專利名稱：基于藍牙gsm移動臺進行話音和數據加密的裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及移動通信技術，特別是一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置。
背景技術：
GSM(Global System for Mobile Communication全球移動通信系統)是由歐洲電信標準協會(ETSI)制定的基于時分多址方式(TDMA)的蜂窩移動通信標準，可提供話音、數據、短消息及WAP上網等業(yè)務，在我國及歐洲率先得到應用，并獲得了極大成功。目前我國GSM網絡已覆蓋全國絕大部分城鎮(zhèn)，應用十分廣泛。
移動臺是GSM網絡的用戶終端設備，可分為手持式(手機)、便攜式和車載式等，移動臺通過GSM的基站子系統(BSS)接入GSM網絡。在GSM網絡中，移動臺與基站(BS)間采用無線通信方式，通信的保密性較差。為了保證通信的信息安全，需要采用加密的方法對傳輸的信息進行加密保護。無線通信網絡一般采用空中接口加密和端到端加密兩種方式?？罩薪涌诩用軐σ苿优_與基站間無線信道上的信息加密保護，但信息在地面?zhèn)鬏斣O備中不加密保護，容易被竊聽。端到端加密對從發(fā)送端到接收端的整個鏈路上的信息進行加密保護，安全性較高。
GSM規(guī)范支持空中接口加密，但不支持端到端加密，以往對GSM網絡話音和數據進行端到端加密的實現方法均需在移動臺內增加專用保密模塊，并需對移動臺的結構和軟件進行改造。隨著集成電路工藝水平和手機用戶需求的提高，手機的外型越來越小，不同型號手機的外型各不相同，內部控制方式也不同，使得在手機上增加保密模塊的難度大大提高，而且保密模塊的通用性也較差。
中國專利申請?zhí)枮?8108859.7的發(fā)明提出了一種新的通訊加密方法。該方法的主要內容是主叫方終端利用網絡發(fā)來的隨機數生成加密密鑰，該加密密鑰通過呼叫建立消息發(fā)送到被叫方終端，使兩端用戶在通訊時可以使用相同的密鑰對通話信息進行加/解密。中國專利申請?zhí)枮?9117599.9的發(fā)明公開了一種基于GSM數據業(yè)務、能適用于所有符合GSM規(guī)范的通訊系統的手機加密的方法。該方法的主要內容是主叫方發(fā)起數據業(yè)務呼叫；任一方提供生成密鑰所需的數據，并傳遞該數據；雙方生成密鑰，并存儲在各自的存儲器中；對語音信息進行加密處理、發(fā)射或/和對接收對方的信息進行解密處理并恢復為語音。該發(fā)明解決了中國專利申請?zhí)枮?8108859.7的手機加密方法中存在的由于網絡運營商知悉密鑰信息所導致的不安全問題。上述兩項專利的共同特點是，均需在手機中增加專用保密模塊，并需對手機的結構和軟件進行改造。
藍牙技術(Blue Tooth)是為了滿足人們在個人操作空間的無線互聯提出的，它采用跳頻技術使處于個人操作空間的設備形成一個無線個人區(qū)域網絡，真正實現設備之間的可移動的、自動的互聯。藍牙技術正發(fā)展成為個人區(qū)域網絡或短距離無線網絡的標準。已有很多GSM手機支持藍牙話音和數據通信功能，采用藍牙技術可實現GSM手機與手機外部的話筒、麥克風和數據終端間的無線連接。

發(fā)明內容
本實用新型的發(fā)明目的是提供一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，使用這種裝置，可以不對藍牙GSM移動臺進行改造，只需通過其與藍牙GSM移動臺相配合，即可達到對話音、數據通過GSM網絡進行加密傳輸的目的。同時，在終端保密裝置與藍牙GSM移動臺之間通過藍牙信道傳輸的話音、數據均已加密處理，保證了通信的安全性。
本實用新型的具體技術方案如下一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，即終端保密裝置，包括藍牙接口模塊、加解密模塊、話音壓縮/解壓縮模塊、A/D、D/A模塊、數據接口模塊和控制模塊，其特征在于與藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道進行無線通信的獨立的終端保密裝置中的A/D、D/A模塊分別與話音壓縮/解壓縮模塊和控制模塊連接，加解密模塊與話音壓縮/解壓縮模塊、藍牙接口模塊、數據接口模塊和控制模塊分別連接。
