專利名稱：一種具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明屬于無線移動通信終端設備領域。
技術(shù)背景 當前的無線移動通信系統(tǒng)，對于通信內(nèi)容，還沒有實現(xiàn)真正的數(shù)字化加密處理，還 是通過對模擬信號的處理來實現(xiàn)，對于模擬信號的處理，通過空中無線信號的截獲和分析， 比較容易找到解密的辦法，因為模擬加密方式通常是通過對模擬信號做移相技術(shù)等無線信 號處理來對空中信號進行加密，而移相技術(shù)是很容易找到解密的辦法的，所以這種通信和 加密方式，只能是簡單的保密功能，達不到很好的保密效果。對于有特殊要求的使用者，對通信內(nèi)容保密的要求很高，這就需要對通信內(nèi)容進 行加密，而且能夠經(jīng)常性地更換密碼，以不被找到解密的辦法，這種要求，需要在數(shù)字部分 就對通信內(nèi)容做數(shù)字化處理和加密。數(shù)字加密的辦法是首先將模擬信號數(shù)字化，然后與數(shù) 字密鑰進行加密邏輯運算，加密方法可以通過軟件密碼運算處理，也可以通過硬件加密芯 片來完成，處理過后的信號再轉(zhuǎn)換成模擬信號，進行發(fā)送，這樣空中傳輸?shù)男盘柧褪窃谝葡?模擬加密之前又加了一道數(shù)字化的加密，增加解密難度，特別是數(shù)字信號的加密算法，已經(jīng) 發(fā)展非常成熟，非常難解密，甚至是不可能解密，完全能夠達到保密的功能。接收方的處理 正好是一個逆過程，在收到信號后，首先轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過約定的密鑰進行解密，然后 轉(zhuǎn)換成模擬信號，輸出到輸入輸出部分，實現(xiàn)雙方的保密通信。中國98108859. 7號專利申請案公開了 一種端到端的加密方法，該方法的主要內(nèi) 容是主叫方終端通過網(wǎng)絡發(fā)來的隨機數(shù)生成加密密鑰，并通過呼叫建立消息把該密鑰發(fā) 送到對方終端，使兩端用戶在通信的時候可以使用相同的密鑰對通信內(nèi)容進行加密解密。 該發(fā)明中密鑰會在呼叫建立的時候相互發(fā)送，增加了密鑰被截獲的危險性，同時涉及到通 信網(wǎng)絡系統(tǒng)的修改，實施起來很復雜，實際可操作性不強。中國200410021688. 7號專利申請案公開了另一種端到端的加密方法，該方法的 主要內(nèi)容是采用外置的終端保密裝置，通過藍牙技術(shù)和與支持藍牙數(shù)據(jù)通信功能的移動 臺連接，從而實現(xiàn)網(wǎng)絡語音和數(shù)據(jù)業(yè)務的端到端加密，此方法需要外接具有藍牙功能的裝 置，同時需要手機終端具備藍牙通信功能，成本增加，使用不方便，適用性受到限制。中國01104245. 1號專利申請案公開了一種端到端加密的方法和移動裝置，該方 法的主要內(nèi)容是在現(xiàn)有的移動終端裝置中增加一加密接口，以傳輸用戶自身密碼芯片的 密文信息，密碼芯片產(chǎn)生的密文信息作為加密密碼，在終端裝置上對經(jīng)信源編碼后得到的 數(shù)字業(yè)務信息進行加密運算，產(chǎn)生已加密的業(yè)務信息。該方法需要對現(xiàn)有移動終端設計做 修改，終端內(nèi)部要增加一個加密運算部分，實現(xiàn)起來不現(xiàn)實，同時成本增加，可操作性很小。中國200610113226. 8號專利申請案公開了一種基于移動通信網(wǎng)絡的端到端加密 方法和加密系統(tǒng)，該方法的主要內(nèi)容是根據(jù)密鑰管理中心分發(fā)的密鑰生成加解密密鑰，并 對加解密密鑰進行同步，其密鑰全部由密鑰管理中心生成、分發(fā)和管理，終端需要通過PCI 接口卡與所述的密鑰管理控制單元通信，此方法中密鑰管理中心存在密鑰被合法或者不合法泄露的危險性，同時操作上面對密鑰的管理增加了復雜度，并且使用者不能隨意對密鑰 進行更改，靈活性受到極大限制。