一种端到端的加密语音通话方法与流程

本发明涉及cs域语音通信安全领域。更具体地说，本发明涉及一种端到端的加密语音通话方法。

背景技术：

1、随着移动网络、固定网络、卫星网络的发展，实现语言跨网、跨域通话互通，而加密通话在跨网、跨域通话实现较为复杂，加密后的数据要满足各种声码器、信关站、调制解调等通信接口传输误码率高，以及跨卫星网络通话延时长导致同步信号差的问题，本发明一种端到端的加密语音通话方法采用密文映射拼读发音方法，把密文数据转换成汉语拼音，同步数据映射成通话背景声音，实现了密文数据转换为通话声音，解决了跨网、跨域的加密通话问题。

技术实现思路

1、本发明公开了一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，包括：语音转明文单元、明文加密单元、密文转语音单元、语音转密文单元、密文解密单元、明文转语音单元，所述语音转明文单元对输入的通话语音进行识别，提取音频数据进行编码输出明文，所述明文加密单元对明文数据进行加密得到密文，所述密文转语音单元对密文数据进行分组拆解转换成语音，发送端把语音通过cs域发送给接收端端，所述语音转密文单元把接受到的语音转换成密文，所述密文解密单元把密文解密成明文，所述明文转语音单元对明文进行分解输出对应的语音；

2、优选的是，所述语音转明文单元把通话输入的音频数据采用离线端侧的ai语音识别库，识别转换成文字、音色、音调信息，上述信息加上效验信息按照设定的编码规则进行编码，形成明文数据组。

3、优选的是，所述语音转明文单元输出的明文数据后所述明文加密单元把对明文数据进行分组加密得到密文分组数据，一组密文数据按照加密密钥的长度决定，一组密文数据用m表示，整个通话密文数据定义为m,t＝通话时长/一组明文数据单位时长。

4、优选的是，所述密文转语音单元把一组密文数据m转换成二进制数，二进制数据按照2bit、2bit、5bit、4bit从前往后对应的音色、声调、声母、韵母进行循环截取分段，分段后匹配对应的拼音发音列表映射图，拼读输出单个发音r,所述发音列表有5组对应的双射函数yi＝f(xi),x是整数,i＝{1,2,3,4,5}，x1∈[0,3],x2∈[0,3],x3∈[0,31],x4∈[0,15],x5∈[0,3]拼读输出对应的单个发音r→{f1(x1)+f2(x2)+f3(x3)+f4(x4)}，若是一组加密数据后无法够匹配到发音列表时候，则匹配最短数据发音，一组加密数据会使用同一样的通话背景声音y5＝f5(x5)，下一组加密数据采用不同的通话背景声音，通过匹配的通话背景声音作为加密数据组与组的同步信号，一组密文数据m转换为多个汉字拼音发音t＝m/r，h和m双射，所述整个通话密文数据m映射成{m1m2m3m4m5m6……}→{h1h2h3h4h5h6……}。

5、优选的是，所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述分组通话背景声音作为同步分组信号的同时可以同步数据，无通话背景声音f5(0)、通话背景声音f5(1)、通话背景声音f5(2)，通话背景声音f5(3)，每组数据对应一个背景声，连续加密数据组不同背景声，当f5(0)、f5(1)……f5(0)、f5(1)循环表示正常分组同步信号，当出现f5(0)、f5(2)时候表示一位二进制同步数据0，当出现f5(0)、f5(3)表示一位二进制同步数据1，当数据同步完成后恢复f5(0)、f5(1)背景序列，表示结束同步数据，同步的数据二进制0、1可代表密钥、证书等数据从发送端同步到接收端端，在不影响现有加密语言通信情况下，利用通话背景声音进行低码率的交换。

6、优选的是，所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述语音转密文单元把接收到cs域的语音{h1h2h3h4h5h6……}，先进行通话背景音的匹配识别，按照背景声音映射表关系输出对应的背景发音，按照选后顺序分成一组一组发音h1、h2、h3、h4、h5、h6……，分别对每组发音h里面的每个单汉字发音r识别出音色、声调、声母、韵母，根据对应拼音发音映射列表进行分别匹配，输出对应的二进制数据，二进制数据2bit、2bit、5bit、4bit先后顺组合，合成一个r映射的单个二进制数据，把同组内的r按照先后顺序合成一组二进制数据{r1r2r3……}，一组二进制数据按照加密密钥的长度整数倍选取，尾部数据舍去，生成多组密文数据组，后续按照一组一组数据进行解密。

7、优选的是，所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所拼音发音列表映射图目前使用的是汉语拼音发音对照表，所述拼音发音列表映射图提前预设双方约定对照列表，拼音发音列表映射图不局限与汉语发音，英语、法语、阿拉伯语等提前划分约定可精准识别的对照列表。

8、优选的是，所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述密文解密单元把语音转密文单元输出的分组密文数据进行分组解密，每组内部从头开始取密文，最后一段不足密钥长度的就删除，只保留前面数据，输出明文分组数据。

9、优选的是，所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述密明文转换语音单元把明文分组数据校验后拆分成文字、音色、音调信息合成音频数据，输出通话声音。

10、优选的是，所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述密明文转换语音单元把明文分组数据校验后采用离线端侧的ai语音合成库按照文字、音色、音调信息合成音频数据，输出通话声音。

