CN114827058A - 利用微信语音消息传递文字信息的安全装置与方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及信息安全领域，具体是利用微信语音消息传递文字信息的安全装置、技术与方法。本发明所提供的装置、技术与方法，具有安全程度高、使用便利、场景适用广泛的优势。所采用的技术方案是：在发送方，获取文字的文字编码，将所获取的文字编码进行加密、纠错等封装而形成当前发送数字序列，将当前发送数字序列进行语音频率范围内的调制而形成当前发送音频信号，将当前发送音频信号记录为微信消息记录中的一条语音消息；在接收方，通过相逆的过程，还原所传递的文字编码而显示文字。

Description

利用微信语音消息传递文字信息的安全装置与方法

技术领域

本发明涉及信息安全领域，具体是一种对文字信息进行安全传递的技术与方法。

背景技术

信息通过网络化工具的传递具有安全隐患。通常来说，保障信息的安全传递可采用信道加密与信源加密的方式；其中，信源加密方式具有更高的安全性，因为其所可能面临的安全漏洞与隐患更少。

微信（以及其它即时通信类或社交类软件应用）是日益广泛使用的信息交流与传递工具，但微信自身机制并不足以充分保障所传递信息的安全。有多种技术，试图通过附加的安全措施，提高对微信中所传递信息的安全保障。例如，可通过附加的加密机制，对经由微信所发送的信息，进行信源加密。但现有的附加的加密机制，往往是实现在手机上的，并与手机中的其它软件共用相同的运行环境，从而无法确保所附加的加密机制本身的安全性，也就无法确保对信息进行信源加密的安全性。

依据现有的技术、生产和使用条件，缺乏足够可行可信的途径以确保手机运行环境自身的安全性，任何运行于手机之内的加密措施，归根到底都难以确保是安全无漏洞的。因此，只有在脱离于手机之外、且与网络无任何连接性的装置或设备上，进行信息的信源加密，才能从根本上确保加密的安全性。由此可见，需要一种外置的、信源加密的、且与微信或手机能够便利进行数据交换的装置或设备，实现对信息的安全传递。

发明内容

本发明提供利用微信语音消息传递文字信息的安全装置与方法，实现对文字信息的安全传递。

本发明采用如下技术方案：

利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

安全装置具有文字输入模块、文字输出模块、数字正变换模块、数字反变换模块、模拟正变换模块、模拟反变换模块、音频放送模块、音频采收模块；

在发送方，文字输入模块接受用户输入文字而形成与所输入文字对应的文字编码，文字编码传递给数字正变换模块，数字正变换模块将文字编码进行封装而形成当前发送数字序列段，当前发送数字序列段传递给模拟正变换模块，模拟正变换模块将当前发送数字序列段进行调制而形成当前发送采样音频包，当前发送采样音频包传递给音频放送模块，音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，而形成微信聊天记录中的一条语音消息；

在接收方，将微信聊天记录中的语音消息进行音频播放，所播放的音频被安全装置的音频采收模块所采集接收，而形成当前接收采样音频包，当前接收采样音频包传递到模拟反变换模块进行解调，而形成当前接收数字序列段，当前接收数字序列段传递到数字反变换模块进行解封装，而形成文字编码，文字编码传递到文字显示模块，而显示所接收的文字信息；

安全装置相对于运行微信的手机而言是外置的。

所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的数字正变换模块将文字编码进行封装而形成当前发送数字序列段，是：

封装的流程中包含数字加密的步骤，从而将明文形式的文字编码转换为密文形式的文字编码。

所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的安全装置相对于运行微信的手机而言是外置的，是：

安全装置与手机之间不存在除音频传输线之外的有线连接。

所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，是：

在微信的消息输入界面上，按住“按住 说话”后，音频放送模块将当前发送采样音频包进行放送。

所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，是：

在微信的消息输入界面上，按住“按住 说话”后，音频放送模块将当前发送采样音频包进行播放，所播放的音频信号通过耳机线传入手机的耳机接口，传入结果被记录为微信的语音消息。

所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，是：

在微信的消息输入界面上，按住“按住 说话”后，音频放送模块将当前发送采样音频包进行传输，所传输的音频信号通过蓝牙协议以无线方式传入手机的音频接口，传入结果被记录为微信的语音消息。

所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，是：

在微信的消息输入界面上，按住“按住 说话”后，音频放送模块将当前发送采样音频包进行播放，播放是由音频放送模块所带有的喇叭进行外放，喇叭发出的声音被手机的麦克风采集，采集结果被记录为微信的语音消息。

所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的模拟正变换模块将当前发送数字序列段进行调制而形成当前发送采样音频包，是：

调制后所形成的信号频率处于语音频率范围之内。

利用微信语音消息传递文字信息的安全方法，其特征是：

将用户输入文字对应的文字编码，进行包括加密、纠错在内的封装而形成当前发送数字序列段；

将当前发送数字序列段进行调制，而形成语音频率范围内的当前发送采样音频包；

当前发送采样音频包以音频放送的形式，通过手机的音频输入接口，对接为微信的语音消息输入，从而被记录为微信聊天记录中的语音消息；

在接收方，将微信聊天记录中的语音消息进行音频播放，所播放的音频被采样接收而形成当前接收采样音频包，当前接收采样音频包被解调而形成当前接收数字序列段，当前接收数字序列段被进行包括解密在内的解封装，而形成文字编码，文字编码进而显示为文字信息。

