JP2005197786A - Encryption cellular phone system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an encryption cellular phone system which is excellent in appearance confidentiality, can flexibly cope with a model change of a cellular phone, and in addition, is excellent in reliability. <P>SOLUTION: A cellular phone terminal in a figure is composed of a commercially available cellular phone 9 and a secret device positioned as a post-stage connection terminal of the cellular phone 9. The secret device is composed of a portable type secret device body 1 physically separated from the cellular phone 9, and a cellular phone set wired connection unit 2 directly connected to a receptacle 91 as the post-stage interface of the cellular phone 9. The body 1 communicates with the unit 2 by feeble radio. Since the body 1 exhibits an external appearance similar to that of a commercially available cellular phone, a third person recognizes it as the commercially available cellular phone. The cellular phone 9 with the unit 2 is put into a pocket or a bag of a caller. The caller makes a call by a microphone and a speaker of the body 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、携帯電話機のマイクで集音した音声を秘話装置で暗号化することにより、秘密通話を可能にする携帯暗号電話方式に関し、特に市販の携帯電話機の後位接続端末として位置づけられる携帯型の秘話装置を備え、その秘話装置が該市販携帯電話機から物理的分離している携帯暗号電話方式に関する。   TECHNICAL FIELD The present invention relates to a mobile encryption telephone system that enables a secret call by encrypting sound collected by a microphone of a mobile phone using a secret talk device, and in particular, a portable type positioned as a rear connection terminal of a commercially available mobile phone. This is related to a mobile cryptographic telephone system in which the secret talk device is physically separated from the commercial mobile phone.

図14は、従来の一般的は携帯電話方式を説明する模式図である。本図に示すように、音声信号を暗号化することなく、生(平文)のまま送信するときは、信号伝送路の各所で盗聴される可能性がある。そこで、音声信号を暗号化し、盗聴されたとしても他人に理解される虞のない暗号として送信する秘密通話方式が既に実用化されている。秘密通話方式は、携帯電話端末に秘話装置を備え、秘話装置により音声の暗号化および復号化をするこのにより実現される。   FIG. 14 is a schematic diagram for explaining a conventional general cellular phone system. As shown in this figure, when an audio signal is transmitted as raw (plaintext) without being encrypted, it may be wiretapped at various points on the signal transmission path. Therefore, a secret call system that encrypts an audio signal and transmits it as an encryption that cannot be understood by others even if it is wiretapped has already been put into practical use. The secret call system is realized by providing a secret telephone device in a mobile phone terminal and encrypting and decrypting voice by the secret telephone device.

インターネットのホームページMainichi INTERACTIVE モバイル(URL: http://www.mainichi.co.jp/digital/mobile/archive/200311/20/2.html)のバックナンバー2003-11-20には、従来の1つの携帯暗号電話方式に関し、次のような記事を掲載された。   Back number 2003-11-20 of Internet homepage Mainichi INTERACTIVE Mobile (URL: http://www.mainichi.co.jp/digital/mobile/archive/200311/20/2.html) The following article was published on the mobile cryptographic telephone system.

■独メーカー、“盗聴不可能”な携帯電話発売
ドイツの携帯電話メーカーGSMKがこのほど、通話を暗号化して"絶対に"盗聴できないという携帯電話を発売した。同種の携帯電話間か、専用ソフトウエアをインストールしたパソコンとの間で通話でき、第三者が内容を知ることは不可能という。企業トップや法律家、ジャーナリストなど重要な情報を扱うユーザーに向けて売り込んでいる。
■ German manufacturer launches mobile phone that cannot be tapped
German mobile phone maker GSMK has recently released a mobile phone that can't be sniffed by encrypting the call. Calls can be made between mobile phones of the same type or with a personal computer with dedicated software installed, making it impossible for third parties to know the contents. It sells to users who handle important information, such as company tops, lawyers, and journalists.

「クリプトフォン」と名付けており、同名の子会社を通じて販売する。最初の製品「GSMKクリプトフォン100」はマイクロソフトの携帯電話向けOS「ポケットPC 2002」を採用したGSM方式の携帯電話がベース。音声を即座に暗号化して、受信側で復号化することで盗聴を完全にシャットアウトするという。TCP/IP通信にも対応し、パソコンとも会話できる。パソコン用ソフトはウェブサイトからダウンロード提供している。   It is named “Cryptophone” and is sold through a subsidiary of the same name. The first product, GSMK Cryptophone 100, is based on a GSM mobile phone using Microsoft's Pocket PC 2002 OS for mobile phones. By instantly encrypting the voice and decrypting it on the receiving side, the eavesdropping is completely shut out. It also supports TCP / IP communication and can talk with a personal computer. PC software is available for download from the website.

同社は音声暗号化ソフトのソースコードを公開しており、ユーザーが自らセキュリティーをチェックすることも可能としている。価格は2台ワンセットで3499ユーロ(約45万5000円)、1台では1899ユーロ(約24万7000円)と高価。今後、組み込みLinux(リナックス)やシンビアン、パームOSプラットフォームの製品化も検討している。   The company has released the source code of voice encryption software, allowing users to check their own security. The price is 3499 euros (about 455,000 yen) for one set, and 1899 euros (about 247,000 yen) for one set. In the future, we are considering commercializing embedded Linux, Symbian, and Palm OS platforms.

暗号化機能を備えた携帯電話を開発しているメーカーは他にいくつかあるが、GSMKによると、クリプトフォンは捜査機関などにも盗聴できないようにしてあるという。これに対してセキュリティーの専門家からは犯罪に利用される懸念があるとの指摘も出ている。
[GSMKクリプトフォン100]
http://www.cryptophone.de/html/products_en.html[非特許文献1]
[クリプトフォン]
http://www.cryptophone.de/
Several other manufacturers are developing mobile phones with encryption capabilities, but according to GSMK, cryptophones have been designed to prevent eavesdropping on investigators. On the other hand, security experts have pointed out that there are concerns about crimes.
[GSMK Cryptophone 100]
http://www.cryptophone.de/html/products_en.html [Non Patent Literature 1]
[Cryptophone]
http://www.cryptophone.de/

Mainichi INTERACTIVE モバイルの記事は以上の如くである。前記[GSMKクリプトフォン100]のホームページにおける同製品の解説から、本携帯暗号電話方式の暗号方式は次のように要約できる。
(1)4096 ビットDH(Diffie-Hellman)鍵交換方式で暗号鍵を交換する。
(2)SHA256という認証子をつけて、改竄防止機能を提供する。
(3)音声メッセージはAES暗号かTwofish暗号で暗号化する。
(4)連続暗号通話時間は3時間15分、平分通話時間3時間30分である。
Mainichi INTERACTIVE The mobile article is as above. From the description of the product on the [GSMK Cryptophone 100] homepage, the encryption method of the mobile phone system can be summarized as follows.
(1) Exchange encryption keys using a 4096-bit DH (Diffie-Hellman) key exchange method.
(2) Provide an anti-tampering function by attaching an authenticator called SHA256.
(3) Voice messages are encrypted with AES encryption or Twofish encryption.
(4) The continuous cryptographic call time is 3 hours and 15 minutes, and the flat call time is 3 hours and 30 minutes.

