Die Erfindung betrifft die Weiterbildung einer Einrichtung zur Identifizierung von Nachrichten auf dem Gebiet der Nachrichtenμ setzung und der Nachrichtenspeicherung. Der Stand der Technik ist in der Haupt¬ anmeldung gleichen Titels ausführlich geschildert. Aufgabe der Weiterbildung der Erfindung ist es, das in der Hauptan¬ meldung offenbarte Prinzip auf assoziative Datenspeicher sowie auf Datenverschlüssler und Datenentschlüssler anzuwenden und hierfür beson¬ ders zweckmäßige und aufwandsarme Lösungen anzugeben.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst, Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die Lösung sieht Speicher mit speziellen Adressierverfahren bzw. Adressiereinrichtungen vor, die aus dem in der Hauptanmeldung offenbarten Prinzip abgeleitet sind. Diese Adressierverfahren bzw. Adressiereimrich- tungen sind als "Hardware", "Firmware" oder "Software" oder auch als Kombination dieser Realisierungsmittel ausführbar. <

Die Realisierung dieser Adressierung allein mittels ".joftware" ermöglicht den Einsatz konventioneller RAM-Speichersystejne und läßt sich damit ohne Hardware-Änderungen in bestehenden EDV-Anlagen, Personal Computern etc. einführen. Die Realisierung der speziellen Adressierung mit Mitteln der Hard¬ ware ermöglicht neuartige, assoziativ arbeitende Speicherbaμsteine und Speichersysteme, die sich durch ein Minimum an Anschlußpins .auszeichnen und die dadurch sehr hohe Speicherdichten ermöglichen. So _Λ ist„es naeh diesem Prinzip möglich, Speicherchips auf großflächigen "Wafern"- über nur wenige Kontaktpunkte miteinander zu verbinden und mehrere diesjar Hafer über entsprechend wenige Kontaktpunkte zu großen SpeieherSystemen zu vereinen. „ ,«

Die Eigenschaft dieser Speicher, "sich selbst bei Bedarf eine beliebige freie Speicherzelle zu suchen", läßt sich mit Vorteil für die Fertigung, Prüfung und Reparatur der Speicherbausteine und Systeme

nutzen: Im Prinzip ließe sich ein gefertigtes System von miteinander verbundenen defekten und intakten Chips bei ausreichender Redundanz als selbstorganisierendes System einsetzen; bei Inbetriebnahme der Speicher¬ systeme durchläuft ein Prüfprogramm alle Zellen der Speicher und verbin- det durch Adressverkettung alle intakten Zellen zu einer Kette verfüg¬ barer, freier Speicherplätze.

Im folgenden wird das Speicherprinzip näher erläutert: Die Abbildungen Fig. 1 bis Fig. 4 betreffen ein Assoziativspeicher¬ system, das bitserielle Eingangsnachrichten assoziativ speichert. Es zeigen:

Fig. 1 tabellarisch den Speicherinhalt nach Abspeicherung von

6 Nachrichtenblöcken Fig. 2 tabellarisch die aus der Eingangsnachricht und den Speicherdaten abzuleitenden Funktionen des Speichers Fig. 3 die Darstellung dieser Funktionen als Flußdiagramm

Fig. 4 das Blockschaltbild einer Hardwarerealisierung dieser

Funktionen. Fig. 1 zeigt als Tabelle schematisch den ersten Teil des Speichers, in den der Reihenfolge nach die 6 dargestellten Nachrichtenblöcke 1 bis 6 eingeschrieben sind. Jede der dargestellten Speicherzellen A _Q bis A, ₂ ... bis A (2 ¹ - 1) speichert eine Adresse ADR von i Bit sowie zwei Steuer¬ zeichen DO Dl. Die Funktion dieser Steuerzeichen zeigt die Tabelle Fig.2: Ihre 4 möglichen Zustände kennzeichnen die Reihenfolge I-II, in der im Verlauf der assoziativen Schreibeinträge die Äste 0 (für Eingangsdaten DI = 0) und 1 (für Eingangsdaten DI = 1) dem durch die jeweilige Spei¬ cherzelle gekennzeichneten Verzweigungspunkt entwachsen sind. Dabei belegt der jeweils als erster entwachsende Ast die Adresse A + 1 als Nachfolgeadresse und der jeweils zweite Ast eine beliebige frei verfüg¬ bare Adresse, die in den noch unbeschriebenen Adressteil der Speicher- zelle neu einzutragen ist. Zugleich mit diesem Eintrag ist der Eintrag Dl entsprechend abzuändern.