本實用新型還包括有鍵盤模塊、顯示模塊和電源模塊，鍵盤模塊和顯示模塊分別與電源模塊連接。
本實用新型所述的各自獨立的終端保密裝置中的加解密模塊的對話音、數據加解密所采用的密碼算法和密鑰相同。
本實用新型所述的A/D、D/A模塊采用集A/D、D/A轉換和話音編解碼功能于一體的單片集成電路實現，以減小印制板尺寸，縮小終端保密裝置5的整機體積。A/D、D/A模塊在發(fā)送端完成通過麥克風3拾取的模擬話音信號的A/D轉換和話音編碼功能，在接收端完成話音解碼和D/A轉換功能，將還原出的模擬話音信號送給耳機4。
本實用新型所述的數據接口模塊采用TTL電平和RS232電平轉換集成電路實現。數據接口模塊在發(fā)送端完成數據終端2至終端保密裝置5內部加解密模塊的信號電平轉換(從RS232電平到TTL電平)；在接收端完成終端保密裝置5內部加解密模塊至數據終端2的信號電平轉換(從TTL電平到RS232電平)。
本實用新型所述的話音壓縮/解壓縮模塊采用專用的低速率聲碼器實現。話音壓縮/解壓縮模塊在發(fā)送端對模擬話音信號進行編碼和壓縮處理，壓縮后的話音信號速率與GSM數據信道速率相適配；在接收端對解密輸出的明文低速率話音信號進行解壓縮和解碼處理，并將還原出的模擬話音信號送給耳機4。
本實用新型所述的加解密模塊在發(fā)送端對話音壓縮/解壓縮模塊輸出的壓縮話音信號進行加密處理，對數據接口模塊接收的數據信號進行加密處理，并將加密話音、數據信號送至藍牙接口模塊進行發(fā)射；在接收端對藍牙接口模塊接收的加密話音和數據信號進行解密處理，將明文話音信號送入話音壓縮/解壓縮模塊進行話音解壓縮和解碼，還原出模擬話音信號；將明文數據信號經數據接口模塊送至數據終端。
本實用新型所述的藍牙接口模塊采用通用的符合藍牙規(guī)范的藍牙模塊實現。藍牙接口模塊在發(fā)送端將加解密模塊輸出的加密話音和數據信號進行調制和發(fā)射，由藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道接收；在接收端接收由接收端的藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道發(fā)送的加密話音和數據信號，并送至加解密模塊進行解密處理。
本實用新型所述的電源模塊為終端保密裝置5的各模塊提供工作電源。終端保密裝置采用電池供電，并采用DC/DC變換集成電路，完成從電池電壓到各模塊工作電壓的變換。
本實用新型所述的控制模塊由中央處理器(CPU)及外圍電路組成，負責協調、控制各模塊的工作時序，如數據的成幀和分幀、加解密控制、話音壓縮/解壓縮控制、藍牙接口控制、狀態(tài)信息顯示和鍵盤按鍵檢測等。
本實用新型所述的鍵盤模塊除了具有接收用戶信息輸入和功能選擇功能外，還可人工輸入短消息。鍵盤模塊由鍵盤和鍵盤編碼芯片組成，鍵盤編解碼芯片負責完成按鍵的編解碼，鍵盤具有0-9、*和#共12個按鍵，按鍵功能為復用方式，可完成0-9、*、#和26個英文字母的輸入。
本實用新型所述的顯示模塊顯示終端保密裝置的當前工作狀態(tài)，也可顯示短消息。顯示模塊由液晶顯示器及外圍電路組成，接收控制模塊傳送的各類顯示信息，其顯示方式受控制模塊的控制。
本實用新型負責完成通信業(yè)務的加解密，所述的藍牙GSM移動臺完成加密業(yè)務的透明傳輸。
本實用新型所述采用基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置來進行加密的方法步驟如下
A.在藍牙GSM移動臺外增加獨立的本實用新型終端保密裝置，包括主叫方和被叫方的終端保密裝置在內與藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道進行無線通信，兩者無連接；B.在主叫方，話音、數據經主叫方的本實用新型終端保密裝置加密后生成加密信息，通過藍牙數據信道發(fā)送給藍牙GSM移動臺，藍牙GSM移動臺利用GSM的數據信道，將加密信息通過GSM網絡傳輸至被叫方的藍牙GSM移動臺；C.被叫方的藍牙GSM移動臺將接收到的加密信息通過藍牙數據信道發(fā)送至被叫方的終端保密裝置，并由被叫方的終端保密設備解密后還原為話音、數據；D.終端保密裝置與藍牙GSM移動臺通過藍牙的數據信道進行通信；E.終端保密裝置與藍牙GSM移動臺間傳輸的話音、數據均已加密。
