日本东北大学与NEC合作开发高保密性VoIP用音频通信系统
 

    华天动力消息,日本东北大学电气通信研究所教授铃木阳一的研究小组与NEC合作开发出了能够利用voip等网络的保密通信系统,并于2007年3月23日,在“电子信息通信学会2007年综合大会”上进行了发表。该系统在使用秘密共享方案(将数字音频数据分割成多份进行编码)的同时,利用多个通信路径发送分割后的数据。因为通过秘密共享方案分割的数据“单独一份儿一份儿没有意义”(NEC),即使窃听到个别的音频数据,其中的内容也不会被破解,只有集合全部的分割数据进行解码,音频信号的内容才能被识别。与目前使用的编码通信技术相比,此次的秘话通信技术能够实现保密性更高的音频通信。

    由于是利用多路径路由发送分割的数据,1条路径被窃听只会有部分分割数据被窃听。不过,如果发送分割数据的全部路径都被窃听,分割数据也可能全部流出。为此,此次的秘密通信系统设想采用基于覆盖路由器的网络(覆盖网络),将全部数据被窃听的可能性减小到了接近0。这是因为覆盖路由器的通信路径能够进行实时切换。此次的保密通话系统将在覆盖网络达到实用化水平时投产实用。计划在3~4年内实现。

    只分割人类听觉敏锐的部分,尽可能减少信息量

    使用该系统的音频通信的步骤如下。首先,通过音频编码方式“LD-CELP”,将音频数据转换成由7bit波形编码和3bit振幅编码组成的10bit数字音频数据。之后,利用流分割器,分割10bit数字音频数据中的部分bit。分割后的bit和未经分割的bit在通过通信包合成器后,利用覆盖路由器发送给通话对象。收信方方面则首先利用包数据分割器,将通信数据分成分割后的bit和未经分割的bit。分割后的bit在经过解码处理后,再通过流合成器,与未经分割的bit一起解码为原来的音频数据。

    该系统的信息量会随bit数分割的多少大幅度改变。比方说,如果将LD-CELP转换出的10bit数字音频数据全部分割,在2路径发送的情况下,信息量会增加到4倍的40bit”(NEC)。为了在提高通话保密性的同时,将分散产生的信息量控制到最少,“在音频数据中,只有人类听觉比较敏锐的部分会被分割”(NEC)。

    东北大在7bit波形编码和3bit振幅编码中采用不同的分割bit数,将其与未分割bit合成后,请6位参试人员听辨解码后的音频数据,评估了维持保密性所需的最小bit数。

    试验结果发现,只分割3bit波形编码就能够实现较高的保密性。这样,2条路径发送的数字音频数据包括了分割的12bit和未经分割的7bit,一共只有19bit。

    今后,东北大还将对音频的延迟时间、“CS-ACELP”等voip广泛使用的音频编码方式的应用进行评估。(爵也编辑)

 
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