CN115696237A

CN115696237A - 一种北斗通信系统中加密方法、系统及相关装置

Info

Publication number: CN115696237A
Application number: CN202111063917.2A
Authority: CN
Inventors: 李振洲; 钱锋; 王莲; 朱旭东; 宋大克
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2021-07-31
Filing date: 2021-09-10
Publication date: 2023-02-03

Abstract

本申请公开了一种北斗通信系统中加密方法、系统及相关装置。本申请涉及卫星通信领域。发送设备可以将原始数据划分为i个子整分组和1个零分组。其中，i为大于等于零的整数。其中，子整分组的数据长度为第一指定长度，零分组的长度小于第一指定长度。发送设备可以基于整分组得到加密后整分组。发送设备可以将零分组填充至第一指定长度，再针对填充后的零分组和零分组加密向量进行按位异或操作得到加密零分组。发送设备截取出加密零分组中零分组对应的比特位的数据，得到结果零分组。发送设备可以基于加密整分组和加密零分组得到应用层报文。发送设备既提高了得到零分组的运算速度，还节约了填充数据占用的传输空口资源。

Description

一种北斗通信系统中加密方法、系统及相关装置

技术领域

本申请涉及卫星通信领域，尤其涉及一种北斗通信系统中加密方法、系统及相关装置。

背景技术

北斗短报文通信业务是北斗卫星导航系统区别于美国的全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)、俄罗斯的全球导航卫星系统(global navigationsatellite system，GLONASS)等其它全球定位导航系统的特色之一，特别适用于在海洋、沙漠、草原、无人区等移动通信未覆盖、或覆盖不了、或通信系统被破坏的区域进行定位和通信。北斗短报文业务的通信系统对技术体制进行升级，实现了军民信号分离。目前国家在确保军用需求完全满足的前提下，北斗短报文业务的通信系统一些必要的资源也被开放给民用，针对民用业务和设备特性，需要依据北斗短报文业务的通信系统的特性设计通信协议。

其中，终端和北斗网络设备之间为了保证数据的安全性，需要将数据加密后再进行传输。目前，终端和北斗网络设备在加密时可能会产生冗余数据，浪费北斗通信系统的空口资源。

发明内容

本申请提供了一种北斗通信系统中加密方法、系统及相关装置。本申请涉及卫星通信领域。发送设备将原始数据划分为i个子整分组和1个零分组。其中，i为大于等于零的整数。其中，子整分组的数据长度为第一指定长度，零分组的长度小于第一指定长度。发送设备基于整分组得到加密后整分组。发送设备将零分组填充至第一指定长度，再针对填充后的零分组和零分组加密向量进行按位异或操作得到加密零分组。发送设备截取出加密零分组中零分组对应的比特位的数据，得到结果零分组。发送设备可以基于加密整分组和加密零分组得到应用层报文。这样，发送设备既提高了得到零分组的运算速度，还节约了填充数据占用的传输空口资源。确保了数据传输的安全性。

第一方面，本申请提供了一种北斗通信系统中加密方法，包括：终端在原始数据中的零分组的尾部添加填充数据至第一指定长度，得到填充零分组。其中，零分组的数据长度为第二指定长度。其中，第一指定长度大于第二指定长度。终端针对填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到加密零分组。终端截取加密零分组头部第二指定长度的数据，得到结果零分组。终端发送应用层报文给北斗网络设备。其中，应用层报文包括结果零分组。

通过本申请提供的一种北斗通信系统中加密方法，终端可以提高得到零分组的运算速度，还节约了填充数据占用的传输空口资源，既节约了北斗通信系统的资源，又保证了数据的安全性。

在一种可能的实现方式中，原始数据还包括i个子整分组，i为正整数。方法还包括：终端基于i个子整分组得到加密整分组。其中，子整分组的数据长度为第一指定长度，应用层报文还包括加密整分组。

在一种可能的实现方式中，终端基于i个子整分组得到加密整分组，具体包括：终端基于i个子整分组中的第a个子整分组和第a个子整分组的整分组初始向量，得到第a个子整分组的整分组加密向量，a小于等于i。终端针对第a个子整分组的整分组加密向量和加密密钥通过加密算法，确定出第a个子整分组的加密子整分组。其中，加密密钥为原始密钥中第一指定长度的数据段，加密密钥和第a个子整分组的整分组初始向量不同。终端将i个子整分组的加密子整分组拼接在一起，得到加密整分组。其中，加密算法可以为SM4算法，也可以为SM3算法等等，本申请对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，方法还包括：当a等于1时，第a个子整分组的整分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段。当a大于1时，第a个子整分组的整分组初始向量为第a-1个子整分组的加密子整分组，或者，第a个子整分组的整分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段。其中，加密密钥和整分组初始向量可以为原始密钥中任意不重复的比特位的数据组成的第一指定长度的数据段，加密密钥和整分组初始向量不同。可选的，加密密钥和整分组初始向量可以为第一指定长度的不同的预设数据段。

在一种可能的实现方式中，应用层报文还包括报文头信息，报文头信息包括加密指示字段，加密指示字段用于指示终端生成应用层报文时使用的加密算法。其中，加密算法可以为SM4算法，也可以为SM3算法等等，本申请对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，在终端在原始数据中的零分组的尾部添加填充数据至第一指定长度之前，方法还包括：终端基于原始数据的数据长度和第一指定长度确定出子整分组的数量为i。终端将原始数据中起始位置开始的i个第一指定长度的数据段，划分为i个子整分组。终端将原始数据中在i个子整分组之后的数据段，确定为零分组。

在一种可能的实现方式中，在基于填充后的零分组和零分组加密向量，得到加密零分组之前，方法还包括：终端基于零分组初始向量和加密密钥通过加密算法，得到零分组加密向量。其中，零分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段。其中，加密密钥为原始密钥中第一指定长度的数据段，加密密钥和零分组初始向量不同。

在一种可能的实现方式中，在基于填充后的零分组和零分组加密向量，得到加密零分组之前，方法还包括：终端基于零分组初始向量和加密密钥通过加密算法，得到零分组加密向量。其中，零分组初始向量为第a个子整分组对应的加密子整分组。其中，加密密钥为原始密钥中第一指定长度的数据段。

在一种可能的实现方式中，在终端针对填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到加密零分组之前，方法还包括：终端从蜂窝网络获取原始密钥。可选的，终端和北斗网络设备通过北斗网络协商获取原始密钥。可选的，终端和北斗网络设备预设有原始密钥。

在一种可能的实现方式中，第一指定长度为128比特。

在一种可能的实现方式中，结果零分组的数据长度和零分组的数据长度相同。

第二方面，本申请提供另了一种北斗通信系统中加密方法，包括：北斗网络设备接收终端发送的应用层报文，应用层报文中包括结果零分组。其中，结果零分组的数据长度为第二指定长度。北斗网络设备在结果零分组尾部添加填充数据，得到结果填充零分组。其中，结果填充零分组的数据长度为第一指定长度。北斗网络设备针对结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组。北斗网络设备截取解密零分组中头部的第二指定长度的数据，得到原始数据中的零分组。

在一种可能的实现方式中，应用层报文还包括加密整分组。方法还包括：北斗网络设备基于加密整分组得到原始数据中的i个子整分组。其中，子整分组的数据长度为第一指定长度。其中，i为正整数。北斗网络设备拼接i个子整分组和零分组，得到原始数据。

在一种可能的实现方式中，在北斗网络设备基于加密整分组得到原始数据中的i个子整分组之前，方法还包括：北斗网络设备基于加密后数据的数据长度和第一指定长度确定出加密子整分组的数量为i。其中，加密后数据为拼接在一起的加密整分组和结果零分组。北斗网络设备将加密后数据中起始位置开始的i个第一指定长度的数据段，划分为加密整分组。其中，加密整分组包括i个加密子整分组。北斗网络设备将加密后数据中在i个加密子整分组之后的数据段，确定为结果零分组。

在一种可能的实现方式中，北斗网络设备基于加密整分组得到原始数据中的i个子整分组，具体包括：北斗网络设备基于i个加密子整分组中的第a个加密子整分组和加密密钥通过加密算法，确定出第a个加密子整分组的整分组加密向量，a小于等于i。其中，加密密钥为原始密钥中第一指定长度的数据段。北斗网络设备基于第a个加密子整分组的整分组加密向量和第a个加密子整分组的整分组初始向量，得到第a个加密子整分组的子整分组，第a个加密子整分组的整分组初始向量和加密密钥不同。其中，加密算法可以为SM4算法，也可以为SM3算法等等，本申请对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，当a等于1时，第a个子整分组的整分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段。当a大于1时，第a个加密子整分组的整分组初始向量为第a-1个加密子整分组，或者，为原始密钥中第一指定长度的数据段。其中，加密密钥和整分组初始向量可以为原始密钥中任意不重复的比特位的数据组成的第一指定长度的数据段，加密密钥和整分组初始向量不同。可选的，加密密钥和整分组初始向量可以为第一指定长度的不同的预设数据段。

在一种可能的实现方式中，在北斗网络设备针对结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组之前，方法还包括：应用层报文还包括报文头信息。报文头信息包括加密指示字段。北斗网络设备基于加密指示字段确定出终端生成应用层报文时使用的加密算法。其中，加密算法可以为SM4算法，也可以为SM3算法等等，本申请对此不作限定。

在一种可能的实现方式中，在北斗网络设备针对结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组之前，方法还包括：北斗网络设备基于零分组初始向量和加密密钥通过加密算法，得到零分组加密向量。其中，零分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段。其中，加密密钥为原始密钥中第一指定长度的数据段，零分组初始向量和加密密钥不同。

在一种可能的实现方式中，在北斗网络设备针对结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组之前，方法还包括：北斗网络设备基于零分组初始向量和加密密钥通过加密算法，得到零分组加密向量。其中，零分组初始向量为第a个加密子整分组。其中，加密密钥为原始密钥中第一指定长度的数据段。

在一种可能的实现方式中，在北斗网络设备针对结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组之前，方法还包括：北斗网络设备从蜂窝网络获取原始密钥。可选的，终端和北斗网络设备通过北斗网络协商获取原始密钥。可选的，终端和北斗网络设备预设有原始密钥。

第三方面，本申请提供了一种北斗通信系统，包括：终端和北斗网络设备；其中，

终端，用于在原始数据中的零分组的尾部添加填充数据至第一指定长度，得到填充零分组；其中，零分组的数据长度为第二指定长度；其中，第一指定长度大于第二指定长度；

终端，还用于针对填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到加密零分组；

终端，还用于截取加密零分组头部第二指定长度的数据，得到结果零分组；

终端，还用于发送应用层报文给北斗网络设备；其中，应用层报文包括结果零分组；

北斗网络设备，用于接收应用层报文；

北斗网络设备，还用于在结果零分组尾部添加填充数据，得到结果填充零分组；其中，结果填充零分组的数据长度为第一指定长度；

北斗网络设备，还用于针对结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组；

北斗网络设备，还用于截取解密零分组中头部的第二指定长度的数据，得到原始数据中的零分组。

第四方面，本申请提供了一种通信装置，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器和收发器。收发器、该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得通信装置执行上述第一方面任一项可能的实现方式中的方法。

其中，该通信装置可以为终端或其他产品形态的设备。

第五方面，本申请提供了一种通信装置，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器和收发器。收发器、该一个或多个存储器与一个或多个处理器耦合，一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器执行计算机指令时，使得通信装置执行上述第二方面任一项可能的实现方式中的方法。

其中，该通信装置可以为北斗网络设备，或北斗网络设备中的任一网元或多个网元的组合。

第六方面，本申请提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一项可能的实现方式中的方法。

第七方面，本申请提供了一种计算机存储介质，包括计算机指令，当计算机指令在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面任一项可能的实现方式中的方法。

第八方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述第一方面任一项可能的实现方式中的方法。

第九方面，本申请提供了一种计算机程序产品，当计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行上述第二方面任一项可能的实现方式中的方法。

第十方面，本申请提供了一种芯片或芯片系统，应用于终端，包括处理电路和接口电路，接口电路用于接收代码指令并传输至所述处理电路，处理电路用于运行所述代码指令以执行上述第一方面任一项可能的实现方式中的方法。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种北斗通信系统的架构示意图；

图2A为本申请实施例提供的一种北斗通信系统的入站数据的协议封装架构示意图；

图2B为本申请实施例提供的一种北斗通信系统的入站数据的协议解析架构示意图；

图3A为本申请实施例提供的一种北斗通信系统的出站数据的协议封装架构示意图；

图3B为本申请实施例提供的一种北斗通信系统的出站数据的协议解析架构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中原始数据划分整分组和零分组的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中获取加密整分组的流程示意图；

图6为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中获取子零分组的示意图；

图7为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中加密零分组的流程示意图；

图8为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中按位异或示意图；

图9为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中加密方法的加密流程示意图；

图10为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中加密方法的解密流程示意图；

图11为本申请实施例提供的另一种北斗通信系统中加密方法的加密流程示意图；

图12为本申请实施例提供的一种终端100的硬件结构示意图；

图13为本申请实施例提供的一种北斗通信系统中加密方法的流程示意图；

图14为本申请实施例提供的一种通信装置的结构示意图；

图15为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；

图16为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图；

图17为本申请实施例提供的另一种通信装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案进行清楚、详尽地描述。其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；文本中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

