一种基于SSL协议的5G透明加密通信模组的制作方法

本发明涉及一种5g网络通讯透明传输加密系统和技术。

背景技术：

1、在5g无线通讯领域，各种通讯终端设备(如：cpe、5g路由器、工业iot设备、智能小车、无人机等)都会大量使用通用5g通信模组。而随着无线网络攻击等安全威胁不断增大，为了保障通讯终端设备网络传输的安全性，越来越多的行业和应用场景亟需对5g通讯数据进行加密。

2、ssl安全套接字是一种国际通用的网络加密标准，在网络传输加密系统中使用极为广泛。由于5g终端设备形态各种各样，需要对每一种终端的硬件和软件系统进行改造，并在设备操作系统中部署运行ssl安全服务软件，涉及到不同cpu架构/指令集、os发行版、开发语言、存储器类型、驱动程序等等，这个过程将耗费大量开发人力成本，且很难在多种不同终端设备中保证兼容性和稳定性，在大量实际项目中严重阻碍了信息系统安全改造的推进效率。

技术实现思路

1、针对现有5g通讯加密技术存在的各项不足，本发明提供了一种全新的5g透明加密通信模组，与标准5g通信模组对外提供的接口和通讯协议完全一致，做到了软硬件系统的完全兼容。使用时仅需将通讯终端设备上原有的通用5g通讯模组拔掉，替换为5g透明加密通信模组，即可立即实现5g终端设备的ssl协议网络传输加密，且无需担心不同设备类型间的兼容性，省去了传统方式安全改造带来的大量人力物力的消耗。。

2、为实现上述目的，本模组提供如下技术方案：

3、一种基于ssl协议的5g透明加密通信模组，其特征在于：模组包含内部的嵌入式操作系统，以及一个与外部通讯终端设备相连接的模组通讯接口，以及模组工作时所依赖的一个通过sim卡接口连接到通讯终端设备的具备安全芯片的sim卡；在模组嵌入式操作系统中运行了一套应用层ssl服务程序和一个虚拟网卡设备；

4、5g透明加密通信模组上电后开始工作，启动嵌入式操作系统，运行应用层ssl服务程序，启动虚拟网卡设备；

5、应用层ssl服务程序通过软件接口调用具备安全芯片的sim卡中的安全芯片，实现ssl安全协议中所需要的数字签名和加密/解密等密码算法功能，实现与远端ssl网关设备完成身份认证并建立ssl加密隧道；在这个过程中，5g透明加密通信模组是通过模组通讯接口与外部通讯终端设备连接，并再通过sim卡接口与所属具备安全芯片的sim卡连接；

6、应用层ssl服务程序完成ssl身份认证并建立加密隧道后，获得远端ssl网关设备推送的路由信息，嵌入式操作系统的协议栈会自动把符合路由规则的所有5g网络流量送入虚拟网卡设备，应用层ssl服务程序将从虚拟网卡设备拦截到这些流量并使用ssl协议进行加密和封装，再通过5g通讯链路发送出去；

7、远端ssl网关设备收到加密后的网络数据，根据ssl协议相关流程进行解密，并将解密后的数据传送到正确的通讯设备节点；

8、通过以上流程，5g通讯终端设备在无需对软硬件系统进行开发改造的情况下，实现了使用ssl协议对5g通讯网络数据进行透明加密保护的功能。

9、根据一个优选的实施方式，所述基于ssl协议的5g透明加密通信模组，其特征在于，5g透明加密通信模组工作时所依赖的安全芯片，不是位于一个通过sim卡接口连接到通讯终端设备的具备安全芯片的sim卡中，而是直接嵌入到5g透明加密通信模组内部的硬件电路中，应用层ssl服务程序能够通过软件接口直接调用安全芯片提供的密码功能；或者安全芯片是位于一个通过usb/sd接口连接到通讯终端设备的具备安全芯片的密码模块中，应用层ssl服务程序能够通过软件接口直接调用所述密码模块提供的密码功能。

10、综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

11、(1).无需对各种各样的5g通讯终端设备做任何硬件电路上的改造，或针对其操作系统、软件服务、接口和协议等做任何改造，节省大量开发人力成本；

12、(2).任何能够兼容通用5g通讯模组的设备，理论上插上本发明所述5g透明加密通信模组，均能够正常适配工作，实现5g无线网络数据的自动ssl协议加密保护，节省大量适配成本；

13、(3).本发明所述5g透明加密通信模组，能够通过远端ssl网关推送的路由或配置信息，实现对指定特征的数据流量进行加密，以及对其他数据流量不进行加密(仍然走原有标准的5g信道，通道不收影响)，从而实现灵活的流量管控。

技术特征：

1.一种基于ssl协议的5g透明加密通信模组，其特征在于：模组包含内部的嵌入式操作系统，以及一个与外部通讯终端设备相连接的模组通讯接口，以及模组工作时所依赖的一个通过sim卡接口连接到通讯终端设备的具备安全芯片的sim卡；在模组嵌入式操作系统中运行了一套应用层ssl服务程序和一个虚拟网卡设备；

2.根据权利要求1所述的基于ssl协议的5g透明加密通信模组，其特征在于所述5g透明加密通信模组工作时所依赖的安全芯片，不是位于一个通过sim卡接口连接到通讯终端设备的具备安全芯片的sim卡中，而是直接嵌入到5g透明加密通信模组内部的硬件电路中；所述应用层ssl服务程序能够通过软件接口直接调用所述安全芯片提供的密码功能；或者安全芯片是位于一个通过usb/sd接口连接到通讯终端设备的具备安全芯片的密码模块中，所述应用层ssl服务程序能够通过软件接口直接调用所述密码模块提供的密码功能。

技术总结本发明公开了一种基于SSL协议的5G透明加密通信模组。在5G无线通讯领域，各种通讯终端设备会大量使用通用5G通信模组。而随着无线网络攻击等安全威胁不断增大，为了保障通讯终端设备网络传输的安全性，越来越多的行业和应用场景亟需对5G通讯数据进行加密，而SSL安全套接字是最常用的方案之一。按照传统改造方案，需要对每一种通讯终端设备进行软硬件改造，并在设备操作系统中部署运行SSL安全服务，这个过程耗费大量人力物力，且很难在多种不同终端设备中保证兼容性和稳定性。本发明实现的5G透明加密通信模组，与标准5G通信模组接口和基本使用方法完全一致，仅需将原有5G通讯模组替换掉，即可立即实现5G终端设备的网络传输加密，且无需担心不同设备类型间的兼容性，省去了传统方式安全改造带来的大量人力物力的消耗。技术研发人员：张建国,王赛,付晓峰受保护的技术使用者：北京国领科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/20