GSMKクリプトフォン100で使用される上記(2)の機能は、新しい方式ではなく、VPN(仮想専用網)の基本である。音声メッセージは、AES暗号かTwofish暗号で暗号化するが、AESは米国政府が推奨する次世代暗号であり、Twofishは欧州で広く使われている暗号であり、いずれも公知の暗号化方式である。   The function (2) used in the GSMK cryptophone 100 is not a new method but a basic VPN (virtual private network). Voice messages are encrypted with AES encryption or Twofish encryption. AES is the next generation encryption recommended by the US government, and Twofish is a widely used encryption in Europe, both of which are known encryption methods. .

従来の別の携帯暗号電話装置として、インターネットのホームページ(URL:http://www.cellular.co.za/phones/siemens/archive/siemens_topsec_703_secure.htm[非特許文献2])には、Siemens TopSec 703 Secure GSM Phoneなる名称の携帯暗号電話機が掲載されている。   As another conventional mobile cryptographic telephone device, the Internet homepage (URL: http://www.cellular.co.za/phones/siemens/archive/siemens_topsec_703_secure.htm [Non Patent Literature 2]) includes Siemens TopSec 703 There is a mobile encryption phone called Secure GSM Phone.

上記GSMKクリプトフォン100及びSiemens TopSec 703 Secure GSM Phoneは、送信側の携帯電話機において音声を暗号化し、受信側の携帯電話機において音声を暗号化する方式であり、携帯電話機の内部に秘話装置(暗号化・復号化装置)を備える。   The above-mentioned GSMK cryptophone 100 and Siemens TopSec 703 Secure GSM Phone encrypt the voice in the mobile phone on the transmitting side and encrypt the voice in the mobile phone on the receiving side. A decoding device).

また、特開平11−112492[特許文献1]には、暗号化復元装置システムなる発明の名称で、受信者のみが自分の固有鍵で暗号を復元できるようにする公開鍵暗号化復元の方法が開示されている。特許文献1においても、前記の2つの従来の携帯暗号電話方式と同じく、秘話装置は携帯電話機の内部に搭載されることを前提に説明がなされている。   Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-112492 [Patent Document 1] is a name of the invention of an encryption / decompression apparatus system, and there is a public key encryption / restoration method that allows only a receiver to restore a cipher with its own unique key. It is disclosed. Also in Patent Document 1, as in the two conventional mobile cryptographic telephone systems, the explanation is made on the assumption that the secret talk device is mounted inside the mobile phone.

特開平11−112492JP-A-11-112492 http://www.cryptophone.de/html/products_en.htmlhttp://www.cryptophone.de/html/products_en.html http://www.cellular.co.za/phones/siemens/archive/siemens_topsec_703_secure.htmhttp://www.cellular.co.za/phones/siemens/archive/siemens_topsec_703_secure.htm

以上に説明した従来の携帯暗号電話方式では、秘話装置は携帯電話機に内蔵される。ところが、秘話装置を携帯電話機に内蔵する方式では、携帯電話機が更新されると、その都度に秘話装置も一体的に更新する必要がある。例えば、加入する通信会社を変更するとき、通信会社の通信規格が相違するならば、携帯電話機を変更する必要がある。通信規格には、例えばPDC,CDMA,PHS等がある。PDCは、日本独自のデジタル携帯電話の規格として、NTTドコモとJフォン(現ボーダフォン)が採用している。CDMAは、AUグループが採用している規格で、多数の国や地域に使用されている。PHSは、簡易版携帯電話規格として、日本だけでなく海外でも使用されている。また、携帯電話機の技術進歩は急速であり、現に更新の頻度は相当に高い。そこで、秘話装置を携帯電話機に内蔵する方式には、携帯電話機の選択に融通性を欠くという欠点がある。   In the conventional portable encryption telephone system described above, the secret talk device is built in the mobile phone. However, in the system in which the secret device is built in the mobile phone, it is necessary to update the secret device integrally whenever the mobile phone is updated. For example, when changing the communication company to join, if the communication standard of the communication company is different, it is necessary to change the mobile phone. Examples of communication standards include PDC, CDMA, PHS, and the like. PDC is adopted by NTT DoCoMo and J Phone (currently Vodafone) as Japan's original digital cellular phone standard. CDMA is a standard adopted by the AU group and is used in many countries and regions. PHS is used not only in Japan but also overseas as a simplified mobile phone standard. In addition, the technological progress of mobile phones is rapid, and the frequency of updates is actually quite high. Therefore, the method of incorporating the secret talk device in the mobile phone has a drawback that the selection of the mobile phone lacks flexibility.

そこで、秘話装置を携帯電話機と分離する方式が考えられる。このように、秘話装置を携帯電話機と分離した方式の携帯電話端末の構成例を図13に示す。本図(A)は、市販携帯電話機9の後位インターフェースであるレセプタクルに直接に秘話装置101をした構成である。本図(B)は、市販携帯電話機9の後位インターフェースであるレセプタクルにプラグ7を接続し、プラグ7をケーブル35で秘話装置101に接続した構成である。本図(C)は、秘話装置100にテンキー(key)とスイッチでなるキーパネル部100a、マイク100b及びスピーカ100cを備え、秘話装置100自体で、ハンドセット102なしで、通話を可能にした構成を示す。図13の各構成では、秘話装置は、市販携帯電話機9の後位接続端末としての位置にあり、市販携帯電話機9の後位インターフェースであるレセプタクルに有線で接続されている。   Therefore, a method of separating the secret talk device from the mobile phone can be considered. FIG. 13 shows a configuration example of a mobile phone terminal in which the secret talk device is separated from the mobile phone in this way. FIG. 2A shows a configuration in which the secret talk device 101 is directly connected to a receptacle which is a rear interface of the commercial mobile phone 9. FIG. 2B shows a configuration in which the plug 7 is connected to a receptacle which is a rear interface of the commercially available mobile phone 9, and the plug 7 is connected to the secret talk device 101 with a cable 35. This figure (C) has a configuration in which the secret talk device 100 is provided with a key panel unit 100a composed of a numeric keypad and a switch, a microphone 100b, and a speaker 100c, and the secret talk device 100 itself can make a call without the handset 102. Show. In each configuration of FIG. 13, the secret talk device is in a position as a rear connection terminal of the commercial mobile phone 9, and is connected to a receptacle which is a rear interface of the commercial mobile phone 9 by wire.

図13の携帯暗号電話方式では、秘話装置を携帯電話機に内臓する方式に比べ、携帯電話機の機種変更には柔軟に対応でき、レセプタクルの変更あるときは、そのレセプタクルに接続されるプラグ及びケーブルを変更すれば足りる。しかしながら図13(A)及び(B)の携帯暗号電話方式では、いずれも秘話装置101及びハンドセット102が携帯電話機9の外にあることを他人から見られるから、通常の通話ではない特殊な通話をしていることを他人に知られてしまい、秘密通話の外見秘匿性に欠ける。   The mobile cryptographic telephone system of FIG. 13 can flexibly cope with the mobile phone model change as compared with the system in which the secret device is built in the mobile phone. When there is a change in the receptacle, the plug and cable connected to the receptacle are connected. It is enough to change it. However, in the mobile cryptographic telephone system shown in FIGS. 13A and 13B, since it is possible for other people to see that the secret device 101 and the handset 102 are outside the mobile phone 9, a special call that is not a normal call can be made. It is known to others that it is doing, and lacks the confidentiality of the appearance of the secret call.