下面介绍本申请实施例提供的一种北斗通信系统10。

如图1所示，北斗通信系统10可以包括但不限于终端100、北斗短报文卫星21、北斗网络设备200、蜂窝网络设备400和终端300等等。

其中，北斗网络的终端100可以向蜂窝网络的终端300发送短报文信息。具体的，终端100可以先发送短报文信息给北斗短报文卫星21，北斗短报文卫星21只进行中继，可以直接将终端100发送的短报文信息转发给地面的北斗网络设备200。北斗网络设备200可以根据北斗通信协议解析卫星转发的短报文信息，并将从短报文信息中解析出的报文内容转发给蜂窝网络设备400。蜂窝网络设备400可以通过传统的蜂窝通信网络，将报文内容转发给终端300。

蜂窝网络的终端300也可以向北斗网络的终端100发送短报文信息。终端300可以通过传统的蜂窝通信网络，将短消息发送给短消息中心25。短消息中心25可以将终端300的短消息转发给北斗网络设备200。北斗网络设备200可以将终端300的短消息通过北斗短报文卫星21中继发送给终端100。

可选的，该北斗通信系统10还可以包括国家紧急救援平台、国家紧急救援中心。北斗网络设备200可以将终端100发送的紧急救援类型的报文，通过国家救援平台发送给国家紧急救援中心。

其中，上述北斗网络设备200可以包括但不限于北斗地面收发站22、北斗中心站23和北斗短报文融合通信平台24。其中，北斗地面收发站22可以包括分别具有发送功能的一个或多个设备和具有接收功能的一个或多个设备，或者可以包括具有发送功能和接收功能的一个或多个设备，此处不作限定。北斗地面收发站22可用于北斗网络设备200在物理层(physicallayerprotocol，PHY)对数据的处理功能。北斗中心站23可用于北斗网络设备200在卫星链路层(satellitelinkcontrolprotocol，SLC)层和消息数据汇聚层(messagedataconvergenceprotocol，MDCP)对数据的处理功能。北斗短报文融合通信平台24可用于在应用层(applicationlayerprotocol，APP)对数据的处理功能。

其中，上述蜂窝网络设备400可以包括但不限于短消息中心(shortmessageservicecenter，SMSC)25。其中，短消息中心25可以用于将北斗网络设备200发送的数据转发至蜂窝网络下的用户设备，也可以用于将蜂窝网络的数据转发至北斗网络设备200。

需要说明的是，在北斗通信系统中，终端100向北斗网络设备200发送数据的过程为入站。北斗网络设备200向终端100发送数据的过程为出站。

在一种可能的实现方式中，发送设备可以基于原始数据得到整分组和零分组。发送设备可以基于整分组、原始密钥和基于国密算法SM4算法的密文分组链接(cipher blockchaining，CBC)模式得到加密整分组。发送设备可以基于零分组、加密密钥(cipherkey，CK)、加密整分组和基于国密算法SM4算法的密文反馈(cipher feedback，CFB)模式得到加密零分组。其中，原始密钥为预设在发送设备和接收设备中的密钥。例如，原始密钥可以为发送设备和接收设备在蜂窝网络下协商获取的密钥，或者，原始密钥可以为发送设备和接收设备在出厂时设置的密钥。其中，加密密钥可以为基于原始密钥得到的加解密数据时使用的密钥。发送设备可以将加密整分组和加密零分组拼接在一起得到加密后数据，并在加密后数据前添加报文头信息，得到应用层报文。其中，报文头信息包括加密指示字段，加密指示字段可以用于指示发送设备使用的加密算法为国密算法SM4。发送设备可以将应用层报文发送给接收设备。

其中，发送设备可以将原始数据基于第一指定长度划分为整分组和零分组。当原始数据的数据长度为第一指定长度的i倍时，发送设备可以将原始数据划分为i个子整分组，其中i为正整数。当原始数据的数据长度小于第一指定长度时，发送设备可以将原始数据划分为1个零分组。当原始数据的数据长度大于第一指定长度的i倍时，发送设备可以将原始数据划分为i个子整分组和1个零分组。其中，可以将i个子整分组统称为整分组，子整分组的数据长度为第一指定长度。零分组的数据长度为第二指定长度，第二指定长度小于第一指定长度。在此，以发送设备将原始数据划分为i个子整分组和1个零分组这种情形进行撰写。

接收设备可以在接收到发送设备的应用层报文后，基于加密指示字段确定出发送设备使用的加密算法为国密算法SM4。接收设备可以将加密后数据划分为加密整分组和加密零分组。接收设备可以基于加密整分组和加密密钥得到整分组，基于加密零分组和加密密钥得到零分组。接收设备可以将整分组和零分组拼接在一起，得到原始数据。

需要说明的是，在入站过程中，发送设备为终端100，接收设备为北斗网络设备200。在出站过程中，发送设备为北斗网络设备200，接收设备为终端100。

在一种可能的实现方式中，发送设备可以在应用层报文中添加零分组指示字段，零分组指示字段用于指示应用层报文中是否包括加密零分组。可选的，发送设备可以在应用层报文中添加原始数据长度指示，原始数据长度指示可以用于指示原始数据的数据长度。接收设备可以基于原始数据的数据长度和第一指定长度确定出加密整分组和加密零分组。可选的，发送设备可以在MDCP层或SLC层将原始数据的数据长度添加在发送给接收设备的数据中，发送至接收设备，其中，发送给接收设备的数据包括上述加密后数据。

这样，发送设备和接收设备可以处理不同长度的原始数据，得到加密后数据，保证数据的安全性。

接下来介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的入站数据的协议架构。

图2A示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的入站数据的协议封装架构示意图。

如图2A所示，终端100上的北斗报文传输协议层可以分为应用层、消息数据汇聚层、卫星链路控制层和物理层。

终端100发送数据给北斗网络设备200时，终端100上的北斗报文传输协议的工作流程可以如下：

终端100可以加密原始数据，得到加密后数据。并在加密后数据前添加报文头信息，得到应用层报文。

其中，原始数据可以包括但不限于主叫用户(例如终端100的用户)输入的数据(例如文本数据、图像数据、音频数据、视频数据等)、被叫用户(例如被叫用户可以包括终端300的用户)的数量指示、被叫用户的ID、终端100的位置信息、终端100的鉴权信息(例如鉴权码)等。

具体的，终端100可以将原始数据划分为整分组和零分组。其中，整分组可以包括一个或多个第一指定长度的子整分组，零分组的数据长度小于第一指定长度。终端100可以基于整分组和原始密钥得到加密整分组，基于零分组和原始密钥得到加密零分组。终端100可以将加密整分组和加密零分组拼接在一起，得到加密后数据。

其中，报文头信息可以包括但不限于加密指示字段。加密指示字段用于指示终端100加密数据使用的加密算法(例如，国密算法SM4算法)。

可选的，当原始数据的数据长度为第一指定长度的正整数倍时，终端100可以将原始数据划分为整分组，并基于整分组得到加密整分组。

可选的，当原始数据的数据长度小于第一指定长度时，终端100可以将原始数据划分为零分组，并基于零分组得到加密零分组。

可选的，报文头信息中可以包括零分组指示字段，零分组指示字段可以用于指示加密后数据是否包括加密零分组。

可选的，报文头信息中可以包括原始数据长度指示字段，原始数据长度指示字段可以用于指示原始数据的数据长度。北斗网络设备200可以基于原始数据长度指示字段确定出加密后数据中是否包括加密零分组。

可选的，在终端100加密原始数据之前，终端100可以先压缩原始数据。可以理解的是，报文头中还可以包括压缩指示字段。压缩指示字段可用于指示终端100压缩数据使用的压缩算法类型。

进一步可选的，终端100可以压缩原始数据，得到压缩数据。终端100可以在压缩数据前添加上述压缩指示字段。再加密添加了压缩指示字段的压缩数据，得到加密后数据。

在MDCP层，终端100可以通过层间接口获取到APP层下发的应用层报文，并将应用层报文作为一个MDCP SDU。在MDCP层，终端100可以在MDCPSDU的尾部添加填充数据(padding)至第一指定长度，并给MDCP SDU添加冗余长度指示字段。该冗余长度指示字段可用于表示该填充数据的数据长度。终端100可以将填充数据以及增加冗余长度指示字段之后的MDCP SDU，拆分成一个或多个固定长度的MDCP分段数据(M_segment)，并在每个MDCP分段数据的头部添加后继指示字段，得到MDCP PDU。即MDCP PDU包括M_segment和后继指示字段。其中，后继指示字段可用于表示当前的MDCPPDU在同一个MDCPSDU中的多个MDCPPDU中的顺序，或者当前MDCPPDU为MDCPSDU的唯一一个MDCPPDU。

在SLC层，终端100可以通过层间接口获取到MDCP层下发的MDCPPDU，作为SLCSDU。在SLC层，终端100可以将SLCSDU分段成一个或多个(例如，4个)固定长度的SLC分段数据(S_segment)，并在每个S_segment头部添加帧头信息(又称为帧格式指示信息)，得到SLC PDU。其中，帧头信息中可以包括但不限于用户ID字段、帧总数字段和帧序号字段。其中，用户ID字段可用于表示生成该SLC PDU的终端(例如，终端100)。帧总数字段，可用于表示该SLCPDU所属的SLC SDU中包括SLCPDU的总数量。帧序号字段，可用于表示该SLC PDU在所属的SLC SDU中的序号。

在PHY层，终端100可以通过层间接口获取到SLC层下发的SLC PDU。终端100可以对其进行物理层处理(例如，编码、插导频、调制、扩频等操作)，得到入站数据。然后，终端100可以将入站数据发送给北斗短报文卫星21，经由北斗短报文卫星21中继转发给北斗网络设备200。

图2B示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的入站数据的协议解析架构示意图。

如图2B所示，北斗网络设备200上的北斗报文传输协议层可以分为应用层、消息数据汇聚层、卫星链路控制层和物理层。其中，北斗网络设备200可以包括但不限于北斗地面收发站22、北斗中心站23和北斗短报文融合通信平台24。北斗地面收发站22可用于负责PHY层的协议处理。北斗中心站23可用于负责SLC层和MDCP层的协议处理。北斗短报文融合通信平台24可用于负责APP层的协议处理。

在PHY层，北斗网络设备200可以获取终端100发送的入站数据。北斗网络设备200针对入站数据进行物理层处理(例如，解扩、解调、去导频、解码等操作)后通过层间接口将其呈递给SLC层，作为SLC层的SLC PDU。

在SLC层，北斗网络设备200可以基于SLC PDU的帧头信息，将属于同一个终端的同一个SLC SDU的SLC PDU拼接成一个SLC SDU。北斗网络设备200可以将SLC SDU通过层间接口呈递给MDCP层，作为MDCP层的MDCP PDU。

在MDCP层，北斗网络设备200可以将属于同一个MDCP SDU的所有MDCP PDU按照接收时间拼接在一起，并将拼接后的MDCPPDU的填充数据和冗余长度指示字段去除得到MDCPSDU。北斗网络设备200可以将MDCP SDU通过层间接口呈递到APP层，作为APP层接收到的应用层报文。

在APP层，北斗网络设备200可以解密应用层报文中的加密后数据，得到原始数据。

具体的，北斗网络设备200可以在基于应用层报文的加密指示字段确定出终端100使用的加密算法后，将加密后数据划分为加密整分组和加密零分组。北斗网络设备200可以基于加密整分组解密得到整分组，基于加密零分组解密得到零分组。北斗网络设备200可以将整分组和零分组拼接在一起得到原始数据。

可选的，加密后数据只包括加密零分组时，北斗网络设备200可以解密加密零分组得到原始数据。

可选的，加密后数据只包括加密整分组时，北斗网络设备200可以解密加密整分组得到原始数据。

可选的，报文头信息中可以包括零分组指示字段，北斗网络设备200可以基于零分组指示字段确定出加密后数据是否包括加密零分组。

可选的，报文头信息中可以包括原始数据长度指示字段，原始数据长度指示字段可以用于指示原始数据的数据长度。北斗网络设备200可以基于原始数据长度指示字段确定出加密后数据中是否包括加密零分组。例如，当原始数据长度指示原始数据的数据长度为第一指定长度的正整数倍时，北斗网络设备200可以确定出加密后数据只包括加密整分组。

可选的，北斗网络设备200对加密后数据进行解密后，可以得到压缩数据。北斗网络设备200对压缩数据进行解压缩后，得到原始数据。

本申请实施例中，上述协议处理过程仅为示例说明，本申请对协议处理的具体操作不作限定。

接下来介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议架构。

图3A示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议封装架构示意图。

如图3A所示，北斗网络设备200上的北斗报文传输协议层可以分为应用层、消息数据汇聚层、卫星链路控制层和物理层。

北斗网络设备200发送数据给终端100时，北斗网络设备200上的北斗报文传输协议的工作流程可以如下：

在APP层，北斗网络设备200可以加密原始数据，得到加密后数据。并在加密后数据前添加报文头信息，得到应用层报文。其中，原始数据可以包括但不限于第三方服务器(例如，短消息中心25)发送的数据(例如被叫用户输入的数据)、文本、旗语、语音、图像、动画、鉴权信息(例如鉴权码)等。

