專利名稱：電話雙音頻加密解密裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電話雙音頻加密裝置，屬于通訊技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有的電話用戶要得到電話語音服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)，如進行電話證券委托交易，通常是先用普通音頻電話撥通證券服務(wù)商的服務(wù)系統(tǒng)，建立話路后，再用普通音頻電話的12個按鍵輸入自己的賬號和密碼，服務(wù)系統(tǒng)確認為合法的用戶后，才可開始股票交易。所有涉及金融的電話語音服務(wù)系統(tǒng)的操作，如電話銀行、電話購物等，都是這樣一個過程，因此，用戶個人信息的安全是至關(guān)重要的。但由于用戶與服務(wù)系統(tǒng)所傳遞的用戶身份識別的信息通常是使用標(biāo)準的雙音多頻編碼方法，故他人可以利用市場上可購得的雙音頻解碼器進行搭線竊聽，輕而易舉地獲取用戶的個人信息，使用戶蒙受損失。由于現(xiàn)有系統(tǒng)固有缺陷的存在，一些電話金融服務(wù)提供商為了其服務(wù)的安全性，不得不將其服務(wù)范圍縮少，如電話銀行不進行轉(zhuǎn)賬業(yè)務(wù)或單次轉(zhuǎn)賬金額不超過某一個數(shù)，從而極大地限制了電話語音服務(wù)系統(tǒng)效能的發(fā)揮。
鑒于上述問題，本實用新型的目的是提供一種電話雙音頻加密解密裝置。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取了以下技術(shù)方案本實用新型設(shè)計了兩個相對獨立的加密裝置和解密裝置，加密裝置是將標(biāo)準的雙音頻信號轉(zhuǎn)換成非標(biāo)準的多音頻信號，解密裝置是將非標(biāo)準的多音頻信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準的雙音頻信號；加密裝置由輸入電話座、加密控制開關(guān)、輸入電話接口、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出電話接口、鍵盤和電源組成；解密裝置由輸入電話座、輸入電話接口、A/D轉(zhuǎn)換電路、微處理器、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出電話接口、輸出電話插座和電源輸入插座組成。加密解密裝置能在電話用戶端對標(biāo)準的雙音多頻的編碼方式逐個地進行重新編碼，使用戶的個人信息代碼逐個地轉(zhuǎn)換成非標(biāo)準的多音多頻信號，電話語音服務(wù)端再將非標(biāo)準的多音多頻信號重新轉(zhuǎn)換成標(biāo)準的雙音多頻的編碼方式。由于加密和解密裝置分別內(nèi)貼近安裝在用戶和服務(wù)系統(tǒng)的旁邊，中間線路所傳輸?shù)挠脩粜畔⒍际欠菢?biāo)準的多音多頻的編碼方式，且非標(biāo)準的編碼方式可選用多套方案，每次進行加密時可任選不同的方案，從而有效地提高了信息的安全性。另外，由于對用戶信息是進行逐個加密而非統(tǒng)一加密，且采用的是非標(biāo)準編碼方式，并使用了現(xiàn)有的300-3400HZ的頻寬，這樣不僅縮短了系統(tǒng)的服務(wù)延時，而且可以與現(xiàn)有設(shè)備完全兼容。
此外，由于電話雙音頻的加密和解密構(gòu)成了一個獨立的系統(tǒng)，嵌入于用戶和服務(wù)系統(tǒng)之間，因此用戶的操作流程和服務(wù)系統(tǒng)的硬件軟件無須作任何變動，服務(wù)系統(tǒng)端的解密裝置同樣可接收標(biāo)準的雙音多頻信號，并對無加密裝置的用戶提供服務(wù)。
經(jīng)過上述設(shè)計后的本實用新型具有以下優(yōu)點1.加、解密裝置作為一個獨立的系統(tǒng)，安裝、使用方便，并具有良好的兼容性能。
2.結(jié)構(gòu)較為簡單，成本低廉，保密性能好。
本實用新型的具體實施方案如附圖所示


圖1為本實用新型的外形示意圖，a為加密裝置，b為解密裝置圖2為本實用新型線路框圖，a為加密裝置，b為解密裝置圖3為本實用新型的實施例電路原理圖，a為加密裝置，b為解密裝置圖4為本實用新型的“證券電話委托交易系統(tǒng)”應(yīng)用原理示意圖
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步的說明
