具有电路切换功能的电话传真加解密系统软件设计

论文摘要

随着公众信息系统的快速发展,信息安全越来越引起人们的注意。目前电话和传真机仍然是最普遍的通讯工具,鉴于某些特殊场合和某些用户特殊的工作性质,加密保护便成为一种需求。对此,本文提出并实现了一种具有明文、密文切换功能的电话传真加密系统。针对电话和传真安全方面存在的问题,设计并实现了一种基于3DES算法的电话传真加密系统。系统采用单片机作为中央控制单元;利用FPGA实现话音信号的加密解密;借助计算机的串行通信接口与系统相连,PC机运行用C++Builder编写的windows程序,用户可以通过此程序输入、修改密钥。系统密钥长度为256bit,可以按照规定的时间间隔跳变。针对于目前繁多的电话种类,如直拨电话、分机电话、IP电话、201电话等,本系统将电话部分设计为可进行明文、密文切换方式,扩大了加密电话的应用领域。采用该系统,能解决电话窃听所造成的信息泄露等问题,可用于各个领域的保密通话。经过实际应用,证明本系统设计合理,运行稳定可靠,符合电话安全产品化的要求。本文研究并总结了电话通信和传真通信的基本过程及主要通信协议,介绍了系统中关键部分Modem的工作方式和通信过程。文中简要介绍了系统的硬件结构,并详细介绍了其软件部分的设计与开发,包括软件整体结构及各模块的具体实现。目前,本系统已经设计完成,经公共交换电话网络（PSTN）测试,其传送话音清晰,传真图文清晰度不下降,并且密钥为256比特,每8秒钟跳变一次。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题背景及其发展
• 1.2 本文的主要工作和论文结构
• 第二章 3DES加密算法
• 2.1 DES加密算法
• 2.2 3DES算法
• 2.3 本章小结
• 第三章 电话交换
• 3.1 电话交换原理
• 3.2 信令系统
• 3.2.1 电话接续的基本信令流程
• 3.2.2 信令的分类
• 3.2.3 No.7 信令
• 3.3 本章小结
• 第四章 传真通信
• 4.1 传真通信原理
• 4.2 传真通信系统
• 4.3 传真通信过程
• 4.4 三类传真机的二进码方式
• 4.5 传真命令信号流程
• 4.6 本章小结
• 第五章 调制解调器及AT命令
• 5.1 调制解调器
• 5.2 调制解调器的状态
• 5.3 调制解调器的工作方式
• 5.3.1 数据方式
• 5.3.2 传真方式
• 5.4 电话传真加密系统中的Modem
• 5.4.1 电话加密工作状态下的Modem
• 5.4.2 传真加密工作状态下的Modem
• 5.5 调制解调器的AT命令
• 5.5.1 AT命令格式
• 5.5.2 AT命令
• 5.6 本章小结
• 第六章 系统硬件结构
• 6.1 系统主要硬件构成
• 6.2 电话加密系统
• 6.3 传真加密系统
• 6.4 电路切换装置原理
• 6.5 本章小结
• 第七章 系统软件设计与实现
• 7.1 系统软件结构
• 7.1.1 驱动层软件
• 7.1.2 服务层软件
• 7.1.3 应用层软件
• 7.2 电话加密的软件实现
• 7.3 传真加密的软件实现
• 7.4 各状态程序流程
• 7.4.1 IDLE状态
• 7.4.2 GETDIALNBR状态
• 7.4.3 DIAL状态
• 7.4.4 WAITTOCONNECT状态
• 7.4.5 CALLED状态
• 7.4.6 FAXCALLED状态
• 7.4.7 WAITTOBECONNECT状态
• 7.4.8 TALK状态
• 7.4.9 FAXTALK状态
• 7.4.10 CONNECTTOPC状态
• 7.4.11 CHANGEPASSWORD状态
• 7.5 单片机与FPGA间的通信
• 7.6 看门狗
• 7.7 掉电中断
• 7.8 密钥设定
• 7.9 程序下载
• 7.10 本章小结
• 结束语
• 附录
• 参考文献
• 致谢