GSM相關(guān)背景知識(shí)(加密手機(jī))

1. GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通道傳輸誤碼率為10^{-3}丢烘;在這種信道條件下,如果不采用有效的糾錯(cuò)方法些椒,傳輸出錯(cuò)的概率較高播瞳,尤其是在傳輸密鑰時(shí)。

2. GSM系統(tǒng)業(yè)務(wù)信道是用來傳輸用戶的語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的信道免糕。根據(jù)交換的方式不同赢乓,業(yè)務(wù)信道可以分為電路交換信道和數(shù)據(jù)交換信道。手機(jī)之間的明文通信是在語音信道上傳輸?shù)氖ぃ茉捦ㄐ艅t需要在數(shù)據(jù)信道上傳輸(數(shù)據(jù)信道一般帶寬較信朴蟆)。

3. 到目前為止尼斧,語音加密方式分為語音置亂姜贡、語音數(shù)字加密以及介于兩者之間的模擬-數(shù)字-模擬加密方式三類。

? ?語音置亂是將語音信號(hào)看作是聲音進(jìn)行加密棺棵,對(duì)語音信號(hào)的頻率楼咳、時(shí)間、振幅等進(jìn)行擾亂烛恤,安全性不高母怜。

? 模擬-數(shù)字-模擬加密方式,過程是先把語音信號(hào)數(shù)字化后缚柏,使用密碼算法將數(shù)字化的語音信號(hào)擾亂苹熏,然后將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào),送入信道。模擬-數(shù)字-模擬加密方式對(duì)同步要求比語音置亂更為嚴(yán)格轨域,要求保證通信終端之間的嚴(yán)格而精確的幀同步袱耽,但是安全性較高,在數(shù)字化后干发,可以有多種加密方法朱巨,如AES、RSA枉长。 針對(duì)同步性要求較高的要求冀续,有研究實(shí)現(xiàn)了不需要同步幀的異步通信模式。

? ?語音數(shù)字加密時(shí)將語音信號(hào)數(shù)字化后的數(shù)據(jù)看做普通的離散數(shù)據(jù)進(jìn)行加密必峰。包括:1洪唐、對(duì)語音信號(hào)進(jìn)行信源編碼,將語音變?yōu)閿?shù)字信號(hào)吼蚁;2凭需、用聲碼器等設(shè)備對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行壓縮編碼工作,減少數(shù)據(jù)冗余桂敛;3功炮、加入糾錯(cuò)碼溅潜;4术唬、調(diào)制,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)在信道內(nèi)傳輸滚澜。發(fā)送方在對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時(shí)粗仓,將數(shù)字信號(hào)看做時(shí)普通的離散數(shù)據(jù)來操作。加密工作可以在上述多個(gè)環(huán)節(jié)中進(jìn)行设捐,而且聲碼器的輸出壓縮比很高借浊,異于語音信號(hào)采樣后的所對(duì)應(yīng)的數(shù)字,所以數(shù)字加密安全性更好萝招。鑒于語音通信在連續(xù)性蚂斤、實(shí)時(shí)性方面要求高,而語音數(shù)字化后會(huì)產(chǎn)生大量的語音數(shù)據(jù)槐沼,所以我們?cè)趯?duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密時(shí)曙蒸,需要提供加密速度,一般不能采用傳統(tǒng)的密碼算法(AES岗钩、RSA)纽窟,甚至還出現(xiàn)了只對(duì)部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行加密的方法。單數(shù)數(shù)字加密受數(shù)字語音加密設(shè)備兼吓、聲碼器和模擬信道帶寬現(xiàn)狀等限制臂港,應(yīng)用在語音信息的傳輸上,還存在一定問題。 混沌加密方式屬于數(shù)字加密體制的一個(gè)分支审孽,通信雙方使用相同的混沌器县袱,從而實(shí)現(xiàn)通信。語音數(shù)字加密的主要缺點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)復(fù)雜佑力、成本高显拳、對(duì)帶寬要求高。

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