DE977994C - Process for the encrypted transmission of speech - Google Patents

Description

Es ist eine Reihe von Anordnungen zur Geheimhaltung bei der Übertragung von !,lrachnachrichten bekannt. Von den speziell für Sprache entwickelten und deren physikalische Gegebenheiten berücksichtigenden Anordnungen befriedigt jedoch keine zugleich in Hinsicht auf die Sicherheit der Verschlüsselung wie auch bezüglich der Qualität der Sprachwiedergabe beim Empfänger Es ist weiter auch eine Anordnung zur Geheimhaltung bei der Übertragung von Sprachnachrichten bekannt, die die Tatsache ausnutzt, daß sich telegraphische Zeichen mit ausreichender Sicherheit verschlüsseln lassen und auch mit ausreichender Zuverlässigkeit wieder entschlüsselbar Sind. Durch die Anwendung des Verfahrens der Puls-Code-Modulatior werden dabei, wie es für diese Modulationsart charakteristisch ist, der Sprachnachricht laufend Impulsgruppen zugeordnet, die ihrer Struktur nach telegraphischen Zeichen ähnlich find. Diese Impulsgruppen werden sodann senderseitig einer Verschlüsselung unterworfen und werden im Empfänger vor der Demodulation wieder entschlüs-IeIt. Für die eigentliche Verschlüsselung können dafiei verschiedene für die Anwendung auf Telegraphic iereits bekannte grundsätzliche Verschlüsselungsve.--fahren herangezogen werden. Allerdings ist die um Größenordnungen höher liegende Fo!gef:requenz der Impulsgruppen zu berücksichtigen. Wenn es sich hierbei auch nur um einen quantitativen Unterschied handelt, so macht die Größe der Abweichung diesen Unterschied allerdings doch bereits zu einem wesentlichen. Im Interesse ausreichender Sicherheit muß die Schlüsselkapazität bzw. die Kapazität des Schlüssel text Speichers außerordentlich groß sein. Das allein bedeutet bereits erhebliche technische und auch betriebliche Schwierigkeiten. Darüber hinaus ist auch schon allein der Aufwand für die Puls-Code-Modula„„„ sowohl im Sender wie auch im Empfänger erheblich. Insgesamt werden für die Durchführung dieses bekannten Verfahrens sehr umfangreiche und auch störanfällige Anlagen sowohl auf der Sendeseite wie auch auf der Empfanjsseite erforderlich. Hierin muß ein erheblicher Nachteil des bekannten Verfahrens erblickt werden.It is a series of arrangements for secrecy in the transmission of!, Lrach messages known. From those specially developed for language and taking into account their physical conditions Arrangements, however, are not at the same time satisfactory with regard to the security of the encryption as well as with regard to the quality of the speech reproduction at the receiver. It is also another Arrangement for secrecy in the transmission of voice messages known the fact takes advantage of the fact that telegraphic characters can be encrypted with sufficient security and also with Are decipherable again with sufficient reliability. By applying the procedure of Pulse code modulators are doing as it is for this type of modulation is characteristic, the voice message is continuously assigned to groups of impulses Structure according to telegraphic characters similar to find. These pulse groups are then sent on the transmitter side subjected to encryption and decrypted again in the receiver before demodulation. For the actual encryption, different ones can be used for the application on Telegraphic Basic encryption methods that are already known can be used. However, the frequency is orders of magnitude higher Groups of impulses to be considered. Even if it is only a quantitative difference is, however, the size of the deviation already makes this difference an essential one. In the interests of sufficient security, the key capacity or the capacity of the key text memory can be extraordinarily large. That alone already means considerable technical and also operational Trouble. In addition, the effort required for the pulse code modules "" " both in the sender and in the receiver. Total will be used to carry out this known procedure very extensive and systems that are susceptible to failure are also required on the sending side as well as on the receiving side. Here in a considerable disadvantage of the known method must be seen.

