CN100362781C - 利用模数器件的专用设备产生消息密钥的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用模数器件的专用设备产生消息密钥的方法，属于信息安全领域中的保密技术。现有技术中使用模拟信道的数字保密机或需要对模拟通道如图象、话音等进行处理的设备，其模数变换器件通常为不可缺少的组成部分。实现本发明的方案就是利用模数变换器件的其低几位无规律的变化，在CPU或DSP处理器的软件中增加一个软件模块，对模数变换器件的低位进行定时的采集，效验和存储。将满足要求的消息密钥保存下来供程序中其他模块使用。在不增加任何硬件设备的前提下实现了消息密钥的产生，减少了设备的元器件数，降低了整机的成本同时提高了设备的可靠性。
Description
一.技术领域
本发明涉及利用模数器件的专用设备产生消息密钥的方法，属于信息安全领域中的保密技术；尤其涉及到保密需要的密码技术中真随机序列和数的产生。
二.背景技术
信息安全领域中的核心技术密码技术是实现信息保密性的十分重要的手段。在密码学中，特别是密码协议中，往往需要真随机序列或数。当前常用的产生办法有以下几种：使用RAND表，使用计算机时钟，使用键盘的等待时间，使用随机噪声等。这些技术均可产生不重复的序列。目前实际使用的保密设备绝大多数都需要产生消息密钥。采用的方法目前主要有两种，一种是采用专用的消息密钥产生集成电路，另一种是利用专门调试的热噪声产生电路对热噪声进行放大处理得到消息密钥。这两种方法均需要专用的消息密钥产生电路。其中专用的消息密钥产生电路主要是指专门调试的热噪声产生电路，利用热噪声产生电路(一般用噪声二极管)得到热噪声的模拟信号，通过限幅放大，使之成为随机的数字信号。再送到CPU或DSP供处理器使用。专用的集成电路和上述方法大同小异，只是集成在一起而已。由于使用了较多的硬件，对于上述方案的电路必须经过调试方可使用。
三.发明内容
上述两种产生消息密钥的方法均需要在保密设备中设置额外的硬件才能实现消息密钥数据的产生。本发明利用具有模数变换器件的保密设备完全可以在不增加任何硬件设备的前提下实现消息密钥的产生。
利用模拟信道的数字保密机或需要对模拟通道如图像、话音等进行处理的设备，其模数变换器件通常为不可缺少的组成部分。模数变换器件在正常工作时，由于外界影响，如设备的热噪声等的影响，其模拟输入总有细微的变化，而且该变化是不可预知的，反映到模数变换器件的数字端，使其低几位一直处于无规律的变化。
实现本发明的方案就是利用模数变换器件的其低几位无规律的变化，在CPU或DSP处理器的软件中增加一个软件模块，对模数变换器件的低位进行定时的采集，校验和存储。将满足要求的消息密钥保存下来供程序中其他模块使用。具体地讲，利用模数器件的专用设备产生消息密钥的方法，其特征是定时采集模数器件数字端数据的低位，并将采集到的低位数据进行存储，并判断采集的数据是否足够，如不够则继续采集；如够数了，则对采集的数据进行校验，判断是否满足要求，如不满足，则重新采集，如满足则保存下来供处理器中其他模块使用；其特征包括所述定时采集由定时器中断模块来实现，在程序中增加一个定时器中断模块，定时采集AD模数变化器件输出的数据，取出每次采集的数据的低位作为消息密钥源并存储下来；其特征还包括每次采集数据低位时，如果AD模数变换器件为16位的模数变换器件，模数变换的数据为ADn，，则将ADn，与16进制数0x1作与运算，得到ADn数据的最低位Rn，，该数据Rn依次存放在指定的位置供后续处理，其特征还包括一个计数器即在程序中设置一个计数器，供统计采集数据的数量所用，每次采集一次数据，计数器加一；程序通过查询该计数器，判断采集的数据是否足够，如不够则继续采集；如采集的数目足够了，即计数器已经大于等于预先设定的数目，则计数器清零，准备下一次重新采集。同时系统对采集的数据进行校验，判断是否满足要求；检测储存采集数据中0，1是否均匀分布，和连续0或连续1的长度是否符合规定，如不满足，则清除存储的采集数据，重新开始采集；如满足规定要求，则保存在固定的地方供程序中其他模块使用。这样就完成一次消息密钥的采集过程。本发明的有益效果和优点表现在不增加任何硬件设备的前提下实现了消息密钥的产生，减少了设备的元器件数，降低了整机的成本同时提高了设备的可靠性。
