CN103401675A - 成对耳机端对端通信的加解扰方法、装置及加解扰耳机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了成对耳机端对端通信的加解扰方法、装置及加解扰耳机，该方法包括：S1、一端耳机的FPGA或DSP对待加扰的数字信号进行加扰生成加扰的数字信号；S2、另一端耳机的FPGA或DSP对所述加扰的数字信号进行解扰生成解扰的数字信号。本发明在耳机内部而不是通信终端进行加扰和解扰，成对耳机中的每一个都可以与任意通信终端匹配，其资源利用率高，价格便宜；并且加解扰效果好，恶意第三方难以通过无限探测等方法破解加扰信息对应的明文。
Description
技术领域
本发明涉及加扰、解扰技术领域，尤其涉及一种成对耳机端对端通信的加解扰方法、装置及加解扰耳机。
背景技术
在信息时代的今天，语音通信已经成为人们工作生活当中不可或缺的部分。然而，随着科技的发展以及通信网络的自身特点，导致人们通过通信网络的语音通信被他人窃听已成为事实，有时会造成严重的不良后果。
虽然当前有很多通信加密产品，但是都归于加密终端一类，比如说加密手机、加密对讲机等。这些产品的技术实现是在终端产品中对语音进行加密，这样势必要求会话双方必须持有配对的加密终端产品，这样的资源利用率极低，价格昂贵，并且目前的加密终端产品还存在加密漏洞，有时恶意第三方通过无限探测等方法能够破解加密信息对应的明文。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种成对耳机端对端通信的加解扰方法、装置及加解扰耳机，以解决上述问题。
在第一方面，本发明提供一种成对耳机端对端通信的加解扰方法，所述方法包括：
S1、一端耳机的FPGA或DSP对待加扰的数字信号进行加扰生成加扰的数字信号；
S2、另一端耳机的FPGA或DSP对所述加扰的数字信号进行解扰生成解扰的数字信号。
优选地，所述步骤S1之前还包括：
S11、一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成所述待加扰的数字信号；
所述步骤S1与S2之间还包括：
S12、一端耳机的DAC接口电路将所述加扰的数字信号转换成模拟信号；
S21、另一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成所述加扰的数字信号；
所述步骤S2之后还包括：S22、另一端耳机的DAC接口电路将所述解扰的数字信号转换成模拟信号。
进一步优选，所述加扰具体指加密，所述解扰具体指解密；
所述加密具体包括：
S11’、一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成待加密的数字信号；
S1’、一端耳机的FPGA或DSP根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述待加密的数字信号进行加密，生成加密的数字信号；
S12’、一端耳机的DAC接口电路将所述加密的数字信号转换成模拟信号；
所述解密具体包括：
S21’、另一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成所述加密的数字信号；
S2’、另一端耳机的FPGA或DSP根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述加密的数字信号进行解密，生成解密的数字信号；
S22’、另一端耳机的DAC接口电路将所述解密的数字信号转换成模拟信号。
更进一步优选，所述FLASH或EPROM内嵌于所述成对耳机中，或者装设于所述成对耳机中并可与所述成对耳机分离。
更进一步优选，所述密钥是后台软件依所述成对耳机的相同且唯一的硬件序列号为key，使用加密算法生成的。
在第二方面，本发明提供一种成对耳机端对端通信的加解扰装置，所述装置包括：
FPGA或DSP：用于使一端耳机对待加扰的数字信号进行加扰生成加扰的数字信号，还用于使另一端耳机对所述加扰的数字信号进行解扰生成解扰的数字信号。
优选地，还包括：
ADC接口电路，用于使一端耳机将模拟信号转换成所述待加扰的数字信号，还用于使另一端耳机将模拟信号转换成所述加扰的数字信号；
DAC接口电路，用于使一端耳机将所述加扰的数字信号转换成模拟信号，还用于使另一端耳机将所述解扰的数字信号转换成模拟信号。
