数字集群系统端到端保密通信的研究与实现

被重播 。 可以部分解决威胁 （ ） （ ） １ 和 ３ ，只能够在无线链路上对用户语音数据加密 ， 并保护信令数据不被 分析 ，但用户的数据信息在网络设施 中是未加密的。而端到端加密则可以解决这个问题 ，本文给出端到端
加密的详细设计 ，不仅有效地解决威胁 （ ） 还解决 了威胁 （ ） １， ３ 所面临的问题。
２ 端到端加 密 的密钥 管理
端到端加密的密钥管理由密钥 管理中 Ｋ ＣＫ ｙ ａａｅ ｅｔ ｅｔ ） ６ Ｍ （ｅ ｎ ｇｍ ｎ Ｃ ｎ ｒ ， Ｍ ｅ 来实现 ． ． 负责通信 密钥 的生成 、 分
发及 增 删等 。 ２１ 通信 密 钥 的生 成 ．
Ｋ Ｃ 利用用户 自 Ｍ 行设计的密钥生成算法生成通信密钥Ｔ Ｋ， Ｅ 并用 Ｋ Ｙ Ｄ 来 标识相应￣Ｔ Ｋ ＥＩ ｊ Ｅ 。将这些 Ｋ ＹＤ ６ Ｅ Ｉ每ｌ个编成一个密码组 ， 并将密码组与通话组相关联 ， 这样在这个通话组 的Ｍ 可 以用这个密码组 的 ｓ
全策略 ， 利用安全系统的缺陷非法 占有系统资源和访 问本应受保护 的信息 。 必须对网络设备增加认证机制 ，
以防止非授权用户使用网络资源。 （） ３ 对完整性的威胁：攻击者可能修改 、插入 、重放或删除无线链路上合法用户的数据或信令数据 。 （） ４ 拒绝服务攻击 ： 攻击者通过在物理上或协｝上干扰用户数据 、 义 信令数据或控制数据在无线链路上 的正确传输 ，来实现无线链路上 的拒绝服务攻击。 针对以上 的一些安全威胁 ，Ｔ Ｔ Ａ 系统实现 了系统功能和安全保密功能的一体化设计 ，现已经具有 ＥＲ 鉴权及空 中接 Ｉ加密功能 ，并支持端到端加密 ，端到端加密一股由用户 自行设计实现。鉴权实现用户和网 ： ３ 络设施问的单 向或双向鉴权 ， 用于防止非法用户接人系统和合法用户接人假 冒系统 。 可解决上述的威胁 （ ） ２ 及威胁 （ ；空中接 Ｉ加密用于对基站和移动台问无线信道上的信息数据和信令加密保护 ，并保证信息不 ４） ： ３
２ 传输密钥 Ｔ Ｋ的加密算法 Ｅ ：该加密算法的加密强度应当不低于语音数据加密算法的加密强度 ， ） Ｅ ２ 为此其密钥的长度不小于 ６ 位 。分组数据长度为 ６ 位 ； ４ ４ ３ 同步帧完整性算法 Ｅ ：为了保证端到端加密 中同步帧的完整性 。在同步帧 中包含一个加密的校验 ） ３
收 稿 日期 ：２０ — ４ １ ０６ ０ —０ 作 者 简 介 ：李 做 有 （１７ ．） ９４ ， （ 族 ）， 林 伊 通 人 ，硕 ： 究 生 ， 讲 师 ．研 究 方 向 为 通 信 ． 息 系 统 ， 电 活 ： ｌ３ ４ ２ ２ ６ 满 吉 Ｌ研 譬信 ３０５８０。
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第３ 期
数字集 群系统端 到端 保 密通信 的研究 与实现
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和．该校验和是抽取了帧 中的几个部分并用校验和的生成算法 ｃ ｃ和密钥 Ｔ ， 同计算得到的，同步帧 Ｒ Ｆ Ｋ共 完整性算法的密钥长度不小于 ６ 位 ，分组数据长度： ４位 ； ４ 为６ ４ 密钥管理消息加密算法 Ｅ ： ） ４ 该算法是一个＿作于 Ｃ Ｃ模式 的分组加密算法 ， Ｔ Ｂ 加密密钥长度不小于 ６ 位 ，分组数据长度不少于 ６ ４ ４位。 由于 Ｔ Ｔ Ａ应用领域的特殊性 ，端到端加密中使用的加密算法可 以是用户 自行开发或是国家 、军队 ＥＲ 或行业准许的加密算法 ，密钥长度也可Ｆ用户 自行规 定。 ｝ １
数字集群 系统端 到端保 密通信 的研究 与 实现
李敬有
（ 齐齐哈尔大学 计算 中心 ，黑龙 江省 齐齐哈尔 １ １０ ） ６０ ６
摘要 ：研究了 Ｔ Ｔ Ａ数字集群 系统端 到端保密通信 ，通过分析 Ｔ Ｔ Ａ系统 所而临着 的安 伞威 胁 ，对密钥管理 中 ＥＲ ＥＲ 心及保 密通 信的终端 进行 了研究与 设计 ，给出了一个完善 的端 剑端保 密通 信 的解 决方案 。 关键词 ：数 字集群 系统 ；保密通信 ；密钥 管理 ； Ｅ Ｒ ＴＴＡ
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第 ２ 卷第 ３ ２ 期
２０ ０ ６年 ５月
齐 齐 哈 尔 大 学 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆ ｑｉａｒ ｉｅｒｉ ｏ ｒ ａ ｏ Ｑｉ ｈ ｖ ｓｔ Ｕｎ ｙ
Ｖｏ ． ２Ｎ（ ３ １ ． １ ２ ． Ｍａ ．０ ６ ｙ２ ０
当前版本的Ｔ Ｋ ￣ Ｅ ｇ 语音或短数据消息进行加密通信 。
２２ 通 信密 钥 的分 发 ．
中图分 类号 ：Ｔ ３ ９１ Ｐ０． 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ： １０ — ８ Ｘ２ ０ ）３ ０ ２ — ４ ０ ７ ９ ４ （０ ６０ — ０ ８ ０

ＴＴ Ａ Ｅ Ｒ 数字集群通信 系统是基于数字时分多址 （ Ｄ Ａ） Ｔ Ｍ 技术的专业移动通信系统 ．Ｔ Ｔ Ａ Ｅ Ｒ 通信系统
的通信保密与信息安全 ，是系统设计者重点关心 、急需解决的重要 问题。Ｔ Ｔ Ａ 数字集群 系统终端设备 ＥＲ
与网络设施之间的无线接 口可能受到以下安全威胁 ：
（ ） 非法窃听 ：攻击者通过对无线信道的监听来获取传输 的消息 ， １ 甚至进行被动或 主动流量分析 ，
这是对通信网络最常见的攻击方法 ，这种威胁源于无线链路 的开放性。 （） ２ 非授权访问数据 ： 攻击者伪装成合法用户访 问网络资源 ，以期达到破坏 目的； 或者攻击者违反安
１ 端到端加密 的算法
在端到端加密的设计中需使用四个密码算法 。 即语音 数据加密算法 、 传输 密钥 Ｔ Ｋ加密算法、同步帧 Ｅ
完整性算法 以及密钥管理？息加密算法。 肖 １ 语音数据加密算法 Ｅ ） １：语音及短数据加密采用流密码算 法。该加密算法中的密钥 Ｔ Ｋ和初始向 Ｅ
量 Ｉ 长度要 求不 小 于 ６ Ｖ的 ４位 。分组 数 据长度 为 ６ ４位 ；