GSM相關背景知識(加密手機)

1. GSM網絡的數據通道傳輸誤碼率為10^{-3};在這種信道條件下,如果不采用有效的糾錯方法,傳輸出錯的概率較高,尤其是在傳輸密鑰時。

2. GSM系統業務信道是用來傳輸用戶的語音和數據業務的信道。根據交換的方式不同,業務信道可以分為電路交換信道和數據交換信道。手機之間的明文通信是在語音信道上傳輸的,密話通信則需要在數據信道上傳輸(數據信道一般帶寬較小)。

3. 到目前為止,語音加密方式分為語音置亂、語音數字加密以及介于兩者之間的模擬-數字-模擬加密方式三類。

? ?語音置亂是將語音信號看作是聲音進行加密,對語音信號的頻率、時間、振幅等進行擾亂,安全性不高。

? 模擬-數字-模擬加密方式,過程是先把語音信號數字化后,使用密碼算法將數字化的語音信號擾亂,然后將數字信號轉換為模擬信號,送入信道。模擬-數字-模擬加密方式對同步要求比語音置亂更為嚴格,要求保證通信終端之間的嚴格而精確的幀同步,但是安全性較高,在數字化后,可以有多種加密方法,如AES、RSA。 針對同步性要求較高的要求,有研究實現了不需要同步幀的異步通信模式。

? ?語音數字加密時將語音信號數字化后的數據看做普通的離散數據進行加密。包括:1、對語音信號進行信源編碼,將語音變為數字信號;2、用聲碼器等設備對數字信號進行壓縮編碼工作,減少數據冗余;3、加入糾錯碼;4、調制,將數據轉換為模擬信號在信道內傳輸。發送方在對數據進行加密時,將數字信號看做時普通的離散數據來操作。加密工作可以在上述多個環節中進行,而且聲碼器的輸出壓縮比很高,異于語音信號采樣后的所對應的數字,所以數字加密安全性更好。鑒于語音通信在連續性、實時性方面要求高,而語音數字化后會產生大量的語音數據,所以我們在對數據進行加密時,需要提供加密速度,一般不能采用傳統的密碼算法(AES、RSA),甚至還出現了只對部分數據進行加密的方法。單數數字加密受數字語音加密設備、聲碼器和模擬信道帶寬現狀等限制,應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字加密體制的一個分支,通信雙方使用相同的混沌器,從而實現通信。語音數字加密的主要缺點是實現復雜、成本高、對帶寬要求高。

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