一種基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置及方法及監(jiān)管方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及信息加密傳輸領(lǐng)域，尤其涉及一種基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置及方法及監(jiān)管方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，隨著通信產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，通信終端(包括手機(jī)移動(dòng)通信，固定電話通信)已不僅僅在個(gè)人生活中得到廣泛的應(yīng)用，在商務(wù)活動(dòng)及政府公務(wù)中也扮演著重要的角色。但是由于現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)仍存在一些安全隱患，特別是移動(dòng)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的安全隱患最大，使得無(wú)線竊聽(tīng)等事件屢有發(fā)生，因此，保密通信技術(shù)越來(lái)越受到人們的關(guān)注。
[0003]目前的安全機(jī)制都是從運(yùn)營(yíng)商而不是從用戶的角度出發(fā)，為了降低加密機(jī)制對(duì)信道產(chǎn)生的額外負(fù)載，基于信道的加密算法安全級(jí)別較低，并且加密算法的密鑰掌握在運(yùn)營(yíng)商手中。這些問(wèn)題的存在使得當(dāng)涉及軍事、政治等領(lǐng)域的高密級(jí)信息需要在公眾通信網(wǎng)中傳輸時(shí)，基于信道的這種低級(jí)別的安全機(jī)制并不適用；并且，在個(gè)人隱私被日益強(qiáng)調(diào)的今天，密鑰由運(yùn)營(yíng)商掌握使得個(gè)人用戶的安全性無(wú)從談起，用戶要求的多樣化和個(gè)性化也需要存在一個(gè)由用戶自己控制的密鑰以及加密強(qiáng)度，并獨(dú)立于運(yùn)營(yíng)商的安全機(jī)制。因此，需要在進(jìn)入通信網(wǎng)之前對(duì)語(yǔ)音信號(hào)進(jìn)行加密，且加密密鑰由用戶自己掌握，保障語(yǔ)音信號(hào)從發(fā)送端到接收端的全程安全?，F(xiàn)有的加密軟件由于和通信終端進(jìn)行綁定，信息極易被竊取，安全性低，而且在一些沒(méi)有操作系統(tǒng)的終端上也無(wú)法廣泛應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種基于用戶標(biāo)識(shí)，通過(guò)用戶標(biāo)識(shí)進(jìn)行密鑰協(xié)商，安全等級(jí)高的基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置及方法。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置，包括若干組ADC、若干組DAC、存儲(chǔ)單元、密鑰安全芯片和算法保存單元、簽名和加密模塊、驗(yàn)簽和解密模塊，簽名和加密模塊與存儲(chǔ)單元相連，驗(yàn)簽和解密模塊與存儲(chǔ)單元相連，簽名和加密模塊與密鑰安全芯片和算法保存單元相連，驗(yàn)簽和解密模塊與密鑰安全芯片和算法保存單元相連;加密傳輸時(shí)，首先建立加密信道，主動(dòng)發(fā)起呼叫的基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置與被呼叫的基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置依靠同步序列碼進(jìn)行同步，同步后，雙方交換各自保存在密鑰安全芯片和算法保存單元中的唯一標(biāo)識(shí)，并將各自私鑰產(chǎn)生的簽名發(fā)給對(duì)方，用收到的對(duì)方的唯一的標(biāo)識(shí)結(jié)合保存在密鑰安全芯片和算法保存單元的公鑰矩陣計(jì)算出對(duì)方的公鑰進(jìn)行驗(yàn)簽，雙方驗(yàn)簽后，加密信道建立;加密發(fā)送時(shí)，ADC將接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給簽名和加密模塊，簽名和加密模塊對(duì)數(shù)字信號(hào)使用被呼叫的基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置的公鑰進(jìn)行加密，簽名和加密模塊將加密的數(shù)字信號(hào)傳輸給存儲(chǔ)單元，DAC將接收的加密的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成加密的模擬信號(hào)進(jìn)行發(fā)送;解密接收時(shí)，ADC將接收的加密的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成加密的數(shù)字信號(hào)傳輸給存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)單元將加密的數(shù)字信號(hào)傳輸給驗(yàn)簽和解密模塊進(jìn)行解密，驗(yàn)簽和解密模塊將解密后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送給DAC，DAC將接收的解密后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，密鑰安全芯片和算法保存單元中保存有用戶唯一標(biāo)識(shí)、用戶私鑰、公鑰矩陣和加解密算法。