本发明给出的技术方案，具有安全性极高、与手机对接极为便利的优势。可广泛用于信息的安全传递场合。

附图说明

图1是本发明实施例的结构示意图。

具体实施方式

予以说明： 本发明所述的文字、信号、语音、音频、数字、模拟、序列、采样、编码、调制、解调、加密、解密、耳机、接口、喇叭、外放等名词，都遵从所公知的通常意义的约定。

结合附图对本发明的实施例作详细说明。

图1是本发明利用微信语音消息传递文字信息的安全装置与方法的一种实施例的结构示意图。安全装置500，手机600。在安全装置中，有文字输入模块501、数字正变换模块502、模拟正变换模块503、音频放送模块504；此外，还有音频采收模块505、模拟反变换模块506、数字反变换模块507、文字显示模块508。在手机中，有音频输入601，比如麦克风（或者Mic In，或者Line In，或者是遵循蓝牙协议的音频输入接口，或者是数字式的音频接口，等等）；此外，还有音频输出602，比如喇叭（或者Speak Out，或者Line Out，或者是遵循蓝牙协议的音频输出接口，或者是数字式的音频接口，等等）。

在发送方，文字信息的发送流程包括如下处理步骤：

步骤1.

用户使用安全装置500的文字输入模块501提供的界面输入待传递文字，例如输入“大家好”。文字输入模块501依据内置的字符编码库（假定采用GB18030编码），将“大家好”转换为编码“B4F3-BCD2-BAC3”（十六进制表示），也就是二进制序列“10110100111100111011110011010010 1011101011000011”，并将该二进制序列发送到数字正变换模块502。

步骤2.

数字正变换模块502将所接收的二进制序列，进行加密，使之转换为密文形式二进制序列；将密文形式二进制序列进行纠错编码；并添加头部信息，头部信息包括加密所采用的密钥因子、序列有效长度等；将头部信息、纠错编码之后得到的序列、以及其它必要的填充类或控制类信息，一起封装为当前发送数字序列段，并发送到模拟正变换模块503。

步骤3.

模拟正变换模块503将所接收的当前发送数字序列段，进行调制。调制可采用多种方式；例如，可首先将当前发送数字序列段进行BPSK（二进制相移键控）调制，然后，选择8KHz采用率、子载波频率2KHz，将BPSK调制结果进行OFDM（正交频分复用）调制，从而形成中心频率为2KHz、最大频率范围4KHz的模拟信号样点序列。所得到的模拟信号样点序列，进行波形调整后（比如，滤波、以及幅度规整等），形成当前发送采样音频包，并发送到音频放送模块504。

步骤4.

音频放送模块504，可通过音频连接线（或耳机线）、蓝牙以及直接放音等方式，在微信处于接收语音输入状态时、也就是按住微信消息输入界面的“按住 说话”时(以微信版本7.0.22为例），将当前发送采样音频包传送到微信中。假定采用直接放音的方式，那么，当用户在微信消息输入界面按住“按住 说话”时，音频放送模块504将当前发送采样音频包进行放音（通过喇叭并保持一定的音量进行音频播放），所放出的音波被手机600的音频输入601所接收；假定手机的音频输入601是手机内置的麦克风，则音波被麦克风采集，采集结果被处理后，就形成微信消息记录中的一条语音消息。

在接收方，文字信息的接收流程与发送方步骤相反，基本过程为：用户点击微信消息记录中的语音消息，使之播放；播放的结果通过手机600的音频输出602传送到安全装置500的音频采收模块505；采集或接收的结果则形成当前接收采样音频包，并发送到模拟反变换模块506；模拟反变换模块506将当前接收采样音频包进行解调，形成当前接收数字序列段，并发送到数字反变换模块507；数字反变换模块507将当前接收数字序列段进行解封装，依据头部携带的密钥因子以及长度等信息，正确恢复数据；文字显示模块508依据所恢复的数据，形成对应的文字编码，并显示为文字符号。

在封装以形成当前发送数字序列段的过程中，可采用多种加密手段，比如AES-CTR（高级加密标准的计数器模式），所需的“计数值Counter”（或者“计数值Counter”的生成参数）可封装在当前发送数字序列段的头部，以供解密所用。此外，还可以采用比如填充随机数值的方式，来调整当前发送数字序列段的长度，以避免最终生成的音频时长过短（过短的小于1秒的音频，不会被微信准确录制）。

在将当前发送数字序列段调制为当前发送采样音频包的过程中，可采用任何形式的调制手段，比如相位调制、幅度调制、频率调制等等，只要使得所生成的信号处于可被手机音频接口所接收的范围内即可。