具体的，北斗网络设备200可以将原始数据划分为整分组和零分组。其中，整分组可以包括一个或多个第一指定长度的子整分组，零分组的数据长度为第二指定长度，第二指定长度小于第一指定长度。北斗网络设备200可以基于整分组和原始密钥得到加密整分组，基于零分组和原始密钥得到加密零分组。北斗网络设备200可以将加密整分组和加密零分组拼接在一起，得到加密后数据。

其中，报文头信息可以包括但不限于加密指示字段。加密指示字段用于指示北斗网络设备200加密数据使用的加密算法。

可选的，当原始数据的数据长度为第一指定长度的正整数倍时，北斗网络设备200可以将原始数据划分为整分组，并基于整分组得到加密整分组。

可选的，当原始数据的数据长度小于第一指定长度时，北斗网络设备200可以将原始数据划分为零分组，并基于零分组得到加密零分组。

可选的，在北斗网络设备200加密原始数据之前，北斗网络设备200可以先压缩原始数据。可以理解的是，报文头中还可以包括压缩指示字段。压缩指示字段可用于指示北斗网络设备200压缩数据使用的压缩算法类型。

可选的，报文头信息中可以包括原始数据长度指示字段，原始数据长度指示字段可以用于指示原始数据的数据长度。终端100可以基于原始数据长度指示字段确定出加密后数据中是否包括加密零分组。

进一步可选的，北斗网络设备200可以压缩原始数据，得到压缩数据。北斗网络设备200可以在压缩数据前添加上述压缩指示字段。再加密添加了压缩指示字段的压缩数据，得到加密后数据。

在MDCP层，北斗网络设备200可以通过层间接口获取到APP层下发的应用层报文，并将应用层报文作为一个MDCP SDU。北斗网络设备200可以将MDCP SDU拆分成一个或多个固定长度的MDCP分段数据(M_segment)，并在每个MDCP分段数据的头部添加后继指示字段，得到MDCP PDU，即MDCP PDU包括M_segment和后继指示字段。其中，后继指示字段可用于表示当前的MDCPPDU在同一个MDCPSDU中的顺序。

在SLC层，北斗网络设备200可以通过层间接口获取到MDCP层下发的MDCPPDU，作为SLCSDU。北斗网络设备200可以将SLCSDU分段成一个或多个(例如，4个)固定长度的SLC分段数据(S_segment)，并在每个S_segment头部添加帧头信息，得到SLC PDU。其中，帧头信息可以包括但不限于用户ID字段、帧总数字段、帧序号字段。其中，用户ID字段可以用于标识接收设备(例如终端100)，用户ID字段的值为接收设备的ID号。其中，帧总数字段和帧序号字段的详细描述可以参见上述3A所述实施例，在此不再赘述。

在PHY层，北斗网络设备200可以通过层间接口获取到SLC层下发的SLC PDU，作为用户帧。北斗网络设备200可以将多个用户或者一个用户的用户帧(又称为数据帧)拼接在一起，再加上帧头(例如版本号)和校验位得到得到物理帧。北斗网络设备200可以将物理帧进行物理层处理(例如，编码、插导频、调制、扩频等操作)后得到电文支路(S2C-d支路)的编码数据。北斗网络设备200可以将S2C-d支路的编码数据和导频支路(S2C-p支路)的导频数据(又称为副码)组成导频编码数据，即出站数据。并将出站数据发送给北斗短报文卫星21，经由北斗短报文卫星21中继转发给一个或多个终端。可以理解的是，S2C-p支路的导频数据与卫星波束相关。当卫星波束为已知信息时，S2C-p支路的导频数据也是已知的，无需解码。而S2C-d支路的编码数据是需要解码的。

图3B示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统10的出站数据的协议解析架构示意图。

如图3B所示，终端100上的北斗报文传输协议层可以分为应用层、消息数据汇聚层、卫星链路控制层和物理层。

在PHY层，终端100可以基于北斗网络设备200发送的S2C-p支路的副码，捕获到将S2C-d支路的编码数据。终端100在捕获到S2C-d支路的编码数据后，可以对S2C-d支路的编码数据进行物理层处理(例如，解扩、解调、去导频、解码等操作)，得到物理帧。终端100可以从物理帧中提取出属于终端100的用户帧。终端100可以将用户帧通过层间接口呈递给SLC层，作为SLC层的SLC PDU。

在SLC层，当终端100收到的用户帧为通用数据帧时，终端100可以将属于同一个SLC SDU的SLC PDU拼接成一个SLC SDU。终端100可以将SLC SDU通过层间接口呈递给MDCP层，作为MDCP层的MDCP PDU。当终端100收到的用户帧为ACK帧时，终端100可以重传数据/发送下一个SLCSDU/停止向北斗网络设备200发送数据。

在MDCP层，终端100可以将一个或多个MDCP PDU拼接成一个MDCP SDU。终端100可以将MDCP SDU通过层间接口呈递到APP层，作为APP层接收到的应用层报文。

在APP层，终端100可以解密应用层报文的加密后数据，得到原始数据。

具体的，终端100可以在基于应用层报文的加密指示字段确定出终端100使用的加密算法后，将加密后数据划分为加密整分组和加密零分组。终端100可以基于加密整分组解密得到整分组，基于加密零分组解密得到零分组。终端100可以将整分组和零分组拼接在一起得到原始数据。

可选的，终端100可以对加密后数据进行解密后，得到压缩数据。终端100再对压缩数据进行解压缩后，得到原始数据。

可选的，加密后数据只包括加密零分组时，终端100可以解密加密零分组得到原始数据。

可选的，加密后数据只包括加密整分组时，终端100可以解密加密整分组得到原始数据。

可选的，报文头信息中可以包括零分组指示字段，终端100可以基于零分组指示字段确定出加密后数据是否包括加密零分组。

可选的，报文头信息中可以包括原始数据长度指示字段，原始数据长度指示字段可以用于指示原始数据的数据长度。终端100可以基于原始数据长度指示字段确定出加密后数据中是否包括加密零分组。例如，当原始数据长度指示原始数据的数据长度为第一指定长度的正整数倍时，终端100可以确定出加密后数据只包括加密整分组。

接下来介绍本申请实施例提供的一种发送设备得到加密后数据的示意步骤。

1.发送设备基于原始数据得到整分组和零分组。

如图4所示，发送设备可以基于原始数据的数据长度和第一指定长度确定出子整分组的个数为i，然后从原始数据中的起始位置开始截取出i个第一指定长度的数据段，划分为i个子整分组，这i个子整分组可以统称为整分组。发送设备可以将原始数据在整分组之后的数据确定为零分组。其中，零分组的数据长度为第二指定长度，第二指定长度小于第一指定长度。

2.发送设备基于整分组得到加密整分组。

发送设备可以基于整分组、加密密钥、整分组初始向量，得到加密后整分组。其中，整分组、加密密钥和整分组初始向量为基于SM4算法的CBC模式的输入，加密后整分组为基于SM4算法的CBC模式的输出。具体步骤如下所示：

(1)发送设备可以基于原始数据划分得到i个子整分组，子整分组的数据长度为第一指定长度。(2)发送设备可以针对子整分组和整分组初始向量执行异或操作，得到整分组加密向量。(3)发送设备针对整分组加密向量和加密密钥通过加密算法得到加密子整分组。(4)发送设备将加密子整分组拼接在一起，得到加密整分组。

其中，发送设备使用的加密算法为SM4国密算法。需要说明的是，发送设备还可以使用其他加密算法得到加密子整分组，例如，SM3国密算法等等，本申请实施例对此不作限定。

其中，加密密钥可以基于发送设备的原始密钥得到，加密密钥可以为原始密钥中第一指定长度的数据段。其中，原始密钥可以通过发送设备和接收设备进行协商得到。其中，第1个子整分组的整分组初始向量可以基于原始密钥得到(即，第1个子整分组的整分组初始向量可以为原始密钥中第一指定长度的数据段)，第2个及之后的子整分组的整分组初始向量可以为该子整分组的前1个子整分组对应的加密子整分组。

可选的，整分组初始向量都可以基于原始密钥得到，整分组初始向量可以为原始密钥中第一指定长度的数据段。可选的，整分组初始向量还可以为第一指定长度的预设数据段，本申请实施例对此不作限定。需要说明的是，加密密钥和整分组初始向量可以为原始密钥中任意不重复的比特位的数据组成的第一指定长度的数据段，加密密钥和整分组初始向量不同。

例如，加密密钥可以为原始密钥从起始位置开始的第一指定长度的数据段。整分组初始向量可以为原始密钥从中间位置开始的第一指定长度的数据段。其中，中间位置处于起始位置和结束位置之间。例如，原始密钥的长度可以为32字节，其中，原始密钥从起始位置开始的前16字节数据段可以作为加密密钥。其中，原始密钥从起始位置开始的第16字节之后的16字节数据段可以作为整分组初始向量。

示例性的，如图5所示，发送设备首先可以将原始数据划分为i个子整分组，其中，i为大于0的正整数。其中，每个子整分组的数据长度都为第一指定长度，第一指定长度可以为16byte。需要说明的是，在本申请实施例的描述中，1byte和8bit长度相同。

发送设备可以针对第1个子整分组(即，子整分组1)和整分组初始向量执行异或操作，得到第1个整分组加密向量(即，整分组加密向量1)。发送设备可以针对第1个整分组加密向量和加密密钥通过SM4算法执行加密操作得到第1个加密子整分组(即，加密子整分组1)。其中，原始密钥可以为发送设备和接收设备在蜂窝网络下获取的密钥。其中，原始密钥的长度可以为32byte。其中，整分组初始向量可以为原始密钥尾部的16byte的数据，加密密钥可以为原始密钥头部的16byte的数据。

之后，发送设备可以针对第2个子整分组和(即，子整分组2)第1个加密子整分组(即，加密子整分组1)执行异或操作，得到第2个整分组加密向量(即，整分组加密向量2)。发送设备可以针对第2个整分组加密向量和加密密钥通过SM4算法执行加密操作得到第2个加密子整分组(即，加密子整分组2)。需要说明的是，第2个子整分组及以后的子整分组对应的整分组初始向量为基于前一个子整分组得到的加密子整分组。可以理解的是，以此类推，发送设备可以得到每一个子整分组加密得到的加密子整分组。发送设备可以将所有加密子整分组(例如，从加密子整分组1到加密子整分组i)拼接在一起，得到加密整分组。

示例性的，发送设备得到加密整分组的程序语言如下所示：

其中，P为原始数据，P的数据长度为原始数据的数据长度，即len_p。Pa为整分组，Pb为零分组。Pa的长度为len_x，子整分组的个数为floor(len_p/128)，其中，floor为向下取整函数，/为除法，所以Pa的长度为子整分组的长度和子整分组的个数的乘积。当原始数据划分为整分组后，还有剩余数据(len_p和128做除法后还有余数)，即，len_p％128！＝0。其中，％为取余符号，！＝为不等于符号。零分组为原始数据中除去整分组的部分。在下述实施例中，都以原始数据包括零分组来叙述。

其中，IV为整分组初始向量，K为加密密钥。D1为第1个子整分组，D1’为第1个整分组加密向量，E1为第1个加密子整分组。D2为第2个子整分组，D2’为第2个整分组加密向量，E2为第2个加密子整分组，以此类推。其中，⊕为按位异或运算。||为拼接符号，可以用于将符号前后的数据拼接在一起。SM4为国密算法。Ea为加密整分组。

例如，当原始数据P的数据长度为275byte时，整分组Pa为原始数据的前272byte，零分组Pb为原始数据的后3byte。发送设备可以将整分组Pa划分为17个子整分组(D1至D17)，其中，子整分组的数据长度为16byte。发送设备可以基于子整分组、整分组初始向量IV和加密密钥K得到加密子整分组(即，E1至E17)。发送设备可以将加密子整分组拼接在一起，得到加密整分组。其中，IV和K的长度为16byte。加密整分组的长度为272byte。

需要说明的是，发送设备得到加密整分组和加密零分组的执行顺序没有先后之分，本申请对此不做限定。

在一种可能的实现方式中，发送设备可以基于零分组、加密密钥、零分组初始向量和SM4算法的CFB-8模式，得到加密后零分组。其中，零分组、加密密钥和零分组初始向量为SM4算法的CFB-8模式的输入，加密后零分组为SM4算法的CFB-8模式的输出。

3.发送设备基于零分组得到加密零分组。

(1)发送设备将零分组划分为一个或多个子零分组。

具体的，发送设备可以将零分组基于第三指定长度划分为一个或多个子零分组。发送设备再基于该一个或多个子零分组、零分组初始向量和加密密钥，得到该一个或多个子零分组中每个子零分组对应的加密子零分组。发送设备可以将该一个或多个加密子零分组拼接在一起，得到加密零分组。

其中，当该一个或多个子零分组中的最后1个子零分组的数据长度小于第三指定长度时，可以在最后1个子零分组的数据后添加填充数据，直至最后1个子零分组的数据长度达到第三指定长度。其中，填充数据可以为随机数，或者为指定数值(例如0,1等等)。