Ebenfalls ausgehend von der Tatsache, daß sich telegraphische Zeichen mit ausreichender Sicherheit verschlüsseln lassen und auch mit ausreichender Zuverlässigkeit wieder entschlüsselbar sind, zeigt die Erfindung einen neuen Weg auf, der die Schwierigkeit bei den bisherigen Anordnungen zur Geheimhaltung bei der Übertragung von Sprachnachrichten vermeiden läßt.Also proceeding from the fact that telegraphic signs can be obtained with sufficient certainty can be encrypted and can also be decrypted with sufficient reliability, shows the Invention a new way to overcome the difficulty with previous arrangements for secrecy in the transmission of voice messages can be avoided.

Ein Verfahren zur > ei schlüsselten Übertragung von Sprache betreffend, erreicht die Erfindung ihre besonderen Vorteile dadurch, daß die Sprachsignale sendeseitig vor der Verschlüsselung ei^ Schaltungsanordnung zur Modulation und empfangsseitig nach der Entschlüsselung eine Schaltungsanordnung zur Demodulation nach dem Verfahren der Delta-Modulation durchlaufen. Die Erfindung nutzt die Tatsache aus, daß die Ausgangssignale eines Delta-Modulators ihrem Charakter nach für eine ^verschlü.seiung besonders geeignet sind. Diese Zeichen sind nämlich ihrem Wesen nach Tslegraphiezeichen ähnlich. Darüber hinaus schließt die Erfindung grundsätzliche Hinweise ein, die zur Ausübung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Vorteil anzuwenden sind.Concerning a method for the encrypted transmission of speech, the invention achieves its particular advantages in that the speech signals pass through a circuit arrangement for modulation on the transmission side before the encryption and a circuit arrangement for demodulation according to the delta modulation method on the receiving side after decryption. The invention utilizes the fact that the output signals of a delta modulator their character are particularly useful for by a ^v erschlü.seiung. In fact, these signs are essentially similar to tslegraphic signs. In addition, the invention includes basic instructions which are to be used with advantage for carrying out the method according to the invention.

Verschlüsselung im hier zu betrachtenden Sinne bedeutet die Zerstörung der festen Zuordnung zwischen Sprachsignal einerseits und Nachrichtensignal auf dem Übertragungsweg andererseits un:er gleichzeitiger Wahrung der Wiederherstellbarkcit. IT.rfindungsgemäß wird in diesem Sinne die. Verschlüsselung durch Mischen der Impulsfolge am Ausgang des Delta-Modulators mit einer den Schlüssel darstellenden Impulsfolge vorgenommen. Hierbei ist es, wie an sich bekannt, besonders vorteilhaft, wenn die Impulse der den Schlüssel darstellenden Impulsfolge Zufallscharakter haben, indem auch ihre Folge nicht periodisch ist.Encryption in the sense to be considered here means the destruction of the fixed association between the voice signal on the one hand and the message signal on the other hand on the transmission path and at the same time maintaining the recoverability. IT.in accordance with the invention becomes in this sense the. Encryption by mixing the pulse train at the output of the Delta modulator made with a key pulse train. Here it is how to known, particularly advantageous if the pulses of the pulse sequence representing the key Have random character in that their sequence is not periodic either.

