CN104581711A - 一种具有通话加密功能的移动终端及其加密通话的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有通话加密功能的移动终端及其加密通话的方法，该移动终端包括无线收发模块，音频处理模块，发声器模块，受话器模块，加密模块，加密-非加密信号切换模块，以及CPU处理模块，其中加密模块包括上行加密模块和下行解密模块。有益效果：通过硬件电路来实现通话加密，开发周期短，成本低，且硬件加密方法改变了原语音信号的频谱，窃听人员无法通过窃听软件来破解，安全性高；使用户在使用移动终端进行语音通话的过程中不被其他个人或机构监听，保护用户的语音通话安全，避免用户的个人隐私被他人或机构窃听或泄露。

Description

一种具有通话加密功能的移动终端及其加密通话的方法

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其是涉及一种具有通话加密功能的移动终端及其加密通话的方法。

背景技术

我们生活在科技高速发展的社会里，各种电子产品尤其是移动终端的广泛普及，给我们的生活带来了极大的便利，一机在手，漫游全球，不管你身处何方，人们随时都能把你找到。然而，有利必有弊，在享受移动科技给我们生活带来便捷的同时，也面临着通信安全的隐患。日常生活中，各种电子监听产品却让我们的个人隐私，我们的一言一行、一举一动，都有可能处在别人的监听之中，我们的人身安全和自身利益也可能受到威胁。

目前已经有一部分企业开发出了这种针对语音通信安全保护的机制和方法，但现有的通话加密方法主要是以软件算法实现或硬件+软件配合的方法来实现的。软件算法加密方案，通常是利用语音密钥进行加密语音通话，主叫终端生成用于通话加密/解密的语音密钥,利用主叫终端的共享密钥因子对该语音密钥进行加密后发送给网络侧；网络侧根据共享的所述主叫终端的共享密钥因子对加密后的语音密钥进行解密。硬件+软件配合的通话加密方法，如增加模数转换电路，将模拟语音信号转换为数字信号，再通过专用的DSP处理器其对数字信号进行编码加密，再调制成语音信号后传输出去。

现有的通话加密相关的专利有我国在2012年申请的一项发明专利《一种加密通话方法与通话加密装置》，申请号：201210529929.4，该发明描述了一种加密通话方法与通话加密装置，将主叫话机与被叫话机的通信频段划分为32个编码，所述主叫话机与所述被叫话机开始通话时使用所述32个编码中的任一个编码，在通话开始后的下一时刻使用所述32个编码中的另一个编码，在通话过程中始终使用所述32个编码中的编码进行加密，直至通话结束。利用加密芯片对语音进行频点跳变编码加密，提高了通话过程中的保密性，并且本发明的通话加密装置结构复杂，降低了制造成本。再如发明专利《一种移动通信系统及其语音通话加密的方法》，申请号：201010265283.4，该发明公开了一种移动通信系统以及移动通信系统中语音通话加密的方法,主叫终端生成用于语音加密/解密的语音密钥,利用主叫终端的共享密钥因子对该语音密钥进行加密后发送给网络侧；网络侧根据共享的所述主叫终端的共享密钥因子对加密后的语音密钥进行解密,再利用共享的被叫终端的共享密钥因子对所述语音密钥进行加密后发送给被叫终端；被叫终端利用被叫终端的共享密钥因子对加密后的语音密钥进行解密,获取所述语音密钥。再如发明专利《端到端语音加密方法、装置及系统》，申请号：200810132259.6，该发明涉及一种端到端语音加密方法,包括以下步骤:处于通话状态的第一移动终端接收密钥管理服务器通过短消息发送的密钥信息后,与接收到密钥信息的通话另一端的第二移动终端建立密话通话通道；在建立密话通话通道后,第一移动终端根据密钥信息与第二移动终端进行加密通话。该发明还涉及了一种端到端语音加密装置及系统。该发明中处于通话状态的主叫双方接收密钥管理服务器通过短消息的方式发送的密钥信息,并依据该密钥信息实现加密通话,实现了端到端的通话加密处理,保障了通信安全。

