基于pstn公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)及多方會(huì)話的實(shí)現(xiàn)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)及多方會(huì)話的實(shí)現(xiàn)方法。
【背景技術(shù)】
[0002]基于PSTN公網(wǎng)的保密電話發(fā)展已有數(shù)年之久，現(xiàn)在的實(shí)現(xiàn)方法不外乎模擬加密和數(shù)字加密兩種方法。模擬加密因其容易破解，線路衰減問題已漸漸退出歷史舞臺(tái)，數(shù)字加密成為加密電話主力軍。
[0003]數(shù)字加密主要依托于Modem。將電話線上模擬信號(hào)調(diào)制為數(shù)字信號(hào)，再對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行加密，再由Modem調(diào)制成模擬信號(hào)發(fā)往電話線。數(shù)字加密方法多使用算法加密，如采用1024位RSA公鑰體制的128位分組加密算法，Ml算法等，但是均面臨一臺(tái)保密電話的丟失會(huì)影響同一算法的所有保密電話的使用。本專利“一次一密”的加密方式很好的解決了這一問題，一臺(tái)機(jī)器的丟失不影響其他機(jī)器的使用。但“一次一密”加密方式的缺陷便是在多人互打上存在問題。隨著用戶群的增長(zhǎng)，需要的密鑰存儲(chǔ)空間呈階乘增長(zhǎng)，這對(duì)密鑰的分發(fā)以及小型便攜設(shè)備來說無疑是致命的。“一次一密”真隨機(jī)數(shù)加密是采用真隨機(jī)數(shù)與明文異或的計(jì)算方式，加密本身不依賴于算法，只與真隨機(jī)數(shù)有關(guān)，解決了普通算法加密一旦其中一臺(tái)設(shè)備被破解，其余所有設(shè)備均不可用的缺點(diǎn)。但由于“一次一密”和“用完密鑰粉碎”的原因，對(duì)存儲(chǔ)空間要求較大。如果僅僅兩個(gè)人通信，兩人每人擁有1G密鑰(大約可以通話50小時(shí))，就需要在量子數(shù)據(jù)終端上存2G密鑰；如果三個(gè)人均可以通信，就需要儲(chǔ)存3 !=6G密鑰；如果有上千人甚至上萬人同時(shí)進(jìn)行通信，“一次一密”僅可以停留在理論上可行階段，沒有實(shí)際使用的價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)及多方會(huì)話的實(shí)現(xiàn)方法，本基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)及多方會(huì)話的實(shí)現(xiàn)方法旨在“一次一密”真隨機(jī)數(shù)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)多人相互通信且不增加便設(shè)備存儲(chǔ)空間。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)，包括中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備和具有至少兩個(gè)外線接口的普通交換機(jī)；其特征于:所述中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備包括用于信號(hào)調(diào)制解調(diào)的Modem模塊、負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)解析與路由的FPGA模塊、大容量密鑰存儲(chǔ)設(shè)備和負(fù)責(zé)大容量存儲(chǔ)設(shè)備管理的CPU ;FPGA模塊與CPU連接，F(xiàn)PGA模塊與Modem模塊連接，Modem模塊用于連接交換機(jī)后端電話口 ；交換機(jī)前端的外線接口用于連接量子數(shù)據(jù)終端。
[0006]通話時(shí)，量子數(shù)據(jù)保密終端先通過Modem模塊與中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備相應(yīng)Modem模塊建立連接，中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備負(fù)責(zé)用相應(yīng)密鑰進(jìn)行解密，再將明文用欲通話對(duì)象的密鑰進(jìn)行加密，以使所有PSTN公網(wǎng)上全部為加密后的信息。一次一密需要大量真隨機(jī)數(shù)，大容量密鑰存儲(chǔ)設(shè)備就是存儲(chǔ)這些真隨機(jī)數(shù)密鑰的。
[0007]進(jìn)一步的，F(xiàn)PGA模塊還通過RS232接口與Modem模塊連接。
[0008]進(jìn)一步的，F(xiàn)PGA模塊和CPU通過本地總線local bus進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
[0009]為實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)目的，本發(fā)明采取的另一種技術(shù)方案為:基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端多方會(huì)話的實(shí)現(xiàn)方法，采用上述的基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)，包括以下步驟:
[0010]在保密通話前先協(xié)商通話時(shí)間，同時(shí)撥打回中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備；
[0011 ] 量子數(shù)據(jù)保密終端先通過Modem模塊與中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備相應(yīng)Modem模塊建立連接;