電話雙音頻加密解密裝置包括有兩個相對獨立的加密裝置[20]和解密裝置[23]兩部分。加密裝置[20]是將標(biāo)準的雙音頻信號轉(zhuǎn)換成非標(biāo)準的多音頻信號，解密裝置[23]是將非標(biāo)準的多音頻信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準的雙音頻信號。加密裝置[20]由輸入電話座[1]、加密控制開關(guān)[2]、輸入電話接口[3]、A/D轉(zhuǎn)換電路[4]、微處理器[5]、D/A轉(zhuǎn)換電路[6]、輸出電話接口[7]、輸出電話座[8]、鍵盤[9]和電源[10]組成。加密裝置以微處理器[5]為核心，通過數(shù)據(jù)線、控制線和I/O線與A/D轉(zhuǎn)換電路[4]、D/A轉(zhuǎn)換電路[6]、加密控制開關(guān)[2]、鍵盤[9]相連接；輸入電話座[1]通過加密控制開關(guān)[2]與輸入電話接口[3]相連接，或通過加密控制開關(guān)[2]直接與輸出電話座[8]相連接。輸入電話接口[3]與A/D轉(zhuǎn)換電路[4]相連接，并與輸出電話接口[7]互連，D/A轉(zhuǎn)換電路[6]與輸出電話接口[7]相連接；電源[10]為加密裝置提供所需的電源。如需加密，微處理器[5]從鍵盤[9]獲得按鍵狀態(tài)，控制加密控制開關(guān)[2]吸合，輸入電話座[1]與輸入電話接口[3]相連接，從輸入電話座[1]輸入的標(biāo)準雙音頻碼經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換電路[4]，將音頻信號量化成數(shù)字信號，數(shù)字信號被讀入微處理器[5]后，進行運算分析，將標(biāo)準的雙音頻碼還原成所對應(yīng)的電話按鍵號，再將該按鍵號隨機地從多套編碼方案中任選一套方案編碼成非標(biāo)準的多音多頻的數(shù)據(jù)，通過D/A轉(zhuǎn)換電路[6]轉(zhuǎn)換成音頻信號，再通過輸出電話接口[7]，從輸出電話座[8]發(fā)出去，從而完成從標(biāo)準雙音多頻碼轉(zhuǎn)換成非標(biāo)準的多音多頻碼的過程。如果不需加密，輸入電話座[1]通過加密控制開關(guān)[2]直接與輸出電話座[8]相連接。
解密裝置[23]由輸入電話座[11]、輸入電話接口[12]、A/D轉(zhuǎn)換電路[13]、微處理器[14]、D/A轉(zhuǎn)換電路[15]、輸出電話接口[16]、輸出電話插座[17]和電源輸入插座[18]組成。解密裝置以微處理器[14]為核心，通過數(shù)據(jù)線、控制線與A/D轉(zhuǎn)換電路[13]、D/A轉(zhuǎn)換電路[15]相連接；輸入電話座[11]與輸入電話接口[12]相連接，輸出電話接口[16]與輸出電話插座[17]相連接；輸入電話接口[12]與A/D轉(zhuǎn)換電路[13]相連接，并與輸出電話接口[16]互連；D/A轉(zhuǎn)換電路[15]與輸出電話接口[16]相連接；電源輸入插座[18]為解密裝置提供所需的電源。輸入電話座[11]輸入的音頻信號，經(jīng)過輸入電話接口[12]，由A/D轉(zhuǎn)換電路[13]轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，微處理器[14]對這些數(shù)字信號進行分析，解析出輸入的標(biāo)準雙音多頻信號或非標(biāo)準的多音多頻信號所對應(yīng)的按鍵號，再將該號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準的雙音多頻的編碼數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)經(jīng)過D/A轉(zhuǎn)換電路[15]轉(zhuǎn)換成標(biāo)準的雙音多頻信號，經(jīng)過輸出電路接口[16]和輸出電話座[17]發(fā)送出去，從而完成從非標(biāo)準的多音多頻編碼形式或標(biāo)準的雙音多頻的編碼形式向標(biāo)準的雙音多頻的編碼形式轉(zhuǎn)換的過程。
本實施例中的加密裝置(見圖2a、圖3a)的微處理器[5]由IC6、晶振X1、電容C3、C4、E1及電阻R7組成。IC6可采用單片機或數(shù)字信號處理器。其中，單片機MCS-51系列中的78E58內(nèi)部帶有32K可編程程序存儲器，可進行三級加密，加密后其程序內(nèi)容無法讀出，運算速度比一般的MCS-51系列單片機快4倍。P0口數(shù)據(jù)線、P3口中的WR、RD、T0、T1線與A/D轉(zhuǎn)換電路[4]中的IC3的數(shù)據(jù)線和控制線相連，單片機IC6可通過這些總線從A/D轉(zhuǎn)換電路[4]中的IC3讀取數(shù)據(jù)；P2口作為I/O口與D/A轉(zhuǎn)換電路[6]中的IC4的數(shù)據(jù)線相連，單片機IC6可通過P2口將數(shù)據(jù)寫入IC4，單片機還通過P1口的P17(8腳)來控制加密控制開關(guān)[2]的吸合與釋放，并通過P14(5腳)接收鍵盤[9]的輸入。