図13(C)の携帯暗号電話方式では、秘話装置100の外観は携帯電話機と同様であるが、ケーブル37が秘話装置100から伸びていることを他人から見られるから、通常の通話ではない特殊な通話をしていることを他人に知られてしまい、やはり秘密通話の外見秘匿性に欠ける。   In the mobile cryptographic telephone system of FIG. 13 (C), the appearance of the secret talk device 100 is the same as that of the portable phone, but since other people can see that the cable 37 extends from the secret talk device 100, it is not a special call that is not a normal call. The other person knows that he / she is making a call, and still lacks the confidentiality of the secret call.

また、図13(B)及び(C)の携帯暗号電話方式では、携帯電話機9と秘話装置101又は100がケーブル35又は37で接続されている。携帯電話機と後位接続端末とを接続するケーブルの芯数は、PDCでは16本、CDMAでは18本、PHSでは規格により12本−16本である。このように、芯数が相当に多いので、ケーブル35又は37並びにコレクタは折り曲げや外力に対して脆弱であり、携帯機においては各種の外力が加わる機会が多いので、図13(B)及び(C)の携帯暗号電話方式は信頼性に欠ける。   13B and 13C, the mobile phone 9 and the secret talk device 101 or 100 are connected by a cable 35 or 37. The number of cores of the cable connecting the mobile phone and the rear connection terminal is 16 for PDC, 18 for CDMA, and 12-16 according to the standard for PHS. As described above, since the number of cores is considerably large, the cable 35 or 37 and the collector are vulnerable to bending and external force, and there are many opportunities to apply various external forces in the portable device. The mobile cryptographic telephone system of C) lacks reliability.

そこで、本発明の目的は、外見秘匿性に優れ、携帯電話機の機種変更に柔軟に対応でき、しかも信頼性に優れる携帯暗号電話方式を提供することにある。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a mobile cryptographic telephone system that has excellent appearance confidentiality, can flexibly cope with a model change of a mobile phone, and is excellent in reliability.

本発明は、前述の課題を解決するために、次の手段を提供する。   The present invention provides the following means in order to solve the aforementioned problems.

(1)携帯電話端末に暗号化・復号化手段を備え、該携帯電話端末により暗号化されたデジタル音声信号の交信をする携帯暗号電話方式において、
前記携帯電話端末は、市販携帯電話機と、この市販携帯電話機の後位接続端末として位置づけられる秘話装置とでなり、
前記秘話装置は、前記携帯電話機から物理的に分離された携帯型の第1の装置と、該携帯電話端末に直接に又はケーブルを介して有線で接続される第2の装置とを備えてなり、
前記第1の装置は、前記テンキー、マイクロフォン及びスピーカを備えるともに、外観において市販携帯電話機に類似し、前記暗号化・復号化手段を備え、
前記第1及び第2の装置は、微弱な電界強度の電波で交信を行い、前記暗号化・復号化手段の出力を前記市販携帯電話機に入力し、また該市販携帯電話機の後位接続端末向け出力を該暗号化・復号化手段へ入力する
ことを特徴とする携帯暗号電話方式。
(1) In a mobile cryptographic telephone system in which an encryption / decryption means is provided in a mobile phone terminal and a digital audio signal encrypted by the mobile phone terminal is communicated,
The mobile phone terminal is composed of a commercial mobile phone and a secret talking device positioned as a rear connection terminal of the commercial mobile phone,
The secret talk device includes a portable first device physically separated from the mobile phone, and a second device connected to the mobile phone terminal directly or via a cable in a wired manner. ,
The first device includes the numeric keypad, microphone, and speaker, is similar in appearance to a commercially available mobile phone, and includes the encryption / decryption means.
The first device and the second device communicate with a radio wave having a weak electric field strength, input the output of the encryption / decryption means to the commercial mobile phone, and for a later connection terminal of the commercial mobile phone A portable cryptographic telephone system, wherein an output is input to the encryption / decryption means.

(2)テンキー、マイクロフォン及びスピーカを備えるともに、外観において市販携帯電話機に類似する第1の装置と、市販携帯電話機の後位インターフェースに直接に又はケーブルを介して有線で接続される第2の装置とを備え、
前記第1及び第2の装置は互いに微弱な電界強度の電波で互いに送受信をする第1及び第2の送受信手段をそれぞれ備え、
前記第1の装置は、前記マイクロフォンの出力の音声信号にデジタル化及び暗号化の処理を施すことにより、暗号化音声データを生成し、該暗号化音声データを前記第1の送受信手段で送信するとともに、前記第2の送受信手段から送信された暗号化音声データに復号およびアナログ化の処理を施し、アナログ音声信号を生成し、前記スピーカに該アナログ音声信号を入力し、
前記第2の装置は、前記後位インターフェースから出力される暗号化音声データを前記第2の送受信手段へ供給し、該第2の送受信手段から出力される暗号化音声データを該後位インターフェースへ供給する
ことを特徴とする携帯暗号電話方式。
(2) A first device that includes a numeric keypad, a microphone, and a speaker and that is similar in appearance to a commercially available mobile phone, and a second device that is connected to a rear interface of the commercially available mobile phone directly or via a cable in a wired manner And
The first and second devices respectively include first and second transmission / reception means for transmitting and receiving each other with radio waves having weak electric field strengths.
The first device generates encrypted voice data by performing digitization and encryption processing on a voice signal output from the microphone, and transmits the encrypted voice data by the first transmission / reception means. And performing decryption and analog processing on the encrypted audio data transmitted from the second transmitting / receiving means, generating an analog audio signal, and inputting the analog audio signal to the speaker;
The second device supplies the encrypted voice data output from the rear interface to the second transmission / reception means, and the encrypted voice data output from the second transmission / reception means to the rear interface. A mobile cryptographic telephone system characterized by supply.

上記の構成によれば、外見秘匿性に優れ、携帯電話機の機種変更に柔軟に対応でき、しかも信頼性に優れる携帯暗号電話方式を提供することが可能となる。   According to the above configuration, it is possible to provide a mobile cryptographic telephone system that has excellent appearance confidentiality, can flexibly cope with a model change of a mobile phone, and is excellent in reliability.

次に、本発明の携帯暗号電話方式について説明する。図1は本発明の実施の形態の構成を示す図である。図2は、図1の実施の形態(A)およびその実施の形態の変形例(B)を示す外観図である。図3は、図1の実施の形態の有用性を説明する図である。図4は、微弱無線局の許容電界強度を、周波数に応じて示す図である。図5は、図1の実施の形態における秘話装置本体と携帯電話機有線接続部との微弱無線交信路をケーブルに変える構成の不利を説明する図である。図6は、携帯電話による3つのサービスを概念的に説明する図である。図7は、図1の実施の形態における音声データの暗号化・復号化処理を説明する図である。図8は、図1の実施の形態におけるフレームの生成方法を説明する図である。図9は、図1の実施の形態における音声データの再符号化の仕組を説明する図である。図10は、図1の実施の形態における暗号器の2つの使用態様を説明する図である。図11は、図1の実施の形態におけるフレームの解体方法を説明する図である。図12は、図1の実施の形態における秘話通信の安全性を説明する図である。   Next, the portable encryption telephone system of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external view showing the embodiment (A) of FIG. 1 and a modification (B) of the embodiment. FIG. 3 is a diagram for explaining the usefulness of the embodiment of FIG. FIG. 4 is a diagram showing the allowable electric field strength of the weak radio station according to the frequency. FIG. 5 is a diagram for explaining a disadvantage of the configuration in which the weak wireless communication path between the secret device main body and the mobile phone wired connection unit in the embodiment of FIG. 1 is changed to a cable. FIG. 6 is a diagram for conceptually explaining three services by a mobile phone. FIG. 7 is a diagram for explaining audio data encryption / decryption processing in the embodiment of FIG. FIG. 8 is a diagram for explaining a frame generation method in the embodiment of FIG. FIG. 9 is a diagram for explaining a mechanism for re-encoding audio data in the embodiment of FIG. FIG. 10 is a diagram for explaining two usage modes of the encryptor in the embodiment of FIG. FIG. 11 is a diagram for explaining a frame disassembling method in the embodiment of FIG. FIG. 12 is a diagram for explaining the safety of secret communication in the embodiment of FIG.