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置還包括控制開(kāi)關(guān)，所述的控制開(kāi)關(guān)用于開(kāi)啟和關(guān)閉加密發(fā)送。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，存儲(chǔ)單元為乒乓存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。
[0009]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種采用基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置進(jìn)行加密傳輸?shù)姆椒?，該方法包括如下步驟:
[0010]I)主叫將同步序列碼發(fā)送給正在偵聽(tīng)的被叫，同時(shí)啟動(dòng)偵聽(tīng)；
[0011]2)被叫偵聽(tīng)到主叫發(fā)送的同步序列碼后，發(fā)送同步反饋序列碼給主叫；
[0012]3)主叫收到同步反饋序列碼后，將保存在密鑰安全芯片和算法保存單元中的唯一標(biāo)識(shí)和通過(guò)簽名和加密模塊處理后的私鑰產(chǎn)生的簽名發(fā)送給被叫；
[0013]4)被叫收到主叫唯一的標(biāo)識(shí)和主叫私鑰產(chǎn)生的簽名，被叫根據(jù)收到的主叫唯一的標(biāo)識(shí)和保存在密鑰安全芯片和算法保存單元中的公鑰矩陣，驗(yàn)簽和解密模塊計(jì)算出主叫的公鑰，對(duì)主叫私鑰產(chǎn)生的簽名進(jìn)行驗(yàn)簽；
[0014]5)被叫對(duì)主叫私鑰產(chǎn)生的簽名進(jìn)行驗(yàn)簽成功后，被叫將保存在密鑰安全芯片和算法保存單元中的唯一標(biāo)識(shí)和通過(guò)簽名和加密模塊處理后的私鑰產(chǎn)生的簽名發(fā)送給主叫；
[0015]6)主叫收到被叫唯一的標(biāo)識(shí)和被叫私鑰產(chǎn)生的簽名，主叫根據(jù)收到的被叫唯一的標(biāo)識(shí)和保存在密鑰安全芯片和算法保存單元中的公鑰矩陣，驗(yàn)簽和解密模塊計(jì)算出被叫的公鑰，對(duì)被叫私鑰產(chǎn)生的簽名進(jìn)行驗(yàn)簽；
[0016]7)主叫對(duì)被叫私鑰產(chǎn)生的簽名進(jìn)行驗(yàn)簽成功后，主叫和被叫之間的語(yǔ)音加密信道建立；
[0017]8)主叫和被叫之間通過(guò)使用隨機(jī)數(shù)和保存在密鑰安全芯片和算法保存單元中對(duì)方的公鑰對(duì)通話雙方的語(yǔ)音信息進(jìn)行加密；
[0018]9)主叫或者被叫收到對(duì)方的信息后，用私鑰進(jìn)行解密。
[0019]作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，在步驟7)中，在主叫和被叫之間的語(yǔ)音加密通道建立之后主叫向被叫發(fā)出開(kāi)始進(jìn)行加密通信的語(yǔ)音提示。
[0020]作為本發(fā)明的優(yōu)化方案，在步驟7)中，在主叫和被叫之間的語(yǔ)音加密通道建立之后主叫同時(shí)收到開(kāi)始進(jìn)行加密通信的提示，所述開(kāi)始進(jìn)行加密通信的提示為語(yǔ)音提示或者是指示燈提示。
[0021]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是:一種對(duì)于基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置進(jìn)行監(jiān)管的方法，該方法包括如下步驟:
[0022](I)在加密通信雙方共同使用的交換機(jī)上，從加密信道建立之前，監(jiān)控通信雙方交換的數(shù)據(jù)；
[0023](2)使用通信雙方各自的私鑰和公鑰矩陣對(duì)通信雙方交換的數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。
[0024]本發(fā)明具有積極的效果:(I)通信的雙方只需要交換唯一的標(biāo)識(shí)，不需要進(jìn)行密鑰交換；
[0025](2)該唯一標(biāo)識(shí)與耳機(jī)或者其他外置通話設(shè)備綁定，可以不與通話終端綁定，不需要改動(dòng)已有的通信終端，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用；
[0026](3)不需要安裝軟件，不需要密鑰交換，也不需要經(jīng)過(guò)第三方的認(rèn)證
[0027](4)保存在密鑰安全和算法保存單元的加解密算法，用戶私鑰，用戶唯一標(biāo)識(shí)，公鑰矩陣等安全信息是不能被讀取的，大大的提高了安全等級(jí)；