Fig. 3 zeigt diesen funktionellen Ablauf als Flußdiagramm: Die Ablaufsteuerung dieses Speichers erfordert nur wenige einfache EX0R- Verknüpfungen der Eingangsnachricht DI mit den Steuerzeichen DO, Dl des Speichers; diese Ablaufsteuerung und ebenso die Steuerung der Adressen lassen sich sowohl mittels Hardware bzw. Firmware als auch mittels

Software realisieren. So ist es z.B. möglich, vorhandene konventionelle Speichersysteme mittels Software und/oder Hardware auf dieses Speicher¬ prinzip umzustellen.

Fig. 4 zeigt als Blockschaltbild die Hardwarerealisierung eines solchen assoziativen Speichers: Da er mit bitseriellen Eingangs- und Ausgangsdaten und ohne Adressen arbeitet, benötigt er völlig unabhängig von der Speicherkapazität nur die 4 Funktionsanschlüsse D (Ausgangsda¬ ten), DI (Eingangsdaten) und CO, Cl (Befehle zum Setzen der Startadresse, Löschen von Verzweigungen etc.). Der Speicher arbeitet wie folgt: Mit jedem Zeichen der Eihgangs- nachricht DI liest die Speichersteuerung MC aus der jeweils anstehenden Adresse Ai des Speichers M die Steuerzeichen DO, Dl sowie eine Adresse ADR. Abhängig vom Zeichen der Eingangsnachricht und dem Steuerzeichen Dl wird entweder diese Adresse ADR oder die um 1 erhöhte anstehende Adresse für den nächsten Speicheraufruf ausgewählt. Die Steuerzeichen DO^ Dl kennzeichnen den jeweiligen Belegungszustand der aufgerufenen Zelle. Entsprechend der Tabelle Fig.2 schreibt die Speichersteuerung für assoziative Schreiboperationen eine vom Register R bereitgehafiene freie Speicheradresse WAi in die jeweilige Speicherzelle und korrigiert den Belegungszustand der Zelle durch Ändern der Steuerzeichen (WDO ^' , WDl): Der Multiplexer MU bietet die Möglichkeit, Steuerzeichen und aktuelle Adresse auszugeben, z.B. für Zwecke der Speichererweiterung.

Fig. 1 zeigt den Speicherinhalt, wie er mit den nacheinander einge¬ schriebenen Nachrichtenblöcken 1 bis 6 gewachsen ist. Die mit dem jewei- ligen Nachrichtenblock assoziierte Ausgangsnachricht wird zweckmäßig in einem Sekundärspeicher hinterlegt (nicht dargestellt), der entweder ebenfalls assoziativ mit der jeweiligen Blockendeadresse oder direkt mittels entsprechendem Adresseintrag am Blockende im Adressfeld ADR adressiert wird. Für die assoziativen Schreibeinträge ist eine ständige Übersicht über die jeweils frei verfügbaren Speicherplätze erforderlich; durch

Löschungen und Neueinträge ist ihre Anzahl einem ständigen Wechsel ausgesetzt und muß fortlaufend aktualisiert werden.

Diese Aufgabe wird durch Adresskettung aller freien Speicherzellen gelöst: Jede freie Zelle speichert die Adresse der jeweils nächst freien

Zelle; den Anfang der Kette bildet ein Register, das die jeweils aktuelle

freie Adresse für die Schreibeinträge liefert. Wird eine solche Adresse vom Register vergeben, so wird die aus der neu vergebenen Zelle gelesene nächstfolgende freie Adresse als aktuelle Adresse ins Register übernom¬ men. Bei Löschungen von Einträgen wird umgekehrt verfahren: die im Register stehende aktuelle freie Adresse wird in die gelöschte Zelle eingeschrieben und dafür diese Zellenadresse ins Register übernommen.

Die Eigenschaft dieser Speicher, assoziativ gezielt, ohne aufwendige Suchabläufe inhaltsadressierte Information zu lesen und zu schreiben, läßt sich u.a. mit Vorteil für Datenbanken nutzen; dabei können diese Speicher umschaltbar von Assoziativbetrieb auf Normalbetrieb ausgelegt werden, so daß sie für sehr große Datenmengen im Normalmode sehr schnell mit Hintergrund-Massenspeichern verkehren können.