本発明の携帯暗号電話方式は、携帯電話端末に暗号化・復号化手段を備え、該携帯電話端末により暗号化されたデジタル音声信号の交信をする。図1に示す本発明の一実施の形態では、携帯電話端末は、市販携帯電話機9と、この市販携帯電話機9の後位接続端末として位置づけられる秘話装置とでなる。秘話装置は、市販携帯電話機9から物理的に分離された携帯型の秘話装置本体1と、該市販携帯電話機9の後位インターフェースとしてのレセプタクル91に直接に接続される携帯電話機有線接続部2とを備えてなる。携帯電話機有線接続部2は、片端にプラグ24を備え、そのプラグ24で市販携帯電話機9のレセプタクル91に接続される。   The mobile cryptographic telephone system of the present invention includes an encryption / decryption means in a mobile phone terminal, and communicates a digital audio signal encrypted by the mobile phone terminal. In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, the mobile phone terminal includes a commercially available mobile phone 9 and a secret communication device positioned as a rear connection terminal of the commercially available mobile phone 9. The secret talk device includes a portable secret talk device main body 1 physically separated from the commercial mobile phone 9, and a mobile phone wired connection unit 2 directly connected to a receptacle 91 as a rear interface of the commercial mobile phone 9. It is equipped with. The mobile phone wired connection unit 2 includes a plug 24 at one end, and is connected to the receptacle 91 of the commercially available mobile phone 9 with the plug 24.

秘話装置本体1は、テンキー(key)及びその他のスイッチでなるキイ・スイッチ部31、マイクロフォン32及びスピーカ33を備えるともに、外観において一般的な市販携帯電話機に類似し、暗号送受信部10を備える。暗号送受信部10は、暗号化・復号化手段及び送受信部でなる。暗号化・復号化手段は、ADPCM11、圧縮部12、フレーム生成・暗号化部13、シリアル通信インターフェース14、フレーム解体・復号化部16および伸張部17でなる。また、送受信部は、微弱無線発受信モジュール15でなる。キイ・スイッチ部31、マイクロフォン32及びスピーカ33はADPCM11に接続されている。ADPCM11は、マイクロフォン32の出力のアナログ音声信号をデジタル音声信号に変換し、そのデジタル音声信号を圧縮部12へ供給する。また、ADPCM11は、伸張部17の出力のデジタル音声信号をアナログ音声信号に変換し、アナログ音声信号をスピーカ33へ入力する。   The secret device main body 1 includes a key switch unit 31 including a keypad and other switches, a microphone 32, and a speaker 33, and is similar in appearance to a general mobile phone, and includes an encryption transmission / reception unit 10. The encryption transmission / reception unit 10 includes encryption / decryption means and a transmission / reception unit. The encryption / decryption means includes an ADPCM 11, a compression unit 12, a frame generation / encryption unit 13, a serial communication interface 14, a frame disassembly / decryption unit 16, and an expansion unit 17. The transmission / reception unit is a weak wireless transmission / reception module 15. The key switch unit 31, the microphone 32, and the speaker 33 are connected to the ADPCM 11. The ADPCM 11 converts the analog audio signal output from the microphone 32 into a digital audio signal, and supplies the digital audio signal to the compression unit 12. The ADPCM 11 converts the digital audio signal output from the expansion unit 17 into an analog audio signal and inputs the analog audio signal to the speaker 33.

ADPCM11、圧縮部12及び伸張部17としては、例えばVoicePump社製 VP110やDigital Voice Systems, Inc製のAMBE-1000などが知られており、http://www.voicepump.com、http://www.dvsinc.com/products/a1000.htm又はhttp://www.dvsinc.com/products.htmにその仕様が示されている。微弱無線発受信モジュール14としても各種市販製品を使用でき、例えば海外メーカーではhttp://www.rfm.com/products/vwire.htm等に各種の製品が示してあり、日本国内メーカーもhttp://www.itec-corp.co.jp/products/index.html等に各種の製品を開示している。シリアル通信インターフェース14は多数市販されている汎用品で構成できる。フレーム生成・暗号化部13およびフレーム解体・復号化部16は、マイクロプロセッサ及びRAM,コンパクトフラッシュ(登録商標)でなるメモリ並びに、これらハードウエアに搭載されるプログラムでなり、図7乃至図11を参照し、作動を後に詳述する。   As the ADPCM 11, the compression unit 12, and the decompression unit 17, for example, VP110 manufactured by VoicePump and AMBE-1000 manufactured by Digital Voice Systems, Inc. are known, such as http://www.voicepump.com, http: // www The specifications are shown at .dvsinc.com / products / a1000.htm or http://www.dvsinc.com/products.htm. Various commercially available products can also be used as the weak wireless transmitter / receiver module 14. For example, overseas manufacturers show various products at http://www.rfm.com/products/vwire.htm, and Japanese manufacturers also have http: // Various products are disclosed on www.itec-corp.co.jp/products/index.html. The serial communication interface 14 can be composed of many general-purpose products that are commercially available. The frame generation / encryption unit 13 and the frame disassembly / decryption unit 16 are a microprocessor, a RAM, a memory composed of CompactFlash (registered trademark), and a program mounted on these hardware. The operation will be described in detail later.

携帯電話機有線接続部2は、微弱無線発受信モジュール21、携帯電話モデム23及びプラグ24を備えてなる。微弱無線発受信モジュール21としては、微弱無線発受信モジュール15と同一のものを用いることができる。携帯電話モデム23としては、例えば沖電気製 ML-7070シリーズ(ML-7070-01など)を使用でき、http://www.oki.com/jp/Home/JIS/New/OKI-News/2001/01/z2k89.htmlにその仕様が開示されている。   The cellular phone wired connection unit 2 includes a weak wireless transmission / reception module 21, a cellular phone modem 23, and a plug 24. As the weak wireless transmission / reception module 21, the same module as the weak wireless transmission / reception module 15 can be used. As the cellular phone modem 23, for example, ML-7070 series (ML-7070-01, etc.) manufactured by Oki Electric Co., Ltd. can be used. Http://www.oki.com/jp/Home/JIS/New/OKI-News/2001 The specification is disclosed in /01/z2k89.html.

図2(A)は、図1の実施の形態の外観を示し、図2(B)は携帯電話機有線接続部2をケーブル20及びプラグ8を介して市販携帯電話機9のレセプタクルに接続した携帯電話端末の外観を示す。図2(B)の携帯電話端末は、図2(A)を変形した構成である。もっとも、図2(B)の構成は、携帯電話機有線接続部2が有線で市販携帯電話機9のレセプタクルに接続されている点では図2(A)の方式と同じである。   2A shows the appearance of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 2B shows a mobile phone in which the mobile phone wired connection portion 2 is connected to the receptacle of the commercial mobile phone 9 through the cable 20 and the plug 8. Shows the appearance of the terminal. The mobile phone terminal of FIG. 2B has a configuration obtained by modifying FIG. However, the configuration of FIG. 2B is the same as the configuration of FIG. 2A in that the mobile phone wired connection unit 2 is connected to the receptacle of the commercial mobile phone 9 by wire.