中國200620047248. 4號專利申請案公開了一種通信加密手機的實現(xiàn)方法，該方 法的主要內(nèi)容是加密認證芯片只負責加密的認證，實際加密是在數(shù)字基帶芯片中增加了 一個加解密的電路來處理，該加密電路處在基帶芯片語音壓縮電路和語音數(shù)字發(fā)送電路之 間，對發(fā)送和接收的語音信號進行加密。其在SD接口上的數(shù)據(jù)也只是加密的認證信息。這 種方法不僅要對基帶加密芯片做出修改，同時加密算法是和手機終端的基帶芯片關聯(lián)的， 所以不能隨便更改，增加了成本，限制了靈活性。本發(fā)明針對當前無線移動通信手機保密方法過于簡單，結(jié)合數(shù)字信號處理技術(shù)和 加密算法提出了一種具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有安全性高、容易 操作、密碼可以隨時變換、甚至加密算法也可以選擇、以及可以分組設置加密通信的優(yōu)點
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，能夠完全兼容現(xiàn)有的無線 移動通信系統(tǒng)規(guī)范(包括但不限于GSM/CDMA2000/WCDMA/TD-SCDMA)，完全符合無線移動通 信機制的系統(tǒng)基帶處理協(xié)議規(guī)范和射頻技術(shù)規(guī)范以及頻帶管理規(guī)范。本發(fā)明提供的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在普通手機由基帶部分、射頻 部分、輸入輸出部分三個部分構(gòu)成的基礎上，增加了一個具有加密解密和認證功能的裝置 以及接口。其中基帶部分包括數(shù)字基帶部分和模擬基帶部分以及電源管理部分；射頻部分 包括射頻處理、無線信號處理、射頻功率放大和天線部分；輸入輸出部分包括但不局限于顯 示輸出、語音輸出、鍵盤輸入、觸摸輸入等人機界面接口部分；加密解密和認證功能的裝置 可以包括軟件加密解密、硬件加密解密中的一種或者幾種。所有加密解密和認證功能全部在具備加密解密和認證功能的裝置中完成，圖2中 標示加密解密和認證功能裝置與基帶部分之間的關系只是為了更加方便說明而做的一個 框圖，并不局限于兩者一定是分開為兩部分，加密解密和認證功能裝置與基帶部分之間通 過標準接口連接，也不排除可以通過自己定義協(xié)議的專有接口連接?；鶐Р糠旨嫒莠F(xiàn)有手 機設計的硬件。加密解密和認證功能裝置和基帶部分之間可以采用標準的協(xié)議規(guī)范，也可 以采用自定義的特有協(xié)議規(guī)范。加密通信功能可以由使用者自行設置屏蔽和啟動，如果屏蔽加密功能模塊，就可 以作為普通手機使用，如果啟動加密功能模塊，則作為具有加密通信功能的手機使用。加密 密碼可以由使用者自己設置和更改，可以對一個通信對象設置一個密碼，也可以對多個通 信對象設置多個密碼，也可以對一組通信對象設置同一個密碼。默認狀態(tài)下，有設置加密密 碼的通信者之間采用加密通信方式，沒有設置加密密碼的通信者之間采用普通通信方式。本發(fā)明用到的加密算法可以是DES、RAS、SHA、AES等算法中的一種或者多種，也可 以是其它算法，或者多種算法的結(jié)合使用。本發(fā)明所有的加密解密和認證功能，全部在具備加密解密和認證功能的裝置中實 現(xiàn)，不同的裝置可以采用不同的算法，更換此裝置可以達到更換算法的效果，但這并不能理 解為更換此裝置就一定會更換算法。所述的加密通信功能通過對通信內(nèi)容進行加密來實現(xiàn)，具體過程包括以下步驟