示例性的，如图6所示，发送设备可以基于零分组中从起始位置开始依次截取出j-1个第三指定长度的子零分组。其中，j为大于等于1的整数。在发送设备截取出该j-1个子零分组后，当零分组中剩下的数据(又称为剩余数据)的长度小于第三指定长度并且大于零时，发送设备可以在剩余数据尾部添加填充数据，得到最后1个子零分组(例如，子零分组j)。其中，第三指定长度可以为8bit。当剩余数据的数据长度为Nbit时，填充数据的数据长度为(8-N)bit，其中，N为大于0且小于8的整数。

(2)发送设备基于子零分组得到加密子零分组。

a.发送设备可以针对零分组初始向量和加密密钥通过SM4算法得到过程向量。

b.发送设备可以截取过程向量中第三指示长度的数据，得到零分组加密向量。

c.发送设备针对零分组加密向量和子零分组执行异或操作得到加密子零分组。

d.发送设备可以将加密子零分组拼接在一起，得到加密零分组。

其中，加密密钥可以基于发送设备的原始密钥得到。其中，原始密钥可以通过发送设备和接收设备进行协商得到。可选的，加密密钥可以为原始密钥中第一指定长度的数据段，例如，加密密钥可以为原始密钥从起始位置开始的第一指定长度的数据段。

其中，第1个子零分组的零分组初始向量可以基于原始密钥得到(例如，可以为原始密钥中第一指定长度的数据段)，或者，第1个子零分组的零分组初始向量可以为任意一个子整分组对应的加密子整分组，例如，可以为上述最后1个子整分组的加密子整分组。

其中，第2个及之后的子零分组的零分组初始向量可以基于该子零分组的前1个子零分组对应的零分组初始向量和加密子零分组得到，或者，第2个及之后的子零分组的零分组初始向量可以为第1个子零分组的零分组初始向量。可选的，零分组初始向量还可以为第一指定长度的预设数据段，本申请实施例对此不作限定。

例如，第2个及之后的子零分组的零分组初始向量为基于该子零分组的前1个子零分组对应的零分组初始向量和加密子零分组得到的，具体包括：发送设备可以截取该子零分组的前1个子零分组对应的零分组初始向量中第四指定长度的数据作为截取向量，发送设备再针对截取向量和前1个子零分组对应的加密子零分组进行拼接，得到零分组初始向量。其中，第四指定长度为第一指定长度和第三指定长度的差值。

需要说明的是，当原始数据的数据长度小于第一指定长度时，发送设备只能得到零分组，那么，第1个子零分组的零分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段，或者，为第一指定长度的预设数据段。

可选的，零分组初始向量可以由发送设备和接收设备在蜂窝网络中协商确定。

图7示出了本申请实施例提供的一种获取加密零分组的流程示意图。

示例性的，如图7所示，发送设备可以针对加密密钥和零分组初始向量1通过SM4算法计算得到过程向量1。发送设备可以截取过程向量1的头部的8bit的数据，得到零分组加密向量1。发送设备可以针对零分组加密向量1和子零分组1执行异或操作，得到加密子零分组1，加密子零分组1的数据长度为8bit。其中，零分组初始向量1可以为指定的加密子整分组，例如，上述一个或多个加密子整分组中的任意一个加密子整分组(例如，图5所示的加密子整分组i)。

之后，发送设备可以截取零分组加密向量1的尾部的120bit的数据，得到截取向量1。发送设备可以将截取向量1和加密子零分组1拼接在一起，得到零分组初始向量2。发送设备可以针对加密密钥和零分组初始向量2通过SM4算法计算得到过程向量2。发送设备可以截取过程向量2的头部的8bit的数据，得到零分组加密向量2。发送设备可以针对零分组加密向量2和子零分组2执行异或操作，得到加密子零分组2，加密子零分组2的数据长度为8bit。

之后，发送设备可以截取零分组加密向量2的尾部的120bit的数据，得到截取向量2。发送设备可以将截取向量2和加密子零分组2拼接在一起，得到零分组初始向量3。发送设备可以针对加密密钥和零分组初始向量3通过SM4算法计算得到过程向量3。发送设备可以截取过程向量3的头部的8bit的数据，得到零分组加密向量3。发送设备可以针对零分组加密向量3和子零分组3执行异或操作，得到加密子零分组3，以此类推。

当发送设备得到所有子零分组对应的加密子零分组后，即，当发送设备得到加密子零分组1至加密子零分组j后，发送设备可以将加密子零分组1至加密子零分组j依次拼接在一起，得到加密零分组。

其中，加密密钥可以为原始密钥头部的16byte的数据。其中，原始密钥可以为发送设备和接收设备在蜂窝网络下获取的密钥。其中，原始密钥的长度可以为32byte。

示例性的，当零分组为上述图5所示的Pb时，发送设备得到加密零分组的程序语言如下所示：

其中，Pb为零分组。D1、D2、D3、…、Dy为第二指定长度的子零分组。K为加密密钥。Ex为上述图5所示的最后1个加密子整分组。D1对应的零分组初始向量IV为Ex。MSB₈为截取输入的前8bit数据的函数。LSB₁₂₀为截取输入的后120bit数据的函数。SM4为国密算法SM4算法。E1为D1对应的加密子零分组，E2为D2对应的加密子零分组，E3为D3对应的加密子零分组，以此类推。其中，⊕为按位异或运算。||为拼接符号，可以用于将符号前后的数据拼接在一起。SM4为国密算法。Eb为最后得到的加密零分组。

例如，当原始数据P的长度为275byte时，零分组Pb为原始数据的后3byte。发送设备可以将零分组Pb划分为3个子零分组(D1至D3)，其中，子零分组的长度为8bit。发送设备可以基于子零分组、零分组初始向量IV和加密密钥K得到加密子零分组(E1至E3)。发送设备可以将加密子零分组拼接在一起，得到加密零分组。其中，IV、K和过程向量的长度为16byte，零分组加密向量的长度为8bit。加密整分组的长度为3byte。

这样，发送设备可以得到加密零分组，并基于加密零分组得到发送给接收设备的应用层报文。

可选的，发送设备可以基于加密零分组和/或加密整分组得到加密后数据，发送设备可以将加密后数据和原始数据长度指示字段发送到接收设备。其中，原始数据长度指示可以用于指示原始数据的数据长度。接收设备可以基于原始数据长度指示确定出加密整分组和加密零分组的数量。

可选的，发送设备可以将加密后数据和零分组指示字段发送到接收设备。其中，零分组指示字段可以用于指示加密后数据是否包括加密零分组。接收设备可以基于零分组指示字段确定出加密后数据是否包括加密零分组。

但是，由于发送设备需要先将零分组拆分为子零分组，再针对子零分组进行加密得到加密子零分组，再将加密子零分组拼接在一起，才能得到加密零分组。发送设备得到加密零分组的操作过程复杂，计算次数多。其中，如果发送设备的最后1个子零分组的长度小于第二指定长度，发送设备还要给子零分组添加填充数据，填充数据还会消耗传输的空口资源。

本申请实施例提供了另一种北斗通信系统中加密方法。发送设备可以将原始数据划分为i个子整分组和1个零分组。其中，i为大于等于零的整数。其中，子整分组的数据长度为第一指定长度，零分组的数据长度为第二指定长度，第二指定长度小于第一指定长度。发送设备可以将零分组填充至第一指定长度，再针对填充后的零分组和零分组加密向量进行按位异或操作得到加密零分组。发送设备截取出加密零分组中零分组对应的比特位的数据，得到结果零分组。其中，结果零分组的长度和零分组的长度相同。发送设备可以基于整分组得到加密后整分组。发送设备将加密整分组和结果零分组拼接在一起，得到加密后数据。发送设备再将应用层报文发送给接收设备。其中，应用层报文包括报文头信息和加密后数据。其中，报文头信息包括加密指示字段，加密指示字段用于指示发送设备使用的加密算法。

需要说明的是，因为按位异或运算的每一位输出都只和该位输出对应比特位的两个输入有关，任意一位输出之间都不会相互影响，所以发送设备将加密零分组中填充数据对应位的数据裁剪掉，也不会影响接收设备根据结果零分组得到零分组。

这样，发送设备既提高了得到零分组的运算速度，还节约了填充数据占用的传输空口资源。

1.发送设备基于原始数据得到整分组和零分组。

其中，发送设备可以从起始位置开始依次截取i个第一指定长度的子整分组，i为大于等于零的整数，其中，i个子整分组可以统称为整分组。发送设备可以将截取后的剩余的长度大于零的数据作为零分组。

2.发送设备基于整分组得到加密整分组。

发送设备可以基于整分组、加密密钥、整分组初始向量，得到加密后整分组。具体的，发送设备得到加密整分组的描述可以参见上述图5所示实施例，在此不再赘述。

3.发送设备基于零分组得到加密零分组。

(1)发送设备给零分组添加填充数据，得到填充零分组。

其中，由于零分组的长度小于第一指定长度，发送设备可以在零分组的指定位置处(例如尾部)添加填充数据。其中，填充数据可以为随机数，也可以为指定数字(例如0或1)。其中，零分组的数据长度为第二指定长度，填充数据的数据长度为第五指定长度。其中，第二指定长度和第五指定长度的和为第一指定长度。

(2)发送设备可以针对零分组初始向量和加密密钥通过SM4算法得到零分组加密向量。

其中，零分组初始向量可以基于原始密钥或加密子整分组得到。具体的，零分组初始向量可以为上述原始密钥中的第一指定长度的数据。即，整分组初始向量可以为原始密钥中任意不重复的比特位的数据组成的第一指定长度的数据段。例如，零分组初始向量可以基于原始密钥中结束位置前的第一指定长度的数据得到。其中，这第一指定长度的数据可以正向排列作为零分组初始向量，也可以逆向排列作为零分组初始向量。例如，当原始密钥的长度为256bit时，零分组初始向量为原始密钥的第256bit的数据、原始密钥的第255bit的数据、原始密钥的第254bit的数据，…，原始密钥的第129bit的数据组成的数据段。或者，零分组初始向量可以为原始密钥的第129bit的数据、原始密钥的第130bit的数据、原始密钥的第131bit的数据，…，原始密钥的第256bit的数据组成的数据段。

或者，零分组初始向量可以基于加密子整分组得到。具体的，零分组初始向量可以为基于加密子整分组得到的第一指定长度的数据。例如，零分组初始向量可以为上述任意一个子整分组(例如，最后1个子整分组)对应的加密子整分组。

其中，加密密钥可以为上述原始密钥中的第一指定长度的数据(例如，加密密钥可以为原始密钥中从起始位置开始的第一指定长度的数据)。需要说明的是，加密密钥可以为原始密钥中任意不重复的比特位的数据组成的第一指定长度的数据段，加密密钥和整分组初始向量不同，本申请实施例对此不作限定。

还需要说明的是，发送设备还可以使用其他加密算法得到加密子整分组，例如，SM3国密算法等等，本申请实施例对此不作限定。

(3)发送设备可以针对零分组加密向量和填充零分组执行按位异或运算，得到加密零分组。

如图8所示，发送设备可以将按位异或的输入1(例如零分组加密向量)和输入2(例如填充零分组)中的数值从起始位置到结束位置依次对应，并针对每1比特位对应的2个输入数据执行异或计算。其中，当对应的比特位的数据的数值相同时，得到的结果为0。当对应的比特位的数据的数值不同时，得到的结果为1。需要说明的是，异或运算的逆运算也为异或运算。即，可以通过输出和输入1进行按位异或运算得到输入2，也可以通过输出和输入2进行按位异或运算得到输入1。

需要说明的是，本申请实施例关于步骤(2)和步骤(3)的先后顺序不做限定。

(4)发送设备基于加密零分组得到结果零分组。

发送设备在得到加密零分组后，可以截取出加密零分组中指定位置(例如头部)的第二指定长度的数据段，得到结果零分组。

示例性的，如图9所示，发送设备得到的零分组的长度为Mbit。其中，M为大于0且小于128的正整数。发送设备可以在零分组尾部添加填充数据，得到填充零分组。其中，填充数据可以由随机数组成，填充数据的数据长度为(128-M)bit，填充零分组的长度为128bit。例如，当第二指定长度(即，M)为112bit时，第五指定长度(即128-M)为16bit。

发送设备可以基于零分组初始向量和加密密钥通过SM4算法得到零分组加密向量。其中，零分组初始向量可以为上述子整分组的最后1个加密子整分组。其中，加密密钥可以为上述原始密钥中的前128bit的数据。其中，发送设备使用的加密算法为SM4国密算法。需要说明的是，发送设备还可以使用其他加密算法得到加密子整分组，例如，SM3国密算法等等，本申请实施例对此不作限定。

之后，发送设备可以针对零分组加密向量和填充零分组执行按位异或操作，得到加密零分组。需要说明的是，本申请实施例关于发送设备得到零分组加密向量和填充零分组的先后顺序不做限定。

其中，Eb为最终得到的结果零分组。K为加密密钥，IV为零分组初始向量。P1为第五指定长度的填充数据。Pb为第二指定长度的零分组。Pb’为填充零分组。IV’为零分组加密向量。E1为加密零分组。O为零分组的长度。MSB_O为截取输入的前Obit数据的函数。

