkennbar sind.
Wenn man diese Transformation unter Beachtung des Flächenerhaltungssatzes
mehrfach wiederholt, erhält man ein mehr oder weniger regelmäßiges
Flächenmuster, so daß beispielsweise ein geschriebener Text oder eine
graphische Darstellung als solche nicht mehr erkennbar ist. Dieses
Flächenmuster kann beispielsweise als Telefax oder Fernsehbild zu einem
Empfänger übertragen werden, wo die Entschlüsselung des Flächenmusters
durchgeführt wird. Auf der Empfängerseite kann jedoch nur derjenige die
Entschlüsselung vornehmen, der weiß, welche Art der Transformation wie oft
durchgeführt wurde. Hierzu wird auf der Sendeseite der durchgeführten
Transformation ein Code, z. B. eine Codezahl, zugeordnet, die unabhängig von
der eigentlichen Information, z. B. durch Telefonanruf der für den Empfang
bestimmten Person übermittelt wird, die dann anhand des Codes die
entsprechenden Transformationen zur Entschlüsselung durchführen kann. Dies
hat den Vorteil, daß die übermittelten Daten nicht in unbefugte Hände gelangen
können. Zur Entschlüsselung der übermittelten Daten können die
Transformationen des übermittelten Flächenmusters in derselben Richtung
durchgeführt werden, wie die Verschlüsselung, was dadurch ermöglicht wird,
daß je nach gewählter Transformationsart die ursprüngliche
Bildpunktanordnung nach einer bestimmten Anzahl von Transformationen
wiederkehrt. Bei flächentreuen Transformationen wird dies als Poincar´sche
Wiederkehr bezeichnet. Die Ausführung der Transformationen in umgekehrter
Richtung ist ebenfalls möglich.
Das Verfahren wird so durchgeführt, daß sendeseitig nach dem
Erfassen der Informationen und Zuordnen der auf der Fläche FA1 enthaltenen
Informationen zu N×M-Bildpunkten mit den Koordinaten x₁, y₁ in einer
Speichereinheit die so erhaltene Bildpunktanordnung einer n-fach
wiederholbaren Transformation TA1 in einer elektronischen
Transformationseinheit
unterworfen wird, wobei beginnend mit der Fläche FA1 = Fi mit i = 1. . .n die
nachfolgenden Schritte ausgeführt werden, bis eine Fläche Fn mit N×M-
Bildpunkten der Koordinaten xn, yn erhalten wird:
- a. Flächentreue Verzerrung der Fläche Fi, wobei eine Fläche Ft erhalten wird, deren Bildpunkte die Koordinaten xt, yt aufweisen,
- b. Zerlegung der Fläche Ft in Teilflächen und Zusammensetzen der Teilflächen zu einer Fläche Fi+1, die dieselbe Form aufweist wie die Fläche Fi.
Den n-fach durchgeführten Transformationen TA1 wird danach der Code oder
die Codezahl zugeordnet und die N×M-Bildpunkte in der zur Fläche Fn
gehörigen Bildpunktanordnung sowie die Codezahl werden jeweils unabhängig
voneinander an den Empfänger übermittelt. Empfangsseitig werden
entsprechend des übertragenen Codes zur Entschlüsselung der übertragenen
N×M-Bildpunkte die Transformationen TA1 der Fläche Fn in einer
elektronischen Transformationseinheit mit den Schritten a, b bis zum Erhalt der Fläche FA1
mit den N×M-Bildpunkten der Koordinaten x₁, y₁ durchgeführt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann nach dem Erhalt der Fläche Fn
diese additiv mindestens einer weiteren durch Transformation einer Fläche FA2
erhaltenen Fläche Fm zu einer Gesamtfläche FG überlagert werden. Diese
additiv überlagerte Fläche FG, die beispielsweise mehrere überlagerte
verschlüsselte Textseiten enthält, wird anschließend an den Empfänger
übertragen und empfangsseitig entschlüsselt. Hierzu wird die Gesamtfläche FG
zum einen den Transformationen TA1 und zum anderen den Transformationen
TA2 unterworfen, so daß im erstem Fall die ursprüngliche Fläche FA1 und im
zweiten Fall die Fläche FA2 erhalten wird. Hierbei sind die jeweils erhaltenen
Daten auf den Flächen FA1 und FA2 mit einem Untergrund unterlegt, der
dadurch zustande kommt, daß nur jeweils eine Fläche mit den enthaltenen
Daten entschlüsselt worden ist, die jeweils andere Fläche jedoch noch nicht.
