CN111818522A - 一种语音通话加密的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种语音通话加密的方法及装置，包括数据传输模块、数据接收模块、滤波装置一、滤波装置二、随机数生成器、加密微控制器、解密微控制器、模数转换单元一、模数转换单元二、麦克风和话筒，数据传输模块传输加密后的语音数据，滤波装置一、随机数生成器、加密微控制器、模数转换单元一设于麦克风和数据传输模块之间，所述滤波装置二、模数转换单元二和解密微控制器设于数据接收模块和话筒之间。本发明属于语音加密领域，本方案提供了一种加密强度高、安全性好的语音通话加密的方法及装置。
Description
技术领域
本发明属于语音加密领域，具体是指一种语音通话加密的方法及装置。
背景技术
通信技术的不断发展和普及，给人们的工作和生活带来了越来越多的便利。但是与此同时，它也给人们带来了一些麻烦。如个人信息被盗用的事件不断发生，有些甚至构成严重的案件。信息盗窃的途径包括个人证件资料的盗用，网络信息的盗用和电话信息的盗用等。
为了防止通话被窃听，保证语音通信中的信息安全，各种语音加密装置相继产生。目前为此目的而设计出的装置有语音变调器，它将讲话人的声音改变音调，变高或者变低，使中间窃听到的声音失真而听不清。而在通信的另一端有相应的装置将变了调的话音还原，使讲话能够听清。另外一种方式就是在移动智能通讯终端上开发相应的APP或相关客户端软件，在软件中加入加密或加扰类的算法，通过软件加密的方式进行基于网络的加密通话。还有利用数字技术的语音加密器，它将模拟的话音信号转换为数字信号，再对数字形式的话音信号进行压缩和编码以达到加密的目的。加密后的话音信号再以某种速率调制成音频信号，以便能够在模拟系统中传输。
虽然语音变调器结构简单，成本低，具有一定的保密作用，但是它的保密程度极低，变调后的语音信号中完全保留了语气和语调信息，并且有经验的监听者基本可以判断出讲话的内容；通过专用APP或相关客户端软件，在网络上实现语音通话加密的这种方式，由于使用的是软件加密技术，硬件上没有任何的保护，实际使用过程中容易被破解，而且用户直接通话不能确认双方的真实身份，为用户的沟通埋下隐患；利用数字技术的语音加密器虽然具有相当高的保密性，但是它的结构复杂，成本极高，而且还有很大的时延。另外从应用范围方面看，语音变调器严格说并不是加密器，只能对语音简单地掩饰一下。实质上，它只改变了音质，而且使用简单的装置就可以使音质复原。因此它只可以应用在某些不重要的场合。由于利用数字技术的语音加密器的高保密和高成本的特性，它一般应用在高保密程度的独立通信系统中，如军事通信系统。
发明内容
为解决上述现有难题，本发明提供了一种加密强度高、安全性好的语音通话加密的方法及装置。
本发明采取的技术方案如下：本发明一种语音通话加密的方法及装置，包括如下步骤：
1)通话发起方通过移动终端发送通话请求给通话接收方的移动终端，通话双方创建语音传输信道，通话开始后，通讯双方对各自的语音进行了模拟语音加密后才发送给对方；
2)移动终端的麦克风和数据接收模块之间分别连接设有滤波装置一、随机数生成器、加密微控制器、模数转换单元一，随机数生成器生成一个均匀分布的随机序列，该序列即为共享密钥，通话双方的移动终端内分别设有私钥，通话双方创建语音传输信道时通话双方分别将共享密钥和密钥协议发送给对方，滤波装置将语音音频范围切分为T个长度为N的子频带A，其中，T≥2，将N个子频带A的语音信号通过模数转换单元进行模数转换得到T个子频带M，对每个子频带M进行变换域转化得到子频带M’，通过微控制器根据共享密钥序列的排列对子频带M’进行频域置乱后对频域置乱结果进行变换域反变换得到子频带S，在每个子频带S内加入同步点后堆叠形成加密语音信号，将加密语音信号通过语音传输信道发送给通话双方的另一个移动终端；
3)通话双方的另一个移动终端接收共享密钥和加密语音信号，移动终端的听筒和数据接收模块之间分别连接设有滤波装置二、解密微控制器、模数转换单元二，在加密处理后的语音数据中找到同步点并去除；将加密语音信号通过滤波器切分为T个长度为N的子频带B，将N个子频带B的语音信号通过模数转换单元进行模数转换得到T个子频带D，对每个子频带D进行变换域转化得到子频带D’，通过解密微控制器根据私钥序列的排列对子频带D进行频域反置乱后对频域反置乱结果进行变换域反变换得到子频带E，将子频带E堆叠输出得到解密信号。