进一步优选，所述加扰具体指加密，所述解扰具体指解密；
所述装置具体包括：
ADC接口电路，用于使一端耳机将模拟信号转换成待加密的数字信号；
FPGA或DSP，用于使一端耳机根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述待加密的数字信号进行加密，生成加密的数字信号；
DAC接口电路，用于使一端耳机将所述加密的数字信号转换成模拟信号；
ADC接口电路，还用于使另一端耳机将模拟信号转换成所述加密的数字信号；
FPGA或DSP，还用于使另一端耳机的FPGA或DSP根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述加密的数字信号进行解密，生成解密的数字信号；
DAC接口电路，还用于使另一端耳机将所述解密的数字信号转换成模拟信号。
更进一步优选，所述FLASH或EPROM内嵌于所述成对耳机中，或者装设于所述成对耳机中并可与所述成对耳机分离；所述密钥是后台软件依所述成对耳机的相同且唯一的硬件序列号为key，使用加密算法生成的。
在第三方面，本发明提供一种加解扰耳机，其特征在于，用于成对耳机端对端通信，所述加解扰耳机包括在第二方面所述的加解扰装置。
本发明提供的成对耳机端对端通信的加解扰方法、装置及加解扰耳机，在耳机内部而不是通信终端进行加扰和解扰，成对耳机中的每一个都可以与任意通信终端匹配，其资源利用率高，价格便宜；并且加解扰效果好，恶意第三方难以通过无限探测等方法破解加扰信息对应的明文。
附图说明
图1是本发明第一实施例的成对耳机端对端通信的加解扰方法的实现流程示意图；
图2是本发明第二实施例的成对耳机端对端通信的加解扰方法的实现流程示意图；
图3是本发明第三实施例的成对耳机端对端通信的加解密方法的实现流程示意图；
图4是本发明第四实施例的成对耳机端对端通信的加解扰装置的结构示意图；
图5是本发明第五实施例的成对耳机端对端通信的加解扰装置的结构示意图；
图6是本发明第六实施例的成对耳机端对端通信的加解扰耳机的工作原理示意图；
图7是本发明第七实施例的成对耳机端对端通信的加解密耳机的加/解密模块的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
图1为根据本发明第一实施例的成对耳机端对端通信的加解扰方法的实现流程示意图，具体方法包括加扰过程（步骤S101）和解扰过程（步骤S102）。
步骤S101：一端耳机的现场可编程门阵列（Field Programmable Gate Array，简称FPGA）或数字信号处理器（Digital Signal Processor，简称DSP）对待加扰的数字信号进行加扰生成加扰的数字信号。
步骤S102：另一端耳机的FPGA或DSP对所述加扰的数字信号进行解扰生成解扰的数字信号。
在本发明中，所谓“加扰”是指以某种规则打乱明文数据的方法，具体可以指加密、混淆、逆序等；所谓“解扰”是指以某种规则恢复被打乱的明文数据的方法，是“加扰”的逆过程，具体可以指解密、正序等。
本发明第一实施例中提供的成对耳机端对端通信的加解扰方法，在耳机内部而不是通信终端进行加扰和解扰，成对耳机中的每一个都可以与任意通信终端匹配，其资源利用率高，价格便宜；并且加解扰效果好，恶意第三方难以通过无限探测等方法破解加扰信息对应的明文。
图2为根据本发明第二实施例的成对耳机端对端通信的加解扰方法的实现流程示意图，具体方法包括加扰过程（步骤S201～步骤S203）和解扰过程（步骤S204～步骤S206）。
步骤S201：一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成所述待加扰的数字信号。
步骤S202：一端耳机的FPGA或DSP对待加扰的数字信号进行加扰生成加扰的数字信号。
步骤S203：一端耳机的DAC接口电路将所述加扰的数字信号转换成模拟信号。
步骤S204：另一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成所述加扰的数字信号。
步骤S205：另一端耳机的FPGA或DSP对所述加扰的数字信号进行解扰生成解扰的数字信号。
步骤S206：另一端耳机的DAC接口电路将所述解扰的数字信号转换成模拟信号。