図3は、図1の実施の形態の有用性を概念的に説明している。この実施の形態では、秘話装置本体1は、無線で携帯電話機有線接続部2を介して市販携帯電話機9に接続され、しかも一般的な市販携帯電話機と同じ外観を呈しているから、携帯電話機有線接続部2付きの市販携帯電話機9をポケットやカバンに収納しておけば、周囲の人は秘話装置本体1を市販携帯電話機と認識する。そこで、周囲の人は、秘話装置本体1による電話が、音声信号を暗号化した秘密電話であることに気づかず、ひいては秘話装置本体1による通話者は怪しまれない。   FIG. 3 conceptually illustrates the usefulness of the embodiment of FIG. In this embodiment, the secret talk device main body 1 is wirelessly connected to the commercial mobile phone 9 via the mobile phone wired connection unit 2 and has the same appearance as a general commercial mobile phone. If the commercially available mobile phone 9 with the connection part 2 is stored in a pocket or a bag, the surrounding people recognize the secret device body 1 as a commercially available mobile phone. Therefore, the surrounding people do not realize that the phone call by the secret device main body 1 is a secret phone obtained by encrypting the voice signal, and thus the caller by the secret talk device main body 1 is not suspicious.

図4は、免許を要しない無線局として電波法施行規則第6条第1号に規定される微弱電波の電界強度を周波数範囲毎に示す表(A)およびグラフ(B)である。この電界強度は、無線設備から3メートルの距離における値である。図1の実施の形態では、本図に示される範囲、即ち免許を要しない範囲、の電界強度の無線電波で秘話装置本体1と携帯電話機有線接続部2との間の交信を行う。携帯電話機有線接続部2付きの市販携帯電話機9は、通話者(秘話装置本体1を保持する者)のポケットや手持ちのカバンに収納される。したがって、秘話装置本体1と携帯電話機有線接続部2との間の距離は通常は数メートル以内であり、図4に示す範囲内の電界強度の電波で秘話装置本体1と携帯電話機有線接続部2との通信は十分である。もっとも、秘話装置本体1と携帯電話機有線接続部2との通信に用いる微弱電波の電界強度は、法律などの規定により許容される大きさの範囲で任意に選択すればよく、むやみに大きい値が好ましいわけでもない。要は、秘話装置本体1と携帯電話機有線接続部2との距離を想定し、両者の更新が可能な値であって、合法的な値に電界強度は選択される。   FIG. 4 is a table (A) and a graph (B) showing the electric field strength of weak radio waves defined in Article 6 No. 1 of the Radio Law Enforcement Regulations as radio stations that do not require a license for each frequency range. This electric field strength is a value at a distance of 3 meters from the radio equipment. In the embodiment of FIG. 1, communication between the secret talk device main body 1 and the mobile phone wired connection unit 2 is performed with radio waves having electric field strength in the range shown in the figure, that is, a range that does not require a license. The commercially available mobile phone 9 with the mobile phone wired connection unit 2 is stored in a pocket of a caller (person who holds the secret device main body 1) or a hand bag. Therefore, the distance between the secret device main body 1 and the cellular phone wired connection unit 2 is usually within a few meters, and the secret talk device main body 1 and the cellular phone wired connection unit 2 with radio waves having an electric field strength within the range shown in FIG. Communication with is sufficient. However, the electric field strength of the weak radio wave used for communication between the secret talk device main body 1 and the cellular phone wired connection unit 2 may be arbitrarily selected within the range of the size allowed by the law and the like, and the value is inevitably large. Nor is it preferable. In short, assuming the distance between the secret device main body 1 and the mobile phone wired connection unit 2, the electric field strength is selected as a legal value that can be updated.

図5は、秘話装置本体1と携帯電話機有線接続部2との通信路を、無線から有線に変更し、その有線を18芯のケーブル6で実現した場合を概念的に示す図である。図13を参照して前に説明したとおり、携帯電話機と後位接続端末とを接続するケーブルの芯数は、PDCでは16本、CDMAでは18本、PHSでは12本−16本であるから、秘話装置本体1と携帯電話機有線接続部2とを有線のケーブル6で接続するならば、そのケーブル6の所要芯数は、やはりPDCでは16本、CDMAでは18本、PHSでは12本−16本である。両携帯機をケーブルで接続する構成の欠点は、図13(B)を参照し説明したとおりである。図1の本発明の実施の形態は、秘話装置本体1と携帯電話機有線接続部2との通信路を微弱無線で構成したから、秘話装置本体1を簡便に動かすことができ、携帯機としての利便性に優れるとともに、ケーブルとプラグとの間、或いはプラグとレセプタクルとの間の接触不良などの故障の虞がなく、信頼性に優れている。   FIG. 5 is a diagram conceptually showing a case where the communication path between the secret talk device main body 1 and the mobile phone wired connection unit 2 is changed from wireless to wired, and the wired is realized by an 18-core cable 6. As described above with reference to FIG. 13, the number of cores of the cable connecting the mobile phone and the rear connection terminal is 16 for PDC, 18 for CDMA, and 12-16 for PHS. If the main unit 1 and the mobile phone wired connection unit 2 are connected by a wired cable 6, the required number of cores of the cable 6 is still 16 for PDC, 18 for CDMA, and 12-16 for PHS. It is. The disadvantage of the configuration in which both portable devices are connected by a cable is as described with reference to FIG. In the embodiment of the present invention shown in FIG. 1, since the communication path between the secret talk device main body 1 and the mobile phone wired connection unit 2 is configured with weak radio, the secret talk device main body 1 can be moved easily, In addition to excellent convenience, there is no risk of failure such as poor contact between the cable and the plug or between the plug and the receptacle, and the reliability is excellent.

図6は、デジタル式の携帯電話方式における3つの通信サービスを概念的に示す。本図(A),(B)及び(C)に示すとおり、3つの通信サービスとは、音声サービス、デジタルデータ通信サービス及びパケット通信サービスであり、各携帯電話会社は、少なくともこれら3つのサービスを提供している。普段の通話は音声サービスを利用して行われ、メールの送受信やインターネットのアクセスはパケット通信サービス(例えば、I-mode)を利用して行われる。デジタルデータ通信サービスを利用するときは、携帯電話機9の後位インターフェースとしてのレセプタクル91にケーブル93経由で後位接続端末90を接続してなる携帯電話端末を構成し、この携帯電話端末により通信が行われる(図6(B)では、レセプタクル91に接続されるプラグの図示が省略されている。)。デジタルデータ通信サービスにおいては、後位接続端末90の出力データは、相手側の同様な構成の携帯電話端末における後位接続端末宛に送信され、その相手側の後位接続端末から送信されるデータは後位接続端末90に受信される。図6(B)には、後位接続端末90としてコンピュータ104aを設けた市販携帯電話機9aと、後位接続端末90としてコンピュータ104bを設けた市販携帯電話機9bとの交信をする構成が例示してある。   FIG. 6 conceptually shows three communication services in the digital cellular phone system. As shown in FIGS. (A), (B), and (C), the three communication services are a voice service, a digital data communication service, and a packet communication service, and each mobile phone company provides at least these three services. providing. A normal call is performed using a voice service, and mail transmission / reception and Internet access are performed using a packet communication service (for example, I-mode). When using the digital data communication service, a mobile phone terminal is configured in which a rear connection terminal 90 is connected to a receptacle 91 as a rear interface of the mobile phone 9 via a cable 93, and communication is performed by this mobile phone terminal. (In FIG. 6B, illustration of the plug connected to the receptacle 91 is omitted). In the digital data communication service, the output data of the rear connection terminal 90 is transmitted to the rear connection terminal in the mobile phone terminal having the same configuration on the other party and transmitted from the rear connection terminal on the other party. Is received by the rear connection terminal 90. FIG. 6B illustrates a configuration in which a commercially available mobile phone 9a provided with a computer 104a as the rear connection terminal 90 and a commercially available mobile phone 9b provided with the computer 104b as the rear connection terminal 90 are illustrated. is there.