1)發(fā)送方首先對要發(fā)送的通信內(nèi)容根據(jù)預先設定的密碼，進行加密處理，轉(zhuǎn)換成 加密內(nèi)容2)轉(zhuǎn)換后的加密內(nèi)容，再通過射頻部分做無線信號處理后成為無線信號，通過功 放和天線發(fā)射出去3)接收方收到無線信號后，先對無線信號進行反向處理，轉(zhuǎn)換成發(fā)送方發(fā)送的加 密內(nèi)容。4)收到的加密內(nèi)容，再根據(jù)預先設定的密鑰進行解密，還原成發(fā)送方實際發(fā)送的 原始通信內(nèi)容。本發(fā)明克服了普通手機加密方法過于簡單的缺點，具有保密性能好，安全性高，操 作方便等優(yōu)點。



圖1普通手機的結(jié)構(gòu)框圖。圖2具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。圖3加密通信過程示意圖。圖4采用SD卡接口實現(xiàn)一次加密通信過程的舉例圖。圖5具有加密通信功能手機的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖具體實施方法具有加密通信功能的手機，可完全作為普通手機使用，完全兼容現(xiàn)有的無線移動 通信系統(tǒng)規(guī)范，普通手機的結(jié)構(gòu)框圖如圖1。普通手機結(jié)構(gòu)包括1)基帶部分(1)，包括數(shù)字基帶部分和模擬基帶部分以及電源管理部分。2)射頻部分(2)，包括射頻處理和無線信號處理部分，以及射頻功放部分以及天 線部分。3)輸入輸出部分(3)，包括顯示輸出、語音輸出、鍵盤輸入、觸摸輸入等人機界面 接口部分。本專利還可以作為具有加密通信功能的手機，完全兼容現(xiàn)有的無線移動通信系統(tǒng) 規(guī)范，完成加密通信功能，具有加密通信功能的手機結(jié)構(gòu)框圖如圖2。需要說明的是，圖2中 標示加密解密和認證功能裝置與基帶部分之間的關系只是為了更加方便說明而做的一個 框圖，并不局限于兩者一定是分開為兩部分，加密解密和認證功能裝置與基帶部分之間通 過標準接口連接，也不排除可以通過自己定義協(xié)議的專有接口連接?；鶐Р糠旨嫒莠F(xiàn)有手 機設計的硬件。加密解密和認證功能裝置和基帶部分之間可以采用標準的協(xié)議規(guī)范，也可 以采用自定義的特有協(xié)議規(guī)范。具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括1)基帶部分(1)，包括數(shù)字基帶部分和模擬基帶部分以及電源管理部分。2)射頻部分(2)，包括射頻處理和無線信號處理部分，以及射頻功放部分以及天 線部分。3)輸入輸出部分(3)，包括顯示輸出、語音輸出、鍵盤輸入、觸摸輸入等人機界面 接口部分。
4)接口(4)，可以是標準接口，包括SIM卡接口、SD卡接口、MiniSD卡接口、 MicroSD卡接口、MMC卡接口、MS卡接口、SPI接口等，也可以是自己定義協(xié)議的專有接口。5)加密解密和認證功能裝置(5)，此裝置可以是標準接口卡，包括SIM卡、SD卡、 MiniSD卡、MicroSD卡、MMC卡、MS卡、SPI接口卡，也可以是自己定義協(xié)議的專有接口裝置。所有加密解密和認證功能全部在具備加密解密和認證功能的裝置(5)中完成。手 機終端通過基帶部分(1)往接口(4)上送出的信號是經(jīng)過加密解密處理前的信號，具有加 密解密和認證功能的裝置(5)往接口(4)上送出的信號是經(jīng)過加密解密處理后的信號。以下描述加密通信過程，過程示意圖如圖3 1)發(fā)送方的原始通信內(nèi)容(6)經(jīng)過加解密處理(7)加密，轉(zhuǎn)換成加密后的通信內(nèi) 容⑶2)經(jīng)過轉(zhuǎn)換的加密后的通信內(nèi)容(8)，通過射頻部分(2)做無線信號處理后成為 無線信號，通過功放和天線發(fā)射出去3)接收方收到無線信號后，先通過射頻部分(2)對無線信號進行反向處理，轉(zhuǎn)換 成發(fā)送方發(fā)送的經(jīng)過轉(zhuǎn)換的加密后的通信內(nèi)容(8)。