这样，发送设备可以不需要执行分组操作就能得到加密零分组，减少发送设备的运算次数。而且，由于发送设备最后裁剪掉了填充数据，还节约了填充数据消耗的传输空口资源。

4.发送设备基于加密整分组和加密零分组得到应用层报文。

发送设备可以将加密整分组和加密零分组拼接在一起，得到加密后数据。发送设备可以给加密后数据添加报文头信息，得到应用层报文。其中，该应用层报文可以包括报文头信息和加密后数据。其中，报文头信息可以包括加密指示字段。其中，加密指示字段可以用于指示发送设备得到加密后数据使用的加密算法为SM4算法。

之后，发送设备还可以将应用层报文发送给接收设备。

5.接收设备接收到应用层报文，并基于应用层报文得到原始数据。

接收设备可以在得到应用层报文后，基于加密指示字段确定出发送设备使用的加密算法。再基于加密算法、加密密钥、加密后数据得到原始数据。

(1)接收设备获取加密整分组和结果零分组。

具体的，接收设备可以通过加密指示字段确定出发送设备使用的加密算法为SM4算法后，基于SM4算法解密该加密后数据。可选的，当发送设备使用的加密算法为其他加密算法时，接收设备可以基于加密指示字段确定出发送设备使用的加密算法，并基于该确定出的加密算法解密加密后数据。

发送设备可以从加密后数据中获取加密整分组和结果零分组。

其中，接收设备可以从起始位置开始依次截取i个第一指定长度的加密子整分组，i为大于等于零的整数，其中，i个加密子整分组可以统称为加密整分组。接收设备可以将截取后的剩余的长度大于零的数据作为加密零分组。

(2)接收设备基于加密整分组得到整分组。

接收设备可以基于加密子整分组和解密密钥通过SM4算法，得到整分组加密向量。接收设备再基于整分组加密向量和整分组初始向量得到子整分组。接收设备最后将子整分组拼接在一起，得到整分组。其中，解密密钥为加密密钥的逆序。需要说明的是，发送设备使用国密算法SM4算法加密整分组加密向量和加密密钥得到加密子整分组的算法结构和接收设备使用SM4算法基于加密密钥解密加密子整分组得到整分组加密向量的算法结构相同。

(3)接收设备基于加密零分组得到零分组。

接收设备可以基于结果零分组和加密密钥得到零分组。

a.接收设备基于零分组初始向量和加密密钥通过SM4算法得到零分组加密向量。

其中，零分组初始向量可以为上述原始密钥中的第一指定长度的数据，或者，可以为基于上述加密子整分组组得到的第一指定长度的数据。其中，加密密钥可以为上述原始密钥中的第一指定长度的数据。需要说明的是，接收设备得到原始密钥、零分组初始向量以及加密密钥的途径与方法和发送设备相同。

b.接收设备可以在结果零分组尾部添加填充数据，得到结果填充零分组。

其中，结果零分组长度为第四指示长度，填充数据的数据长度为第五指示长度，结果填充零分组的长度为第一指示长度。

c.接收设备可以针对结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组。

由于按位异或运算的逆运算也是按位异或运算，所以接收设备可以基于结果填充零分组和零分组加密向量得到包括零分组数据的解密零分组。

d.接收设备可以截取解密零分组指定位置的第二指定长度的数据，得到零分组。

其中，指定位置可以由发送设备和接收设备在蜂窝网络下协商获取，或者，指定位置也可以作为指定位置标识添加在报文头信息中，指定位置标识用于指示指定位置。

图10示出了本申请实施例提供的一种北斗通信系统中加密方法的解密流程示意图。

示例性的，如图10所示，接收设备得到的结果零分组的长度为Mbit，其中，M为大于等于1的正整数。接收设备可以在结果零分组后添加填充数据，得到结果填充零分组。其中，填充数据可以由随机数组成，填充数据的数据长度为(128-M)bit。其中，结果填充零分组的长度为128bit。

接收设备可以将零分组初始向量和加密密钥通过SM4算法得到零分组加密向量。其中，零分组初始向量可以为上述最后1个加密子整分组。其中，加密密钥可以为上述原始密钥中的前128bit的数据。

之后，接收设备可以针对零分组加密向量和结果填充零分组执行按位异或操作，得到解密零分组。需要说明的是，本申请实施例关于接收设备得到零分组加密向量和结果填充零分组的先后顺序不做限定。之后，接收设备可以截取出解密零分组头部的Mbit的数据，得到零分组。

可选的，当发送设备的原始数据长度小于第一指定长度时，接收设备只能得到零分组。

(4)接收设备基于加密零分组得到零分组。

接收设备可以将整分组和零分组拼接在一起，得到原始数据。其中，接收设备还可以针对原始数据进行相应的处理(例如，将原始数据转发至蜂窝网络下的用户设备)。

这样，由于异或运算的逆运算也为异或运算，接收设备可以基于结果零分组解密得到零分组。

在一种可能的实现方式中，发送设备可以截取零分组加密向量指定位置的第二指定长度的数据段，得到零分组结果向量。发送设备可以针对零分组结果向量和零分组执行按位异或操作，得到结果零分组。这样，发送设备可以在节约空口资源的同时，简化操作步骤。

具体的，发送设备可以将原始数据划分为i个子整分组和1个零分组。其中，i为大于等于零的整数。其中，子整分组的数据长度为第一指定长度，零分组的数据长度为第二指定长度，第二指定长度小于第一指定长度。发送设备可以基于整分组得到加密后整分组。发送设备可以截取零分组加密向量中指定位置的第二指定长度的数据段，得到零分组结果向量。发送设备针对零分组结果向量和零分组执行按位异或操作，得到结果零分组。其中，结果零分组的长度和零分组的长度相同。发送设备将加密整分组和结果零分组拼接在一起，得到加密后数据。发送设备再将应用层报文发送给接收设备。其中，应用层报文包括报文头信息和加密后数据。其中，报文头信息包括加密指示字段，加密指示字段用于指示发送设备使用的加密算法。

接收设备可以截取接收设备的零分组加密向量指定位置的第二指定长度的数据段，得到零分组结果向量。接收设备可以针对零分组结果向量和结果零分组执行按位异或操作，得到零分组。其中，第二指定长度为零分组的数据长度。其中，指定位置可以为预设指定位置(例如通过蜂窝网络协商)。

可选的，发送设备可以在应用层报文中添加指定位置指示字段，指定位置指示字段可以用于指示零分组加密向量中的指定位置。

在一种可能的实现方式中，发送设备可以在零分组尾部添加填充数据，得到填充零分组。再针对填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到加密零分组。发送设备可以将包括有加密零分组的应用层报文发送给接收设备。这样，发送设备可以减少得到子零分组的计算步骤。

图11示出了本申请实施例提供的一种北斗通信系统中加密方法的加密流程示意图。

示例性的，如图11所示，发送设备得到的子整分组的长度为128bit，零分组长度为Mbit。其中，M为大于等于1的正整数。发送设备可以在零分组后添加填充数据，得到填充零分组。其中，填充数据可以由随机数组成，填充数据的数据长度为(128-M)bit，填充零分组的长度为128bit。发送设备可以将零分组初始向量和加密密钥通过SM4算法得到零分组加密向量。其中，零分组初始向量可以为上述原始密钥中的第一指定长度的数据段，或者，可以为基于加密子整分组得到的第一指定长度的数据段。其中，加密密钥可以为上述原始密钥中的第一指定长度的数据段。发送设备可以针对零分组加密向量和填充零分组执行按位异或操作，得到加密零分组。需要说明的是，本申请实施例关于发送设备得到零分组加密向量和填充零分组的先后顺序不做限定。还需要说明的是，发送设备还可以使用其他加密算法得到加密子整分组，例如，SM3国密算法等等，本申请实施例对此不作限定。

其中，Eb为最终得到的加密零分组。K为加密密钥，IV为零分组初始向量。P1为第五指定长度的填充数据。Pb为第二指定长度的零分组。Pb’为填充零分组。IV’为零分组加密向量。O为零分组的长度。

在一种可能的实现方式中，发送设备可以在应用层报文中添加零分组指示字段，零分组指示字段用于指示应用层报文中是否包括加密零分组。可选的，发送设备可以在应用层报文中添加原始数据长度指示，原始数据长度指示可以用于指示原始数据的数据长度。接收设备可以基于原始数据的数据长度和第一指定长度确定出加密整分组和加密零分组。可选的，发送设备可以在MDCP层或SLC层将原始数据的数据长度添加在出站数据中，发送至接收设备。

下面介绍本申请实施例提供的终端100。

终端100可以是手机、平板电脑、桌面型计算机、膝上型计算机、手持计算机、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer，UMPC)、上网本，以及蜂窝电话、个人数字助理(personal digital assistant，PDA)、增强现实(augmentedreality，AR)设备、虚拟现实(virtual reality，VR)设备、人工智能(artificialintelligence,AI)设备、可穿戴式设备、车载设备、智能家居设备和/或智慧城市设备，本申请实施例对该电子设备的具体类型不作特殊限制。

图12示出了本申请实施例提供的一种终端100的硬件结构示意图。

下面以终端100为例对实施例进行具体说明。应该理解的是，图9所示终端100仅是一个范例，并且终端100可以具有比图9中所示的更多的或者更少的部件，可以组合两个或多个的部件，或者可以具有不同的部件配置。图9中所示出的各种部件可以在包括一个或多个信号处理和/或专用集成电路在内的硬件、软件、或硬件和软件的组合中实现。

终端100可以包括：处理器110，外部存储器接口120，内部存储器121，通用串行总线(universal serial bus，USB)接口130，充电管理模块140，电源管理模块141，电池142，天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，传感器模块180，按键190，马达191，指示器192，摄像头193，显示屏194，以及用户标识模块(subscriber identification module，SIM)卡接口195等。其中传感器模块180可以包括压力传感器180A，陀螺仪传感器180B，气压传感器180C，磁传感器180D，加速度传感器180E，距离传感器180F，接近光传感器180G，指纹传感器180H，温度传感器180J，触摸传感器180K，环境光传感器180L，骨传导传感器180M等。

可以理解的是，本发明实施例示意的结构并不构成对终端100的具体限定。在本申请另一些实施例中，终端100可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者拆分某些部件，或者不同的部件布置。图示的部件可以以硬件，软件或软件和硬件的组合实现。

处理器110可以包括一个或多个处理单元，例如：处理器110可以包括应用处理器(application processor，AP)，调制解调处理器，图形处理器(graphics processingunit，GPU)，图像信号处理器(image signal processor，ISP)，控制器，存储器，视频编解码器，数字信号处理器(digital signal processor，DSP)，基带处理器，和/或神经网络处理器(neural-network processing unit，NPU)等。其中，不同的处理单元可以是独立的器件，也可以集成在一个或多个处理器中。

其中，控制器可以是终端100的神经中枢和指挥中心。控制器可以根据指令操作码和时序信号，产生操作控制信号，完成取指令和执行指令的控制。

处理器110中还可以设置存储器，用于存储指令和数据。在一些实施例中，处理器110中的存储器为高速缓冲存储器。该存储器可以保存处理器110刚用过或循环使用的指令或数据。如果处理器110需要再次使用该指令或数据，可从所述存储器中直接调用。避免了重复存取，减少了处理器110的等待时间，因而提高了系统的效率。

在一些实施例中，处理器110可以包括一个或多个接口。接口可以包括集成电路(inter-integrated circuit，I2C)接口，集成电路内置音频(inter-integrated circuitsound，I2S)接口，脉冲编码调制(pulse code modulation，PCM)接口，通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter，UART)接口，移动产业处理器接口(mobile industry processor interface，MIPI)，通用输入输出(general-purposeinput/output，GPIO)接口，用户标识模块(subscriber identity module，SIM)接口，和/或通用串行总线(universal serial bus，USB)接口等。

I2C接口是一种双向同步串行总线，包括一根串行数据线(serial data line，SDA)和一根串行时钟线(derail clock line，SCL)。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2C总线。处理器110可以通过不同的I2C总线接口分别耦合触摸传感器180K，充电器，闪光灯，摄像头193等。例如：处理器110可以通过I2C接口耦合触摸传感器180K，使处理器110与触摸传感器180K通过I2C总线接口通信，实现终端100的触摸功能。

I2S接口可以用于音频通信。在一些实施例中，处理器110可以包含多组I2S总线。处理器110可以通过I2S总线与音频模块170耦合，实现处理器110与音频模块170之间的通信。在一些实施例中，音频模块170可以通过I2S接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。

PCM接口也可以用于音频通信，将模拟信号抽样，量化和编码。在一些实施例中，音频模块170与无线通信模块160可以通过PCM总线接口耦合。在一些实施例中，音频模块170也可以通过PCM接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机接听电话的功能。所述I2S接口和所述PCM接口都可以用于音频通信。

UART接口是一种通用串行数据总线，用于异步通信。该总线可以为双向通信总线。它将要传输的数据在串行通信与并行通信之间转换。在一些实施例中，UART接口通常被用于连接处理器110与无线通信模块160。例如：处理器110通过UART接口与无线通信模块160中的蓝牙模块通信，实现蓝牙功能。在一些实施例中，音频模块170可以通过UART接口向无线通信模块160传递音频信号，实现通过蓝牙耳机播放音乐的功能。

