CN2669488Y - 基于蓝牙gsm移动台进行话音和数据加密的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，即终端保密装置，包括蓝牙接口模块、加解密模块、话音压缩/解压缩模块、A/D、D/A模块、数据接口模块和控制模块，终端保密装置与蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道进行无线通信。本实用新型不仅无需对移动台进行改造，就可以利用GSM网络进行话音、数据的加密传输，提高了对移动台选择的灵活性；具有很强的通用性和通信的安全性。
Description
所属技术领域：
本实用新型涉及移动通信技术，特别是一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置。
背景技术：
GSM(Global System for Mobile Communication全球移动通信系统)是由欧洲电信标准协会(ETSI)制定的基于时分多址方式(TDMA)的蜂窝移动通信标准，可提供话音、数据、短消息及WAP上网等业务，在我国及欧洲率先得到应用，并获得了极大成功。目前我国GSM网络已覆盖全国绝大部分城镇，应用十分广泛。
移动台是GSM网络的用户终端设备，可分为手持式(手机)、便携式和车载式等，移动台通过GSM的基站子系统(BSS)接入GSM网络。在GSM网络中，移动台与基站(BS)间采用无线通信方式，通信的保密性较差。为了保证通信的信息安全，需要采用加密的方法对传输的信息进行加密保护。无线通信网络一般采用空中接口加密和端到端加密两种方式。空中接口加密对移动台与基站间无线信道上的信息加密保护，但信息在地面传输设备中不加密保护，容易被窃听。端到端加密对从发送端到接收端的整个链路上的信息进行加密保护，安全性较高。
GSM规范支持空中接口加密，但不支持端到端加密，以往对GSM网络话音和数据进行端到端加密的实现方法均需在移动台内增加专用保密模块，并需对移动台的结构和软件进行改造。随着集成电路工艺水平和手机用户需求的提高，手机的外型越来越小，不同型号手机的外型各不相同，内部控制方式也不同，使得在手机上增加保密模块的难度大大提高，而且保密模块的通用性也较差。
中国专利申请号为98108859.7的发明提出了一种新的通讯加密方法。该方法的主要内容是：主叫方终端利用网络发来的随机数生成加密密钥，该加密密钥通过呼叫建立消息发送到被叫方终端，使两端用户在通讯时可以使用相同的密钥对通话信息进行加/解密。中国专利申请号为99117599.9的发明公开了一种基于GSM数据业务、能适用于所有符合GSM规范的通讯系统的手机加密的方法。该方法的主要内容是：主叫方发起数据业务呼叫；任一方提供生成密钥所需的数据，并传递该数据；双方生成密钥，并存储在各自的存储器中；对语音信息进行加密处理、发射或/和对接收对方的信息进行解密处理并恢复为语音。该发明解决了中国专利申请号为98108859.7的手机加密方法中存在的由于网络运营商知悉密钥信息所导致的不安全问题。上述两项专利的共同特点是，均需在手机中增加专用保密模块，并需对手机的结构和软件进行改造。
蓝牙技术(Blue Tooth)是为了满足人们在个人操作空间的无线互联提出的，它采用跳频技术使处于个人操作空间的设备形成一个无线个人区域网络，真正实现设备之间的可移动的、自动的互联。蓝牙技术正发展成为个人区域网络或短距离无线网络的标准。已有很多GSM手机支持蓝牙话音和数据通信功能，采用蓝牙技术可实现GSM手机与手机外部的话筒、麦克风和数据终端间的无线连接。
发明内容：
本实用新型的发明目的是提供一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，使用这种装置，可以不对蓝牙GSM移动台进行改造，只需通过其与蓝牙GSM移动台相配合，即可达到对话音、数据通过GSM网络进行加密传输的目的。同时，在终端保密装置与蓝牙GSM移动台之间通过蓝牙信道传输的话音、数据均已加密处理，保证了通信的安全性。
本实用新型的具体技术方案如下：