4)加密后的通信內(nèi)容⑶后經(jīng)過加解密處理(7)解密，轉(zhuǎn)換成解密后的原始通信 內(nèi)容(6)，完成通信過程中通信內(nèi)容的加密傳輸。以下舉例說明具有加密通信功能手機系統(tǒng)采用SD卡完成一次加密通信過程的實 現(xiàn)方式，如圖4:1)手機終端一將輸入輸出部分(3)送過來的原始通信內(nèi)容(6)經(jīng)過基帶部分(1) 處理后送到SD卡接口(4)，通過SD卡接口(4)的SD卡接口協(xié)議，將原始通信內(nèi)容(6)送到 加密解密和認證功能裝置-SD卡(5)的加解密處理部分(7)，加解密處理部分(7)根據(jù)密鑰 管理(9)發(fā)來的密碼對通信內(nèi)容進行加密處理，形成加密后的通信內(nèi)容(8)2)經(jīng)過轉(zhuǎn)換的加密后的通信內(nèi)容(8)，送回到SD卡接口(4)，通過SD卡接口(4) 的SD卡接口協(xié)議，將加密后的通信內(nèi)容(8)送到手機終端一的基帶部分(1)，然后通過射頻 部分(2)做無線信號處理后成為無線信號，通過功放和天線發(fā)射出去3)手機終端二收到無線信號后，先通過射頻部分(2)對無線信號進行反向處理， 轉(zhuǎn)換成發(fā)送方發(fā)送的經(jīng)過轉(zhuǎn)換的加密后的通信內(nèi)容(8)，通過基帶部分(1)送到SD卡接口 (4)，通過SD卡接口(4)的SD卡接口協(xié)議，將加密后的通信內(nèi)容(8)送到加密解密和認證 功能裝置-SD卡(5)的加解密處理部分(7)，加解密處理部分(7)根據(jù)密鑰管理(9)發(fā)來的 密碼對通信內(nèi)容進行解密處理，還原成原始通信內(nèi)容(6)。4)經(jīng)過解密還原后的原始通信內(nèi)容(6)，送回到SD卡接口(4)，通過SD卡接口(4) 的SD卡接口協(xié)議，將解密還原后的原始通信內(nèi)容(6)送到手機終端二的基帶部分(1)處理 后輸出到輸入輸出部分(3)，完成采用SD卡接口實現(xiàn)一次加密通信過程。5)反向通信與以上原理相同。以下描述具有加密通信功能手機的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖5 1)待機狀態(tài)正常手機待機狀態(tài)，實時監(jiān)控呼叫信號。2)普通通信狀態(tài)普通手機通信方式狀態(tài)。3)加密通信狀態(tài)對通信內(nèi)容做加密處理進行通信的狀態(tài)。4)設置密碼狀態(tài)使用者根據(jù)實際情況，對通信對象設置約定的加密密碼的狀
6態(tài)，可以對一個通信對象設置一個密碼，也可以對多個通信對象設置多個密碼，也可以對一 組通信對象設置同一個密碼。 設置屏蔽和啟動加密通信功能狀態(tài)加密通信功能可以由使用者自行設置屏蔽和啟動，如果屏蔽加密功能模塊，就可以作為普通手機使用，如果啟動加密功能模塊，則作為 具有加密通信功能的手機使用。
權(quán)利要求
一種具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于它包括能兼容現(xiàn)有的無線移動通信系統(tǒng)規(guī)范。具有加密解密和認證功能的裝置；可以操作具有加密解密和認證功能裝置的手機終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的具 有加密解密和認證功能的裝置，可以是標準接口卡，包括S IM卡、SD卡、Mi ni SD卡、Mi croSD卡、MMC卡、MS卡、SPI接口卡，也可以是自己定義協(xié)議的專有接口裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的手 機終端可以是GSM手機、GPRS手機、CMDMA2000手機、WCDMA手機、TD-SCDMA手機，可以作為 具有加密通信功能的手機使用，也可以作為普通手機使用。