加密控制開關(guān)[2]包括繼電器REL1、三極管N1、二極管D1和電阻R1。不加密時，微處理器[5]中的IC6的P18腳為低電平，三極管N1處在截止?fàn)顟B(tài)，繼電器REL1釋放，中心觸點(3、8)與常閉觸點(2、9)相通，使輸入電話座[1]與輸出電話座[8]直接相通，此時用戶所撥出的雙音頻碼不加密。加密時，微處理器[5]中的IC6的P18腳輸出高電平，此時三極管N1導(dǎo)通，繼電器REL1吸合，中心觸點(3、8)與常閉觸點(2、9)斷開，與常開觸點(4、7)相接，使輸入電話座[1](J1)與輸出電話座[8](J2)斷開，而與輸入電話接口[2](IC2)相連。
輸入電話接口[2](IC1)是一個標(biāo)準的二——四線轉(zhuǎn)換電路，電話線上的信號是輸入、輸出信號和供電電壓都調(diào)制在一起，通過輸入電話接口[2](IC1)可將輸入信號、輸出信號和供電電壓單獨分離出來，從輸入電話座[1](J1)輸入的音頻信號從IC1的第5腳分離出來，送至A/D轉(zhuǎn)換電路[3]中的IC3的第6腳，服務(wù)系統(tǒng)[24]的提示音從輸出電話座[8](J2)經(jīng)輸出電話接口[7](IC2)的第5腳，輸入電話接口[3](IC1)的第4腳，至輸入電話座[1](J1)，反饋給電話用戶。輸出電話接口[7](IC2)的工作原理與輸入電話接口[3](IC1)完全一樣，也是一個標(biāo)準的二——四轉(zhuǎn)換電路，所不同的是，IC2是將從D/A轉(zhuǎn)換模塊[6]中的IC5B的第7腳的非標(biāo)準的多音多頻信號調(diào)制到供電電壓上去，再從輸出電話座[8]發(fā)送出。
A/D轉(zhuǎn)換電路[4]由A/D轉(zhuǎn)換芯片IC3、電阻R2和電容C1組成，本實施例中IC3采用了ADC0804八位A/D轉(zhuǎn)換器，IC3可以將從第6腳輸入的音頻信號(模擬信號)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號經(jīng)數(shù)據(jù)線(11～18腳)和控制線(1～3、5腳)送至微處理器[5]。
D/A轉(zhuǎn)換電路[7]由D/A轉(zhuǎn)換芯片IC4、電阻R3、R4、R5、R6、電容C2和運算放大器IC5組成。本實施例中IC4采用了DAC0802，IC5采用了了LM458、IC4的數(shù)據(jù)線從微處理器[5]中的IC6的P2口獲得數(shù)字信號，再將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號，即音頻信號，從IC4的2、4腳輸出的是電流信號，IC5將電流信號變換成電壓信號，送到輸出電話接口[7](IC2)的第4腳。
本實施例的鍵盤[9]較為簡單，由按鍵S1和電阻R8構(gòu)成，按鍵不按下，IC6的第6腳是低電平，按下時為高電平，微處理器[5]根據(jù)電平的變化來確定按鍵是否按下。
電源電路[10]由電池B1和直流變換模式M1組成，負責(zé)整個裝置的供電，電池B1經(jīng)過M1后將變換成±5V的直流電壓。
參照圖2(b)、圖3(b)，其原理框圖和線路結(jié)構(gòu)與圖2(a)、圖3(a)基本相同，J3為輸入電話座[11]，J4為輸出電話座[17]，J5為電源插座[18]，IC7為輸入電話接口[12]，IC8為輸出電話接口[16]，A/D轉(zhuǎn)換芯片IC9、電阻R9和電容C5構(gòu)成A/D轉(zhuǎn)換電路[13]，單片機IC12、晶振X2、電容C7、C8、E2和電阻R14構(gòu)成微處理機[14]，D/A轉(zhuǎn)換芯片IC10、電阻R11、R12、R13、電容C6和運放IC11B構(gòu)成D/A轉(zhuǎn)換電路[15]。電路的工作原理如前所述。