进一步地，所述解密微控制器和加密控制器采用DSP芯片，所述加密控制器内存储有离散余弦变换算法，所述解密控制器内存储有反离散余弦变换算法，从而实现对变换域转化和变化与反变换。
进一步地，所述语音传输信道包括通话发起方语音传输信道和通话接收方语音传输信道，通话发起方语音传输信道和通话接收方语音传输信道的语音是各自独立发送接收和同步的。
本发明还公开了一种语音通话加密的装置，包括数据传输模块、数据接收模块、滤波装置一、滤波装置二、随机数生成器、加密微控制器、解密微控制器、模数转换单元一、模数转换单元二、麦克风和话筒，数据传输模块传输加密后的语音数据，滤波装置一、随机数生成器、加密微控制器、模数转换单元一设于麦克风和数据传输模块之间，滤波装置一将麦克风采集的语音数据切分为T个子频带，随机数生成器生成共享密钥，加密微控制器根据共享密钥对带加密语音数据的子频带进行频域置乱得到加密语音信号，数据传输模块将加密语音信号和共享密钥发送给另一移动终端的数据接收模块，模数转换单元一对语音信号进行模数转换；所述滤波装置二、模数转换单元二和解密微控制器设于数据接收模块和话筒之间，数据接收模块接收加密的语音信号和共享密钥，滤波装置二将接收到的加密语音信号切分为T个子频带，解密微控制器根据接收方私钥序列的排列对加密语音信号的子频带进行频域反置乱后得到解密信号，模数转换单元二对加密语音信号进行模数转换。
采用上述结构本发明取得的有益效果如下：本方案一种语音通话加密的方法及装置，加密性能良好，成本适中的，采用对话音信号进行频域变换的加密方法，加密处理过程没有延时。
附图说明
图1为本发明一种语音通话加密装置的框图。
具体实施方式
结合附图，对本发明做进一步详细说明。
实施例1，一种语音通话加密装置的方法，具体步骤如下：
1)通话发起方通过移动终端发送通话请求给通话接收方的移动终端，通话双方创建语音传输信道，通话开始后，通讯双方对各自的语音进行了模拟语音加密后才发送给对方；
2)移动终端的麦克风和数据接收模块之间分别连接设有滤波装置一、随机数生成器、加密微控制器、模数转换单元一，随机数生成器生成一个均匀分布的随机序列，该序列即为共享密钥，通话双方的移动终端内分别设有私钥，通话双方创建语音传输信道时通话双方分别将共享密钥和密钥协议发送给对方，滤波装置将语音音频范围切分为T个长度为N的子频带A，其中，T≥2，将N个子频带A的语音信号通过模数转换单元进行模数转换得到T个子频带M，对每个子频带M进行变换域转化得到子频带M’，通过微控制器根据共享密钥序列的排列对子频带M’进行频域置乱后对频域置乱结果进行变换域反变换得到子频带S，在每个子频带S内加入同步点后堆叠形成加密语音信号，将加密语音信号通过语音传输信道发送给通话双方的另一个移动终端，
3)通话双方的另一个移动终端接收共享密钥和加密语音信号，移动终端的听筒和数据接收模块之间分别连接设有滤波装置二、解密微控制器、模数转换单元二，在加密处理后的语音数据中找到同步点并去除；将加密语音信号通过滤波器切分为T个长度为N的子频带B，将N个子频带B的语音信号通过模数转换单元进行模数转换得到T个子频带D，对每个子频带D进行变换域转化得到子频带D’，通过解密微控制器根据私钥序列的排列对子频带D进行频域反置乱后对频域反置乱结果进行变换域反变换得到子频带E，将子频带E堆叠输出得到解密信号。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种语音通话加密的方法及装置，其特征在于，包括如下步骤：
1)通话发起方通过移动终端发送通话请求给通话接收方的移动终端，通话双方创建语音传输信道，通话开始后，通讯双方对各自的语音进行了模拟语音加密后才发送给对方；