上述所公开的专利具有共同的特点就是，采用软件算法实现的通话加密，需要软件开发人员针对其终端所用操作系统设计一套复杂的加密算法，开发难度高，开发周期长，且软件算法容易被破解，其安全性能相对要差一些，同时采用硬件+软件配合的通话加密方法，其实现方案较为复杂，实现成本高，周期长，适用于保密性能非常高的系统如军事系统等。

因此，本发明提出了一种具有通话加密功能的移动终端及其加密通话的方法，通过硬件电路来实现通话加密，不需要软件开发复杂的加密算法，开发周期短，成本低，且硬件加密方法改变了原语音信号的频谱，窃听人员无法通过窃听软件来破解，安全性高。

发明内容

本发明提供一种具有通话加密功能的移动终端，以解决现有技术中采用软件算法或硬件+软件配合实现的通话加密，开发难度高，开发周期长，且软件算法容易被破解，成本高等问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种具有通话加密功能的移动终端，包括：

无线收发模块，用以将主叫方的语音信号以高频无线信号的形式发送出去，并接受被叫方传输过来的语音信号；

音频处理模块，用以将主叫方的语音信号转换成数字信号，或者将被叫方语音数字信号转换为模拟信号；

发声器模块：用以将主叫方产生的声信号转换为电信号，进行加密后传输给所述音频处理模块或直接传输给所述音频处理模块；

受话器模块：用以接收被叫方传输过来的加密或非加密的电信号，并转换为声信号；

加密模块，设置于所述音频处理模块和发声器模块、受话器模块之间，用以将所述发声器模块接收的语音信号进行加密处理后，并传输给所述音频处理模块进行处理，或者

将被叫方传输过来的加密的语音信号进行解密后传输给主叫方的受话器模块；

加密-非加密信号切换模块，分别与所述加密模块、受话器模块、音频处理模块相连接，用以切换所述受话器模块接收被叫方的加密的语音信号或非加密的语音信号；以及

CPU处理模块：分别与所述无线收发模块、音频处理模块进行交互连接，将所述无线收发模块传输的信号进行处理后传输给音频处理模块，并控制所述加密模块、加密-非加密信号切换模块工作。

作为优选的技术方案，所述加密模块包括上行加密模块和下行解密模块，用以对所述发声器模块接收的语音信号进行加密处理，或对被叫方传输过来的加密的语音信号进行解密。

作为优选的技术方案，所述上行加密模块包括上行信号滤波模块、上行信号放大模块、上行频率变换模块；

所述上行滤波模块用以对语音信号进行滤波处理，滤掉人声音频段外的一些噪音信号；所述上行信号放大模块用以将上行语音信号进行放大处理，所述上行频率变换模块用以将放大后的上行语音信号频率进行倒置，通过将信号的高频部分搬到低频段，将低频部分搬到高频段，由于原始语音信号的频率成分被置乱从而降低了可懂度，起到话音保密作用。

作为优选的技术方案，所述下行解密模块包括下行频率变换模块、下行信号滤波模块、下行信号放大模块；

所述下行频率变换模块将被叫方传输的已经加密的语音信号还原为正常的语音信号，信号还原后经所述下行信号滤波模块进行滤波处理，所述下行滤除语音信号解密过程中引入的噪音信号，所述下行信号放大模块将信号放大后传输给所述受话器模块。

本发明还提出了一种通话加密的方法，包括以下步骤：

101、通话双方建立语音通话；

102、移动终端会提示用户是否需要对通话进行加密；

103、当用户确认需要对通话内容进行加密时，移动终端的语音信号切换到加密信号端口，语音信号需先经过加密模块进行加密处理，再经过音频处理模块进行音频编码解密处理，再经无线收发模块进行发送接收；

