[发明专利]一种用于低速窄带无线数字通信的端到端语音加密方法

权利要求书

1.一种用于低速窄带无线数字通信系统的端到端语音加密方法，其特征在于，包含以下步骤：

步骤1：端到端加密通信前的准备；

步骤2：主叫方在端到端加密通信开始时，首先发送呼叫控制信令及端到端语音加密同步控制帧，然后开始连续发送携带语音帧序列号的加密语音；在通信持续的过程中，主叫方仍可周期性地发送呼叫控制信令及端到端语音加密同步控制帧，以保证迟后进入的被叫方也可以解密语音；

步骤3：被叫方在接收到呼叫控制信令及合法的同步控制帧后，立刻进入端到端语音解密流程，将携带语音帧序列号的加密语音还原成明文语音。

2.根据权利要求1所述的一种用于低速窄带无线数字通信系统的端到端语音加密方法，其特征在于，所述步骤1中包含如下两个部分：

(1)在主被叫方设备中分别设置安全时钟，通过特定机制保证安全时钟与标准时钟的误差在端到端语音加密机制的允许范围之内；

(2)建立并维护端到端加密密钥映射表，通过查询该表，确定端到端加密所使用的密钥；对于个呼，由主被叫方身份来确定密钥；对于组呼，由被叫方身份来确定密钥。

3.根据权利要求1所述的一种用于低速窄带无线数字通信系统的端到端语音加密方法，其特征在于，所述步骤2流程如下：

(1)根据通话基本信息构造呼叫控制信令，并在整个通话过程中周期性发送；

(2)根据通话基本信息确定通信加密密钥TEK和密钥索引KI；由随机数发生器产生初始向量IV；从安全时钟提取通话发起时间T；计算同步控制帧密码校验和CCSUM；构造同步控制帧，并在整个通话过程中周期性发送；

(3)对一次通话中的每帧语音，按时间先后顺序指定一序列号；以语音帧序列号、初始向量IV以及时间T作为加密算法输入，计算出加密各语音帧的密钥流；每帧语音与对应的密钥流异或后，与其语音帧序列号拼接后发送。

4.根据权利要求3所述的一种用于低速窄带无线数字通信系统的端到端语音加密方法，其特征在于，所述密钥流依靠同步向量来实现同步，所述同步向量由三部分组成：

(1)初始向量，该初始向量在通话开始时选定，在整个通话过程中保持不变；

(2)安全时钟的时间，该安全时钟的误差要求根据初始向量的长度来确定；

(3)语音帧序列号，所述语音帧序列号从0开始计数，逐帧加1。

5.根据权利要求4所述的一种用于低速窄带无线数字通信系统的端到端语音加密方法，其特征在于，同步控制信息中的初始向量、安全时钟、密钥信息在一次通话中保持不变，语音帧序列号随语音帧的变化而变化。

6.根据权利要求1所述的一种用于低速窄带无线数字通信系统的端到端语音加密方法，其特征在于，所述步骤3具体的流程包括：

(1)从呼叫控制信令中获取通话基本信息；

(2)从控制信令中获取同步控制帧；根据通话基本信息和同步控制帧中的密钥索引KI选择通信加密密钥TEK；从安全时钟提取时间T_R；根据时间T_R及同步控制帧密码校验和CCSUM，确定通话发起时间T；从同步控制帧中提取初始向量IV；

(3)从每帧语音中提取语音帧序列号；以语音帧序列号、初始向量IV以及时间T作为加密算法输入，计算出解密各语音帧的密钥流；每帧语音与对应的密钥流异或后，即可获得解密语音。