CN108271132A - 一种语音加密电话呼叫方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种语音加密电话呼叫方法及***，本申请在信令面完成语音加密电话呼叫指示，在媒体面进行密钥协商的呼叫处理方法来统一3G与4G加密电话呼叫流程。能够实现4G加密终端向3G加密终端拨打加密语音电话，满足4G加密电话用户向3G加密电话用户拨打加密电话的需求，改善用户体验。

Description

一种语音加密电话呼叫方法及***

技术领域

本发明涉及移动通信***信息安全技术领域，更具体地，涉及一种语音加密电话呼叫方法及***。

背景技术

目前，为了提高用户语音电话的安全性，保证主被叫用户之间的通话内容不被攻击者窃听，传统电信运营商以及很多通信、互联网公司推出了语音加密电话。端到端语音加密电话是一种对语音加密和解密的技术，可以实现语音信号在空口和核心网络中的加密传输，增加用户语音通信的安全性。

在传统语音电话的基础上，语音加密电话通过密钥协商技术在主被叫终端之间通过协商来获取会话密钥，并使用协商出的会话密钥对本次通话内容进行端到端全程加密。会话密钥为一次性的，通话结束后，会话密钥随即删除。语音加密电话在两部加密手机之间进行，加密手机与普通非加密手机之间无法互通语音加密电话。

近几年国内运营商推出了基于3G网络的电路域语音加密电话和基于4G网络的语音加密电话。该语音加密电话可以在两部3G加密终端或两部4G加密终端之间进行，不可以在3G电路域加密终端与4G加密终端之间进行。

发明内容

本发明为克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，提供一种语音加密电话呼叫方法及***。

根据本发明的一个方面，提供一种语音加密电话呼叫方法，包括：

步骤1，接收4G呼叫终端的加密呼叫请求信息，将所述呼叫请求信息映射为初始地址请求信息，在所述初始地址请求信息中增加第一加密指示位，将所述初始地址请求信息发送给3G被叫终端；

步骤2，所述3G被叫终端确认其支持加密呼叫，在其地址全信息中增加第二加密指示位，将所述地址全信息发送给所述4G呼叫终端；

步骤3，所述4G呼叫终端基于所述第二加密指示位确认所述3G被叫终端支持加密呼叫；4G呼叫终端与3G被叫终端进行加密通话。

根据本发明的另一个方面，提供一种语音加密电话呼叫***，包括第一模块、第二模块和第三模块：

所述第一模块，与所述第二模块相连，用于接收4G呼叫终端的加密呼叫请求信息，将所述呼叫请求信息映射为初始地址请求信息，在所述初始地址请求信息中增加第一加密指示位，将所述初始地址请求信息发送给3G被叫终端；

所述第二模块，分别与所述第二模块和第三模块相连，用于所述3G被叫终端确认其支持加密呼叫，在其地址全信息中增加第二加密指示位，将所述地址全信息发送给所述4G呼叫终端；

所述第三模块，与所述第二模块相连，用于所述4G呼叫终端基于所述第二加密指示位确认所述3G被叫终端支持加密呼叫；4G呼叫终端与3G被叫终端进行加密通话。

本申请提出一种语音加密电话呼叫方法及***，本申请在信令面完成语音加密电话呼叫指示，在媒体面进行密钥协商的呼叫处理方法来统一3G与4G加密电话呼叫流程。能够实现4G加密终端向3G加密终端拨打加密语音电话，满足4G加密电话用户向3G加密电话用户拨打加密电话的需求，改善用户体验。

附图说明

图1为根据本发明实施例一种语音加密电话呼叫方法的整体流程示意图；

图2为根据本发明实施例一种语音加密电话呼叫方法的流程示意图；

图3为根据本发明实施例一种语音加密电话呼叫***的整体框架示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

为了提高用户语音电话的安全性，保证主被叫用户之间的通话内容不被攻击者窃听，传统电信运营商以及很多通信、互联网公司推出了语音加密电话。端到端语音加密电话是一种对语音加密和解密的技术，可以实现语音信号在空口和核心网络中的加密传输，增加用户语音通信的安全性。

在传统语音电话的基础上，语音加密电话通过密钥协商技术在主被叫终端之间通过协商来获取会话密钥，并使用协商出的会话密钥对本次通话内容进行端到端全程加密。会话密钥为一次性的，通话结束后，会话密钥随即删除。语音加密电话在两部加密手机之间进行，加密手机与普通非加密手机之间无法互通语音加密电话。