本實用新型的工作原理和工作方式是這樣來實現(xiàn)的電話用戶為獲得電話語音服務(wù)系統(tǒng)的服務(wù)，先用電話[19]通過公用電話網(wǎng)[22]，撥通證券電話委托交易系統(tǒng)計算機[22]，建立通話鏈路后，用戶聽到“請輸入賬號”后，按下加密裝置[20]的加密按鍵，再開始在電話機[19]上按下賬號和密碼的號碼，加密裝置[20]將從電話機[19]接收到的標(biāo)準雙音多頻碼，從多套編碼方案中任選一套方案，將其轉(zhuǎn)換成非標(biāo)準的多音多頻碼，經(jīng)公用電話網(wǎng)[22]傳輸給解密裝置[23]，解密裝置[23]將非標(biāo)準的多音多頻碼轉(zhuǎn)換成標(biāo)準的雙音多頻碼，傳輸給服務(wù)系統(tǒng)計算機[24]，服務(wù)系統(tǒng)計算機[24]確認是合法用戶后，將信息通過話路返回給用戶，用戶可進行后序的操作，如進行股票的委托買賣，后序操作中的所有號碼都是被加密的，由于加密裝置[18]和解密裝置[21]分別貼近電話機[17]和服務(wù)系統(tǒng)計算機[22]安裝，在話路的中間所傳輸?shù)男畔⑹潜患用苓^的，因此信息是十分安全的。由于解密裝置[23]也可接收標(biāo)準的雙音多頻碼，因此無解密裝置[20]的用戶也可以獲得服務(wù)，如普通電話[21]。加密裝置[18]體積小、重量輕、功耗低、接線方便，用戶可隨身攜帶，因此使用十分方便。
權(quán)利要求1.一種電話雙音頻加密解密裝置，其特征是該電話雙音頻加密解密裝置包括有兩個相對獨立的加密裝置[20]和解密裝置[23]，加密裝置[20]是將標(biāo)準的雙音頻信號轉(zhuǎn)換成非標(biāo)準的多音頻信號，解密裝置[23]是將非標(biāo)準的多音頻信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準的雙音頻信號；加密裝置[20]由輸入電話座[1]、加密控制開關(guān)[2]、輸入電話接口[3]、A/D轉(zhuǎn)換電路[4]、微處理器[5]、D/A轉(zhuǎn)換電路[6]、輸出電話接口[7]、輸出電話座[8]、鍵盤[9]和電源[10]組成，加密裝置以微處理器[5]為核心，通過數(shù)據(jù)線、控制線和I/O線與A/D轉(zhuǎn)換電路[4]、D/A轉(zhuǎn)換電路[6]、加密控制開關(guān)[2]、鍵盤[9]相連接，輸入電話座[1]通過加密控制開關(guān)[2]與輸入電話接口[3]相連接，或通過加密控制開關(guān)[2]直接與輸出電話座[8]相連接，輸入電話接口[3]與A/D轉(zhuǎn)換電路[4]相連接，并與輸出電話接口[7]互連，D/A轉(zhuǎn)換電路[6]與輸出電話接口[7]相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電話雙音頻加密解密裝置，其特征是所述的解密裝置[23]由輸入電話座[11]、輸入電話接口[12]、A/D轉(zhuǎn)換電路[13]、微處理器[14]、D/A轉(zhuǎn)換電路[15]、輸出電話接口[16]、輸出電話插座[17]和電源輸入插座[18]組成，解密裝置以微處理器[13]為核心，通過數(shù)據(jù)線、控制線與A/D轉(zhuǎn)換電路[13]、D/A轉(zhuǎn)換電路[15]相連，輸入電話座[11]與輸入電話接口[12]相連接，輸出電話接口[16]與輸出電話插座[17]相連接，輸入電話接口[12]與A/D轉(zhuǎn)換電路[13]相連接，并與輸出電話接口[16]互連，D/A轉(zhuǎn)換電路[15]與輸出電話接口[16]相連接；。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電話雙音頻加密解密裝置，其特征是所述的微處理器[5]由IC6、晶振X1、電容C3、C4、E1及電阻R7組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電話雙音頻加密解密裝置，其特征是所述的IC6可采用單片機或數(shù)字信號處理器。
專利摘要本實用新型公開了一種電話雙音頻加密解密裝置,該裝置包括有兩個相對獨立的加密裝置和解密裝置,加密裝置是將標(biāo)準的雙音頻信號轉(zhuǎn)換成非標(biāo)準的多音頻信號,解密裝置是將非標(biāo)準的多音頻信號轉(zhuǎn)換成標(biāo)準的雙音頻信號;加密裝置以微處理器為核心,由輸入電話座、加密控制開關(guān)、輸入電話接口、A/D轉(zhuǎn)換電路、D/A轉(zhuǎn)換電路、輸出電話接口、輸出電話座、鍵盤和電源組成。該裝置結(jié)構(gòu)簡單、保密性能好,具有良好的推廣價值。
文檔編號H04M1/66GK2487169SQ0123901
公開日2002年4月17日 申請日期2001年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2001年4月24日
發(fā)明者徐勤朗, 景晨紅 申請人:徐勤朗