本发明第二实施例中提供的成对耳机端对端通信的加解扰方法，先由ADC接口电路将模拟信号转换成数字信号，然后进行加扰或解扰；加扰或解扰后的数字信号再通过DAC接口电路转换成模拟信号。不但能够实现信号的有效转换，而且在耳机内部而不是通信终端进行加扰和解扰，成对耳机中的每一个都可以与任意通信终端匹配，其资源利用率高，价格便宜；并且加解扰效果好，恶意第三方难以通过无限探测等方法破解加扰信息对应的明文。
图3为根据本发明第三实施例的成对耳机端对端通信的加解密方法的实现流程示意图，具体方法包括加密过程（步骤S301～步骤S303）和解密过程（步骤S304～步骤S306）。本实施例中，具体示出了加密和解密的过程，是本发明一个优选实施例。
步骤301：一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成待加密的数字信号。
步骤302：一端耳机的FPGA或DSP根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述待加密的数字信号进行加密，生成加密的数字信号。
步骤303：一端耳机的DAC接口电路将所述加密的数字信号转换成模拟信号。
步骤304：另一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成所述加密的数字信号。
步骤305：另一端耳机的FPGA或DSP根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述加密的数字信号进行解密，生成解密的数字信号。
步骤306：另一端耳机的DAC接口电路将所述解密的数字信号转换成模拟信号。
本实施例中，密钥存储于FLASH或EPROM中，成对耳机有且仅有唯一的配对密钥，用于语音信息解密和解密，第三方无法监听；密钥与成对耳机一对一绑定，即使第三方从特殊途径获取到密钥，也无法通过其它的加密耳机进行监听，同时一旦耳机硬件（FLASH或EPROM）被破坏，密钥也随之失效，即实现“自动销毁功能”；FPGA或DSP在解密过程中，一旦发现不是配对耳机传送过来的加密信号，则直接丢弃数据，不做任何输出，保证第三方无法通过无限探测的方法来匹配数据明文。
本实施例中，所述FLASH或EPROM可以内嵌于所述成对耳机中，或者装设于所述成对耳机中并可与所述成对耳机分离（即机卡分离）。“内嵌”方式保证只能是有唯一的配对密钥的成对耳机才能通信，保密性更强；“机卡分离”的方式，可以将有唯一的配对密钥的成对的FLASH或EPROM卡置于成对耳机中进行通信，使用更加灵活。
本实施例中，所述密钥是后台软件依所述成对耳机的相同且唯一的硬件序列号为key，使用加密算法生成的，这种方式生成的密钥具有唯一性。
本发明第三实施例中提供的成对耳机端对端通信的加解密方法，在耳机内部而不是通信终端进行加密和解密，成对耳机中的每一个都可以与任意通信终端匹配，其资源利用率高，价格便宜；并且加解密效果好，恶意第三方难以通过无限探测等方法破解加密信息对应的明文。
图4为根据本发明第四实施例的成对耳机端对端通信的加解扰装置的结构示意图。
一种成对耳机端对端通信的加解扰装置，包括：加扰模块410和解扰模块420。所述加扰模块410包括：FPGA或DSP411，用于使一端耳机对待加扰的数字信号进行加扰生成加扰的数字信号；所述解扰模块420包括FPGA或DSP421，用于使另一端耳机对所述加扰的数字信号进行解扰生成解扰的数字信号。
在本发明中，所谓“加扰”是指以某种规则打乱明文数据的方法，具体可以指加密、混淆、逆序等；所谓“解扰”是指以某种规则恢复被打乱的明文数据的方法，是“加扰”的逆过程，具体可以指解密、正序等。
本发明第四实施例中提供的成对耳机端对端通信的加解扰装置，在耳机内部而不是通信终端进行加扰和解扰，成对耳机中的每一个都可以与任意通信终端匹配，其资源利用率高，价格便宜；并且加解扰效果好，恶意第三方难以通过无限探测等方法破解加扰信息对应的明文。
图5为根据本发明第五实施例的成对耳机端对端通信的加解扰装置的结构示意图。
一种成对耳机端对端通信的加解扰装置，包括：加扰模块510和解扰模块520。所述加扰模块510包括：ADC接口电路511，用于使一端耳机将模拟信号转换成所述待加扰的数字信号；FPGA或DSP512，用于使一端耳机对待加扰的数字信号进行加扰生成加扰的数字信号；DAC接口电路513，用于使一端耳机将所述加扰的数字信号转换成模拟信号。所述解扰模块520包括：ADC接口电路521，用于使另一端耳机将模拟信号转换成所述加扰的数字信号；FPGA或DSP522：用于使另一端耳机对所述加扰的数字信号进行解扰生成解扰的数字信号；DAC接口电路523，用于使另一端耳机将所述解扰的数字信号转换成模拟信号。
