CN110944317A - 一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法，该方法包括如下步骤：步骤1：启动便携式SDR设备。步骤2：选择一个无线信号模块加载。步骤3：捕获无线信号数据存入设备缓冲。步骤4：分析模块对缓冲中的数据进行处理分析，发现无线信号中包含的移动数字通讯设备硬件特征码。步骤5：识别上述步骤4中发现的硬件特征码码值是否是指定的硬件特征码值，若是则转到步骤6，若不是则转到步骤4。步骤6：对步骤5的识别结果进行进一步分析处理以收集移动数字通讯设备的存活状态以及其与SDR设备的大致距离。该方法针对公共安全行业的需求，通过加载相应协议的软件包，很好地实现对不同通讯协议信号中多种硬件特征码的发现和识别。
Description
技术领域
本发明涉及一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法，属于通讯技术领域。
背景技术
当前市场上常用的移动数字通讯设备的硬件特征码主要包括IMSI、WiFi MAC 地址和蓝牙MAC地址，这些特征码在无线通讯过程中均可以单独的作为设备唯一识别编码。在公共安全领域，通常需要对特定的对象进行识别。由于LTE网络信号、Wi-Fi信号和蓝牙信号的无线工作频段不相同，信号调制和编码方式以及通讯协议也不尽相同，但是，现有的解决方案均是单独嗅探蜂窝电话用户设备IMSI的设备，和单独探测Wi-Fi MAC地址的设备(Wi-Fi“探针”)，目前该设备普遍无法有效探测具有MAC地址随机功能设备的真实MAC地址)。在对上述硬件特征码进行采集识别时，需要分别单独使用不同的设备对目标进行采集。而本发明能够很好地解决上面的问题。
发明内容
本发明目的在于针对上述现有技术的不足，提出了一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法，该方法针对公共安全行业的需求，基于软件定义无线电(Soft-Defined Radio)硬件平台，只使用一个独立的SDR设备，利用便携式SDR设备的移动性，通过加载相应协议的软件包，很好地实现对不同通讯协议信号中多种硬件特征码的发现和识别。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：本发明提供了一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：启动便携式SDR设备。
步骤2：选择一个无线信号模块加载。
步骤3：捕获无线信号数据存入设备缓冲。
步骤4：分析模块对缓冲中的数据进行处理分析，发现无线信号中包含的移动数字通讯设备硬件特征码。
步骤5：识别上述步骤4中发现的硬件特征码码值是否是指定的硬件特征码值，若是则转到步骤6，若不是则转到步骤4。
步骤6：对步骤5的识别结果进行进一步分析处理以收集移动数字通讯设备的存活状态以及其与SDR设备的大致距离。
有益效果：
1、本发明利用便携式SDR设备加载相应协议的软件包，很好地实现对不同通讯协议信号实施捕获；
2、本发明的分析模块可以在SDR设备捕获到的无线信号数据中发现和识别多种硬件特征码，确定硬件特征码对应的移动数字通讯设备的在存活性；
3、本发明的分析模块可以根据SDR设备反馈的指定硬件特征码的无线信号强弱，确定该硬件特征码对应的移动数字通讯设备的距离。
附图说明
图1为本发明的方法流程图。
图2为本发明的GSM协议信息捕获方法流程图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明作进一步的详细说明。
实施例一
本发明在已知目标对象的移动设备硬件特征码的前提下，在一定距离范围内对某已知特征码的目标对象进行识别与模糊定位，距离范围的远近与使用的硬件特征码有关。
便携式SDR设备(下文简称SDR设备)：本发明通过USRP B210支持的通讯协议包括：
1)GSM协议。
2)4G-LTE协议。
3)Wi-Fi协议(802.11a、802.11b、802.11g、802.11n)。
4)Bluetooth协议。
本发明分析模块是用于分析SDR捕获的信号报文，分析功能与协议相关。分析模块对缓冲中的数据进行处理分析，发现无线信号中包含的移动数字通讯设备硬件特征码。
如图1所示，本发明提供了一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法，该方法包括如下步骤：
步骤1：启动便携式SDR设备；
步骤2：在GSM、4G-LTE、Wi-Fi、Bluetooth四种协议中选择一个模块加载；
步骤3：SDR设备将捕获到指定协议的无线信号数据，并将其存入SDR设备的缓冲区(记作Buffer)；
步骤4：分析模块定期检查Buffer中的内容，如果有新数据，协议为GSM 则转到步骤4-1；协议为4G-LTE则转到步骤4-2；协议为Wi-Fi则转到步骤4-3；协议为Bluetooth则转到步骤4-4：
步骤4-1：过滤数据中的GSM通讯设备的IMSI码(国际移动用户识别码)。