采用上述方法及本實用新型裝置后，不僅無需對傳輸設備如藍牙GSM移動臺進行改造，就可以利用GSM網絡進行話音、數據的加密傳輸，大大提高了對傳輸設備選擇的靈活性；而且終端保密裝置也只需采用統一的軟硬件平臺，無需針對不同型號的藍牙GSM移動臺設計不同的終端保密裝置，具有很強的通用性，大大降低了研制和生產的費用；同時，在終端保密裝置與藍牙GSM移動臺之間通過藍牙信道傳輸的話音、數據均已加密處理，保證了通信的安全性，具有很強的市場推廣價值，并能夠產生極大的經濟效益。
附圖及圖面說明

圖1是加密傳輸過程示意圖圖2是終端保密裝置組成框圖藍牙信道1，數據終端2，麥克風3，耳機4，終端保密裝置5。
具體實施方式
實施例1一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，即終端保密裝置，包括藍牙接口模塊、加解密模塊、話音壓縮/解壓縮模塊、A/D、D/A模塊、數據接口模塊和控制模塊，其特征在于與藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道進行無線通信的獨立的終端保密裝置中的A/D、D/A模塊分別與話音壓縮/解壓縮模塊和控制模塊連接，加解密模塊與話音壓縮/解壓縮模塊、藍牙接口模塊、數據接口模塊和控制模塊分別連接。
本實用新型還包括有鍵盤模塊、顯示模塊和電源模塊，鍵盤模塊和顯示模塊分別與電源模塊連接。
本實用新型所述的各自獨立的終端保密裝置中的加解密模塊的對話音、數據加解密所采用的密碼算法和密鑰相同。
本實用新型所述的A/D、D/A模塊采用集A/D、D/A轉換和話音編解碼功能于一體的單片集成電路實現，以減小印制板尺寸，縮小終端保密裝置5的整機體積。A/D、D/A模塊在發(fā)送端完成通過麥克風3拾取的模擬話音信號的A/D轉換和話音編碼功能，在接收端完成話音解碼和D/A轉換功能，將還原出的模擬話音信號送給耳機4。
本實用新型所述的數據接口模塊采用TTL電平和RS232電平轉換集成電路實現。數據接口模塊在發(fā)送端完成數據終端2至終端保密裝置5內部加解密模塊的信號電平轉換(從RS232電平到TTL電平)；在接收端完成終端保密裝置5內部加解密模塊至數據終端2的信號電平轉換(從TTL電平到RS232電平)。
本實用新型所述的話音壓縮/解壓縮模塊采用專用的低速率聲碼器實現。話音壓縮/解壓縮模塊在發(fā)送端對模擬話音信號進行編碼和壓縮處理，壓縮后的話音信號速率與GSM數據信道速率相適配；在接收端對解密輸出的明文低速率話音信號進行解壓縮和解碼處理，并將還原出的模擬話音信號送給耳機4。
本實用新型所述的加解密模塊在發(fā)送端對話音壓縮/解壓縮模塊輸出的壓縮話音信號進行加密處理，對數據接口模塊接收的數據信號進行加密處理，并將加密話音、數據信號送至藍牙接口模塊發(fā)射出去；在接收端對藍牙接口模塊接收的加密話音和數據信號進行解密處理，將明文話音信號送入話音壓縮/解壓縮模塊進行話音解壓縮和解碼，還原出模擬話音信號；將明文數據信號經數據接口模塊送至數據終端。
本實用新型所述的藍牙接口模塊采用通用的符合藍牙規(guī)范的藍牙模塊實現。藍牙接口模塊在發(fā)送端將加解密模塊輸出的加密話音和數據信號進行調制和發(fā)射，由藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道接收；在接收端接收由接收端的藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道發(fā)送的加密話音和數據信號，并送至加解密模塊進行解密處理。
本實用新型所述的電源模塊為終端保密裝置5的各模塊提供工作電源。終端保密裝置采用電池供電，并采用DC/DC變換集成電路，完成從電池電壓到各模塊工作電壓的變換。