MIPI接口可以被用于连接处理器110与显示屏194，摄像头193等外围器件。MIPI接口包括摄像头串行接口(camera serial interface，CSI)，显示屏串行接口(displayserial interface，DSI)等。在一些实施例中，处理器110和摄像头193通过CSI接口通信，实现终端100的拍摄功能。处理器110和显示屏194通过DSI接口通信，实现终端100的显示功能。

GPIO接口可以通过软件配置。GPIO接口可以被配置为控制信号，也可被配置为数据信号。在一些实施例中，GPIO接口可以用于连接处理器110与摄像头193，显示屏194，无线通信模块160，音频模块170，传感器模块180等。GPIO接口还可以被配置为I2C接口，I2S接口，UART接口，MIPI接口等。

USB接口130是符合USB标准规范的接口，具体可以是Mini USB接口，Micro USB接口，USB Type C接口等。USB接口130可以用于连接充电器为终端100充电，也可以用于终端100与外围设备之间传输数据。也可以用于连接耳机，通过耳机播放音频。该接口还可以用于连接其他电子设备，例如AR设备等。

可以理解的是，本发明实施例示意的各模块间的接口连接关系，只是示意性说明，并不构成对终端100的结构限定。在本申请另一些实施例中，终端100也可以采用上述实施例中不同的接口连接方式，或多种接口连接方式的组合。

充电管理模块140用于从充电器接收充电输入。其中，充电器可以是无线充电器，也可以是有线充电器。在一些有线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过USB接口130接收有线充电器的充电输入。在一些无线充电的实施例中，充电管理模块140可以通过终端100的无线充电线圈接收无线充电输入。充电管理模块140为电池142充电的同时，还可以通过电源管理模块141为电子设备供电。

电源管理模块141用于连接电池142，充电管理模块140与处理器110。电源管理模块141接收电池142和/或充电管理模块140的输入，为处理器110，内部存储器121，外部存储器，显示屏194，摄像头193，和无线通信模块160等供电。电源管理模块141还可以用于监测电池容量，电池循环次数，电池健康状态(漏电，阻抗)等参数。在其他一些实施例中，电源管理模块141也可以设置于处理器110中。在另一些实施例中，电源管理模块141和充电管理模块140也可以设置于同一个器件中。

终端100的无线通信功能可以通过天线1，天线2，移动通信模块150，无线通信模块160，调制解调处理器以及基带处理器等实现。

天线1和天线2用于发射和接收电磁波信号。终端100中的每个天线可用于覆盖单个或多个通信频带。不同的天线还可以复用，以提高天线的利用率。例如：可以将天线1复用为无线局域网的分集天线。在另外一些实施例中，天线可以和调谐开关结合使用。

移动通信模块150可以提供应用在终端100上的包括2G/3G/4G/5G等无线通信的解决方案。移动通信模块150可以包括至少一个滤波器，开关，功率放大器，低噪声放大器(lownoise amplifier，LNA)等。移动通信模块150可以由天线1接收电磁波，并对接收的电磁波进行滤波，放大等处理，传送至调制解调处理器进行解调。移动通信模块150还可以对经调制解调处理器调制后的信号放大，经天线1转为电磁波辐射出去。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以被设置于处理器110中。在一些实施例中，移动通信模块150的至少部分功能模块可以与处理器110的至少部分模块被设置在同一个器件中。

调制解调处理器可以包括调制器和解调器。其中，调制器用于将待发送的低频基带信号调制成中高频信号。解调器用于将接收的电磁波信号解调为低频基带信号。随后解调器将解调得到的低频基带信号传送至基带处理器处理。低频基带信号经基带处理器处理后，被传递给应用处理器。应用处理器通过音频设备(不限于扬声器170A，受话器170B等)输出声音信号，或通过显示屏194显示图像或视频。在一些实施例中，调制解调处理器可以是独立的器件。在另一些实施例中，调制解调处理器可以独立于处理器110，与移动通信模块150或其他功能模块设置在同一个器件中。

无线通信模块160可以提供应用在终端100上的包括无线局域网(wireless localarea networks，WLAN)(如无线保真(wireless fidelity，Wi-Fi)网络)，蓝牙(bluetooth，BT)，全球导航卫星系统(global navigation satellite system，GNSS)，卫星通信模块，调频(frequency modulation，FM)，近距离无线通信技术(near field communication，NFC)，红外技术(infrared，IR)等无线通信的解决方案。无线通信模块160可以是集成至少一个通信处理模块的一个或多个器件。无线通信模块160经由天线2接收电磁波，将电磁波信号调频以及滤波处理，将处理后的信号发送到处理器110。无线通信模块160还可以从处理器110接收待发送的信号，对其进行调频，放大，经天线2转为电磁波辐射出去。

其中，卫星通信模块可用于与卫星网络设备进行通信，例如在北斗通信系统中，卫星通信模块可以与北斗网络设备200通信，卫星通信模块的可支持与北斗网络设备200之间的短报文传输。

在一些实施例中，终端100的天线1和移动通信模块150耦合，天线2和无线通信模块160耦合，使得终端100可以通过无线通信技术与网络以及其他设备通信。所述无线通信技术可以包括全球移动通讯系统(global system for mobile communications，GSM)，通用分组无线服务(general packet radio service，GPRS)，码分多址接入(code divisionmultiple access，CDMA)，宽带码分多址(wideband code division multiple access，WCDMA)，时分码分多址(time-division code division multiple access，TD-SCDMA)，长期演进(long term evolution，LTE)，BT，GNSS，WLAN，NFC，FM，和/或IR技术等。所述GNSS可以包括全球卫星定位系统(global positioning system，GPS)，全球导航卫星系统(globalnavigation satellite system，GLONASS)，北斗卫星导航系统(beidou navigationsatellite system，BDS)，准天顶卫星系统(quasi-zenith satellite system，QZSS)和/或星基增强系统(satellite based augmentation systems，SBAS)。

终端100通过GPU，显示屏194，以及应用处理器等实现显示功能。GPU为图像处理的微处理器，连接显示屏194和应用处理器。GPU用于执行数学和几何计算，用于图形渲染。处理器110可包括一个或多个GPU，其执行程序指令以生成或改变显示信息。

显示屏194用于显示图像，视频等。显示屏194包括显示面板。显示面板可以采用液晶显示屏(liquid crystal display，LCD)，有机发光二极管(organic light-emittingdiode，OLED)，有源矩阵有机发光二极体或主动矩阵有机发光二极体(active-matrixorganic light emitting diode的，AMOLED)，柔性发光二极管(flex light-emittingdiode，FLED)，Miniled，MicroLed，Micro-oLed，量子点发光二极管(quantum dot lightemitting diodes，QLED)等。在一些实施例中，终端100可以包括1个或N个显示屏194，N为大于1的正整数。

终端100可以通过ISP，摄像头193，视频编解码器，GPU，显示屏194以及应用处理器等实现拍摄功能。

ISP用于处理摄像头193反馈的数据。例如，拍照时，打开快门，光线通过镜头被传递到摄像头感光元件上，光信号转换为电信号，摄像头感光元件将所述电信号传递给ISP处理，转化为肉眼可见的图像。ISP还可以对图像的噪点，亮度，肤色进行算法优化。ISP还可以对拍摄场景的曝光，色温等参数优化。在一些实施例中，ISP可以设置在摄像头193中。

摄像头193用于捕获静态图像或视频。物体通过镜头生成光学图像投射到感光元件。感光元件可以是电荷耦合器件(charge coupled device，CCD)或互补金属氧化物半导体(complementary metal-oxide-semiconductor，CMOS)光电晶体管。感光元件把光信号转换成电信号，之后将电信号传递给ISP转换成数字图像信号。ISP将数字图像信号输出到DSP加工处理。DSP将数字图像信号转换成标准的RGB，YUV等格式的图像信号。在一些实施例中，终端100可以包括1个或N个摄像头193，N为大于1的正整数。

数字信号处理器用于处理数字信号，除了可以处理数字图像信号，还可以处理其他数字信号。例如，当终端100在频点选择时，数字信号处理器用于对频点能量进行傅里叶变换等。

视频编解码器用于对数字视频压缩或解压缩。终端100可以支持一种或多种视频编解码器。这样，终端100可以播放或录制多种编码格式的视频，例如：动态图像专家组(moving picture experts group，MPEG)1，MPEG2，MPEG3，MPEG4等。

NPU为神经网络(neural-network，NN)计算处理器，通过借鉴生物神经网络结构，例如借鉴人脑神经元之间传递模式，对输入信息快速处理，还可以不断的自学习。通过NPU可以实现终端100的智能认知等应用，例如：图像识别，人脸识别，语音识别，文本理解等。

外部存储器接口120可以用于连接外部存储卡，例如Micro SD卡，实现扩展终端100的存储能力。外部存储卡通过外部存储器接口120与处理器110通信，实现数据存储功能。例如将音乐，视频等文件保存在外部存储卡中。

内部存储器121可以用于存储计算机可执行程序代码，所述可执行程序代码包括指令。处理器110通过运行存储在内部存储器121的指令，从而执行终端100的各种功能应用以及数据处理。内部存储器121可以包括存储程序区和存储数据区。其中，存储程序区可存储操作系统，至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能，图像播放功能等)等。存储数据区可存储终端100使用过程中所创建的数据(比如音频数据，电话本等)等。此外，内部存储器121可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件，闪存器件，通用闪存存储器(universal flash storage，UFS)等。

终端100可以通过音频模块170，扬声器170A，受话器170B，麦克风170C，耳机接口170D，以及应用处理器等实现音频功能。例如音乐播放，录音等。

音频模块170用于将数字音频信息转换成模拟音频信号输出，也用于将模拟音频输入转换为数字音频信号。音频模块170还可以用于对音频信号编码和解码。在一些实施例中，音频模块170可以设置于处理器110中，或将音频模块170的部分功能模块设置于处理器110中。

扬声器170A，也称“喇叭”，用于将音频电信号转换为声音信号。终端100可以通过扬声器170A收听音乐，或收听免提通话。

受话器170B，也称“听筒”，用于将音频电信号转换成声音信号。当终端100接听电话或语音信息时，可以通过将受话器170B靠近人耳接听语音。

麦克风170C，也称“话筒”，“传声器”，用于将声音信号转换为电信号。当拨打电话或发送语音信息时，用户可以通过人嘴靠近麦克风170C发声，将声音信号输入到麦克风170C。终端100可以设置至少一个麦克风170C。在另一些实施例中，终端100可以设置两个麦克风170C，除了采集声音信号，还可以实现降噪功能。在另一些实施例中，终端100还可以设置三个，四个或更多麦克风170C，实现采集声音信号，降噪，还可以识别声音来源，实现定向录音功能等。

耳机接口170D用于连接有线耳机。耳机接口170D可以是USB接口130，也可以是3.5mm的开放移动电子设备平台(open mobile terminal platform，OMTP)标准接口，美国蜂窝电信工业协会(cellular telecommunications industry association of the USA，CTIA)标准接口。

压力传感器180A用于感受压力信号，可以将压力信号转换成电信号。在一些实施例中，压力传感器180A可以设置于显示屏194。压力传感器180A的种类很多，如电阻式压力传感器，电感式压力传感器，电容式压力传感器等。电容式压力传感器可以是包括至少两个具有导电材料的平行板。当有力作用于压力传感器180A，电极之间的电容改变。终端100根据电容的变化确定压力的强度。当有触摸操作作用于显示屏194，终端100根据压力传感器180A检测所述触摸操作强度。终端100也可以根据压力传感器180A的检测信号计算触摸的位置。在一些实施例中，作用于相同触摸位置，但不同触摸操作强度的触摸操作，可以对应不同的操作指令。例如：当有触摸操作强度小于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行查看短消息的指令。当有触摸操作强度大于或等于第一压力阈值的触摸操作作用于短消息应用图标时，执行新建短消息的指令。

陀螺仪传感器180B可以用于确定终端100的运动姿态。在一些实施例中，可以通过陀螺仪传感器180B确定终端100围绕三个轴(即，x，y和z轴)的角速度。陀螺仪传感器180B可以用于拍摄防抖。示例性的，当按下快门，陀螺仪传感器180B检测终端100抖动的角度，根据角度计算出镜头模组需要补偿的距离，让镜头通过反向运动抵消终端100的抖动，实现防抖。陀螺仪传感器180B还可以用于导航，体感游戏场景。

气压传感器180C用于测量气压。在一些实施例中，终端100通过气压传感器180C测得的气压值计算海拔高度，辅助定位和导航。

磁传感器180D包括霍尔传感器。终端100可以利用磁传感器180D检测翻盖皮套的开合。在一些实施例中，当终端100是翻盖机时，终端100可以根据磁传感器180D检测翻盖的开合。进而根据检测到的皮套的开合状态或翻盖的开合状态，设置翻盖自动解锁等特性。

加速度传感器180E可检测终端100在各个方向上(一般为三轴)加速度的大小。当终端100静止时可检测出重力的大小及方向。还可以用于识别电子设备姿态，应用于横竖屏切换，计步器等应用。