Die für Selektier- und Sortiervorgänge in Datenbanken erforderliche zeichenweise "Maskierung" von Nachrichten läßt sich durch Hardware-, Firmware- oder Software-Schaltmittel erreichen, die die zu maskierenden Zeichen durch vorgebbare Zeichen ersetzen. Mit diesen vorgebbaren Zeichen lassen sich die jeweiligen alternativen Baumverzweigungen "durchspielen". Für sehr lange Eingangsnachrichten kann es zweckmäßig sein, diese in n Blöcke zu unterteilen und den n Nachrichtenblöcken n SpeieherSysteme mit voneinander unabhängigen Verzweigungsbäumen zuzuordnen. Jeder Nach¬ richtenblock assoziiert in dem ihm zugeordneten Speichersystem eine Teil-Ausgangsnachricht; diese Teil-Ausgangsnachricht läßt sich -angehängt oder vorangestellt - zusammen mit dem jewe ls nächsten Nachrichtenblock dem jeweils nächsten SpeieherSystem eingeben, so daß schließlich der letzte dieser n hintereinandergeschalteten Verzweigungsbäu e die zusam¬ menfassende, vollständige Ausgangsnachricht liefert. Fig. 9 zeigt dieses Verfahren im Prinzip. Ebenso ist es möglich, die Teil-Ausgangsnachrichten der n Blöcke in den n Speichern gleichzeitig zu bilden und in einem weiteren SpeieherSystem zur Ausgangsnachricht zusam- menzufassen.

Infolge ihrer geringen Zahl von Anschlußpunkten lassen sich diese Speicher auf einfache Weise zu sehr großen Systemen erweitern. So kann ein an die Kapazitätsgrenze stoßender Speichermodul zur Kapazitätserwei¬ terung weitere nachgeordnete Speichermoduln an sich koppeln, indem er im Verlauf der Adressverzweigungen Speicherzellen als Koppelzellen markiert und in diese Koppelzellen die Moduladresse des anzukoppelnden

nachgeordneten Speichermoduls sowie dessen aktuelle freie Speicheradresse einträgt.

Ebenso ist es möglich, diese Adressen assoziiert an der Koppelzel¬ lenadresse in einem Sekundärspeicher zu hinterlegen. Derartige Speicher- Systeme können mit den Schreibeinträgen nach einer Baumstruktur unbe¬ grenzt wachsen. So können z.B. die beiden Steuerbit DO, Dl der Koppe1- adresse zur Auswahl von 4 nachgeordneten weiteren Moduln genützt werden; Fig.8 zeigt diese Erweiterung im Prinzip. ^{* f}

Abhängig von der Struktur der zu speichernden Daten kann es zweck- mäßig sein, dieses Wachstum z.B. für sehr lange Nachrichten durch Bildung von Blöcken zu begrenzen (Fig.9).

Das oben beschriebene Speicherprinzip läßt sich auch ftfr' tiie Darten- verschlüsselung und -entschlüsselung sowie für Identifizieraufgaben anwenden. Hierfür wird der Speicher in einer Ladeprozedur in allen Speicherzellen vollständig mit einer beliebigen Zufallsinformation beschrieben. Diese Zufallsinformation bildet die ^" ϊdentifizierbäsis für alle Ver- und Entschlüsselungsaufgaben. Fig. 5 zeigt als Beispiel sche¬ matisch den Speicherinhalt einer solchen Identifizierbasis. Fig. 6 zeigt als Flußdiagraπm den funktionellen Steuerablauf für die Verschlüsselung, während Fig. 7 das entsprechende Flußdiagramm für die Entschlüsselung darstellt. ' ,

Diese Datenverschlüssler bzw. -entschlüssler haben die Eigenschaft, eine individuelle Anfragenachricht mit einer individuellen Antjfjtortnach- richt zu beantworten; dabei läßt sich die Antwortnachricht in Auswertern nach dem oben beschriebenen Prinzip assoziativ in Identitätskaten umwan¬ deln. Diese Eigenschaft erschließt vielfältige Anwendungsmöglfchkeiten auf den Gebieten der Personen- und Objektidentifizierung, der Zugangs- kontrolle, der Realzeitdatenverschlüsselung und -entschlüsselung, des Kopierschutzes sowie des Datenschutzes. " _χ Durch Rückkopplung dieser Speicher lassen sich schließlich auch Zufallsgeneratoren realisieren.