本實用新型所述的控制模塊由中央處理器(CPU)及外圍電路組成，負責協調、控制各模塊的工作時序，如數據的成幀和分幀、加解密控制、話音壓縮/解壓縮控制、藍牙接口控制、狀態(tài)信息顯示和鍵盤按鍵檢測等。
本實用新型所述的鍵盤模塊除了具有接收用戶信息輸入和功能選擇功能外，還可人工輸入短消息。鍵盤模塊由鍵盤和鍵盤編碼芯片組成，鍵盤編解碼芯片負責完成按鍵的編解碼，鍵盤具有0-9、*和#共12個按鍵，按鍵功能為復用方式，可完成0-9、*、#和26個英文字母的輸入。
本實用新型所述的顯示模塊顯示終端保密裝置的當前工作狀態(tài)，也可顯示短消息。顯示模塊由液晶顯示器及外圍電路組成，接收控制模塊傳送的各類顯示信息，其顯示方式受控制模塊的控制。
本實用新型負責完成通信業(yè)務的加解密，所述的藍牙GSM移動臺完成加密業(yè)務的透明傳輸。
實施例2本實用新型所述采用基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置來進行加密的方法步驟如下A.在主叫方和被叫方分別設置有與傳輸設備進行通訊配套的終端保密裝置，終端保密裝置包括主叫方的終端保密裝置和被叫方的終端保密裝置；B.在主叫方，話音或/和數據經終端保密裝置加密后生成加密信息，通過藍牙數據信道發(fā)送給主叫方的藍牙GSM移動臺，再由其通過GSM的數據信道，將加密信息通過GSM網絡傳輸至被叫方的藍牙GSM移動臺；C.被叫方的藍牙GSM移動臺將接收到的加密信息通過藍牙數據信道發(fā)送至被叫方的終端保密裝置，并由被叫方的終端保密設備解密后還原為話音或/和數據D、主、被叫方的終端保密裝置與主、被叫方的藍牙GSM移動臺通過藍牙的數據信道進行通信。
實施例3結合圖1和圖2進行話音、數據加密過程的具體描述，具體過程包括以下步驟A.為需要進行加密傳輸的每個藍牙GSM移動臺增加一個獨立的終端保密設備5，終端保密裝置5與藍牙GSM移動臺通過藍牙接口進行無線通信，兩者無連接；B.在主叫方，話音經主叫方的終端保密裝置5的麥克風3拾取后進行A/D轉換，送入話音壓縮/解壓縮模塊進行壓縮處理后，再送入加解密模塊生成加密后的話音，通過主叫方的終端保密設備5的藍牙接口，通過藍牙數據信道發(fā)送給藍牙GSM移動臺，藍牙GSM移動臺將加密后的話音通過GSM的數據信道，經GSM網絡傳輸至被叫方；在主叫方，數據從數據終端2經主叫方的終端保密裝置5的數據接口模塊送入加解密模塊生成加密后的數據，通過主叫方的終端保密設備5的藍牙接口發(fā)送給藍牙GSM移動臺，藍牙GSM移動臺利用GSM的數據信道，將加密后的數據通過GSM網絡傳輸至被叫方；C.在被叫方，藍牙GSM移動臺將通過GSM網絡接收到的加密后的話音、數據通過藍牙數據信道發(fā)送至該藍牙GSM移動臺配備的終端保密設備5，終端保密設備5通過藍牙接口進行接收，然后送入加解密模塊進行解壓縮，最后經D/A轉換后還原為話音；D.各終端保密設備5的加解密模塊所采用的對話音、數據加密的密碼算法和密鑰均相同；E.終端保密設備5與藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道進行通信。
本實用新型的絕大部分技術對本領域的技術人員來說都是熟知的和易于實現的技術，根據功能和需要，可進行變化，如不使用數據加密業(yè)務，而將終端保密裝置5的數據接口模塊刪除；不使用話音加密業(yè)務，而將終端保密裝置5的數據接口模塊刪除；不使用話音加密業(yè)務，而將終端保密裝置5的A/D、D/A模塊和話音壓縮/解壓縮模塊刪除；將耳機4替換為揚聲器；將麥克風3和耳機4一同或將其一置于終端保密設備5內部等。
此外，本實用新型不僅適用于使用藍牙GSM移動臺作為通信的傳輸設備，對于其它具有藍牙接口的傳輸設備同樣適用。
權利要求1.一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，即終端保密裝置，包括藍牙接口模塊、加解密模塊、話音壓縮/解壓縮模塊、A/D、D/A模塊、數據接口模塊和控制模塊，其特征在于與藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道進行無線通信的獨立的終端保密裝置中的A/D、D/A模塊分別與話音壓縮/解壓縮模塊和控制模塊連接，加解密模塊與話音壓縮/解壓縮模塊、藍牙接口模塊、數據接口模塊和控制模塊分別連接。