図1の実施の形態で行う秘密電話(秘話通信)は、図6(B)のデジタルデータ通信サービスで行う。音声の通信のために、図6(A)の音声サービスではなく、本図(B)のデジタルデータ通信サービスを使用することで、次のような利点が生じる。   The secret telephone (secret communication) performed in the embodiment of FIG. 1 is performed by the digital data communication service of FIG. By using the digital data communication service of FIG. 6B instead of the voice service of FIG. 6A for voice communication, the following advantages arise.

(1)携帯電話機から物理的に分離した携帯型の秘話装置(図1における秘話装置本体1)をその携帯電話機の後位接続端末として設けることができ、ひいては携帯電話機のハードウエア及びソフトウエアに依存しない携帯暗号電話端末が実現できる。
(2)高度なデジタル音声圧縮技術を導入できるので、小型化が容易となり、携帯型の暗号電話端末の実現が容易になる。
(3)携帯電話機から物理的に分離した携帯型の秘話装置(図1における秘話装置本体1)を紛失した場合などに、他人が正規の所有者になりすまし、その秘話装置を悪用する虞があるが、その秘話装置に対応する携帯電話機の固有の番号をその秘話装置のパスワードに予め設定しておくことにより、該秘話装置はその固有番号の携帯電話機以外の携帯電話機とは交信できないようにできるので、前期悪用を予防できる。
(4)インターネットなどのコンピュータネットワーク分野の発達した暗号技術を導入し易くなる。
(5)鍵交換方式Diffie-Hellman 、公開鍵方式RSA等の導入が容易である。
(1) A portable secret device (the secret device main body 1 in FIG. 1) physically separated from the mobile phone can be provided as a rear connection terminal of the mobile phone, and as a result, the hardware and software of the mobile phone. An independent mobile phone terminal can be realized.
(2) Since advanced digital audio compression technology can be introduced, miniaturization is facilitated, and the implementation of a portable cryptographic telephone terminal is facilitated.
(3) When the portable secret device (the secret device main body 1 in FIG. 1) physically separated from the cellular phone is lost, there is a possibility that another person impersonates the legitimate owner and misuses the secret device. However, by setting the unique number of the mobile phone corresponding to the secret device in the password of the secret device in advance, the secret device can be prevented from communicating with a mobile phone other than the mobile phone having the unique number. So you can prevent abuse in the previous term.
(4) It becomes easy to introduce advanced encryption technology in the computer network field such as the Internet.
(5) Key exchange scheme Diffie-Hellman, public key scheme RSA, etc. can be easily introduced.

次に図7乃至図11を参照し、図1の実施の形態におけるフレーム生成・暗号化部13及びフレーム解体・復号化部16におけるフレームの生成、暗号化、復号化およびフレームの解体につき説明する。フレームの生成、暗号化、復号化およびフレームの解体というデータ処理は、フレーム生成・暗号化部13及びフレーム解体・復号化部16のマイクロプロセッサ上で動作するコンピュータプログラムにより行われる。   Next, frame generation, encryption, decryption, and frame disassembly in the frame generation / encryption unit 13 and frame disassembly / decryption unit 16 in the embodiment of FIG. 1 will be described with reference to FIGS. . Data processing such as frame generation, encryption, decryption, and frame disassembly is performed by a computer program that operates on the microprocessor of the frame generation / encryption unit 13 and the frame disassembly / decryption unit 16.

図7は、フレーム生成・暗号化部13及びフレーム解体・復号化部16における音声データの暗号化および復号化の概念を示す図である。同図(A)は圧縮部12から受ける1フレームが25バイトで、1秒間34フレームの平文のデータストリームを模式的に例示し、同図(B)は送信側のフレーム生成・暗号化部13における暗号化処理を模式的に示し、同図(C)は受信側のフレーム解体・復号化部16における復号化処理を模式的に示す。暗号器50は、図10に示す共通鍵暗号器である。フレーム生成・暗号化部13は、平文の音声データを圧縮部12から受け、この平文の音声データに再符号化処理を施し、再符号音声データを生成し、23バイトの再符号音声データの前後に1バイトの区切子及び1バイトの認証子を付加し、25バイトの平文のフレームを生成し、各平文フレームにおける23バイトの再符号音声データに暗号化処理を施し、暗号化されたフレーム(暗号フレーム)を生成し、暗号化フレームでなるデータストリームをシリアル通信インターフェース14へ出力する。   FIG. 7 is a diagram illustrating the concept of encryption and decryption of audio data in the frame generation / encryption unit 13 and the frame disassembly / decryption unit 16. FIG. 6A schematically illustrates a plaintext data stream of 25 bytes per frame received from the compression unit 12 and 34 frames per second, and FIG. 5B illustrates a frame generation / encryption unit 13 on the transmission side. (C) schematically shows the decryption process in the frame disassembly / decryption unit 16 on the receiving side. The encryption device 50 is a common key encryption device shown in FIG. The frame generation / encryption unit 13 receives plaintext audio data from the compression unit 12, performs re-encoding processing on the plaintext audio data, generates re-encoded audio data, and generates 23-byte re-encoded audio data. A 1-byte delimiter and a 1-byte authenticator are added to generate a 25-byte plaintext frame, and the 23-byte re-encoded audio data in each plaintext frame is encrypted, and the encrypted frame ( (Encryption frame) is generated, and a data stream including the encryption frame is output to the serial communication interface 14.