2)移动终端的麦克风和数据接收模块之间分别连接设有滤波装置一、随机数生成器、加密微控制器、模数转换单元一，随机数生成器生成一个均匀分布的随机序列，该序列即为共享密钥，通话双方的移动终端内分别设有私钥，通话双方创建语音传输信道时通话双方分别将共享密钥和密钥协议发送给对方，滤波装置将语音音频范围切分为T个长度为N的子频带A，其中，T≥2，将N个子频带A的语音信号通过模数转换单元进行模数转换得到T个子频带M，对每个子频带M进行变换域转化得到子频带M’，通过微控制器根据共享密钥序列的排列对子频带M’进行频域置乱后对频域置乱结果进行变换域反变换得到子频带S，在每个子频带S内加入同步点后堆叠形成加密语音信号，将加密语音信号通过语音传输信道发送给通话双方的另一个移动终端；
3)通话双方的另一个移动终端接收共享密钥和加密语音信号，移动终端的听筒和数据接收模块之间分别连接设有滤波装置二、解密微控制器、模数转换单元二，在加密处理后的语音数据中找到同步点并去除；将加密语音信号通过滤波器切分为T个长度为N的子频带B，将N个子频带B的语音信号通过模数转换单元进行模数转换得到T个子频带D，对每个子频带D进行变换域转化得到子频带D’，通过解密微控制器根据私钥序列的排列对子频带D进行频域反置乱后对频域反置乱结果进行变换域反变换得到子频带E，将子频带E堆叠输出得到解密信号。
2.根据权利要求1所述的一种语音通话加密的方法及装置，其特征在于：所述解密微控制器和加密控制器采用DSP芯片，所述加密控制器内存储有离散余弦变换算法，所述解密控制器内存储有反离散余弦变换算法。
3.根据权利要求1所述的一种语音通话加密的方法及装置，其特征在于：所述语音传输信道包括通话发起方语音传输信道和通话接收方语音传输信道，通话发起方语音传输信道和通话接收方语音传输信道的语音是各自独立发送接收和同步的。
4.一种语音通话加密的方法及装置，其特征在于：包括数据传输模块、数据接收模块、滤波装置一、滤波装置二、随机数生成器、加密微控制器、解密微控制器、模数转换单元一、模数转换单元二、麦克风和话筒，数据传输模块传输加密后的语音数据，滤波装置一、随机数生成器、加密微控制器、模数转换单元一设于麦克风和数据传输模块之间，滤波装置一将麦克风采集的语音数据切分为T个子频带，随机数生成器生成共享密钥，加密微控制器根据共享密钥对带加密语音数据的子频带进行频域置乱得到加密语音信号，数据传输模块将加密语音信号和共享密钥发送给另一移动终端的数据接收模块，模数转换单元一对语音信号进行模数转换；所述滤波装置二、模数转换单元二和解密微控制器设于数据接收模块和话筒之间，数据接收模块接收加密的语音信号和共享密钥，滤波装置二将接收到的加密语音信号切分为T个子频带，解密微控制器根据接收方私钥序列的排列对加密语音信号的子频带进行频域反置乱后得到解密信号，模数转换单元二对加密语音信号进行模数转换。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112671981A (zh) * | 2020-12-17 | 2021-04-16 | 武汉船舶通信研究所（中国船舶重工集团公司第七二二研究所） | 一种用于电话机防监听的方法及设备 |
| CN113242538A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-10 | 深圳市创意者科技有限公司 | 一种蓝牙会议音箱的通讯语音信息加密系统 |
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2020
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| CN112671981B (zh) * | 2020-12-17 | 2022-11-25 | 武汉船舶通信研究所（中国船舶重工集团公司第七二二研究所） | 一种用于电话机防监听的方法及设备 |
| CN113242538A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-08-10 | 深圳市创意者科技有限公司 | 一种蓝牙会议音箱的通讯语音信息加密系统 |
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