2.根據權利要求1所述的一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，其特征在于還包括有鍵盤模塊、顯示模塊和電源模塊，鍵盤模塊和顯示模塊分別與電源模塊連接。
3.根據權利要求1或2所述的一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，其特征在于所述的各自獨立的終端保密裝置中的加解密模塊中的對話音、數據加解密所采用的密碼算法和密鑰相同。
4.根據權利要求1或2所述的一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，其特征在于所述的A/D、D/A模塊采用集A/D、D/A轉換和話音編碼功能于一體的單片集成電路。
5.根據權利要求1或2所述的一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，其特征在于所述的數據接口模塊采用TTL電平和RS232電平轉換集成電路實現，數據接口模塊在發(fā)送端完成數據終端至終端保密裝置內部加解密模塊的信號電平轉換；在接收端完成終端保密裝置內部加解密模塊至數據終端的信號電平轉換。
6.根據權利要求1或2所述的一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，其特征在于所述的話音壓縮/解壓縮模塊采用專用的低速率聲碼器實現，話音壓縮/解壓縮模塊在發(fā)送端對模擬話音信號進行編碼和壓縮處理，壓縮后的話音信號速率與GSM數據信道速率相適配；在接收端對解密輸出的明文低速率話音信號進行解壓縮和解碼處理，并將還原出的模擬話音信號送給耳機。
7.根據權利要求1或2所述的一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，其特征在于所述的加解密模塊在發(fā)送端對話音壓縮/解壓縮模塊輸出的壓縮話音信號進行加密處理，對數據接口模塊接收的數據信號進行加密處理，并將加密話音、數據信號送至藍牙接口模塊進行發(fā)射；在接收端對藍牙接口模塊接收的加密話音和數據信號進行解密處理，將明文話音信號送入話音壓縮/解壓縮模塊進行話音解壓縮和解碼，還原出模擬話音信號；將明文數據信號經數據接口模塊送至數據終端。
8.根據權利要求1或2所述的一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，其特征在于所述的藍牙接口模塊采用通用的符合藍牙規(guī)范的藍牙模塊實現，在發(fā)送端將加解密模塊輸出的加密話音和數據信號進行調制和發(fā)射，由藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道接收；在接收端接收由接收端的藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道發(fā)送的加密話音和數據信號，并送至加解密模塊進行解密處理。
9.根據權利要求1或2所述的一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，其特征在于所述的為各模塊提供工作電源的電源模塊采用DC/DC變換集成電路，完成從電池電壓到各模塊工作電壓的變換。
專利摘要本實用新型公開了一種基于藍牙GSM移動臺進行話音和數據加密的裝置，即終端保密裝置，包括藍牙接口模塊、加解密模塊、話音壓縮/解壓縮模塊、A/D、D/A模塊、數據接口模塊和控制模塊，終端保密裝置與藍牙GSM移動臺通過藍牙數據信道進行無線通信。本實用新型不僅無需對移動臺進行改造，就可以利用GSM網絡進行話音、數據的加密傳輸，提高了對移動臺選擇的靈活性；具有很強的通用性和通信的安全性。
文檔編號H04B5/02GK2669488SQ20042003259
公開日2005年1月5日 申請日期2004年1月17日 優(yōu)先權日2004年1月17日
發(fā)明者虞忠輝, 曾勇, 梁鴻斌, 肖紅英, 張智, 車笛, 王劍鋒 申請人:中國電子科技集團公司第三十研究所