Dieses Verfahren hat den Vorteil, daß die übertragene Informationsdichte sehr
hoch ist, was sich insbesondere bei der Übertragung großer verschlüsselter
Datenmengen über große Entfernungen kostengünstig auswirkt.
Bei einem normalen Schreibmaschinentext ist bei einer Aufaddition von 6 bis 8
Seiten wegen des zunehmend dunkler werdenden Untergrundes der jeweils
entschlüsselten Seite eine Grenze erreicht.
Die Sicherheit der Verschlüsselung kann dadurch weiter erhöht werden, daß
die Gesamtzahl der durchzuführenden Transformationen in Gruppen unterteilt
wird und jeder Gruppe von Informationen ein eigener Code zugeordnet wird.
Dies wäre dann sinnvoll, wenn die Entschlüsselung nur von mehreren Personen
gemeinsam durchgeführt werden darf. Die Codes werden den betreffenden
Personen getrennt übermittelt, die dann in einer vorgegebenen Reihenfolge die
Gruppen von Transformationen nacheinander ausführen.
Eine andere Möglichkeit, die Sicherheit der Verschlüsselung zu erhöhen,
besteht darin, daß sendeseitig nach dem Erfassen der Informationen und
Zuordnen zu N×M-Bildpunkten die Fläche FA1 in j = 1. . .1 Unterflächen FBj
unterteilt und diese jeweils eigenen Transformationen Tj unterworfen werden
und daß die transformierten Flächen FBj zu einer Gesamtfläche FG
zusammengesetzt und diese übertragen wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können die N×M-Bildpunkte durch
U × V Subflächen der Fläche FA1 gebildet werden. Dies bedeutet, daß bei der
nachfolgenden Transformation die Subflächen wie Bildpunkte behandelt
werden. Durch die Transformation werden somit die Subflächen umorientiert,
bleiben jedoch in ihrer Form erhalten. Bei der Entschlüsselung wird
entsprechend verfahren.
Damit der Empfänger erkennen kann, daß die Entschlüsselung vollständig und
richtig durchgeführt worden ist, kann beispielsweise ein Sicherheitsstreifen
vorgesehen sein. Dies kann beispielsweise eine am Seitenrand angebrachte
Linie sein, die mitverschlüsselt und beim Empfänger wieder entschlüsselt wird.
Nur wenn auf dem entschlüsselten Blatt beispielsweise eine durchgehende Linie
vorhanden ist, weiß der Empfänger, daß die Entschlüsselung ordnungsgemäß
durchgeführt worden ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich sowohl auf schwarz-weiß als auch
farbige Informationsflächen anwenden.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt sendeseitig zwischen der Lese-
und der Übertragungseinheit mindestens eine erste Speichereinheit und eine
erste Steuer- und elektronischen Transformationseinheit, die zur Durchführung der
entsprechenden flächentreuen Transformationen ausgebildet ist. Auch
empfangsseitig ist zwischen der Empfangseinheit und der Ausgabeeinheit
mindestens eine zweite Speichereinheit und eine zweite Steuer- und
elektrische Transformationseinheit angeordnet, um die Entschlüsselung durchzuführen.
Beiden Steuer- und elektronischen Transformationseinheiten ist jeweils eine eigene
Codeeingabeeinrichtung zugeordnet.
In den Steuer- und elektronischen Transformationseinheiten sind die Transformationsarten und
die Anzahl der Transformationsschritte entsprechend vorgegebener Codezahlen
abgelegt. Auf der Empfangsseite braucht daher lediglich eine entsprechende
Codezahl in die Codeeingabeeinrichtung eingegeben zu werden, um die
gewünschten Transformationen durchzuführen. Die Bedienungsperson, die
diese Codezahl eingegeben hat, übermittelt diese beispielsweise per Telefon an
einen ausgewählten Empfänger, der nach Erhalt der verschlüsselten
Informationen durch Eingabe der entsprechenden Codezahl in der
Codeeingabeeinrichtung die erforderlichen Transformationen in Gang setzen
kann.