下面结合附图给出实施例
四、附图说明
图1为所说的现有技术产生消息密钥的方法示意图
图2为本发明所说的产生消息密钥的方法示意图
图3为本发明所说的产生消息密钥的方法所需的程序框图
图4为本发明所说的产生消息密钥的方法实施例示意图
五、具体实施方式
从图4看出对某型对无线信道进行加解密的数字保密机，应用了本发明方案实现消息密钥的产生。该产品硬件部分主要由ADDA模数和数模器件和数字信号处理器DSP器件组成。由于无线信道和设备内部产生的各种本机的热噪声造成模数变换器件的其低几位无规律的变化，特别是其最低位在每次采样时均发生无规律的变化，例如该产品在工作时进行16000次/秒的采样，其最低位在整个工作过程中，变化完全无规律。因此设备在DSP处理器(TMS320VC33)的软件中增加一个定时器中断模块TMER_INT和一个对采集的数据进行采集长度计算以及内容校验和存储的软件模块MS_PRO。定时器中断模块对模数变换器件的低位进行定时16000次/秒的采集；软件模块对采集的数据进行处理并存储。将满足要求的消息密钥保存下来供程序中其他模块PWORK_PRO使用。通过上述方式在该设备中实现了在不增加任何硬件设备的前提下产生消息密钥，减少了设备的元器件数，降低了整机的成本15％，同时提高了设备的可靠性。完全达到了本发明所说的目的。
Claims (4)
1.利用模数器件的专用设备产生消息密钥的方法，其特征是定时采集模数器件数字端数据的低位，并将采集到的低位数据进行存储，并判断采集的数据是否足够，如不够则继续采集；如够数了，则对采集的数据进行校验，判断是否满足要求，如不满足，则重新采集，如满足则保存下来供处理器中其他模块使用。
2.根据权利要求1所述的利用模数器件的专用设备产生消息密钥的方法，其特征是：所述定时采集由定时器中断模块来实现，在程序中增加一个定时器中断模块，定时采集AD模数变化器件输出的数据，取出每次采集的数据的低位作为消息密钥源并存储下来。
3.根据权利要求1所述的利用模数器件的专用设备产生消息密钥的方法，其特征是每次采集数据低位时，如果AD模数变换器件为16位的模数变换器件，模数变换产生的数据为ADn，将ADn与16进制数0x1作与运算，得到ADn数据的最低位Rn，该数据Rn依次存放在指定的位置供后续处理。
4.根据权利要求1所述的利用模数器件的专用设备产生消息密钥的方法，其特征是所述方法还包括一个计数器，程序中设置一个计数器，供统计采集数据的数量所用，每次采集一次数据，计数器加一；程序通过查询该计数器，判断采集的数据是否足够，如不够则继续采集；如采集的数目足够了，即计数器已经大于等于预先设定的数目，则计数器清零，准备下一次重新采集，同时系统对采集的数据进行校验，判断是否满足要求；检测储存采集数据中0，1是否均匀分布，和连续0或连续1的长度是否符合规定，如不满足，则清除存储的采集数据，重新开始采集；如满足规定要求，则保存在固定的地方供程序中其他模块使用。
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| CN1189031A (zh) * | 1997-12-25 | 1998-07-29 | 梁堂振 | 一种模拟信号发射调制加密及接收控制系统 |
| JP2000310942A (ja) * | 1999-02-25 | 2000-11-07 | Yazaki Corp | 疑似乱数発生器、ストリーム暗号化方法、及びストリーム暗号通信方法 |
| CN1342007A (zh) * | 2000-09-05 | 2002-03-27 | 深圳市中兴集成电路设计有限责任公司 | 一种新的加密装置 |
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2002
- 2002-12-06 CN CNB021279624A patent/CN100362781C/zh not_active Expired - Fee Related
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