当用户确认不需要对通话内容进行加密时，语音信号按照正常的移动终端通话流程进行处理。

作为优选的技术方案，步骤103中所述的加密处理包括上行加密和下行解密；

所述上行加密包括通过滤波模块对语音信号进行滤波处理，通过上行信号放大模块将上行语音信号进行放大处理，再通过频率变换模块将放大后的上行语音信号频率进行倒置；

所述下行解密通过频率变换模块将被叫方传输的已经加密的语音信号还原为正常的语音信号，信号还原后经信号滤波模块进行滤波处理，滤除语音信号解密过程中引入的噪音信号，下行信号放大模块将信号放大后传输给受话器模块。

本发明具有的有益效果是：通过硬件电路来实现通话加密，开发周期短，成本低，且硬件加密方法改变了原语音信号的频谱，窃听人员无法通过窃听软件来破解，安全性高；使用户在使用移动终端进行语音通话的过程中不被其他个人或机构监听，保护用户的语音通话安全，避免用户的个人隐私被他人或机构窃听或泄露。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施方案或现有技术中的技术方案，下面将对实施方案或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方案，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明：一种通话加密的方法的流程示意图；

图2为本发明：一种具有通话加密功能的移动终端的流程示意图；

图3为本发明：一种具有通话加密功能的移动终端的加密模块的结构示意图；

图4为本发明：一种通话加密的方法的上行加密模块的电路示意图；

图5为本发明：一种通话加密的方法的下行解密模块的电路示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参照图1所示，本发明提出了一种通话加密的方法，包括以下步骤：

101、通话双方建立语音通话；

102、移动终端会提示用户是否需要对通话进行加密；

103、当用户确认需要对通话内容进行加密时，移动终端的语音信号切换到加密信号端口，语音信号需先经过加密模块进行加密处理，再经过音频处理模块进行音频编码解密处理，再经无线收发模块进行发送接收；

当用户确认不需要对通话内容进行加密时，语音信号按照正常的移动终端通话流程进行处理。

其中，步骤103中所述的加密处理包括上行加密和下行解密；

所述上行加密包括通过滤波模块对语音信号进行滤波处理，通过上行信号放大模块将上行语音信号进行放大处理，再通过频率变换模块将放大后的上行语音信号频率进行倒置；

所述下行解密通过频率变换模块将被叫方传输的已经加密的语音信号还原为正常的语音信号，信号还原后经信号滤波模块进行滤波处理，滤除语音信号解密过程中引入的噪音信号，下行信号放大模块将信号放大后传输给受话器模块。

参照图2-3所示，本发明公开了一种具有通话加密功能的移动终端，包括无线收发模块11，音频处理模块13，发声器模块17，受话器模块16，加密模块15，加密-非加密信号切换模块14，以及CPU处理模块12。

其中，无线收发模块11用以将主叫方的语音信号以高频无线信号的形式发送出去，并接受被叫方传输过来的语音信号；音频处理模块13用以将主叫方的语音信号转换成数字信号，或者将被叫方语音数字信号转换为模拟信号；发声器模块17用以将主叫方产生的声信号转换为电信号，进行加密后传输给所述音频处理模块13或直接传输给所述音频处理模块13；受话器模块16用以接收被叫方传输过来的加密或非加密的电信号，并转换为声信号；加密模块15设置于所述音频处理模块13和发声器模块17、受话器模块16之间，用以将所述发声器模块17接收的语音信号进行加密处理后，并传输给所述音频处理模块13进行处理，或者将被叫方传输过来的加密的语音信号进行解密后传输给主叫方的受话器模块16；加密-非加密信号切换模块14分别与所述加密模块15、受话器模块16、音频处理模块13相连接，用以切换所述受话器模块16接收被叫方的加密的语音信号或非加密的语音信号；CPU处理模块12分别与所述无线收发模块11、音频处理模块13进行交互连接，将所述无线收发模块11传输的信号进行处理后传输给音频处理模块13，并控制所述加密模块15、加密-非加密信号切换模块14工作。