本发明第五实施例中提供的成对耳机端对端通信的加解扰装置，先由ADC接口电路将模拟信号转换成数字信号，然后进行加扰或解扰；加扰或解扰后的数字信号再通过DAC接口电路转换成模拟信号。不但能够实现信号的有效转换，而且在耳机内部而不是通信终端进行加扰和解扰，成对耳机中的每一个都可以与任意通信终端匹配，其资源利用率高，价格便宜；并且加解扰效果好，恶意第三方难以通过无限探测等方法破解加扰信息对应的明文。
作为一个优选实施例，图5具体为根据本发明成对耳机端对端通信的加解密装置的结构示意图，即所述加扰模块510具体指加密模块，所述解扰模块520具体指解密模块。所述加密模块包括：ADC接口电路511，用于使一端耳机将模拟信号转换成待加密的数字信号；FPGA或DSP512，用于使一端耳机根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述待加密的数字信号进行加密，生成加密的数字信号；DAC接口电路513，用于使一端耳机将所述加密的数字信号转换成模拟信号。所述解密模块包括：ADC接口电路521，用于使另一端耳机将模拟信号转换成所述加密的数字信号；FPGA或DSP522，用于使另一端耳机的FPGA或DSP根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述加密的数字信号进行解密，生成解密的数字信号；DAC接口电路523，用于使另一端耳机将所述解密的数字信号转换成模拟信号。
本实施例中，密钥存储于FLASH或EPROM中，成对耳机有且仅有唯一的配对密钥，用于语音信息解密和解密，第三方无法监听；密钥与成对耳机一对一绑定，即使第三方从特殊途径获取到密钥，也无法通过其它的加密耳机进行监听，同时一旦耳机硬件（FLASH或EPROM）被破坏，密钥也随之失效，即实现“自动销毁功能”；FPGA或DSP在解密过程中，一旦发现不是配对耳机传送过来的加密信号，则直接丢弃数据，不做任何输出，保证第三方无法通过无限探测的方法来匹配数据明文。
本实施例中，所述FLASH或EPROM可以内嵌于所述成对耳机中，或者装设于所述成对耳机中并可与所述成对耳机分离（即机卡分离）。“内嵌”方式保证只能是有唯一的配对密钥的成对耳机才能通信，保密性更强；“机卡分离”的方式，可以将有唯一的配对密钥的成对的FLASH或EPROM卡置于成对耳机中进行通信，使用更加灵活。
本实施例中，所述密钥是后台软件依所述成对耳机的相同且唯一的硬件序列号为key，使用加密算法生成的，这种方式生成的密钥具有唯一性。
本发明本实施例中提供的成对耳机端对端通信的加解密方法，在耳机内部而不是通信终端进行加密和解密，成对耳机中的每一个都可以与任意通信终端匹配，其资源利用率高，价格便宜；并且加解密效果好，恶意第三方难以通过无限探测等方法破解加密信息对应的明文。
图6为根据本发明第六实施例的成对耳机端对端通信的加解扰耳机的工作原理示意图。由该示意图可以看出：在发送端（Sender），人发出的声音（Voice）等信号通过传统麦克风电路（如动圈式麦克），经由ADC接口电路将模拟信号转换为数字信号，再通过加扰过程变成加扰的数字信号后，通过DAC接口电路将数字信号转换成模拟信号而传播出去；在接收端（Receiver），接收到模拟信号以后，经由ADC接口电路将模拟信号转换为数字信号，再通过解扰过程变成解扰的数字信号后，通过DAC接口电路将数字信号转换成模拟信号（声音Voice）而被人耳接收。所述加扰和解扰的具体方法和装置已经在上面部分详细阐述，在此不再赘述。另外，本发明的加解扰耳机设有专门的开关，通过开关的开/合实现加解扰通话模式与普通通话模式之间的转换，当闭合开关时，转入加解扰通话模式，当断开开关时，转入普通通话模式。因此，本发明的加解扰耳机使用非常灵活，用户可以根据需要决定是否采用加解扰通话模式。
图7为根据本发明第七实施例的成对耳机端对端通信的加解密耳机的加/解密模块的结构示意图。该实施例中，加扰具体是指加密，解扰具体是指解密。其对应ADC接口电路、FPGA或DSP、FLASH或EPROM的具体功能已经在上面方法和装置部分详细阐述，在此不再赘述。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种成对耳机端对端通信的加解扰方法，其特征在于，所述方法包括：