図8は、フレーム生成・暗号化部13におけるフレーム生成の処理を示す。1つのフレームは1バイトのフレーム区切子、23バイトの再符号音声データ、1バイトの認証子で構成される。図8(A)の23バイトの再符号音声データは、圧縮部12から得た音声データを図9に示す方法により処理して生成したデータである。図8(B)示すように、この23バイトの再符号音声データの先頭に1バイトのフレーム区切子を付加する。フレーム区切子(単に「区切子」と略記することもある)では、図9に示すようにバイトの先頭ビットが必ず“1”である。他方、再符号音声データにおける各バイトの先頭ビットは必ず“0”である。そこで、先頭ビットの値が“1”のバイトを区切子と認識し、フレームの切り分けが可能となる。認証子は、23バイトの再符号音声データを図10(C)の方法で暗号器50に入力することにより、暗号器50から出力される1バイトのデータであり、23バイトの再符号音声データの末尾に付加される。かくして、図8(B)に示す25バイトの平文フレームが構成される。この25バイトの平文フレームにおける23バイトの再符号音声データは、図10(B)の方法により暗号器50に入力され、暗号再符号音声データに変換され、かくして図8(C)に示す25バイトの暗号フレームが構成される。   FIG. 8 shows frame generation processing in the frame generation / encryption unit 13. One frame is composed of a 1-byte frame delimiter, 23-byte re-encoded audio data, and a 1-byte authenticator. The 23-byte re-encoded audio data in FIG. 8A is data generated by processing the audio data obtained from the compression unit 12 by the method shown in FIG. As shown in FIG. 8B, a 1-byte frame delimiter is added to the head of the 23-byte re-encoded audio data. In the frame delimiter (which may be simply abbreviated as “delimiter”), the first bit of the byte is always “1” as shown in FIG. On the other hand, the first bit of each byte in the re-encoded audio data is always “0”. Therefore, a byte whose first bit value is “1” is recognized as a delimiter, and frames can be divided. The authenticator is 1-byte data output from the encryptor 50 when 23-byte re-encoded audio data is input to the encryptor 50 by the method of FIG. 10C, and the 23-byte re-encoded audio data. Appended to the end of Thus, the 25-byte plaintext frame shown in FIG. The 23-byte re-encoded audio data in the 25-byte plain text frame is input to the encryptor 50 by the method shown in FIG. 10B, converted into encrypted re-encoded audio data, and thus 25 bytes shown in FIG. 8C. Encryption frames are constructed.

図9は、再符号化の仕組みを説明する図である。再符号化の目的は、音声データのコード空間を再分配し、区切子との衝突を回避することにある。図9(A)に示す変換前の音声データのデータストリームは、圧縮部12から得られた音声データであり、これを7ビット単位で切り分け、各々の7ビットの先頭に “0”を加えて8ビット(1バイト)にして新しいデータストリームを生成する。変換後の音声データ(再符号音声データ)のデータストリームを示す。新しいデータストリームのすべてのバイトの先頭ビットは、“0”となり、“1”はあり得ない。つまり、全ての符号化音声データの各バイトは、以上の処理によって、0〜127の値に集合する。そこで、新しいデータストリームに先頭ビットが“1”になっているバイト(文字列等)を挿入すれば、挿入されたバイト(文字列等)は128〜255であるので、区切子として機能する。図9(C)は、同図(B)のデータストリームに1バイトの区切子“11111111”を挿入したデータストリームを示す。   FIG. 9 is a diagram for explaining a re-encoding mechanism. The purpose of re-encoding is to redistribute the code space of the audio data and avoid collisions with delimiters. The data stream of the audio data before conversion shown in FIG. 9 (A) is the audio data obtained from the compression unit 12 and is divided into 7-bit units, and “0” is added to the head of each 7-bit. A new data stream is generated with 8 bits (1 byte). The data stream of the audio | voice data (recoded audio | voice data) after conversion is shown. The first bit of all bytes of the new data stream is “0”, and “1” is not possible. That is, each byte of all the encoded audio data is gathered to a value of 0 to 127 by the above processing. Therefore, if a byte (character string or the like) having a leading bit of “1” is inserted into a new data stream, the inserted bytes (character string or the like) are 128 to 255, and thus function as a delimiter. FIG. 9C shows a data stream in which a 1-byte delimiter “11111111” is inserted into the data stream of FIG.

図10は、フレーム生成・暗号化部13及びフレーム解体・復号化部16に内蔵されている共通鍵暗号器50の使用方法を説明する図である。共通鍵は暗号鍵とも称される。この共通鍵暗号器50(単に「暗号器」と略記することもある)は、図10(A)に示すように、暗号器50は平文(Plain Data)及び暗号鍵(key)を入力とし、暗号データ(Encryption Data)を出力する。この暗号器50は、入力するデータの選択により、同図(B)及び(C)のように使用できる。図10(C)における「1バイト固定データ」はフレーム生成・暗号化部13予め記憶されている固定の1バイトのデータであり、1つの秘話通信システム全体で同じデータである。図10(C)の方法により、1つの再符号音声データに対しては、その再符号音声データに対応した唯一の1バイトの認証子が生成される。   FIG. 10 is a diagram for explaining how to use the common key encryptor 50 built in the frame generation / encryption unit 13 and the frame disassembly / decryption unit 16. The common key is also called an encryption key. As shown in FIG. 10A, the common key encryptor 50 (which may be simply abbreviated as “encryptor”) has the plaintext (Plain Data) and the encryption key (key) as inputs. Outputs encryption data. The encryptor 50 can be used as shown in FIGS. 5B and 5C by selecting input data. “1 byte fixed data” in FIG. 10C is fixed 1 byte data stored in advance in the frame generation / encryption unit 13 and is the same data in one secret communication system as a whole. With the method shown in FIG. 10C, for one re-encoded audio data, only one 1-byte authenticator corresponding to the re-encoded audio data is generated.

図11は、図1のフレーム解体・復号化部16で行われるフレーム解体の方法を示す。フレーム解体・復号化部16は、区切子で各フレームの先頭を認識し、フレームを切り出し、フレームにおける暗号再符号音声データを復号する。フレーム解体・復号化部16は、復号された再符号音声データを図10(C)の方法で認証子を生成し、受信された認証子と比較する。認証が一致する場合は、正しく受信されたと判断し、逆再符号(8ビット→7ビット)音声処理を実施し、伸張器17へ逆再符号音声データを出力し、更にADPCM11でアナログに変換し、アナログ音声信号をスピーカ33へ送り、発声させる。認証子が一致しない場合は、通信路の伝送誤り若しくは改竄があったと判断し、当該フレームは破棄し、直前のフレームを使用して発声させる。   FIG. 11 shows a frame disassembly method performed by the frame disassembly / decoding unit 16 in FIG. The frame disassembly / decoding unit 16 recognizes the head of each frame with a delimiter, cuts out the frame, and decodes the encrypted re-encoded audio data in the frame. The frame disassembly / decoding unit 16 generates an authenticator for the decoded re-encoded audio data by the method of FIG. 10C and compares it with the received authenticator. If the authentications match, it is determined that the data has been correctly received, reverse-recoded (8 bits → 7 bits) speech processing is performed, reverse-recoded speech data is output to the decompressor 17, and further converted to analog by the ADPCM11. Then, an analog audio signal is sent to the speaker 33 and uttered. If the authenticators do not match, it is determined that there has been a transmission error or tampering with the communication path, the frame is discarded, and the immediately preceding frame is used for speech.

図12は、図1の実施の形態における秘話通信の安全性を概念的に示している。1つの秘話通信システム全体のどこでも、音声データは暗号化されているので、例え通信が傍受されたとしても、傍受されたデータは雑音としてしか聞こえないから、音声データが解読されることはない。   FIG. 12 conceptually shows the security of secret communication in the embodiment of FIG. Since voice data is encrypted everywhere in one secret communication system, even if communication is intercepted, since the intercepted data can only be heard as noise, the voice data is not decrypted.