4.根據(jù)權(quán)利要求書1所述的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的具 有加密解密和認證功能的裝置和所述的手機終端之間采用標準的接口，包括S IM卡接口、 SD卡接口、MiniSD卡接口、MicroSD卡接口、匪C卡接口、MS卡接口、SPI接口等，但并不排 除采用自己定義協(xié)議的專有接口。
5.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的具 有加密解密和認證功能的裝置，可以帶有存儲功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求書2所述的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的具 有加密解密和認證功能的裝置，所有加密解密和認證功能，全部在所述的具有加密解密和 認證功能的裝置中實現(xiàn)，其加密解密和認證功能，可以通過硬件算法實現(xiàn)，也可以通過軟件 算法實現(xiàn)，采用的加密算法可以是DES、RAS、SHA、AES等算法，也可以是其它算法或者多種 算法的結(jié)合使用。
7.根據(jù)權(quán)利要求書2、3、4所述的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述 的手機終端往接口上送出的信號是經(jīng)過加密解密處理前的信號，所述的具有加密解密和認 證功能的裝置往接口上送出的信號是經(jīng)過加密解密處理后的信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的手 機終端可以采用現(xiàn)有的手機終端，可以不需要對硬件設計做改動，但這并不排除把所述的 手機終端與所述的具有加密解密和認證功能的裝置做成一體的可能性。
9.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的手 機終端可以屏蔽和啟動加密解密和認證功能，如果屏蔽此功能，則作為普通手機使用，如果 啟動此功能，則作為加密通信功能手機使用，在默認狀態(tài)下，有設置加密密碼的通信者之間 采用加密通信方式，沒有設置加密密碼的通信者之間采用普通通信方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求書3所述的具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其特征在于所述的 手機終端，加密和解密密碼可以由使用者自己設置和更改，可以對一個通信對象設置一個 密碼，也可以對多個通信對象設置多個密碼，也可以對一組通信對象設置同一個密碼。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有加密通信功能的手機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，完全兼容現(xiàn)有的無線移動通信系統(tǒng)規(guī)范，可以對語音、數(shù)據(jù)、圖像等通信內(nèi)容進行加密，完成加密通信功能，由具有加密解密和認證功能的裝置以及可以操作具有加密解密和認證功能裝置的手機終端構(gòu)成。結(jié)構(gòu)上在普通手機由基帶部分、射頻部分、輸入輸出部分三個部分構(gòu)成的基礎上，增加了一個具有加密解密和認證功能的裝置以及接口。加密密碼可以由使用者自己設置和更改，可以對一個通信對象設置一個密碼，也可以對多個通信對象設置多個密碼，也可以對一組通信對象設置同一個密碼。本發(fā)明克服了普通手機加密方法過于簡單的缺點，具有保密性能好，安全性高，操作方便等優(yōu)點。
文檔編號H04M1/725GK101873372SQ200910097949
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者付建云, 駱建軍 申請人:駱建軍