S1、一端耳机的FPGA或DSP对待加扰的数字信号进行加扰生成加扰的数字信号；
S2、另一端耳机的FPGA或DSP对所述加扰的数字信号进行解扰生成解扰的数字信号。
2.根据权利要求1所述的加解扰方法，其特征在于，所述步骤S1之前还包括：S11、一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成所述待加扰的数字信号；
所述步骤S1与S2之间还包括：
S12、一端耳机的DAC接口电路将所述加扰的数字信号转换成模拟信号；
S21、另一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成所述加扰的数字信号；
所述步骤S2之后还包括：S22、另一端耳机的DAC接口电路将所述解扰的数字信号转换成模拟信号。
3.根据权利要求1或2所述的加解扰方法，其特征在于，所述加扰具体指加密，所述解扰具体指解密；
所述加密具体包括：
S11’、一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成待加密的数字信号；
S1’、一端耳机的FPGA或DSP根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述待加密的数字信号进行加密，生成加密的数字信号；
S12’、一端耳机的DAC接口电路将所述加密的数字信号转换成模拟信号；
所述解密具体包括：
S21’、另一端耳机的ADC接口电路将模拟信号转换成所述加密的数字信号；
S2’、另一端耳机的FPGA或DSP根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述加密的数字信号进行解密，生成解密的数字信号；
S22’、另一端耳机的DAC接口电路将所述解密的数字信号转换成模拟信号。
4.根据权利要求3所述的加解扰方法，其特征在于，所述FLASH或EPROM内嵌于所述成对耳机中，或者装设于所述成对耳机中并可与所述成对耳机分离。
5.根据权利要求3所述的加解扰方法，其特征在于，所述密钥是后台软件依所述成对耳机的相同且唯一的硬件序列号为key，使用加密算法生成的。
6.一种成对耳机端对端通信的加解扰装置，其特征在于，所述装置包括：
FPGA或DSP：用于使一端耳机对待加扰的数字信号进行加扰生成加扰的数字信号，还用于使另一端耳机对所述加扰的数字信号进行解扰生成解扰的数字信号。
7.根据权利要求6所述的加解扰装置，其特征在于，还包括：
ADC接口电路，用于使一端耳机将模拟信号转换成所述待加扰的数字信号，还用于使另一端耳机将模拟信号转换成所述加扰的数字信号；
DAC接口电路，用于使一端耳机将所述加扰的数字信号转换成模拟信号，还用于使另一端耳机将所述解扰的数字信号转换成模拟信号。
8.根据权利要求6或7所述的加解扰装置，其特征在于，所述加扰具体指加密，所述解扰具体指解密；
所述装置具体包括：
ADC接口电路，用于使一端耳机将模拟信号转换成待加密的数字信号；
FPGA或DSP，用于使一端耳机根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述待加密的数字信号进行加密，生成加密的数字信号；
DAC接口电路，用于使一端耳机将所述加密的数字信号转换成模拟信号；
ADC接口电路，还用于使另一端耳机将模拟信号转换成所述加密的数字信号；
FPGA或DSP，还用于使另一端耳机的FPGA或DSP根据预先生成并存储于FLASH或EPROM中的密钥对所述加密的数字信号进行解密，生成解密的数字信号；
DAC接口电路，还用于使另一端耳机将所述解密的数字信号转换成模拟信号。
9.根据权利要求8所述的加解扰装置，其特征在于，所述FLASH或EPROM内嵌于所述成对耳机中，或者装设于所述成对耳机中并可与所述成对耳机分离；所述密钥是后台软件依所述成对耳机的相同且唯一的硬件序列号为key，使用加密算法生成的。
10.一种加解扰耳机，其特征在于，用于成对耳机端对端通信，所述加解扰耳机包括权利要求6至9任一项所述的加解扰装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20131120 |