本発明の実施の形態の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of embodiment of this invention. 図1の実施の形態(A)およびその実施の形態の変形例(B)を示す外観図である。It is an external view which shows embodiment (A) of FIG. 1 and the modification (B) of the embodiment. 図1の実施の形態の有用性を説明する図である。It is a figure explaining the usefulness of embodiment of FIG. 微弱無線局の許容電界強度を、周波数に応じて示す図である。It is a figure which shows the allowable electric field strength of a weak radio station according to a frequency. 図1の実施の形態における秘話装置本体と携帯電話機有線接続部との微弱無線交信路をケーブルに変える構成の不利を説明する図である。It is a figure explaining the disadvantage of the structure which changes the weak radio | wireless communication path of the secret talk apparatus main body and mobile telephone wired connection part in embodiment of FIG. 1 into a cable. 携帯電話による3つのサービスを概念的に説明する図である。It is a figure which illustrates notionally three services by a mobile telephone. 図1の実施の形態における音声データの暗号化・復号化処理を説明する図である。It is a figure explaining the encryption / decryption process of the audio | voice data in embodiment of FIG. 図1の実施の形態におけるフレームの生成方法を説明する図である。It is a figure explaining the production | generation method of the flame | frame in embodiment of FIG. 図1の実施の形態における音声データの再符号化の仕組を説明する図である。It is a figure explaining the mechanism of the re-encoding of the audio | voice data in embodiment of FIG. 図1の実施の形態における暗号器の2つの使用態様を説明する図である。It is a figure explaining two usage modes of the encryption device in embodiment of FIG. 図1の実施の形態におけるフレームの解体方法を説明する図である。It is a figure explaining the dismantling method of the frame in embodiment of FIG. 図1の実施の形態における秘話通信の安全性を説明する図である。It is a figure explaining the safety | security of the secret communication in embodiment of FIG. 市販携帯電話機とは別に秘話装置を設け、市販携帯電話機と秘話装置とを有線で接続する構成の例を示す外観図である。It is an external view which shows the example of a structure which provides a secrecy apparatus separately from a commercially available mobile telephone, and connects a commercially available mobile telephone and a secret talk device by wire. 暗号化しない音声信号で交信する携帯電話方式における通信の秘密の保持困難性を説明する図である。It is a figure explaining the confidential maintenance difficulty of communication in the mobile telephone system which communicates by the audio | voice signal which is not encrypted.

符号の説明Explanation of symbols

1 秘話装置本体
2 携帯電話機有線接続部
6 ケーブル
7,8 プラグ
9,9a,9b 市販携帯電話機
10 暗号送受信部
11 ADPCM
12 圧縮部
13 フレーム生成・暗号化部
14 シリアル通信インターフェース
15 微弱無線発受信モジュール
16 フレーム解体・復号化部
17 伸張部
20 プラグ
21 微弱無線発受信モジュール
23 携帯電話モデム
24 プラグ
31 キイ・スイッチ部(テンキー(key)及びスイッチ)
32 マイク
33 スピーカ
35,37 ケーブル
50 暗号器
90 後位接続端末
91 レセプタクル
92 プラグ
93 ケーブル
100,101 秘話装置
100a キイ・スイッチ部(テンキー(key)及びスイッチ)
100b マイク
100c スピーカ
102 ハンドセット
104a,104b コンピュータ
105a,105b アダプタ
191 基地局
201,202 携帯電話網
203 中継局
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Secret device main body 2 Mobile telephone wired connection part 6 Cable 7,8 Plug 9,9a, 9b Commercial mobile telephone 10 Encryption transmission / reception part 11 ADPCM
12 compression unit 13 frame generation / encryption unit 14 serial communication interface 15 weak wireless transmission / reception module 16 frame disassembly / decryption unit 17 expansion unit 20 plug 21 weak wireless transmission / reception module 23 mobile phone modem 24 plug 31 key switch unit ( Numeric keypad and switch)
32 Microphone 33 Speaker 35, 37 Cable 50 Encryptor 90 Rear connection terminal 91 Receptacle 92 Plug 93 Cable 100, 101 Secret talk device 100a Key switch part (keypad and key)
100b Microphone 100c Speaker 102 Handset 104a, 104b Computer 105a, 105b Adapter 191 Base station 201, 202 Mobile phone network 203 Relay station

Claims (2)

携帯電話端末に暗号化・復号化手段を備え、該携帯電話端末により暗号化されたデジタル音声信号の交信をする携帯暗号電話方式において、
前記携帯電話端末は、市販携帯電話機と、この市販携帯電話機の後位接続端末として位置づけられる秘話装置とでなり、
前記秘話装置は、前記携帯電話機から物理的に分離された携帯型の第1の装置と、該携帯電話端末に直接に又はケーブルを介して有線で接続される第2の装置とを備えてなり、
前記第1の装置は、前記テンキー、マイクロフォン及びスピーカを備えるともに、外観において市販携帯電話機に類似し、前記暗号化・復号化手段を備え、
前記第1及び第2の装置は、微弱な電界強度の電波で交信を行い、前記暗号化・復号化手段の出力を前記市販携帯電話機に入力し、また該市販携帯電話機の後位接続端末向け出力を該暗号化・復号化手段へ入力する
ことを特徴とする携帯暗号電話方式。
In a cellular phone system comprising a mobile phone terminal with encryption / decryption means for communicating digital audio signals encrypted by the mobile phone terminal,
The mobile phone terminal is composed of a commercial mobile phone and a secret talking device positioned as a rear connection terminal of the commercial mobile phone,
The secret talk device includes a portable first device physically separated from the mobile phone, and a second device connected to the mobile phone terminal directly or via a cable in a wired manner. ,
The first device includes the numeric keypad, microphone, and speaker, is similar in appearance to a commercially available mobile phone, and includes the encryption / decryption means.
The first device and the second device communicate with a radio wave having a weak electric field strength, input the output of the encryption / decryption means to the commercial mobile phone, and for a later connection terminal of the commercial mobile phone A portable cryptographic telephone system, wherein an output is input to the encryption / decryption means.
テンキー、マイクロフォン及びスピーカを備えるともに、外観において市販携帯電話機に類似する第1の装置と、市販携帯電話機の後位インターフェースに直接に又はケーブルを介して有線で接続される第2の装置とを備え、
前記第1及び第2の装置は互いに微弱な電界強度の電波で互いに送受信をする第1及び第2の送受信手段をそれぞれ備え、
前記第1の装置は、前記マイクロフォンの出力の音声信号にデジタル化及び暗号化の処理を施すことにより、暗号化音声データを生成し、該暗号化音声データを前記第1の送受信手段で送信するとともに、前記第2の送受信手段から送信された暗号化音声データに復号およびアナログ化の処理を施し、アナログ音声信号を生成し、前記スピーカに該アナログ音声信号を入力し、
前記第2の装置は、前記後位インターフェースから出力される暗号化音声データを前記第2の送受信手段へ供給し、該第2の送受信手段から出力される暗号化音声データを該後位インターフェースへ供給する
ことを特徴とする携帯暗号電話方式。
A first device that includes a numeric keypad, a microphone, and a speaker, and that is similar in appearance to a commercially available mobile phone, and a second device that is connected to a rear interface of the commercially available mobile phone directly or via a cable in a wired manner ,
The first and second devices respectively include first and second transmission / reception means for transmitting and receiving each other with radio waves having weak electric field strengths.
The first device generates encrypted voice data by performing digitization and encryption processing on a voice signal output from the microphone, and transmits the encrypted voice data by the first transmission / reception means. And performing decryption and analog processing on the encrypted audio data transmitted from the second transmitting / receiving means, generating an analog audio signal, and inputting the analog audio signal to the speaker;
The second device supplies the encrypted voice data output from the rear interface to the second transmission / reception means, and the encrypted voice data output from the second transmission / reception means to the rear interface. A mobile cryptographic telephone system characterized by supply.
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