步骤4-2：过滤数据中的4G-LTE通讯设备的IMSI码(国际移动用户识别码)。
步骤4-3：过滤数据中的Wi-Fi网络通讯设备的MAC地址。
步骤4-4：过滤数据中的Bluetooth通讯设备的MAC地址。
步骤5：对于给定的一个硬件特征码(IMSI码、Wi-Fi MAC地址或者Bluetooth MAC地址)，在步骤4过滤出的对应协议硬件特征码中进行搜索，如果搜索成功则转到步骤6，如果不成功则转到步骤4继续等待Buffer中的新数据到达；
步骤6：基于步骤5的识别结果，对给定硬件特征码对应的通讯设备进行分析：
步骤6-1：确定该设备是存活的，即该设备在SDR设备的探测范围内；
步骤6-2：依据SDR设备反馈的无线信号强度值确定该通讯设备与SDR 设备之间的大致物理距离。
实施例二
如图2所示，本发明的GSM协议信息捕获包括：
1)加载SDR设备GSM信号模块；
2)开启GSM基站频点检测功能；
3)按照信号的强弱，轮询各个频点移动设备与基站的握手数据，将其捕获至数据缓冲(记作Buffer)；
4)分析模块对Buffer中的Mobile Identity数据进行分析，在偏移地址 0x40～0x46到GSM蜂窝网络硬件特征码IMSI(国际移动用户识别码)。
本发明的4G-LTE协议信息捕获包括：
1)加载SDR设备LTE信号模块；
2)构建一个临时LTE基站。
3)诱导移动设备触发RRC连接请求附着临时LTE基站；
4)将eNodeB与EPC间的S1AP/NAS-EPS协议报文捕获至数据缓冲(记作Buffer)；
5)分析模块对Buffer中的Uplink NAST Transport，Identity response数据进行分析，在偏移地址0x71～0x78处的数据去除逐字节进行高四位和低四位互换得到LTE蜂窝网络硬件特征码IMSI(国际移动用户识别码)。
本发明的Wi-Fi协议信息捕获包括：
1)加载SDR设备的Wi-Fi信号模块；
2)针对Wi-Fi各信道上的数据帧进行捕获，存入数据缓冲(记作Buffer)
3)分析模块对Buffer中的数据进行分析，在偏移地址0x00～0x05处得到Wi-Fi设备硬件特征码MAC(媒体存取控制位址)。
本发明的Bluetooth协议包括：
1)依据Bluetooth的传输协议加载对应的SDR设备数据捕获模块；
2)对周围的Bluetooth信道进行轮询并发送Remote Name Request，等待捕获包含真实Bluetooth MAC地址的数据并存入数据缓冲(记作Buffer)；
3)分析模块对Buffer中Rcvd Remote Name Request Complete的数据进行分析，在偏移地址0x04～0x09处，经0x09～0x04倒序排序得到Bluetooth设备硬件特征码MAC(媒体存取控制位址)。
综上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此。在发明所披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明所揭露的技术范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求书的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法，其特征在于所述方法包括如下步骤：
步骤1：启动便携式SDR设备；
步骤2：选择一个无线信号模块加载；
步骤3：捕获无线信号数据存入设备缓冲；
步骤4：分析模块对缓冲中的数据进行处理分析，发现无线信号中包含的移动数字通讯设备硬件特征码；
步骤5：识别上述步骤4中发现的硬件特征码码值是否是指定的硬件特征码值，若是则转到步骤6，若不是则转到步骤4；
步骤6：对步骤5的识别结果进行进一步分析处理以收集移动数字通讯设备的存活状态以及其与SDR设备的大致距离。
2.根据权利要求1所述的一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法，其特征在于所述步骤4包括：
步骤4-1：过滤数据中的GSM通讯设备的IMSI码(国际移动用户识别码)；
步骤4-2：过滤数据中的4G-LTE通讯设备的IMSI码(国际移动用户识别码)；
步骤4-3：过滤数据中的Wi-Fi网络通讯设备的MAC地址；
步骤4-4：过滤数据中的Bluetooth通讯设备的MAC地址。
3.根据权利要求1所述的一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法，其特征在于所述步骤6包括：
步骤6-1：确定该设备是存活的，即该设备在SDR设备的探测范围内；
步骤6-2：依据SDR设备反馈的无线信号强度值确定该通讯设备与SDR设备之间的大致物理距离。
4.根据权利要求1所述的一种移动式数字通讯设备特征发现和识别的实现方法，其特征在于所述方法针对公共安全行业的需求，只使用一个独立的SDR设备。
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