Um auch verschlüsselte Daten in umgekehrter Richtung übermitteln zu können,
sind vorzugsweise die Sende- und die Empfangseinrichtung identisch
ausgebildet, d. h. beide Stationen weisen Lese- und Ausgabeeinrichtungen
sowie Steuer- und elektronische Transformationseinheiten zur Durchführung der
Transformationen zwecks Ver- und Entschlüsselung auf. Die einzelnen Bauteile
der Sende- und der Empfangseinheit können beispielsweise in einem
Telefaxgerät integriert sein, wobei dieses dann lediglich noch mit einer
zusätzlichen Tastatur für die Eingabe der Codezahl ausgerüstet sein muß.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch aus Einzelgeräten bestehen. In
diesem Fall sind die Steuer- und elektronischen Transformationseinheiten zusammen mit den
Speichereinheiten und den Ein- und Ausgabeeinheiten unabhängig von den
Übertragungs- und Empfangseinheiten als eigenständige Geräte ausgebildet. In
diesem Fall kann der Absender zunächst die Verschlüsselung an seinem Gerät
durchführen, wobei er sich die verschlüsselten Daten zunächst auf einem Blatt
ausdrucken läßt. Dieses Blatt wird dann beispielsweise über ein Telefaxgerät
an den Empfänger geschickt, der dieses am Faxgerät ausgeben läßt und mit
seiner Entschlüsselungsvorrichtung getrennt vom Faxgerät die Entschlüsselung
nach Erhalt der Codezahl durchführen kann. Dies ist insbesondere dann von
Vorteil, wenn Absender und Empfänger nicht über ein eigenes Sende- und
Empfangsgerät, sprich Telefaxgerät, verfügen.
Eine beispielhafte Ausführungsform wird nachfolgend anhand der Figuren
näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen
Verfahrens anhand einer Telefaxübermittlung,
Fig. 2 den schematischen Aufbau der Sende- und elektronischen Empfangseinheiten,
Fig. 3 die schematische Darstellung eines Transformationsschrittes
anhand einer graphischen Darstellung und
Fig. 4 die Ergebnisse mehrfacher Transformationen anhand des in
Fig. 3 gezeigten Beispiels.
In der Fig. 1 ist der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens schematisch
dargestellt. Auf einem Blatt 30 befinden sich die Ausgangsdaten, die in dem
hier gezeigten Beispiel aus einigen Teilen Text und einem schwarzen Punkt
bestehen. Diese Daten sollen verschlüsselt an einen Empfänger übertragen und
dort entschlüsselt werden. Dieses Blatt 30 wird in eine Sendeeinheit 10
eingelegt, die aus einem herkömmlichen Telefaxgerät besteht, das mit der
erfindungsgemäßen Transformationselektronik und einer
Codeeingabeeinrichtung 13 versehen ist. Der Code, der symbolisch durch den
Schlüssel 40 dargestellt ist, wird in die Codeeingabeeinrichtung 13 eingegeben
und nach dem Einlesen des Blattes 30 werden die der Codezahl zugeordneten
Transformationen durchgeführt, so daß die verschlüsselten Daten in Form
eines Flächenmusters 31 unter Beibehaltung der Größe der Fläche des Blattes
30 vorliegen. Dieses Flächenmuster wird anschließend über die Datenleitung
32, die beispielsweise eine Telefonleitung sein kann, an die Empfängseinheit
20 übermittelt, die ebenfalls aus einem herkömmlichen Telefaxgerät mit
entsprechender Transformationselektronik und eingebauter
Codeeingabeeinrichtung besteht. Nach dem Eingang der verschlüsselten Daten
31 und nach Erhalt der über die getrennte Datenleitung 42 ermittelten
Codezahl 40, kann der Empfänger durch Eingabe der Codezahl 40 in die
Codeeingabeeinrichtung 23 die Entschlüsselung des Flächenmusters 31
vornehmen, so daß anschließend ein Blatt 33 mit den entschlüsselten Daten
ausgedruckt werden kann, das mit dem ursprünglichen Blatt 33 übereinstimmt.