本发明的所述加密模块15包括上行加密模块20和下行解密模块30，用以对所述发声器模块17接收的语音信号进行加密处理，或对被叫方传输过来的加密的语音信号进行解密。其中，所述上行加密模块20包括上行信号滤波模块23、上行信号放大模块22、上行频率变换模块21；所述上行信号滤波模块23用以对语音信号进行滤波处理，滤掉人声音频段外的一些噪音信号；所述上行信号放大模块22用以将上行语音信号进行放大处理，所述上行频率变换模块21用以将放大后的上行语音信号频率进行倒置，通过将信号的高频部分搬到低频段，将低频部分搬到高频段，由于原始语音信号的频率成分被置乱从而降低了可懂度，起到话音保密作用。

所述下行解密模块30包括下行频率变换模块31、下行信号滤波模块32、下行信号放大模块33；所述下行频率变换模块31将被叫方传输的已经加密的语音信号还原为正常的语音信号，信号还原后经所述下行信号滤波模块32进行滤波处理，所述滤除语音信号解密过程中引入的噪音信号，所述下行信号放大模块33将信号放大后传输给所述受话器模块16。

参照图4-5所示，具体的通话加密实现过程如下：

当用户使用本专利所述的具有通话加密功能的移动终端进行语音通话时，移动终端会提示用户是否需要对通话进行加密。

当用户确认不需要对通话内容进行加密时，主叫用户的语音信号经发声器模块17转换为电信号后直接进入音频处理模块13，经音频处理模块13进行模数转换为数字信号后传输给CPU处理模块12，再传输给无线收发模块11发送给被叫用户；被叫用户的语音信号经无线收发模块11接收后传输给CPU处理模块12，再经音频处理模块13进行数模转换后转变成模拟信号，经过加密-非加密信号切换模块14后传输给受话器模块16。

当用户确认需要对通话内容进行加密时，主叫用户的语音信号经发声器模块17转换为电信号进入上行加密模块20进行加密处理，具体实现过程为，发声器模块17产生的电信号经过由电路C1、C2、C3、R1、R2、R3组成上行信号滤波模块23进行滤波处理后，由电路C4、R4、U1、C5组成的上行信号放大模块22进行信号放大处理，信号放大后再由C6、C7、U2、R5、R6、C8、L1组成的上行频率变换模块21进行频率变换，发声器模块17产生信号的经过上行加密模块20进行加密后，其信号频谱与之前的已经完全不同，其中CPU处理模块12控制上行频率变换模块21是否进行频率变换。经过上行加密模块20处理后的信号经音频处理模块13进行模数转换为数字信号后传输给CPU处理模块12，再传输给无线收发模块11发送给被叫用户；在经被叫用户的下行解密模块30解密前，其信号表现为杂乱的噪音信号，若用户被窃听，窃听者听到的是噪音信号，进而达到保护用户通话隐私的效果。

被叫用户传输过来的加密的语音信号经无线收发模块11接收后传输给CPU处理模块12，再经音频处理模块13进行数模转换后转变成模拟信号，由下行解密模块30进行解密处理，经过加密-非加密信号切换模块14将信号通道切换Wie加密通道后传输给受话器模块16。解密具体实现过程为，被叫用户传输过来的语音信号经过音频处理模块13数模转换后转变成模拟信号，经由C31、C32、U5、R31、R32、C33、B31组成的下行频率变换模块31进行频率变换，将被叫用户传输过来的加密的语音信号频谱还原为正常的语音信号频谱，再经过由C34、C35、R34、R35组成的下行信号滤波模块32进行滤波处理，再由U6、C36组成的下行信号放大模块33进行放大处理，此时加密-非加密信号切换模块14将受话器通道切换为加密通道，加密信号传送到受话器，由此实现了主叫、被叫的通话加密。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种具有通话加密功能的移动终端，其特征在于，包括：