一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，即终端保密装置，包括蓝牙接口模块、加解密模块、话音压缩/解压缩模块、A/D、D/A模块、数据接口模块和控制模块，其特征在于：与蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道进行无线通信的独立的终端保密装置中的A/D、D/A模块分别与话音压缩/解压缩模块和控制模块连接，加解密模块与话音压缩/解压缩模块、蓝牙接口模块、数据接口模块和控制模块分别连接。
本实用新型还包括有键盘模块、显示模块和电源模块，键盘模块和显示模块分别与电源模块连接。
本实用新型所述的各自独立的终端保密装置中的加解密模块的对话音、数据加解密所采用的密码算法和密钥相同。
本实用新型所述的A/D、D/A模块采用集A/D、D/A转换和话音编解码功能于一体的单片集成电路实现，以减小印制板尺寸，缩小终端保密装置5的整机体积。A/D、D/A模块在发送端完成通过麦克风3拾取的模拟话音信号的A/D转换和话音编码功能，在接收端完成话音解码和D/A转换功能，将还原出的模拟话音信号送给耳机4。
本实用新型所述的数据接口模块采用TTL电平和RS232电平转换集成电路实现。数据接口模块在发送端完成数据终端2至终端保密装置5内部加解密模块的信号电平转换(从RS232电平到TTL电平)；在接收端完成终端保密装置5内部加解密模块至数据终端2的信号电平转换(从TTL电平到RS232电平)。
本实用新型所述的话音压缩/解压缩模块采用专用的低速率声码器实现。话音压缩/解压缩模块在发送端对模拟话音信号进行编码和压缩处理，压缩后的话音信号速率与GSM数据信道速率相适配；在接收端对解密输出的明文低速率话音信号进行解压缩和解码处理，并将还原出的模拟话音信号送给耳机4。
本实用新型所述的加解密模块在发送端对话音压缩/解压缩模块输出的压缩话音信号进行加密处理，对数据接口模块接收的数据信号进行加密处理，并将加密话音、数据信号送至蓝牙接口模块进行发射；在接收端对蓝牙接口模块接收的加密话音和数据信号进行解密处理，将明文话音信号送入话音压缩/解压缩模块进行话音解压缩和解码，还原出模拟话音信号；将明文数据信号经数据接口模块送至数据终端。
本实用新型所述的蓝牙接口模块采用通用的符合蓝牙规范的蓝牙模块实现。蓝牙接口模块在发送端将加解密模块输出的加密话音和数据信号进行调制和发射，由蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道接收；在接收端接收由接收端的蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道发送的加密话音和数据信号，并送至加解密模块进行解密处理。
本实用新型所述的电源模块为终端保密装置5的各模块提供工作电源。终端保密装置采用电池供电，并采用DC/DC变换集成电路，完成从电池电压到各模块工作电压的变换。
本实用新型所述的控制模块由中央处理器(CPU)及外围电路组成，负责协调、控制各模块的工作时序，如：数据的成帧和分帧、加解密控制、话音压缩/解压缩控制、蓝牙接口控制、状态信息显示和键盘按键检测等。
本实用新型所述的键盘模块除了具有接收用户信息输入和功能选择功能外，还可人工输入短消息。键盘模块由键盘和键盘编码芯片组成，键盘编解码芯片负责完成按键的编解码，键盘具有0-9、*和#共12个按键，按键功能为复用方式，可完成0-9、*、#和26个英文字母的输入。
本实用新型所述的显示模块显示终端保密装置的当前工作状态，也可显示短消息。显示模块由液晶显示器及外围电路组成，接收控制模块传送的各类显示信息，其显示方式受控制模块的控制。
本实用新型负责完成通信业务的加解密，所述的蓝牙GSM移动台完成加密业务的透明传输。
本实用新型所述采用基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置来进行加密的方法步骤如下：
A.在蓝牙GSM移动台外增加独立的本实用新型终端保密装置，包括主叫方和被叫方的终端保密装置在内与蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道进行无线通信，两者无连接；
B.在主叫方，话音、数据经主叫方的本实用新型终端保密装置加密后生成加密信息，通过蓝牙数据信道发送给蓝牙GSM移动台，蓝牙GSM移动台利用GSM的数据信道，将加密信息通过GSM网络传输至被叫方的蓝牙GSM移动台；