近几年国内运营商推出了基于3G网络的电路域语音加密电话和基于4G网络的语音加密电话。该语音加密电话可以在两部3G加密终端或两部4G加密终端之间进行，不可以在3G电路域加密终端与4G加密终端之间进行。

3G电路域语音加密电话是一种基于3G CDMA网络的语音加密电话。主叫用户向被叫发起加密呼叫，电话以普通明文电话方式经过网络接续，呼至被叫。被叫用户接听后，主被叫加密终端在媒体面首先建立起明文话音通道，并通过该通道指示本次呼叫为加密呼叫，之后为本次通话协商会话密钥。密钥协商成功后，用户可以开始加密通话。

在该***中，加密呼叫指示是通过媒体面传输的，密钥协商是通过媒体面实现的。

4G语音加密电话是一种基于4G VoLTE网络的语音加密电话。主叫用户向被叫发起加密呼叫，电话以加密电话方式经过网络接续，呼至被叫。被叫用户接听后，主被叫加密终端在媒体面首先建立起明文话音通道，随后直接通过该通道开始会话密钥协商。密钥协商成功后，用户可以开始加密通话。

不同于3G电路域语音加密电话，4G语音加密电话的加密呼叫指示是通过信令面传输的，密钥协商通过媒体面实现。

为了实现4G至3G的语音加密电话呼叫，本专利提出在信令面完成语音加密电话呼叫指示，在媒体面进行密钥协商的呼叫处理方法来统一3G与4G加密电话呼叫流程。这对加密电话***网络设备、协议及终端提出了新的处理要求，包含如下：

1、核心网MGCF网元在进行IMS SIP消息和7号信令映射时，应能完成语音加密电话指示信息的映射。

2、7号信令消息的用户部分需增加新的比特指示位，用于向对端指示加密呼叫。

3、3G加密终端应支持处理改进后的7号信令(IAM和ACM)，能够在信令面对加密电话指示信息进行接收及响应处理。

4、4G加密终端应支持处理改进后的180Ring消息，根据其中的加密呼叫指示信息判断3G加密终端的状态。

如图1，本发明的一个具体实施例中，示出一种语音加密电话呼叫方法的整体流程示意图。总体上，包括：步骤1，接收4G呼叫终端的加密呼叫请求信息，将所述呼叫请求信息映射为初始地址请求信息，在所述初始地址请求信息中增加第一加密指示位，将所述初始地址请求信息发送给3G被叫终端；步骤2，所述3G被叫终端确认其支持加密呼叫，在其地址全信息中增加第二加密指示位，将所述地址全信息发送给所述4G呼叫终端；步骤3，所述4G呼叫终端基于所述第二加密指示位确认所述3G被叫终端支持加密呼叫；4G呼叫终端与3G被叫终端进行加密通话。

本发明的另一个具体实施例中，一种语音加密电话呼叫方法，所述步骤1前还包括：

S01，4G呼叫终端向4G VoLTE IMS核心网发送加密呼叫请求信息。

本发明的另一个具体实施例中，一种语音加密电话呼叫方法，所述S01后还包括：

S02，代理呼叫会话控制模块为所述加密呼叫请求申请通话资源，并将所述加密呼叫请求发送给呼叫会话控制模块；

S03，所述呼叫会话控制模块确认ENUM或DNS未获取被叫地址，将所述加密呼叫请求经出口网关控制模块发送给媒体网关控制模块。

本发明的另一个具体实施例中，一种语音加密电话呼叫方法，所述步骤1中将所述初始地址请求信息发送给3G被叫终端还包括：将所述初始地址请求信息经网关移动交换中心和受访移动无线局发送给3G被叫终端。

本发明的另一个具体实施例中，一种语音加密电话呼叫方法，所述步骤2后还包括：所述4G呼叫终端与媒体网关控制模块进行资源预留；媒体网关控制模块向所述3G被叫终端发送资源预留完毕消息。

本发明的另一个具体实施例中，一种语音加密电话呼叫方法，所述步骤2中将所述地址全信息发送给所述4G呼叫终端还包括：将所述地址全信息发送给媒体网关控制功能模块；媒体网关控制功能模块将所述地址全信息映射为180Ring信息并发送给所述4G呼叫终端。