无线收发模块，用以将主叫方的语音信号以高频无线信号的形式发送出去，并接受被叫方传输过来的语音信号；

音频处理模块，用以将主叫方的语音信号转换成数字信号，或者将被叫方语音数字信号转换为模拟信号；

发声器模块，用以将主叫方产生的声信号转换为电信号，进行加密后传输给所述音频处理模块或直接传输给所述音频处理模块；

受话器模块：用以接收被叫方传输过来的加密或非加密的电信号，并转换为声信号；

加密模块，设置于所述音频处理模块和发声器模块、受话器模块之间，用以将所述发声器模块接收的语音信号进行加密处理后，并传输给所述音频处理模块进行处理，或者

用以将被叫方传输过来的加密的语音信号进行解密后传输给主叫方的受话器模块；

加密-非加密信号切换模块，分别与所述加密模块、受话器模块、音频处理模块相连接，用以切换所述受话器模块接收被叫方的加密的语音信号或非加密的语音信号；以及

CPU处理模块，分别与所述无线收发模块、音频处理模块进行交互连接，将所述无线收发模块传输的信号进行处理后传输给音频处理模块，并控制所述加密模块、加密-非加密信号切换模块工作。

2.根据权利要求1所述的一种具有通话加密功能的移动终端，其特征在于，所述加密模块包括上行加密模块和下行解密模块，用以对所述发声器模块接收的语音信号进行加密处理，或对被叫方传输过来的加密的语音信号进行解密。

3.根据权利要求2所述的一种具有通话加密功能的移动终端，其特征在于，所述上行加密模块包括上行信号滤波模块、上行信号放大模块、上行频率变换模块；

通过所述上行滤波模块对语音信号进行滤波处理，滤掉人声音频段外的一些噪音信号；通过所述上行信号放大模块将上行语音信号进行放大处理，通过所述上行频率变换模块将放大后的上行语音信号频率进行倒置，通过将信号的高频部分搬到低频段，将低频部分搬到高频段，扰乱原始语音信号的频率。

4.根据权利要求2所述的一种具有通话加密功能的移动终端，其特征在于所述下行解密模块包括下行频率变换模块、下行信号滤波模块、下行信号放大模块；

通过下行所述频率变换模块将被叫方传输的已经加密的语音信号还原为正常的语音信号，信号还原后经所述下行信号滤波模块进行滤波处理，所述下行滤除语音信号解密过程中 引入的噪音信号，所述下行信号放大模块将信号放大后传输给所述受话器模块。

5.一种加密通话的方法，其特征在于，包括以下步骤：

101、通话双方建立语音通话；

102、移动终端会提示用户是否需要对通话进行加密；

103、当用户确认需要对通话内容进行加密时，移动终端的语音信号切换到加密信号端口，语音信号需先经过加密模块进行加密处理，再经过音频处理模块进行音频编码解密处理，再经无线收发模块进行发送接收；

当用户确认不需要对通话内容进行加密时，语音信号按照正常的移动终端通话流程进行处理。

6.根据权利要求5所述的一种加密通话的方法，其特征在于，步骤103中所述的加密处理包括上行加密和下行解密。

7.根据权利要求6所述的一种加密通话的方法，其特征在于，所述上行加密包括通过滤波模块对语音信号进行滤波处理，通过上行信号放大模块将上行语音信号进行放大处理，再通过频率变换模块将放大后的上行语音信号频率进行倒置。

8.根据权利要求6所述的一种加密通话的方法，其特征在于，所述下行解密通过频率变换模块将被叫方传输的已经加密的语音信号还原为正常的语音信号，信号还原后经信号滤波模块进行滤波处理，滤除语音信号解密过程中引入的噪音信号，下行信号放大模块将信号放大后传输给受话器模块。