技术特征：

1.一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，包括：语音转明文单元、明文加密单元、密文转语音单元、语音转密文单元、密文解密单元、明文转语音单元，所述语音转明文单元对输入的通话语音进行识别，提取音频数据进行编码输出明文，所述明文加密单元对明文数据进行加密得到密文，所述密文转语音单元对密文数据进行分组拆解转换成语音，发送端把语音通过cs域发送给接收端端，所述语音转密文单元把接受到的语音转换成密文，所述密文解密单元把密文解密成明文，所述明文转语音单元对明文进行分解输出对应的语音。

2.如权利要求1所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述语音转明文单元把通话输入的音频数据采用离线端侧的ai语音识别库，识别转换成文字、音色、音调信息，上述信息加上效验信息设定的编码规则进行编码，形成明文数据组。

3.如权利要求1所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，当所述语音转明文单元输出的明文数据后所述明文加密单元把对明文数据进行分组加密得到密文分组数据，一组密文数据大小由加密密钥的长度决定，一组密文数据定义为m，整个通话密文数据定义为m，t＝通话时长/一组明文数据单位时长。

4.如权利要求1所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述密文转语音单元把一组密文数据m转换成二进制数，所述二进制数据按位2bit、2bit、5bit、4bit从前往后对应的音色、声调、声母、韵母进行循环分段操作，分段截取后匹配对应的拼音发音列表映射图，拼读输出单个发音r，所述发音列表有5组对应的双射函数yi＝f(xi)，x是整数，i＝{1，2，3，4，5}，x1∈[0，3]，x2∈[0，3]，x3∈[0，31]，x4∈[0，15]，x5∈[0，3]拼读输出对应的单个发音r→{f1(x1)+f2(x2)+f3(x3)+f4(x4)}，若是一组加密数据后无法够匹配到发音列表时候，则匹配最短数据发音，一组加密数据会使用同一样的通话背景声音y5＝f5(x5)，下一组加密数据采用不同的通话背景声音，通过匹配的通话背景声音作为加密数据组与组的同步信号，一组密文数据m转换为多个汉字拼音发音t＝m/r，h和m双射，所述整个通话密文数据m映射成{m1m2m3m4m5m6……}→{h1h2h3h4h5h6……}。

5.如权利要求4所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述分组通话背景声音作为同步分组信号的同时可以同步数据，无通话背景声音f5(0)、通话背景声音f5(1)、通话背景声音f5(2)，通话背景声音f5(3)，每组数据对应一个背景声音，连续组不同背景声，当f5(0)、f5(1)……f5(0)、f5(1)循环表示正常分组同步信号，当出现f5(0)、f5(2)时候表示一位二进制同步数据0，当出现f5(0)、f5(3)表示一位二进制同步数据1，当数据同步完成后恢复f5(0)、f5(3)背景序列，表示结束同步数据，同步的数据二进制0、1可代表密钥、证书等数据从发送端同步到接收端端，在不影响现有加密语言通信情况下，利用通话背景声音可进行低码率的交换。

6.如权利要求1所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述语音转密文单元把接收到cs域的语音{h1h2h3h4h5h6……}，先进行通话背景音的匹配识别，按照背景声音映射表关系输出对应的背景发音，按照时间选后顺序分成一组一组发音h1、h2、h3、h4、h5、h6……，分别对每组发音h里面的每个单汉字发音r识别出音色、声调、声母、韵母，根据拼音发音映射列表进行分别匹配，输出对应的二进制数据，二进制数据2bit、2bit、5bit、4bit先后顺组合，合成一个r映射的单个二进制数据，把同组内的r按照先后顺序合成一组二进制数据{r1r2r3……}，一组二进制数据大小由加密密钥的长度整数倍选取，尾部数据舍去，生成多组密文数据组，后续一组一组数据进行解密。

7.如权利要求4和6所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所拼音发音列表映射图目前使用的是汉语拼音发音对照表，所述拼音发音列表映射图提前预设双方约定对照列表，拼音发音列表映射图不局限与汉语发音，英语、法语、阿拉伯语等提前划分约定可精准识别的对照列表。

8.如权利要求1所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述密文解密单元把语音转密文单元输出的分组密文数据进行分组解密，每组内部从头开始取密文，最后一段不足密钥长度的就删除，只保留前面数据，输出明文分组数据。

9.如权利要求1所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述密明文转换语音单元把明文分组数据校验后拆分成文字、音色、音调信息合成音频数据，输出通话声音。

10.如权利要求1所述的一种端到端的加密语音通话方法，其特征在于，所述密明文转换语音单元把明文分组数据校验后采用离线端侧的ai语音合成库，把文字、音色、音调信息合成音频数据，输出通话声音。

技术总结本发明公开了一种端到端加密语音方案，其包括：语音转明文单元、明文加密单元、密文转语音单元、语音转密文单元、密文解密单元、明文转语音单元，所述语音转明文单元对输入的通话语音进行识别，提取音频数据进行编码输出明文，所述明文加密单元对明文数据进行加密得到密文，所述密文转语音单元对密文数据进行分组拆解转换成语音，通话语音发送端通过CS域发送给接收端，所述语音转密文单元把接受到的语音转换成密文，所述密文解密单元把密文解密成明文，所述明文转语音单元对明文进行分解输出对应的语音，本发明采用了将密文转换成拼音发音，实现了在CS域上的跨网语音加密互通，解决了加密数据无法精准同步问题。技术研发人员：刘浩,刘亚茹受保护的技术使用者：刘浩技术研发日：技术公布日：2024/10/17