C.被叫方的蓝牙GSM移动台将接收到的加密信息通过蓝牙数据信道发送至被叫方的终端保密装置，并由被叫方的终端保密设备解密后还原为话音、数据；
D.终端保密装置与蓝牙GSM移动台通过蓝牙的数据信道进行通信；
E.终端保密装置与蓝牙GSM移动台间传输的话音、数据均已加密。
采用上述方法及本实用新型装置后，不仅无需对传输设备如蓝牙GSM移动台进行改造，就可以利用GSM网络进行话音、数据的加密传输，大大提高了对传输设备选择的灵活性；而且终端保密装置也只需采用统一的软硬件平台，无需针对不同型号的蓝牙GSM移动台设计不同的终端保密装置，具有很强的通用性，大大降低了研制和生产的费用；同时，在终端保密装置与蓝牙GSM移动台之间通过蓝牙信道传输的话音、数据均已加密处理，保证了通信的安全性，具有很强的市场推广价值，并能够产生极大的经济效益。
附图及图面说明：
图1是加密传输过程示意图
图2是终端保密装置组成框图
蓝牙信道1，数据终端2，麦克风3，耳机4，终端保密装置5。
具体实施方式：
实施例1
一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，即终端保密装置，包括蓝牙接口模块、加解密模块、话音压缩/解压缩模块、A/D、D/A模块、数据接口模块和控制模块，其特征在于：与蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道进行无线通信的独立的终端保密装置中的A/D、D/A模块分别与话音压缩/解压缩模块和控制模块连接，加解密模块与话音压缩/解压缩模块、蓝牙接口模块、数据接口模块和控制模块分别连接。
本实用新型还包括有键盘模块、显示模块和电源模块，键盘模块和显示模块分别与电源模块连接。
本实用新型所述的各自独立的终端保密装置中的加解密模块的对话音、数据加解密所采用的密码算法和密钥相同。
本实用新型所述的A/D、D/A模块采用集A/D、D/A转换和话音编解码功能于一体的单片集成电路实现，以减小印制板尺寸，缩小终端保密装置5的整机体积。A/D、D/A模块在发送端完成通过麦克风3拾取的模拟话音信号的A/D转换和话音编码功能，在接收端完成话音解码和D/A转换功能，将还原出的模拟话音信号送给耳机4。
本实用新型所述的数据接口模块采用TTL电平和RS232电平转换集成电路实现。数据接口模块在发送端完成数据终端2至终端保密装置5内部加解密模块的信号电平转换(从RS232电平到TTL电平)；在接收端完成终端保密装置5内部加解密模块至数据终端2的信号电平转换(从TTL电平到RS232电平)。
本实用新型所述的话音压缩/解压缩模块采用专用的低速率声码器实现。话音压缩/解压缩模块在发送端对模拟话音信号进行编码和压缩处理，压缩后的话音信号速率与GSM数据信道速率相适配；在接收端对解密输出的明文低速率话音信号进行解压缩和解码处理，并将还原出的模拟话音信号送给耳机4。
本实用新型所述的加解密模块在发送端对话音压缩/解压缩模块输出的压缩话音信号进行加密处理，对数据接口模块接收的数据信号进行加密处理，并将加密话音、数据信号送至蓝牙接口模块发射出去；在接收端对蓝牙接口模块接收的加密话音和数据信号进行解密处理，将明文话音信号送入话音压缩/解压缩模块进行话音解压缩和解码，还原出模拟话音信号；将明文数据信号经数据接口模块送至数据终端。
本实用新型所述的蓝牙接口模块采用通用的符合蓝牙规范的蓝牙模块实现。蓝牙接口模块在发送端将加解密模块输出的加密话音和数据信号进行调制和发射，由蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道接收；在接收端接收由接收端的蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道发送的加密话音和数据信号，并送至加解密模块进行解密处理。
本实用新型所述的电源模块为终端保密装置5的各模块提供工作电源。终端保密装置采用电池供电，并采用DC/DC变换集成电路，完成从电池电压到各模块工作电压的变换。
本实用新型所述的控制模块由中央处理器(CPU)及外围电路组成，负责协调、控制各模块的工作时序，如：数据的成帧和分帧、加解密控制、话音压缩/解压缩控制、蓝牙接口控制、状态信息显示和键盘按键检测等。