距离传感器180F，用于测量距离。终端100可以通过红外或激光测量距离。在一些实施例中，拍摄场景，终端100可以利用距离传感器180F测距以实现快速对焦。

接近光传感器180G可以包括例如发光二极管(LED)和光检测器，例如光电二极管。发光二极管可以是红外发光二极管。终端100通过发光二极管向外发射红外光。终端100使用光电二极管检测来自附近物体的红外反射光。当检测到充分的反射光时，可以确定终端100附近有物体。当检测到不充分的反射光时，终端100可以确定终端100附近没有物体。终端100可以利用接近光传感器180G检测用户手持终端100贴近耳朵通话，以便自动熄灭屏幕达到省电的目的。接近光传感器180G也可用于皮套模式，口袋模式自动解锁与锁屏。

环境光传感器180L用于感知环境光亮度。终端100可以根据感知的环境光亮度自适应调节显示屏194亮度。环境光传感器180L也可用于拍照时自动调节白平衡。环境光传感器180L还可以与接近光传感器180G配合，检测终端100是否在口袋里，以防误触。

指纹传感器180H用于采集指纹。终端100可以利用采集的指纹特性实现指纹解锁，访问应用锁，指纹拍照，指纹接听来电等。

温度传感器180J用于检测温度。在一些实施例中，终端100利用温度传感器180J检测的温度，执行温度处理策略。例如，当温度传感器180J上报的温度超过阈值，终端100执行降低位于温度传感器180J附近的处理器的性能，以便降低功耗实施热保护。在另一些实施例中，当温度低于另一阈值时，终端100对电池142加热，以避免低温导致终端100异常关机。在其他一些实施例中，当温度低于又一阈值时，终端100对电池142的输出电压执行升压，以避免低温导致的异常关机。

触摸传感器180K，也称“触控面板”。触摸传感器180K可以设置于显示屏194，由触摸传感器180K与显示屏194组成触摸屏，也称“触控屏”。触摸传感器180K用于检测作用于其上或附近的触摸操作。触摸传感器可以将检测到的触摸操作传递给应用处理器，以确定触摸事件类型。可以通过显示屏194提供与触摸操作相关的视觉输出。在另一些实施例中，触摸传感器180K也可以设置于终端100的表面，与显示屏194所处的位置不同。

骨传导传感器180M可以获取振动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M可以获取人体声部振动骨块的振动信号。骨传导传感器180M也可以接触人体脉搏，接收血压跳动信号。在一些实施例中，骨传导传感器180M也可以设置于耳机中，结合成骨传导耳机。音频模块170可以基于所述骨传导传感器180M获取的声部振动骨块的振动信号，解析出语音信号，实现语音功能。应用处理器可以基于所述骨传导传感器180M获取的血压跳动信号解析心率信息，实现心率检测功能。

按键190包括开机键，音量键等。按键190可以是机械按键。也可以是触摸式按键。终端100可以接收按键输入，产生与终端100的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。

马达191可以产生振动提示。马达191可以用于来电振动提示，也可以用于触摸振动反馈。例如，作用于不同应用(例如拍照，音频播放等)的触摸操作，可以对应不同的振动反馈效果。作用于显示屏194不同区域的触摸操作，马达191也可对应不同的振动反馈效果。不同的应用场景(例如：时间提醒，接收信息，闹钟，游戏等)也可以对应不同的振动反馈效果。触摸振动反馈效果还可以支持自定义。

指示器192可以是指示灯，可以用于指示充电状态，电量变化，也可以用于指示消息，未接来电，通知等。

SIM卡接口195用于连接SIM卡。SIM卡可以通过插入SIM卡接口195，或从SIM卡接口195拔出，实现和终端100的接触和分离。终端100可以支持1个或N个SIM卡接口，N为大于1的正整数。SIM卡接口195可以支持Nano SIM卡，Micro SIM卡，SIM卡等。同一个SIM卡接口195可以同时插入多张卡。所述多张卡的类型可以相同，也可以不同。SIM卡接口195也可以兼容不同类型的SIM卡。SIM卡接口195也可以兼容外部存储卡。终端100通过SIM卡和网络交互，实现通话以及数据通信等功能。在一些实施例中，终端100采用eSIM，即：嵌入式SIM卡。eSIM卡可以嵌在终端100中，不能和终端100分离。

下面介绍本申请实施例中提供的一种北斗通信系统中加密方法。

图13示出了本申请实施例中提供的一种北斗通信系统中加密方法的流程示意图。

如图13所示，该北斗通信系统中加密方法包括如下步骤：

S1301、终端100在原始数据中的零分组的尾部添加填充数据至第一指定长度，得到填充零分组；其中，零分组的数据长度为第二指定长度，第一指定长度大于第二指定长度。

S1302、终端100针对填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到加密零分组。

S1303、终端100截取加密零分组头部第二指定长度的数据，得到结果零分组。

S1304、终端100向北斗网络设备200发送包括结果零分组的应用层报文。

S1305、北斗网络设备200在结果零分组尾部添加填充数据，得到结果填充零分组；其中，结果填充零分组的数据长度为第一指定长度。

S1306、北斗网络设备200针对结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组。

S1307、北斗网络设备200截取解密零分组中头部的第二指定长度的数据，得到原始数据中的零分组。

具体涉及终端100，得到结果零分组的详细描述可以参见上述图9所示实施例，在此不再赘述。

具体涉及北斗网络设备200，得到零分组的详细描述可以参考前述图10所述实施例，在此不再赘述。

下面介绍终端100执行的一些可能的实现方式。

具体的，可以参见上述图5所述实施例。

具体的，可以参见上述图4所述实施例。

具体的，可以参见上述图9所述实施例。

在一种可能的实现方式中，第一指定长度为128比特。

具体的，可以参见上述图5所述实施例。

具体的，可以参见上述图9所述实施例。

下面介绍北斗网络设备200执行的一些可能的实现方式。

具体的，可以参见上述图5所述实施例。

具体的，可以参见上述图10所述实施例。

上述内容详细阐述了本申请提供的方法，为了便于更好地实施本申请实施例的上述方案，本申请实施例还提供了相应的装置或设备。

本申请实施例可以根据上述方法示例对终端100和进行功能模块的划分，例如，可以对应各个功能划分各个功能模块，也可以将两个或两个以上的功能集成在一个处理模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

下面将结合图14至图17详细描述本申请实施例的通信装置。

在采用集成的单元的情况下，参见图14，图14是本申请实施例提供的通信装置1400的结构示意图。该通信装置1400可以为上述实施例中的终端100。可选的，通信装置1400可以为一种芯片/芯片系统，例如，北斗通信芯片。如图14所示，该通信装置1400可以包括收发单元1410和处理单元1420。

一种设计中，处理单元1420，可用于在原始数据中的零分组的尾部添加填充数据至第一指定长度，得到填充零分组；其中，零分组的数据长度为第二指定长度；其中，第一指定长度大于第二指定长度。

处理单元1420，还用于针对填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到加密零分。

处理单元1420，还用于截取加密零分组头部第二指定长度的数据，得到结果零分组。

收发单元1410，可用于向北斗网络设备200发送包括结果零分组的应用层报文。

可选的，收发单元1410，还可用于执行上述图13所示方法实施例中终端100执行的有关发送和接收的功能步骤。

可选的，处理单元1420，还可用于执行上述图13所示方法实施例中终端100执行的有关协议解析与封装以及运算确定的功能步骤。

应理解，该种设计中的通信装置1400可对应执行前述实施例中终端100执行的方法步骤，为了简洁，在此不再赘述。

在采用集成的单元的情况下，参见图15，图15是本申请实施例提供的通信装置1500的结构示意图。该通信装置1500可以为上述实施例中的北斗网络设备200。可选的，通信装置1500可以为北斗网络设备200中的具体网元，例如，北斗地面收发站22、北斗中心站23、北斗短报文融合通信平台24中的一个网元或多个网元的组合。如图15所示，该通信装置1500可以包括收发单元1510和处理单元1520。

一种设计中，收发单元1510，可用于接收终端100发送的应用层报文，应用层报文中包括结果零分组，结果零分组的数据长度为第二指定长度。

处理单元1520，可用于在结果零分组尾部添加填充数据，得到结果填充零分组；其中，结果填充零分组的数据长度为第一指定长度。

处理单元1520，还用于针对结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组。

处理单元1520，还用于截取解密零分组中头部的第二指定长度的数据，得到原始数据中的零分组。

可选的，收发单元1510，还可用于执行上述图10所示方法实施例中北斗网络设备200执行的有关发送和接收的功能步骤。

可选的，处理单元1520，还可用于执行上述图10所示方法实施例中北斗网络设备200执行的有关协议解析与封装以及运算确定的功能步骤。

应理解，该种设计中的通信装置1500可对应执行前述实施例中北斗网络设备200执行的方法步骤，为了简洁，在此不再赘述。

以上介绍了本申请实施例的终端100和北斗网络设备200，应理解，但凡具备上述图14所述的终端100的功能的任何形态的产品，但凡具备上述图15所述的北斗网络设备200的功能的任何形态的产品，都落入本申请实施例的保护范围。

作为一种可能的产品形态，本申请实施例所述的终端100，可以由一般性的总线体系结构来实现。

参见图16，图16是本申请实施例提供的通信装置1600的结构示意图。该通信装置1600可以是终端100，或其中的装置。如图16所示，该通信装置1600包括处理器1601和与所述处理器内部连接通信的收发器1602。其中，处理器1601是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是卫星通信的基带处理器或中央处理器。卫星通信的基带处理器可以用于对卫星通信协议以及卫星通信数据进行处理，中央处理器可以用于对通信装置(如，基带芯片，终端、终端芯片等)进行控制，执行计算机程序，处理计算机程序的数据。收发器1602可以称为收发单元、收发机、或收发电路等，用于实现收发功能。收发器1602可以包括接收器和发送器，接收器可以称为接收机或接收电路等，用于实现接收功能；发送器可以称为发送机或发送电路等，用于实现发送功能。可选的，通信装置1600还可以包括天线1603和/或射频单元(图未示意)。所述天线1603和/或射频单元可以位于所述通信装置1600内部，也可以与所述通信装置1600分离，即所述天线1603和/或射频单元可以是拉远或分布式部署的。

可选的，通信装置1600中可以包括一个或多个存储器1604，其上可以存有指令，该指令可为计算机程序，所述计算机程序可在通信装置1600上被运行，使得通信装置1600执行上述方法实施例中描述的方法。可选的，所述存储器1604中还可以存储有数据。通信装置1600和存储器1604可以单独设置，也可以集成在一起。

其中，处理器1601、收发器1602、以及存储器1604可以通过通信总线连接。

一种设计中，通信装置1600可以用于执行前述实施例中终端100的功能：处理器1601可以用于执行上述图14所示实施例中终端100执行的有关协议解析与封装以及运算确定的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程；收发器1602可以用于执行上述图14所示实施例中终端100执行的有关执行的有关发送和接收的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程。

在上述任一种设计中，处理器1601中可以包括用于实现接收和发送功能的收发器。例如该收发器可以是收发电路，或者是接口，或者是接口电路。用于实现接收和发送功能的收发电路、接口或接口电路可以是分开的，也可以集成在一起。上述收发电路、接口或接口电路可以用于代码/数据的读写，或者，上述收发电路、接口或接口电路可以用于信号的传输或传递。

在上述任一种设计中，处理器1601可以存有指令，该指令可为计算机程序，计算机程序在处理器1601上运行，可使得通信装置1600执行上述方法实施例中终端100执行的方法步骤。计算机程序可能固化在处理器1601中，该种情况下，处理器1601可能由硬件实现。

在一种实现方式中，通信装置1600可以包括电路，所述电路可以实现前述方法实施例中发送或接收或者通信的功能。本申请中描述的处理器和收发器可实现在集成电路(integrated circuit，IC)、模拟IC、射频集成电路RFIC、混合信号IC、专用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)、印刷电路板(printed circuitboard，PCB)、电子设备等上。该处理器和收发器也可以用各种IC工艺技术来制造，例如互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor，CMOS)、N型金属氧化物半导体(nMetal-oxide-semiconductor，NMOS)、P型金属氧化物半导体(positive channelmetal oxide semiconductor，PMOS)、双极结型晶体管(bipolar junction transistor，BJT)、双极CMOS(BiCMOS)、硅锗(SiGe)、砷化镓(GaAs)等。

本申请中描述的通信装置的范围并不限于此，而且通信装置的结构可以不受图16的限制。通信装置1600可以是独立的设备或者可以是较大设备的一部分。例如所述通信装置1600可以是：

(1)独立的集成电路IC，或芯片，或，芯片系统或子系统；

(2)具有一个或多个IC的集合，可选的，该IC集合也可以包括用于存储数据，计算机程序的存储部件；

(3)ASIC，例如调制解调器(Modem)；

(4)可嵌入在其他设备内的模块；

(5)接收机、终端、智能终端、蜂窝电话、无线设备、手持机、移动单元、车载设备、网络设备、云设备、人工智能设备等等；

(6)其他等等。

作为一种可能的产品形态，本申请实施例所述的北斗网络设备200中的任一网元(例如、北斗地面收发站22、北斗中心站23、北斗短报文融合通信平台24)，可以由一般性的总线体系结构来实现。