In der Fig. 2 sind die Sende- und die Empfangseinheiten 10 und 20
schematisch dargestellt, wobei beide Einheiten identisch zum Senden und
Empfangen ausgebildet sind. Die Sendeeinheit 10 besitzt eine Leseeinheit 16,
die zum Einlesen der zu verschlüsselnden und zu übermittelnden Daten
ausgebildet ist. Die Leseeinheit wandelt die Daten in Bildpunkte um, die in
einem Speicher 17 abgelegt werden. Von dort werden die Bildpunkte einer
Steuer- und elektronischen Transformationseinheit 14 übermittelt, die die erfindungsgemäßen
Transformationen durchführt. Über die Codeeingabeeinrichtung 13 wird eine
entsprechende Codezahl eingegeben, die der gewünschten Transformationsart
und der Anzahl der durchzuführenden Transformationen entspricht. Aufgrund
der gewählten Codezahl werden anschließend die Transformationen
durchgeführt und die erzeugten Daten der Datenübertragungseinheit 15
übergeben, die dann die Übertragung der codierten Information an die
Datenübertragungseinheit 25 der Empfangseinheit 20 übermittelt. Diese besitzt
ebenfalls eine Steuer- und elektronische Transformationseinheit 24, die ebenfalls an eine
Codeeingabeeinrichtung 23 angeschlossen ist, über die die für die
Rücktransformation erforderliche Codezahl eingegeben werden kann. Nach
erfolgter Transformation der Daten werden diese in der Speichereinheit 22
abgelegt und über die Ausgabeeinheit 21 ausgegeben. Um auch verschlüsselte
Informationen in der entgegengesetzten Richtung übermitteln zu können, besitzt
die Sendeeinheit 10 ebenfalls einen Speicher 12 und eine Ausgabeeinheit 11
und umgekehrt die Empfangseinheit eine Leseeinheit 26 mit zugeordnetem
Speicher 27.
In der Fig. 3 ist schematisch ein einziger Transformationsschritt einer
Beispieltransformation dargestellt. Ausgehend von der Fläche Fj, die ein
graphisches Symbol aufweist, wird eine flächentreue Transformation
durchgeführt, die im mittleren Teil der Fig. 3 dargestellt ist. Das Symbol
wurde aufgrund der Transformation gestreckt und gleichzeitig gestaucht, wobei
die transformierte Fläche Ft gleich der Fläche Fj ist. Die transformierte Fläche
Ft wird in sechs Teilflächen zerlegt, was durch das unterlegte Gitter dargestellt
wird. Die sechs Einzelflächen entsprechen in ihrer Größe ebenfalls der
Ausgangsfläche Fj. Diese so erhaltenen sechs Einzelflächen werden nach einem
vorgegebenen Schema, das durch die Pfeile angedeutet wird, zur Fläche Fj+1
zusammengesetzt, wobei diese Fläche die gleiche Gestalt hat wie die Fläche Fj.
In der Fig. 4 ist das Ergebnis mehrfacher Transformationen nach dem im
Zusammenhang mit der in Fig. 3 erläuterten Schema dargestellt. Die Ziffern
unter den graphischen Darstellungen geben die Anzahl der Transformationen
an. Ausgehend von der graphischen Darstellung links oben wird zunächst eine
Transformation dargestellt, die der in Fig. 3 gezeigten Fläche Fj+1 entspricht.
Mit zunehmender Transformationsanzahl verändert sich die ursprüngliche
graphische Darstellung zu einem Flächenmuster, wobei zum Beispiel nach der
achten Transformation die ursprüngliche Abbildung hundertfach in
verkleinerter Form auftritt. Die Transformationen können beispielsweise nach
11, 28 oder 73 Transformationen beendet werden und dann an den Empfänger
übermittelt werden. Wenn beispielsweise die 73. Transformation ausgewählt
wird, so wird dieser eine bestimmte Codezahl zugeordnet, die getrennt an den
Empfänger übermittelt wird. Dieser kann entweder die 73 Transformationen in
umgekehrter Reihenfolge ausführen und gelangt dann zu dem Ausgangsbild
links oben. Er kann aber auch die gleiche Transformation in Vorwärtsrichtung
durchführen, wobei er nach 77 Transformationsschritten ebenfalls zur
ursprünglichen Abbildung gelangt, die rechts unten dargestellt ist.