本实用新型所述的键盘模块除了具有接收用户信息输入和功能选择功能外，还可人工输入短消息。键盘模块由键盘和键盘编码芯片组成，键盘编解码芯片负责完成按键的编解码，键盘具有0-9、*和#共12个按键，按键功能为复用方式，可完成0-9、*、#和26个英文字母的输入。
本实用新型所述的显示模块显示终端保密装置的当前工作状态，也可显示短消息。显示模块由液晶显示器及外围电路组成，接收控制模块传送的各类显示信息，其显示方式受控制模块的控制。
本实用新型负责完成通信业务的加解密，所述的蓝牙GSM移动台完成加密业务的透明传输。
实施例2
本实用新型所述采用基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置来进行加密的方法步骤如下：
A.在主叫方和被叫方分别设置有与传输设备进行通讯配套的终端保密装置，终端保密装置包括主叫方的终端保密装置和被叫方的终端保密装置；
B.在主叫方，话音或/和数据经终端保密装置加密后生成加密信息，通过蓝牙数据信道发送给主叫方的蓝牙GSM移动台，再由其通过GSM的数据信道，将加密信息通过GSM网络传输至被叫方的蓝牙GSM移动台；
C.被叫方的蓝牙GSM移动台将接收到的加密信息通过蓝牙数据信道发送至被叫方的终端保密装置，并由被叫方的终端保密设备解密后还原为话音或/和数据
D、主、被叫方的终端保密装置与主、被叫方的蓝牙GSM移动台通过蓝牙的数据信道进行通信。
实施例3
结合图1和图2进行话音、数据加密过程的具体描述，具体过程包括以下步骤：
A.为需要进行加密传输的每个蓝牙GSM移动台增加一个独立的终端保密设备5，终端保密装置5与蓝牙GSM移动台通过蓝牙接口进行无线通信，两者无连接；
B.在主叫方，话音经主叫方的终端保密装置5的麦克风3拾取后进行A/D转换，送入话音压缩/解压缩模块进行压缩处理后，再送入加解密模块生成加密后的话音，通过主叫方的终端保密设备5的蓝牙接口，通过蓝牙数据信道发送给蓝牙GSM移动台，蓝牙GSM移动台将加密后的话音通过GSM的数据信道，经GSM网络传输至被叫方；在主叫方，数据从数据终端2经主叫方的终端保密装置5的数据接口模块送入加解密模块生成加密后的数据，通过主叫方的终端保密设备5的蓝牙接口发送给蓝牙GSM移动台，蓝牙GSM移动台利用GSM的数据信道，将加密后的数据通过GSM网络传输至被叫方；
C.在被叫方，蓝牙GSM移动台将通过GSM网络接收到的加密后的话音、数据通过蓝牙数据信道发送至该蓝牙GSM移动台配备的终端保密设备5，终端保密设备5通过蓝牙接口进行接收，然后送入加解密模块进行解压缩，最后经D/A转换后还原为话音；
D.各终端保密设备5的加解密模块所采用的对话音、数据加密的密码算法和密钥均相同；
E.终端保密设备5与蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道进行通信。
本实用新型的绝大部分技术对本领域的技术人员来说都是熟知的和易于实现的技术，根据功能和需要，可进行变化，如：不使用数据加密业务，而将终端保密装置5的数据接口模块删除；不使用话音加密业务，而将终端保密装置5的数据接口模块删除；不使用话音加密业务，而将终端保密装置5的A/D、D/A模块和话音压缩/解压缩模块删除；将耳机4替换为扬声器；将麦克风3和耳机4一同或将其一置于终端保密设备5内部等。
此外，本实用新型不仅适用于使用蓝牙GSM移动台作为通信的传输设备，对于其它具有蓝牙接口的传输设备同样适用。
Claims (9)
1、一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，即终端保密装置，包括蓝牙接口模块、加解密模块、话音压缩/解压缩模块、A/D、D/A模块、数据接口模块和控制模块，其特征在于：与蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道进行无线通信的独立的终端保密装置中的A/D、D/A模块分别与话音压缩/解压缩模块和控制模块连接，加解密模块与话音压缩/解压缩模块、蓝牙接口模块、数据接口模块和控制模块分别连接。