本发明的另一个具体实施例中，一种语音加密电话呼叫方法，所述步骤3中4G呼叫终端与3G被叫终端进行加密通话还包括：建立所述4G呼叫终端与3G被叫终端的媒体通道；所述4G呼叫终端与3G被叫终端利用所述媒体通道交换各自秘钥，利用所述秘钥对通话语音内容进行加密、解密；所述4G呼叫终端与所述3G被叫终端进行加密通话。

本发明的另一个具体实施例中，一种语音加密电话呼叫方法，所述步骤4G呼叫终端与媒体网关控制模块进行资源预留还包括：

媒体网关控制模块向所述4G呼叫终端返回183Session Progress消息进行媒体协商及资源预留；

所述4G呼叫终端通过PRACK或UPDATE与所述媒体网关控制模块进行媒体协商及资源预留；

所述媒体网关控制模块接收所述PRACK或UPDATE消息，向所述4G呼叫终端发送200OK确认消息，向3G被叫终端发送COT导通检测消息。

本发明的另一个具体实施例中，一种语音加密电话呼叫方法，所述步骤建立所述4G呼叫终端与3G被叫终端的媒体通道还包括：

3G被叫终端摘机后，3G被叫终端向4G呼叫终端发送接听应答消息，准备建立媒体面通道；所述接听应答消息由所述媒体网关控制功能模块映射为200OK确认消息并发送给所述4G呼叫终端；

4G呼叫终端接收到200OK确认消息后，向所述媒体网关控制功能模块发送确认字符进行确认。

如图2，本发明的又一个具体实施例中，示出一种语音加密电话呼叫方法，包括以下步骤。

4G主叫加密终端UE A向3G加密终端UE B拨打语音加密电话时，UE A向4G VoLTEIMS核心网发送的INVITE消息中携带加密电话指示信息，指示本次呼叫为加密呼叫。

主叫SBC/P-CSCF(代理呼叫会话控制功能)为UE A申请通话资源，申请完毕后，将UE A的呼叫请求转发给主叫S-CSCF()。

主叫S-CSCF查询ENUM/DNS未获取被叫地址后，将INVITE消息发送给BGCF(出口网关控制功能)，之后由BGCF将呼叫发送给主叫的MGCF(媒体网关控制功能)。

主叫的MGCF将INVITE消息映射为IAM(初始地址请求消息)消息后发送给被叫终端UE B。这里MGCF需要在IAM消息用户部分中增加新的比特指示位，用于向UE B指明本次呼叫为加密呼叫。IAM消息经过GMSC(网关移动交换中心)、VMSC(受访移动无线局)转发至UE B。

主叫的MGCF向UE A返回183Session Progress消息进行媒体协商及资源预留。

主叫UE A通过PRACK或UPDATE与MGCF进行媒体协商及资源预留。MGCF接收到UE A发送的PRACK或UPDATE消息后，向UE A发送200OK确认消息。同时，MGCF向UE B发送COT导通检测消息，通知被叫侧终端主叫侧的资源已经预留完毕，可进行下一步操作。

接收到COT消息后，被叫终端UE B向用户振铃，同时向UE A返回ACM振铃消息。在支持本次语音加密电话呼叫的情况下，UE B需要在ACM消息的用户部分中增加新的比特指示位，用于向UE A指明UE B支持进行本次语音加密呼叫。

接收到ACM消息时，主叫的MGCF(媒体网关控制功能)将ACM消息映射为180Ring消息。根据ACM消息中的指示位在判断本次为语音加密电话呼叫的情况下，MGCF需在180Ring消息中增加加密电话指示信息，之后向UE A发送。

接收到180Ring消息后，UE A通过其中携带的加密电话指示信息判断UE B支持本次语音加密电话呼叫，UE A向用户播放回铃音，并继续进行语音加密电话呼叫接续。

被叫用户摘机后，UE B向UE A发送ANM接听消息，准备建立媒体面通道。ANM消息由主叫的MGCF映射为200OK确认消息发送给UE A。

接收到200OK确认消息后，UE A向MGCF发送ACK消息进行确认。

UE A与UE B间的媒体通道已经建立。利用该通道，UE A与UE B交换各自的密钥，并利用该密钥对用户语音电话内容进行加密、解密。

4G主叫用户与3G被叫用户开始加密通话。

如图2，本发明又一个具体实施例中，示出一种语音加密电话呼叫***，包括第一模块A1、第二模块A2和第三模块A3：

所述第一模块A1，与所述第二模块A2相连，用于接收4G呼叫终端的加密呼叫请求信息，将所述呼叫请求信息映射为初始地址请求信息，在所述初始地址请求信息中增加第一加密指示位，将所述初始地址请求信息发送给3G被叫终端；