Bezugszeichenliste
10 Sendeeinheit
11 Ausgabeeinheit
12 Speichereinheit
13 Codeeingabeeinrichtung
14 Steuer- und elektronische Transformationseinheit
15 Datenübertragungseinheit
16 Leseeinheit
17 Speichereinheit
20 Empfangseinheit
21 Ausgabeeinheit
22 Speichereinheit
23 Codeeingabeeinrichtung
24 Steuer- und elektronische Transformationseinheit
25 Datenübertragungseinheit
26 Leseeinheit
27 Speichereinheit
30 Blatt mit Ausgangsdaten
31 Flächenmuster
32 Übertragungsleitung
33 Blatt mit entschlüsselten Daten
40 Code
42 Übertragungsleitung
11 Ausgabeeinheit
12 Speichereinheit
13 Codeeingabeeinrichtung
14 Steuer- und elektronische Transformationseinheit
15 Datenübertragungseinheit
16 Leseeinheit
17 Speichereinheit
20 Empfangseinheit
21 Ausgabeeinheit
22 Speichereinheit
23 Codeeingabeeinrichtung
24 Steuer- und elektronische Transformationseinheit
25 Datenübertragungseinheit
26 Leseeinheit
27 Speichereinheit
30 Blatt mit Ausgangsdaten
31 Flächenmuster
32 Übertragungsleitung
33 Blatt mit entschlüsselten Daten
40 Code
42 Übertragungsleitung
Claims (11)
1. Verfahren zur verschlüsselten Datenübertragung von auf einem
Informationsträger der Fläche FA1 befindlichen Daten, bei dem folgende
Schritte durchgeführt werden:
- - sendeseitiges Erfassen und Zuordnen der auf der Fläche FA1 enthaltenen Informationen zu N×M-Bildpunkten mit den Koordinaten x₁, y₁ in einer Speichereinheit,
- - Unterwerfen der Bildpunktanordnung einer n-fach wiederholbaren flächentreuen Transformation TA1 in einer elektronischen Transformationseinheit, wobei beginnend mit der Fläche FA1 = Fi mit i = I. . .n die nachfolgenden Schritte ausgeführt werden, bis eine Fläche Fn mit N×M-Bildpunkten der Koordinaten xn, yn erhalten wird:
- a) flächentreue Verzerrung der Fläche Fi, wobei eine Fläche Ft erhalten wird, deren Bildpunkte die Koordinaten xt, yt aufweisen,
- b) Zerlegung der Fläche Ft in Teilflächen und Zusammensetzen der Teilflächen zu einer Fläche Fj+1, die dieselbe Form aufweist wie die Fläche Fj,
- - Zuordnung eines Codes zu der oder den durchgeführten Transformationen
- - unabhängige Übertragung der N×M-Bildpunkte in der zur Fläche Fn gehörenden Bildpunktanordnung und des Codes an den Empfänger
- - Transformation der transformierten Bildpunktanordnung nach dem erhaltenen Code zum Erhalt der ursprünglichen Bildpunktanordnung, wobei empfangsseitig zur Entschlüsselung der übertragenen N×M-Bildpunkte die Transformation TA1 der Fläche Fn in einer elektronischen Transformationseinheit mit den Schritten a, b bis zum Erhalt der Fläche FA1 mit den N×M-Bildpunkten der Koordinaten x₁, y₁ durchgeführt wird,
- - Umsetzung der Bildpunktanordnung in die ursprünglichen Daten und Ausgabe der Daten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Transformationsschritte a, b empfangsseitig in derselben Reihenfolge wie
bei der Verschlüsselung durchgeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß empfangsseitig
die Transformationen in umgekehrter Richtung und
Transformationsschritte a, b in umgekehrter Reihenfolge wie bei der
Verschlüsselung durchgeführt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß nach dem Erhalt der Fläche Fn diese additiv mindestens einer weiteren durch Transformationen TA2 einer Fläche FA2 erhaltenen Fläche Fm zu einer Gesamtfläche FG überlagert wird,
daß die Bildpunkte der Fläche FG übertragen werden, und
daß empfangsseitig unabhängig voneinander die zu den Flächen Fn und Fm gehörigen Transformationen TA1 und TA2 der Fläche FG zum Erhalt der dazugehörigen Flächen FA1 und FA2 durchgeführt werden.