Zur Erläuterung der Erfindung unter Einbeziehung ihrer weiteren Merkmale zeigt die Abb. 1 das vereinfachte Wirkschaltbild einer Anordnung zur verschlüsselten Übertragung von Sprache, die vom erfindungsgemäßen Verfahren Gebrauch macht. Im Sender wird das Sprachsignal.ν einem Delta-Modulator 1 zugeführt, der daraus die für dieses Verfahren charakteristischen Impulssignale bildet. Im Empfän-J er wird aus diesen Signalen mittels des Delta-Demodulators 2 das ursprüngliche Sprachsignal wiedergewonnen und steht am Ausgang χ wieder zur Verfügung. Delta-Modulator 1 und Delta-Demodulator2 sind der eigentlichen Ver- und Entschlüsselungsanorclnung vor- bzw. nachgeschaltet. Ver- und Entschlüsselungsanordnung bestehen vorteilhaft sehr einfach aus je einem Impulsmiscllier und einem Generator 3 bzw. 4 zur Erzeugung der den Schlüssel darstellenden Impulsfolge. Im Sender bildet der Mischer das auf den Übertragungsweg geschickte Ausgangssignal durch Addition des Ausgangssignals vom Delta-Modulator 1 und der von einem Generator 3 erzeugten Impulsfolge. Im Empfänger bildet der Mischer das Eingangssignal des Delta-Demodulators 2 als Differenz aus dem Impulssignal, das über den Übertragungsweg geleitet ist, und einer vom Ge-To explain the invention, including its further features, FIG. 1 shows the simplified circuit diagram of an arrangement for the encrypted transmission of speech which makes use of the method according to the invention. In the transmitter, the Sprachsignal.ν is fed to a delta modulator 1, which uses it to form the pulse signals characteristic of this method. In the receiver, the original speech signal is recovered from these signals by means of the delta demodulator 2 and is available again at the output χ. Delta modulator 1 and delta demodulator 2 are connected upstream and downstream of the actual encryption and decryption arrangement. Encryption and decryption arrangements advantageously consist of a pulse mixer and a generator 3 or 4 for generating the pulse sequence representing the key. In the transmitter, the mixer forms the output signal sent on the transmission path by adding the output signal from the delta modulator 1 and the pulse train generated by a generator 3. In the receiver, the mixer forms the input signal of the delta demodulator 2 as the difference between the pulse signal that is routed over the transmission path and one from the

nerator4 erzeugten Impulsfolge. Bei Identität der von den Generatoren 3 und 4 erzeugten Impulsfolgen und deren synchronem Ablauf ist eine zuverlässige Ver- und Entschlüsselung gewährleistet.nerator4 generated pulse train. If the pulse sequences generated by the generators 3 and 4 are identical and their synchronous sequence ensures reliable encryption and decryption.

Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht verhältnismäßig einfache Anlagen zur verschlüsselten Übertragung von Sprache bei einer verhältnismäßig großen Schlüoselsichcrheit. Zur Steuerung der Ver- bzw. Entschlüsselung werden dabei lediglich sehr einfach zu erzeugende Impulsfolgen verwendet. Bekanntlich lassen sich besonders iiohe Schlüsüelsicherheiten dadurch erreichen, daß hierbei Impulsfolgen von sogenanntem Zufallscharakter verwendet werden. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren zur verschlüsselten Übertragung von Sprache unter Anwendung des Verfahrens der Delta-Modulation mit von Impulsfolgen gesteuertem Schlüssel besonders einfache und durch besonders hohe Schlüsselsicherheit ausgezeichnete Anordnungen, indem die den Schlüssel darstellende Impulsfolge einem auswechselbaren Informationsträger, insbesondere einem Lochstreifen, einer Anzahl Lochkarten, einem Magnetband oder einer Anzahl Speicherkernmatrizen, entnommen wird. Hierbei wird die an sich bekannte Kenntnis ausgenutzt, daß es keineswegs notwendig ist, die Impulsfolgen jeweils original in der Anlage selbst herzustellen, sondern daß es genügt, sie einem Speicher zu entnehmen. Dieser Gesichtspunkt gilt insbesondere für Impulsfolgen von Zufallscharakter, deren Herstellung einen besonders großen Aufwand verlangt. Andererseits bedeutet es weder bezüglich des Umfanges der Anlage noch bezüglich der Kompliziertheit der Bedienung eine besondere Erschwernis, wenn die„e leicht auswechselbaren Informationsträger eine Impulsfolge von Zufallscharakter gespeichert haben, wobei die Aufnahme der Impulsfolge von Zufallscharakter auf dem Informationsträger gegebenenfalls anderen Orts und zu beliebiger früherer Zeit vorgenommen seinThe application of the method according to the invention enables relatively simple systems for the encrypted transmission of voice with a relatively high level of key security. To control the encryption or decryption, only very easy-to-generate pulse sequences are required used. As is well known, particularly iiohe key certainties can be achieved in that pulse sequences of so-called random character are used here. According to a further training the invention enables the inventive method for the encrypted transmission of Speech using the method of delta modulation with pulse train controlled Keys particularly simple arrangements which are characterized by a particularly high level of key security, in that the pulse sequence representing the key is an exchangeable information carrier, in particular a punched tape, a number of punched cards, a magnetic tape or a number Memory core matrices, is removed. The knowledge that is known per se is used here that it is by no means necessary to produce the original pulse sequences in the system itself, but rather that it is sufficient to take them from a memory. This point of view is especially true for pulse trains of random character, the production of which requires a particularly large amount of effort. on the other hand it means neither in terms of the size of the installation nor in terms of complexity of operation a particular difficulty if the easily exchangeable information carrier is a pulse train of random character, the recording of the pulse train of random character on the information carrier may be made at a different location and at any earlier time