所述第二模块A2，分别与所述第一模块A1和第三模块A3相连，用于所述3G被叫终端确认其支持加密呼叫，在其地址全信息中增加第二加密指示位，将所述地址全信息发送给所述4G呼叫终端；

所述第三模块A3，与所述第二模块A2相连，用于所述4G呼叫终端基于所述第二加密指示位确认所述3G被叫终端支持加密呼叫；4G呼叫终端与3G被叫终端进行加密通话。

最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种语音加密电话呼叫方法，其特征在于，包括：

步骤1，接收4G呼叫终端的加密呼叫请求信息，将所述呼叫请求信息映射为初始地址请求信息，在所述初始地址请求信息中增加第一加密指示位，将所述初始地址请求信息发送给3G被叫终端；

步骤2，所述3G被叫终端确认其支持加密呼叫，在其地址全信息中增加第二加密指示位，将所述地址全信息发送给所述4G呼叫终端；

步骤3，所述4G呼叫终端基于所述第二加密指示位确认所述3G被叫终端支持加密呼叫；4G呼叫终端与3G被叫终端进行加密通话。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1前还包括：

S01，4G呼叫终端向4G VoLTE IMS核心网发送加密呼叫请求信息。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述S01后还包括：

S02，代理呼叫会话控制模块为所述加密呼叫请求申请通话资源，并将所述加密呼叫请求发送给呼叫会话控制模块；

S03，所述呼叫会话控制模块确认ENUM或DNS未获取被叫地址，将所述加密呼叫请求经出口网关控制模块发送给媒体网关控制模块。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤1中将所述初始地址请求信息发送给3G被叫终端还包括：将所述初始地址请求信息经网关移动交换中心和受访移动无线局发送给3G被叫终端。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2后还包括：所述4G呼叫终端与媒体网关控制模块进行资源预留；媒体网关控制模块向所述3G被叫终端发送资源预留完毕消息。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤2中将所述地址全信息发送给所述4G呼叫终端还包括：将所述地址全信息发送给媒体网关控制功能模块；媒体网关控制功能模块将所述地址全信息映射为180Ring信息并发送给所述4G呼叫终端。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤3中4G呼叫终端与3G被叫终端进行加密通话还包括：建立所述4G呼叫终端与3G被叫终端的媒体通道；所述4G呼叫终端与3G被叫终端利用所述媒体通道交换各自秘钥，利用所述秘钥对通话语音内容进行加密、解密；所述4G呼叫终端与所述3G被叫终端进行加密通话。

8.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤4G呼叫终端与媒体网关控制模块进行资源预留还包括：

媒体网关控制模块向所述4G呼叫终端返回183Session Progress消息进行媒体协商及资源预留；

所述4G呼叫终端通过PRACK或UPDATE与所述媒体网关控制模块进行媒体协商及资源预留；

所述媒体网关控制模块接收所述PRACK或UPDATE消息，向所述4G呼叫终端发送200OK确认消息，向3G被叫终端发送COT导通检测消息。

9.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤建立所述4G呼叫终端与3G被叫终端的媒体通道还包括：

3G被叫终端摘机后，3G被叫终端向4G呼叫终端发送接听应答消息，准备建立媒体面通道；所述接听应答消息由所述媒体网关控制功能模块映射为200OK确认消息并发送给所述4G呼叫终端；

4G呼叫终端接收到200OK确认消息后，向所述媒体网关控制功能模块发送确认字符进行确认。

10.一种语音加密电话呼叫***，其特征在于，包括第一模块、第二模块和第三模块：

所述第一模块，与所述第二模块相连，用于接收4G呼叫终端的加密呼叫请求信息，将所述呼叫请求信息映射为初始地址请求信息，在所述初始地址请求信息中增加第一加密指示位，将所述初始地址请求信息发送给3G被叫终端；

所述第二模块，分别与所述第一模块和第三模块相连，用于所述3G被叫终端确认其支持加密呼叫，在其地址全信息中增加第二加密指示位，将所述地址全信息发送给所述4G呼叫终端；

所述第三模块，与所述第二模块相连，用于所述4G呼叫终端基于所述第二加密指示位确认所述3G被叫终端支持加密呼叫；4G呼叫终端与3G被叫终端进行加密通话。