[0012]中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備負(fù)責(zé)用相應(yīng)密鑰進(jìn)行解密，再將明文用欲通話對(duì)象的密鑰進(jìn)行加密，以使PSTN公網(wǎng)上全部數(shù)據(jù)為加密后的密文。
[0013]本發(fā)明工作時(shí)需要設(shè)備有:1)量子數(shù)據(jù)保密終端若干；2)具有多個(gè)外線接口的普通交換機(jī)一臺(tái)；3)中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備設(shè)備一套。需要線路條件:具有模擬中繼線的單位或集團(tuán)，這個(gè)是電信的一項(xiàng)業(yè)務(wù)，比如撥打10000這一個(gè)號(hào)碼其實(shí)是可以轉(zhuǎn)接到很多話務(wù)員的，我們就是需要使用對(duì)象開通這個(gè)業(yè)務(wù)一一一個(gè)號(hào)碼可對(duì)應(yīng)多條電話線。任意量子數(shù)據(jù)終端僅需要存儲(chǔ)本身密鑰。在保密通話前先協(xié)商通話時(shí)間，同時(shí)撥打回中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備。在實(shí)際通話過程中是通過量子數(shù)據(jù)保密終端先通過Modem模塊)先與中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備相應(yīng)Modem模塊模塊建立連接，中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備負(fù)責(zé)用相應(yīng)密鑰進(jìn)行解密，再將明文用欲通話對(duì)象的密鑰進(jìn)行加密，保證PSTN公網(wǎng)上全部數(shù)據(jù)為加密后的密文，在安全保密的前提下達(dá)到同一網(wǎng)絡(luò)所有量子數(shù)據(jù)終端通信的目的。同時(shí)可允許多人在線進(jìn)行電話會(huì)議。其他外線撥號(hào)等信息均由量子數(shù)據(jù)終端完成，更方便用戶操作。FPGA負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)解析與路由，CPU負(fù)責(zé)大容量存儲(chǔ)設(shè)備管理，F(xiàn)PGA和CPU通過local bus進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，具體通訊數(shù)據(jù)量視網(wǎng)絡(luò)大小有所調(diào)整。
[0014]本發(fā)明針對(duì)“一次一密”加密算法的組網(wǎng)方案，將存儲(chǔ)、路由、計(jì)算交由后端中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備處理，以消耗較少的存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力達(dá)到網(wǎng)內(nèi)所有量子數(shù)據(jù)終端持有人可互相通話且可以多人進(jìn)行語音會(huì)議。
[0015]說明書附圖
[0016]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖2為用戶層面操作步驟流程示意圖。
[0018]圖3為中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]實(shí)施例1
[0020]參見圖1、圖2和圖3，本基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)，包括中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備和具有至少兩個(gè)外線接口的普通交換機(jī)；所述中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備包括用于信號(hào)調(diào)制解調(diào)的Modem模塊、負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)解析與路由的FPGA模塊、大容量密鑰存儲(chǔ)設(shè)備和負(fù)責(zé)大容量存儲(chǔ)設(shè)備管理的CPU ;FPGA模塊與CPU連接，F(xiàn)PGA模塊與Modem模塊連接，Modem模塊用于連接交換機(jī)后端電話口 ；交換機(jī)前端的外線接口用于連接量子數(shù)據(jù)終端。通話時(shí)，量子數(shù)據(jù)保密終端先通過Modem模塊與中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備相應(yīng)Modem模塊建立連接，中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備負(fù)責(zé)用相應(yīng)密鑰進(jìn)行解密，再將明文用欲通話對(duì)象的密鑰進(jìn)行加密，以使PSTN公網(wǎng)上全部數(shù)據(jù)為加密后的密文。FPGA模塊還通過RS232接口與Modem模塊連接。FPGA模塊和CPU通過本地總線local bus進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。
[0021]本發(fā)明不影響使用人的撥號(hào)習(xí)慣，不增加操作難度，不涉及交換機(jī)的交換單元，用最少的設(shè)備實(shí)現(xiàn)了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的互通互聯(lián)。
[0022]實(shí)施例2
[0023]本基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端多方會(huì)話的實(shí)現(xiàn)方法，采用實(shí)施例1中的基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)，包括以下步驟:
[0024]在保密通話前先溝通通話時(shí)間，同時(shí)撥打回中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備；
[0025]量子數(shù)據(jù)保密終端先通過Modem模塊與中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備相應(yīng)Modem模塊建立連接;
[0026]中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備負(fù)責(zé)用相應(yīng)密鑰進(jìn)行解密，再將明文用欲通話對(duì)象的密鑰進(jìn)行加密，以使所有PSTN公網(wǎng)上全部為加密后的信息。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)，包括中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備和具有至少兩個(gè)外線接口的普通交換機(jī)；其特征于:所述中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備包括用于信號(hào)調(diào)制解調(diào)的Modem模塊、負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)解析與路由的FPGA模塊、大容量密鑰存儲(chǔ)設(shè)備和負(fù)責(zé)大容量存儲(chǔ)設(shè)備管理的CPU ;FPGA模塊與CPU連接，F(xiàn)PGA模塊與Modem模塊連接，Modem模塊用于連接交換機(jī)后端電話口 ；交換機(jī)前端的外線接口用于連接量子數(shù)據(jù)終端。 通話時(shí)，量子數(shù)據(jù)保密終端先通過Modem模塊與中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備相應(yīng)Modem模塊建立連接，中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備負(fù)責(zé)用與該量子數(shù)據(jù)保密終端相應(yīng)的密鑰進(jìn)行解密，再將解密得到的明文用與欲通話對(duì)象匹配的密鑰進(jìn)行加密，以使PSTN公網(wǎng)上全部數(shù)據(jù)為加密后的密文。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:FPGA模塊還通過RS232接口與Modem模塊連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)，其特征在于:FPGA模塊和CPU通過本地總線local bus進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊。4.采用權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng)的基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端多方會(huì)話的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟: 在保密通話前先協(xié)商通話時(shí)間，同時(shí)撥打回中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備； 量子數(shù)據(jù)保密終端先通過Modem模塊與中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備相應(yīng)Modem模塊建立連接； 中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備負(fù)責(zé)用相應(yīng)密鑰進(jìn)行解密，再將明文用欲通話對(duì)象的密鑰進(jìn)行加密，以使PSTN公網(wǎng)上全部數(shù)據(jù)為加密后的密文。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于PSTN公網(wǎng)的量子數(shù)據(jù)終端組網(wǎng)系統(tǒng),中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備包括Modem模塊、FPGA模塊、大容量密鑰存儲(chǔ)設(shè)備和負(fù)責(zé)大容量存儲(chǔ)設(shè)備管理的CPU；FPGA模塊與CPU連接，F(xiàn)PGA模塊與Modem模塊連接，Modem模塊用于連接交換機(jī)后端電話口；交換機(jī)前端的外線接口用于連接量子數(shù)據(jù)終端。通話時(shí)，量子數(shù)據(jù)保密終端先通過Modem模塊與中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備相應(yīng)Modem模塊建立連接，中心數(shù)據(jù)路由設(shè)備負(fù)責(zé)用相應(yīng)密鑰進(jìn)行解密，再將明文用欲通話對(duì)象的密鑰進(jìn)行加密，以使PSTN公網(wǎng)上全部數(shù)據(jù)為加密后的密文。本發(fā)明中，以消耗較少的存儲(chǔ)空間和計(jì)算能力達(dá)到網(wǎng)內(nèi)所有量子數(shù)據(jù)保密終端持有人可互相通話且可以多人進(jìn)行語音會(huì)議。
【IPC分類】H04L9/08, H04L29/06
【公開號(hào)】CN105262583
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510563254
【發(fā)明人】劉夢(mèng)婕, 戴金, 尹凱, 黃敦鋒, 劉云, 苗春華
【申請(qǐng)人】安徽問天量子科技股份有限公司
【公開日】2016年1月20日
【申請(qǐng)日】2015年9月7日