ίο kann. Die Anwendung der Erfindung erscheint daher insbesondere immer dann vorteilhaft, wenn mit einer verhältnismäßig einfachen Anlage eine hohe Schlüsselsicherheit bei der Übertragung von Sprache erreicht werden soll.ίο can. The application of the invention therefore appears in particular always advantageous when a relatively simple system has a high level of key security should be achieved in the transmission of voice.

Für die besonders geeignet erscheinenden Informationsträger zur Speicherung dei Impulsfolge zeigen die A b b. 2 bis 4 noch einige an sich bekannte Beispiele. Die Speicherkernmatrix der A b b. 2 hat die besonderen Vorteile, einmal sehr hohe Abfragegeschwindigkeiten zuzulassen und zum anderen bezüglich des gespeicherten inhaltes veränderbar zu sein. Die Lochkarte der AbD. 3 hat als Vorteile die Billigkeit der Herstellung und die geringe Gefahr von Beschädigungen; ihr Inhalt ist allerdings nicht oder praktisch nicht veränderbar. Bezüglich der Vor- und Nachteile steht der ebenfalls bekannte Lochstreifen der Abb.4 der Lochkarte nahe. Allen diesen Informationsträgern ist das Merkmal einer leichten Auswechseibarkeit eigen, womit es möglich ist, den Schlüssel leicht und schnell und zugleich irrtumsfre; zu verändern.Show the information carrier that appears to be particularly suitable for storing the pulse train the A b b. 2 to 4 a few more known examples. The memory core matrix of A b b. 2 has the special advantages, once very high query speeds and, on the other hand, can be changed with regard to the stored content be. The AbD punch card. 3 has as advantages of cheapness of manufacture and low risk of Damage; however, their content cannot be changed or is practically impossible to change. Regarding the before and Disadvantages are related to the well-known punched tape in Fig. 4 of the punched card. All of these information carriers has the characteristic of easy interchangeability, which makes it possible to use the Keys light and quick and at the same time error-free; to change.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Verfahren zur verschlüsselten Übertragung von Sprache, dadurch gekennzeichnet, S daß die Sprachsignale sendeseitig vor der Verschlüsselung eine Schaltungsanordnung zur Modulation und empfangsseitig nach der Entschlüsselung eine Schaltungsanordnung zur Demodulation nach dem Verfahren der Delta-Modulation »o durchlaufen.1. Procedure for encrypted transmission of speech, characterized in that S that the speech signals are transmitted before the encryption a circuit arrangement for modulation and after decryption at the receiving end a circuit arrangement for demodulation using the delta modulation method »o run through. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschlüsselung durch Mischen der Impulsfolge am Ausgang des Delta-Modulators mit einer den Schlüsse! darstellenden Impulsfolge vorgenommen wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the encryption is carried out by mixing the pulse train at the output of the delta modulator with one of the conclusions! performing Pulse train is made. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Impulse der den Schlüssel darstellenden Impulsfolge Zufallscharakter haben, indem auch ihre Folge nicht periodisch ist. ».03. The method according to claim 2, characterized in that the pulses of the key The pulse train representing a random character, in that their sequence is not periodic. ».0 4. Verfahren _nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die den Schlüssel darstellende Impulsfolge einem auswechselbaren Informationsträger, insbesondere einem Lochstreifen, einer Anzahl Lochkarten, einem Magnetband oder einer Anzahl Speicherkernmatrizen, entnommen wird.4. The method _na ch claim 2 or 3, characterized in that the pulse sequence representing the key is taken from a replaceable information, in particular a punched tape, a number of punched cards, magnetic tape, or a number Speicherkernmatrizen.