2、根据权利要求1所述的一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，其特征在于：还包括有键盘模块、显示模块和电源模块，键盘模块和显示模块分别与电源模块连接。
3、根据权利要求1或2所述的一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，其特征在于：所述的各自独立的终端保密装置中的加解密模块中的对话音、数据加解密所采用的密码算法和密钥相同。
4、根据权利要求1或2所述的一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，其特征在于：所述的A/D、D/A模块采用集A/D、D/A转换和话音编码功能于一体的单片集成电路。
5、根据权利要求1或2所述的一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，其特征在于：所述的数据接口模块采用TTL电平和RS232电平转换集成电路实现，数据接口模块在发送端完成数据终端至终端保密装置内部加解密模块的信号电平转换；在接收端完成终端保密装置内部加解密模块至数据终端的信号电平转换。
6、根据权利要求1或2所述的一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，其特征在于：所述的话音压缩/解压缩模块采用专用的低速率声码器实现，话音压缩/解压缩模块在发送端对模拟话音信号进行编码和压缩处理，压缩后的话音信号速率与GSM数据信道速率相适配；在接收端对解密输出的明文低速率话音信号进行解压缩和解码处理，并将还原出的模拟话音信号送给耳机。
7、根据权利要求1或2所述的一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，其特征在于：所述的加解密模块在发送端对话音压缩/解压缩模块输出的压缩话音信号进行加密处理，对数据接口模块接收的数据信号进行加密处理，并将加密话音、数据信号送至蓝牙接口模块进行发射；在接收端对蓝牙接口模块接收的加密话音和数据信号进行解密处理，将明文话音信号送入话音压缩/解压缩模块进行话音解压缩和解码，还原出模拟话音信号；将明文数据信号经数据接口模块送至数据终端。
8、根据权利要求1或2所述的一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，其特征在于：所述的蓝牙接口模块采用通用的符合蓝牙规范的蓝牙模块实现，在发送端将加解密模块输出的加密话音和数据信号进行调制和发射，由蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道接收；在接收端接收由接收端的蓝牙GSM移动台通过蓝牙数据信道发送的加密话音和数据信号，并送至加解密模块进行解密处理。
9、根据权利要求1或2所述的一种基于蓝牙GSM移动台进行话音和数据加密的装置，其特征在于：所述的为各模块提供工作电源的电源模块采用DC/DC变换集成电路，完成从电池电压到各模块工作电压的变换。
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| CNU2004200325927U CN2669488Y (zh) | 2004-01-17 | 2004-01-17 | 基于蓝牙gsm移动台进行话音和数据加密的装置 |
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Cited By (1)
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| CN100367701C (zh) * | 2005-05-16 | 2008-02-06 | 航天科工信息技术研究院 | 实现移动通信设备数据安全传输的装置和方法 |
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2004
- 2004-01-17 CN CNU2004200325927U patent/CN2669488Y/zh not_active Expired - Lifetime
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