[0028](5)除有授權(quán)的安全機(jī)構(gòu)外，其他人無(wú)法解密每次通信的內(nèi)容，使得信息加密的安全級(jí)別、加密強(qiáng)度可以根據(jù)用戶需要進(jìn)行監(jiān)管，密鑰掌握在用戶手中，實(shí)現(xiàn)了端到端的加密通信，保障語(yǔ)音信號(hào)從發(fā)送端到接收端的全程安全。為軍事、政治、商業(yè)等領(lǐng)域的高密級(jí)的信息利用公眾通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸提供了有力的安全保障。
【附圖說(shuō)明】
[0029]為了使本發(fā)明的內(nèi)容更容易被清楚地理解，下面根據(jù)具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中:
[0030]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖；
[0031]圖2是本發(fā)明的流程圖；
[0032]圖3是本發(fā)明的實(shí)施例圖；
[0033]圖4是本發(fā)明的監(jiān)管實(shí)施例圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]如圖1所示，本發(fā)明公開(kāi)了一種基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置，包括若干組ADC、若干組DAC、存儲(chǔ)單元、密鑰安全芯片和算法保存單元、簽名和加密模塊、驗(yàn)簽和解密模塊，簽名和加密模塊與存儲(chǔ)單元相連，驗(yàn)簽和解密模塊與存儲(chǔ)單元相連，簽名和加密模塊與密鑰安全芯片和算法保存單元相連，驗(yàn)簽和解密模塊與密鑰安全芯片和算法保存單元相連;加密傳輸時(shí)，首先建立加密信道，主動(dòng)發(fā)起呼叫的基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置與被呼叫的基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置依靠同步序列碼進(jìn)行同步，同步后，雙方交換各自保存在密鑰安全芯片和算法保存單元中的唯一標(biāo)識(shí)，并將各自私鑰產(chǎn)生的簽名發(fā)給對(duì)方，用收到的對(duì)方的唯一的標(biāo)識(shí)結(jié)合保存在密鑰安全芯片和算法保存單元的公鑰矩陣計(jì)算出對(duì)方的公鑰進(jìn)行驗(yàn)簽，雙方驗(yàn)簽后，加密信道建立;加密發(fā)送時(shí)，ADC將接收的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)傳輸給簽名和加密模塊，簽名和加密模塊對(duì)數(shù)字信號(hào)使用被呼叫的基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置的公鑰進(jìn)行加密，簽名和加密模塊將加密的數(shù)字信號(hào)傳輸給存儲(chǔ)單元，DAC將接收的加密的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成加密的模擬信號(hào)進(jìn)行發(fā)送;解密接收時(shí)，ADC將接收的加密的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成加密的數(shù)字信號(hào)傳輸給存儲(chǔ)單元，存儲(chǔ)單元將加密的數(shù)字信號(hào)傳輸給驗(yàn)簽和解密模塊進(jìn)行解密，驗(yàn)簽和解密模塊將解密后的數(shù)字信號(hào)發(fā)送給DAC，DAC將接收的解密后的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)。
[0035]密鑰安全芯片和算法保存單元中保存有用戶唯一標(biāo)識(shí)、用戶私鑰、公鑰矩陣和加解密算法，通過(guò)使用專門的密鑰安全芯片和連接算法保存單元的存儲(chǔ)設(shè)備，不僅增加了安全級(jí)別，而且讀取和存取速度較快。
[0036]基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置還包括控制開(kāi)關(guān)，控制開(kāi)關(guān)用于開(kāi)啟和關(guān)閉加密發(fā)送，用戶可以在通話前或者通話過(guò)程中進(jìn)行控制開(kāi)關(guān)的開(kāi)啟和關(guān)閉，從而開(kāi)始或者結(jié)束加密通信。基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置支持多種供電模式，既可以自帶電池也可以通過(guò)通信終端的音頻口等外設(shè)供電。
[0037]存儲(chǔ)單元為乒乓存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)，存儲(chǔ)單元包含兩個(gè)存儲(chǔ)模塊，當(dāng)其中一個(gè)存儲(chǔ)模塊在進(jìn)行信息加密的時(shí)候，另外一個(gè)存儲(chǔ)模塊接收新的數(shù)據(jù)信息。
[0038]如圖2所示，一種采用基于標(biāo)識(shí)認(rèn)證的信息加密傳輸裝置進(jìn)行加密傳輸?shù)姆椒?，該方?