在所描述的场景和实施例中，微信语音消息功能扮演了传输信道的角色。实际上，除了微信语音消息功能，任何可对语音范围内的音频数据进行“直接传输”或“记录-转发”的媒介或功能，都可适用于本发明所提出的技术方案，包括微信的语音通话功能、手机自身通话功能、固定电话通话功能等等。比如，当两个手机已处于通话接通状态时，发送方安全装置直接对发送方手机麦克风放音，而接收方安全装置直接从接收方手机话筒拾音，亦可完成语音消息所对应的音频在双方之间的传输，从而实现借助语音消息传输而达成文字信息安全传输的目的。

除了文字信息，语音、图片等信息，也可以通过本发明所描述的技术方案进行安全传输。对于语音安全传输，需要在形成当前发送数字序列段之前，首先完成对语音的二进制编码转换。对于图片安全传输，需要提高当前发送采样音频包所对应的信息传输速率，以避免大尺寸图片所形成的当前发送采样音频包的时长过长。

与微信具有类似的语音消息功能的其它即时通信软件或社交软件，例如钉钉、QQ、KK7、Soul等，也适用于本发明所描述的技术方案，包括适用场景、实施步骤、实现装置、和方法机制等。

上述实施例，只是按照本发明的技术方案所进行的具体实施方式；在本发明技术方案范围内进行的通常性变化和替换，都应当包含在本发明的保护范围内。

本发明适用于所有的依据本发明的内容而构造的装置，以及不需其它发明性质的能力而可获得的变化形式。因此，本发明适用于同这里所描述的原理与特征相一致的最广的范围。

Claims (9)

1.利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

安全装置具有文字输入模块、文字输出模块、数字正变换模块、数字反变换模块、模拟正变换模块、模拟反变换模块、音频放送模块、音频采收模块；

在发送方，文字输入模块接受用户输入文字而形成与所输入文字对应的文字编码，文字编码传递给数字正变换模块，数字正变换模块将文字编码进行封装而形成当前发送数字序列段，当前发送数字序列段传递给模拟正变换模块，模拟正变换模块将当前发送数字序列段进行调制而形成当前发送采样音频包，当前发送采样音频包传递给音频放送模块，音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，而形成微信聊天记录中的一条语音消息；

在接收方，将微信聊天记录中的语音消息进行音频播放，所播放的音频被安全装置的音频采收模块所采集接收，而形成当前接收采样音频包，当前接收采样音频包传递到模拟反变换模块进行解调，而形成当前接收数字序列段，当前接收数字序列段传递到数字反变换模块进行解封装，而形成文字编码，文字编码传递到文字显示模块，而显示所接收的文字信息；

安全装置相对于运行微信的手机而言是外置的。

2.根据权利要求1所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的数字正变换模块将文字编码进行封装而形成当前发送数字序列段，是：

封装的流程中包含数字加密的步骤，从而将明文形式的文字编码转换为密文形式的文字编码。

3.根据权利要求1所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的安全装置相对于运行微信的手机而言是外置的，是：

安全装置与手机之间不存在除音频传输线之外的有线连接。

4.根据权利要求1所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，是：

在微信的消息输入界面上，按住“按住 说话”后，音频放送模块将当前发送采样音频包进行放送。

5.根据权利要求1所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，是：

在微信的消息输入界面上，按住“按住 说话”后，音频放送模块将当前发送采样音频包进行播放，所播放的音频信号通过耳机线传入手机的耳机接口，传入结果被记录为微信的语音消息。

6.根据权利要求1所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，是：

在微信的消息输入界面上，按住“按住 说话”后，音频放送模块将当前发送采样音频包进行传输，所传输的音频信号通过蓝牙协议以无线方式传入手机的音频接口，传入结果被记录为微信的语音消息。

7.根据权利要求1所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的音频放送模块将当前发送采样音频包以音频放送形式对接到微信语音消息输入接口，是：

在微信的消息输入界面上，按住“按住 说话”后，音频放送模块将当前发送采样音频包进行播放，播放是由音频放送模块所带有的喇叭进行外放，喇叭发出的声音被手机的麦克风采集，采集结果被记录为微信的语音消息。

8.根据权利要求1所述的利用微信语音消息传递文字信息的安全装置，其特征是：

所述的模拟正变换模块将当前发送数字序列段进行调制而形成当前发送采样音频包，是：

调制后所形成的信号频率处于语音频率范围之内。

9.利用微信语音消息传递文字信息的安全方法，其特征是：

将用户输入文字对应的文字编码，进行包括加密、纠错在内的封装而形成当前发送数字序列段；

将当前发送数字序列段进行调制，而形成语音频率范围内的当前发送采样音频包；

当前发送采样音频包以音频放送的形式，通过手机的音频输入接口，对接为微信的语音消息输入，从而被记录为微信聊天记录中的语音消息；

在接收方，将微信聊天记录中的语音消息进行音频播放，所播放的音频被采样接收而形成当前接收采样音频包，当前接收采样音频包被解调而形成当前接收数字序列段，当前接收数字序列段被进行包括解密在内的解封装，而形成文字编码，文字编码进而显示为文字信息。

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