daß nach dem Erhalt der Fläche Fn diese additiv mindestens einer weiteren durch Transformationen TA2 einer Fläche FA2 erhaltenen Fläche Fm zu einer Gesamtfläche FG überlagert wird,
daß die Bildpunkte der Fläche FG übertragen werden, und
daß empfangsseitig unabhängig voneinander die zu den Flächen Fn und Fm gehörigen Transformationen TA1 und TA2 der Fläche FG zum Erhalt der dazugehörigen Flächen FA1 und FA2 durchgeführt werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Flächen Fn
und Fm durch unterschiedliche Transformationen TA1 und TA2 und
unterschiedliche Schrittanzahl n, in erhalten werden.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß sendeseitig nach dem Erfassen der Daten und Zuordnen zu N×M- Bildpunkte die Fläche FA1 in j = 1. . .1 Unterflächen FBj unterteilt und diese jeweils eigenen Transformationen Tj unterworfen werden und
daß die transformierten Flächen FBj zu einer Gesamtfläche FG zusammengesetzt und diese übertragen wird.
daß sendeseitig nach dem Erfassen der Daten und Zuordnen zu N×M- Bildpunkte die Fläche FA1 in j = 1. . .1 Unterflächen FBj unterteilt und diese jeweils eigenen Transformationen Tj unterworfen werden und
daß die transformierten Flächen FBj zu einer Gesamtfläche FG zusammengesetzt und diese übertragen wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gesamtanzahl n der Transformationen in Gruppen unterteilt wird
und daß jeweils einer Gruppe von Transformationen ein eigener Code
zugeordnet wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die N×M Bildpunkte durch U×V Subflächen der Fläche FA1
gebildet werden.
9. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer
senderseitig vorgesehenen Datenlese- und Übertragungseinheit und einer
empfangsseitig vorgesehenen Empfangs- und Ausgabeeinheit, dadurch
gekennzeichnet,
daß sendeseitig zwischen der Leseeinheit (16) und der Übertragungseinheit (15) mindestens eine erste Speichereinheit (12) und eine erste Steuer- und elektronische Transformationseinheit (14) angeordnet ist,
daß empfangsseitig zwischen der Datenempfangseinheit (25) und der Ausgabeeinheit (21) mindestens eine zweite Speichereinheit (22) und eine zweite Steuer- und elektronische Transformationseinheit (24) angeordnet ist und
daß beiden Steuer- und elektronischen Transformationseinheiten (14, 24) jeweils eine eigene Codeeingabeeinrichtung (13, 23) zugeordnet ist.
daß sendeseitig zwischen der Leseeinheit (16) und der Übertragungseinheit (15) mindestens eine erste Speichereinheit (12) und eine erste Steuer- und elektronische Transformationseinheit (14) angeordnet ist,
daß empfangsseitig zwischen der Datenempfangseinheit (25) und der Ausgabeeinheit (21) mindestens eine zweite Speichereinheit (22) und eine zweite Steuer- und elektronische Transformationseinheit (24) angeordnet ist und
daß beiden Steuer- und elektronischen Transformationseinheiten (14, 24) jeweils eine eigene Codeeingabeeinrichtung (13, 23) zugeordnet ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß in den Steuer-
und elektronischen Transformationseinheiten (14, 24) die
Transformationsarten und die Anzahl der Transformationsschritte
entsprechend einer vorgegebenen Codezahl abgelegt sind.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und elektronischen
Transformationseinheiten (14, 24) zusammen mit den Speichereinheiten
und zugeordneten Ein- und Ausgabeeinheiten unabhängig von den
Übertragungs- und Empfangseinheiten (15, 25) als eigenständige Geräte
ausgebildet sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944439032 DE4439032C2 (de) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Verfahren und Vorrichtung zur verschlüsselten Datenübertragung |
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DE4439032A1 DE4439032A1 (de) | 1996-05-09 |
DE4439032C2 true DE4439032C2 (de) | 1996-09-26 |
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DE19944439032 Expired - Fee Related DE4439032C2 (de) | 1994-11-02 | 1994-11-02 | Verfahren und Vorrichtung zur verschlüsselten Datenübertragung |
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DE (1) | DE4439032C2 (de) |
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---|---|---|---|---|
DE10326462A1 (de) * | 2003-06-12 | 2005-01-05 | Deutsche Telekom Ag | Bereitstellen von Teilschlüsseln eines durch visuelle Kryptographie verschlüsselten Ereignisses |
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