参见图17，图17是本申请实施例提供的通信装置1700的结构示意图。该通信装置1700可以是北斗网络设备200，或其中的装置。如图17所示，该通信装置1700包括处理器1701和与所述处理器内部连接通信的收发器1702。其中，处理器1701是通用处理器或者专用处理器等。例如可以是卫星通信的基带处理器或中央处理器。卫星通信的基带处理器可以用于对卫星通信协议以及卫星通信数据进行处理，中央处理器可以用于对通信装置(如，基带芯片等)进行控制，执行计算机程序，处理计算机程序的数据。收发器1702可以称为收发单元、收发机、或收发电路等，用于实现收发功能。收发器1702可以包括接收器和发送器，接收器可以称为接收机或接收电路等，用于实现接收功能；发送器可以称为发送机或发送电路等，用于实现发送功能。可选的，通信装置1700还可以包括天线1703和/或射频单元(图未示意)。所述天线1703和/或射频单元可以位于所述通信装置1700内部，也可以与所述通信装置1700分离，即所述天线1703和/或射频单元可以是拉远或分布式部署的。

可选的，通信装置1700中可以包括一个或多个存储器1704，其上可以存有指令，该指令可为计算机程序，所述计算机程序可在通信装置1700上被运行，使得通信装置1700执行上述方法实施例中描述的方法。可选的，所述存储器1704中还可以存储有数据。通信装置1700和存储器1704可以单独设置，也可以集成在一起。

其中，处理器1701、收发器1702、以及存储器1704可以通过通信总线连接。

一种设计中，通信装置1700可以用于执行前述实施例中北斗网络设备200的功能：处理器1701可以用于执行上述图15所示实施例中北斗网络设备200执行的有关协议解析与封装以及运算确定的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程；收发器1702可以用于执行上述图15所示实施例中北斗网络设备200执行的有关执行的有关发送和接收的功能步骤和/或用于本文所描述的技术的其它过程。

在上述任一种设计中，处理器1701中可以包括用于实现接收和发送功能的收发器。例如该收发器可以是收发电路，或者是接口，或者是接口电路。用于实现接收和发送功能的收发电路、接口或接口电路可以是分开的，也可以集成在一起。上述收发电路、接口或接口电路可以用于代码/数据的读写，或者，上述收发电路、接口或接口电路可以用于信号的传输或传递。

在上述任一种设计中，处理器1701可以存有指令，该指令可为计算机程序，计算机程序在处理器1701上运行，可使得通信装置1700执行上述方法实施例中终端100执行的方法步骤。计算机程序可能固化在处理器1701中，该种情况下，处理器1701可能由硬件实现。

本申请实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质中存储有计算机程序代码，当上述处理器执行该计算机程序代码时，电子设备执行前述任一实施例中的方法。

本申请实施例还提供一种计算机程序产品，当该计算机程序产品在计算机上运行时，使得计算机执行前述任一实施例中的方法。

本申请实施例还提供一种通信装置，该装置可以以芯片的产品形态存在，该装置的结构中包括处理器和接口电路，该处理器用于通过接收电路与其它装置通信，使得该装置执行前述任一实施例中的方法。

本申请实施例还提供一种北斗通信系统，包括终端100和北斗网络设备200，该终端100和北斗网络设备200可以执行前述任一实施例中的方法。

本申请全文介绍了北斗通信系统中短报文的通信功能，可以理解的是，其他卫星系统中也可能存在支持短报文的通信功能。因此，不限制在北斗通信系统中，若有其他卫星系统也支持短报文的通信功能，本申请中介绍的方法，也同样适用于其他卫星系统的通信。

结合本申请公开内容所描述的方法或者算法的步骤可以硬件的方式来实现，也可以是由处理器执行软件指令的方式来实现。软件指令可以由相应的软件模块组成，软件模块可以被存放于随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、闪存、可擦除可编程只读存储器(Erasable Programmable ROM，EPROM)、电可擦可编程只读存储器(ElectricallyEPROM，EEPROM)、寄存器、硬盘、移动硬盘、只读光盘(CD-ROM)或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。另外，该ASIC可以位于核心网接口设备中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于核心网接口设备中。

本领域技术人员应该可以意识到，在上述一个或多个示例中，本申请所描述的功能可以用硬件、软件、固件或它们的任意组合来实现。当使用软件实现时，可以将这些功能存储在计算机可读介质中或者作为计算机可读介质上的一个或多个指令或代码进行传输。计算机可读介质包括计算机可读存储介质和通信介质，其中通信介质包括便于从一个地方向另一个地方传送计算机程序的任何介质。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。

以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims

1.一种北斗通信系统中加密方法，应用于终端，其特征在于，包括：

所述终端在原始数据中的零分组的尾部添加填充数据至第一指定长度，得到填充零分组；其中，所述零分组的数据长度为第二指定长度；其中，所述第一指定长度大于所述第二指定长度；

所述终端针对所述填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到加密零分组；

所述终端截取所述加密零分组头部第二指定长度的数据，得到结果零分组；

所述终端发送应用层报文给北斗网络设备；其中，所述应用层报文包括所述结果零分组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述原始数据还包括i个子整分组，i为正整数；所述方法还包括：

所述终端基于所述i个子整分组得到加密整分组；其中，所述子整分组的数据长度为第一指定长度，所述应用层报文还包括所述加密整分组。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述终端基于所述i个子整分组得到加密整分组，具体包括：

所述终端基于所述i个子整分组中的第a个子整分组和所述第a个子整分组的整分组初始向量，得到所述第a个子整分组的整分组加密向量，a小于等于i；

所述终端针对所述第a个子整分组的整分组加密向量和加密密钥通过加密算法，确定出所述第a个子整分组的加密子整分组；其中，所述加密密钥为所述原始密钥中第一指定长度的数据段，所述加密密钥和所述第a个子整分组的整分组初始向量不同；

所述终端将所述i个子整分组的加密子整分组拼接在一起，得到所述加密整分组。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当a等于1时，所述第a个子整分组的整分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段；当a大于1时，所述第a个子整分组的整分组初始向量为第a-1个子整分组的加密子整分组，或者，所述第a个子整分组的整分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述应用层报文还包括报文头信息，所述报文头信息包括加密指示字段，所述加密指示字段用于指示所述终端生成所述应用层报文时使用的加密算法。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，在所述终端在原始数据中的零分组的尾部添加填充数据至所述第一指定长度之前，所述方法还包括：

所述终端基于所述原始数据的数据长度和所述第一指定长度确定出所述子整分组的数量为i；

所述终端将原始数据中起始位置开始的i个第一指定长度的数据段，划分为i个子整分组；

所述终端将所述原始数据中在所述i个子整分组之后的数据段，确定为所述零分组。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述基于填充后的零分组和零分组加密向量，得到加密零分组之前，所述方法还包括：

所述终端基于零分组初始向量和加密密钥通过加密算法，得到零分组加密向量；其中，所述零分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段；其中，所述加密密钥为所述原始密钥中第一指定长度的数据段，所述加密密钥和所述零分组初始向量不同。

8.根据权利要求3-6中任一项所述的方法，其特征在于，在所述基于填充后的零分组和零分组加密向量，得到加密零分组之前，所述方法还包括：

所述终端基于零分组初始向量和加密密钥通过加密算法，得到零分组加密向量；其中，所述零分组初始向量为所述第a个子整分组对应的加密子整分组；其中，所述加密密钥为所述原始密钥中第一指定长度的数据段。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，在所述终端针对所述填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到加密零分组之前，所述方法还包括：

所述终端从蜂窝网络获取原始密钥。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，所述第一指定长度为128比特。

11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述结果零分组的数据长度和所述零分组的数据长度相同。

12.一种北斗通信系统中加密方法，应用于北斗网络设备，其特征在于，包括：

所述北斗网络设备接收终端发送的应用层报文，所述应用层报文中包括结果零分组；其中，所述结果零分组的数据长度为第二指定长度；

所述北斗网络设备在所述结果零分组尾部添加填充数据，得到结果填充零分组；其中，所述结果填充零分组的数据长度为第一指定长度；

所述北斗网络设备针对所述结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组；

所述北斗网络设备截取所述解密零分组中头部的所述第二指定长度的数据，得到原始数据中的零分组。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述应用层报文还包括加密整分组；所述方法还包括：

所述北斗网络设备基于所述加密整分组得到所述原始数据中的i个子整分组；其中，所述子整分组的数据长度为第一指定长度；其中，i为正整数；

所述北斗网络设备拼接所述i个子整分组和所述零分组，得到所述原始数据。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，在所述北斗网络设备基于所述加密整分组得到所述原始数据中的i个子整分组之前，所述方法还包括：

所述北斗网络设备基于加密后数据的数据长度和所述第一指定长度确定出加密子整分组的数量为i；其中，所述加密后数据为拼接在一起的所述加密整分组和所述结果零分组；

所述北斗网络设备将所述加密后数据中起始位置开始的i个第一指定长度的数据段，划分为加密整分组；其中，所述加密整分组包括i个所述加密子整分组；

所述北斗网络设备将所述加密后数据中在所述i个加密子整分组之后的数据段，确定为所述结果零分组。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述北斗网络设备基于所述加密整分组得到所述原始数据中的i个子整分组，具体包括：

所述北斗网络设备基于所述i个加密子整分组中的第a个加密子整分组和加密密钥通过加密算法，确定出所述第a个加密子整分组的整分组加密向量，a小于等于i；其中，加密密钥为所述原始密钥中第一指定长度的数据段；

所述北斗网络设备基于所述第a个加密子整分组的整分组加密向量和所述第a个加密子整分组的整分组初始向量，得到所述第a个加密子整分组的子整分组，所述第a个加密子整分组的整分组初始向量和所述加密密钥不同。

16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：当a等于1时，所述第a个子整分组的整分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段；当a大于1时，所述第a个加密子整分组的整分组初始向量为第a-1个加密子整分组，或者，为原始密钥中第一指定长度的数据段。

17.根据权利要求11-16中任一项所述的方法，其特征在于，在所述北斗网络设备针对所述结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组之前，所述方法还包括：

所述应用层报文还包括报文头信息；所述报文头信息包括加密指示字段；所述北斗网络设备基于所述加密指示字段确定出所述终端生成所述应用层报文时使用的加密算法。

18.根据权利要求12-17中任一项所述的方法，其特征在于，在所述北斗网络设备针对所述结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组之前，所述方法还包括：

所述北斗网络设备基于零分组初始向量和加密密钥通过加密算法，得到所述零分组加密向量；其中，所述零分组初始向量为原始密钥中第一指定长度的数据段；其中，所述加密密钥为所述原始密钥中第一指定长度的数据段，所述零分组初始向量和所述加密密钥不同。

19.根据权利要求13-17中任一项所述的方法，其特征在于，在所述北斗网络设备针对所述结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组之前，所述方法还包括：

所述北斗网络设备基于零分组初始向量和加密密钥通过加密算法，得到所述零分组加密向量；其中，所述零分组初始向量为第a个加密子整分组；其中，所述加密密钥为所述原始密钥中第一指定长度的数据段。

20.根据权利要求12-19中任一项所述的方法，其特征在于，在所述北斗网络设备针对所述结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组之前，所述方法还包括：

所述北斗网络设备从蜂窝网络获取原始密钥。

21.一种北斗通信系统，其特征在于，包括：终端和北斗网络设备；其中，

所述终端，用于在原始数据中的零分组的尾部添加填充数据至第一指定长度，得到填充零分组；其中，所述零分组的数据长度为第二指定长度；其中，所述第一指定长度大于所述第二指定长度；

所述终端，还用于针对所述填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到加密零分组；

所述终端，还用于截取所述加密零分组头部第二指定长度的数据，得到结果零分组；

所述终端，还用于发送应用层报文给北斗网络设备；其中，所述应用层报文包括所述结果零分组；

所述北斗网络设备，用于接收所述应用层报文；

所述北斗网络设备，还用于在所述结果零分组尾部添加填充数据，得到结果填充零分组；其中，所述结果填充零分组的数据长度为所述第一指定长度；

所述北斗网络设备，还用于针对所述结果填充零分组和零分组加密向量执行按位异或操作，得到解密零分组；

所述北斗网络设备，还用于截取所述解密零分组中头部的所述第二指定长度的数据，得到原始数据中的零分组。

22.一种通信装置，其特征在于，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器和收发器；其中，所述收发器、所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器在执行所述计算机指令时，使得所述通信装置执行如权利要求1-11中任一项所述的方法。

23.根据权利要求18所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置为终端。

24.一种通信装置，其特征在于，包括一个或多个处理器、一个或多个存储器、收发器；其中，所述收发器、所述一个或多个存储器与所述一个或多个处理器耦合，所述一个或多个存储器用于存储计算机程序代码，所述计算机程序代码包括计算机指令，当一个或多个处理器在执行所述计算机指令时，使得所述通信装置执行如权利要求12-20中任一项所述的方法。

25.根据权利要求20所述的通信装置，其特征在于，所述通信装置为北斗网络设备。

26.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求1-11中任一项所述的方法。

27.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当所述指令在计算机上运行时，使得所述计算机执行如权利要求12-20中任一项所述的方法。

28.一种芯片或芯片系统，应用于终端，其特征在于，包括处理电路和接口电路，所述接口电路用于接收代码指令并传输至所述处理电路，所述处理电路用于运行所述代码指令以执行如权利要求1-11中任一项所述的方法。