[发明专利]一种音频数据处理装置及处理方法

权利要求书

1.一种音频数据处理装置，其特征在于，同时设置在发送方甲和接收方乙处，包括SM2模块、SM3模块、SM4模块、微控制器以及通信模块，其中：

所述SM2模块用于产生公钥和私钥、进行加密和解密、进行签名验签；对于产生公钥和私钥，发送方甲和接收方乙均利用各自的SM2模块生成各自的公钥和私钥；对于加密和解密，SM2模块负责SM4对称算法密钥的加密和解密，利用公钥加密，采用私钥解密；对于进行签名验签，SM2模块采用私钥进行签名，采用公钥进行验签，在在每一次发送接收过程中，都需要发送方甲生成签名，接收方乙完成验签；

所述SM3模块用于数据完整性的验证，发送方甲、接收方乙发送信息之前，微控制器将信息给到SM3模块产生256位hash值；发送方甲、接收方乙在接收到信息后，先给到SM3模块，用接收到的信息同样产生hash值，比对接收到的hash值是否相同，相同则数据完整，否则数据不完整；

所述SM4模块用于对音频数据进行加密解密；对于加密，发送方甲接收到接收方乙发送的SM4对称密钥，发送方甲的SM4模块对音频数据进行对称加密，获得加密后的音频数据；对于解密，接收方乙接收到发送方甲的加密后的音频数据，SM4模块进行解密得到原始的音频数据；

所述通信模块用于发送方甲和接收方乙之间的数据传输；

接收方乙的控制器根据发送方甲发送的信息，调用SM2模块、SM3模块、SM4模块进行相应的数据处理，并将处理后的数据经过通信模块发送给发送方甲。

2.根据权利要求1所述的音频数据处理装置，其特征在于，所述SM2模块的加密解密过程包括：

加密：对于接收方乙，接收方乙的微控制器控制SM4模块产生对称密钥给到SM2模块，SM2模块使用发送方甲的公钥进行加密；

解密：对于发送方甲，甲接收到乙发送的加密信息给到SM2模块，用私钥进行解密，得到SM4对称密钥。

3.根据权利要求1所述的音频数据处理装置，其特征在于，所述SM2模块的签名验签过程包括：

签名：对于发送方甲，甲除了发送应发的信息之外，甲的SM2模块还根据甲的私钥，对甲的身份信息进行SM2加密，生成甲的签名，并发送给接收方乙；

验签：对于接收方乙，乙的SM2模块根据甲发送过来的甲的公钥，对甲的签名进行SM2解密，即验签，查看是否为发送方甲的个人身份信息，若发送方正确，则进行后续的操作，若发送方错误，则反馈：“信息身份验证错误，请重新发送”。

4.根据权利要求1所述的音频数据处理装置，其特征在于，所述通信模块为RS232通信模块。

5.根据权利要求1所述的音频数据处理装置，其特征在于，在整个音频数据传输的过程中，如果身份验证或者数据完整性验证没有通过，接收方乙就反馈信息给发送方甲，当前这次发送接收过程就重新进行，直至身份验证和数据完整性验证成功，才能进行接下来的数据操作。

6.一种利用所述音频数据处理装置进行音频处理的方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一，对于发送方甲，甲的微控制器利用SM2模块产生甲的公钥和私钥；对于接收方乙，乙的微控制器利用SM2模块产生乙的公钥和私钥，并设置SM4密钥；

步骤二，对于发送方甲，甲的微控制器利用SM3模块处理甲的公钥信息，产生对应的hash值；并利用甲的私钥，利用SM2模块对甲的个人身份信息进行签名处理，得到甲的签名；之后，发送方甲的微控制器利用甲的通信模块发送甲的公钥信息和对应产生的hash值，以及甲用私钥产生的签名给接收方乙的通信模块；

步骤三，对于接收方乙，接收方乙的通信模块接收到发送方甲发送过来的信息后，乙的微控制器利用SM3模块处理接收到的甲的公钥信息，比较此时产生的hash值和一起发送过来的hash值，若结果一致，说明甲的公钥数据完整，得到甲的公钥；则后续利用甲的公钥，在乙的SM2模块内进行验签处理，验证甲的身份；

步骤四，乙验签成功后，对于接收方乙，乙的微控制器用甲的公钥在SM2模块中加密SM4密钥；乙的微控制器利用SM3模块处理乙的公钥，以及加密后的SM4密钥，产生对应的hash值；乙的微控制器利用SM2模块产生乙的签名；乙发送公钥信息以及加密后的SM4密钥，以及对应的hash值和自己产生的数字签名，通过乙的通信模块发送给发送方甲；

步骤五，对于发送方甲，甲的微控制器利用SM3模块验证发送过来的乙的公钥和加密后的SM4密钥hash值是否一致，若一致，则获得乙的公钥和加密后的SM4密钥；之后，甲的微控制器在SM2模块中，用乙的公钥完成验签，验证发送方是乙之后，发送方甲用甲的私钥解密获得SM4密钥；

步骤六，对于发送方甲，甲的微控制器拿到SM4密钥后，在SM4模块中，对音频数据进行SM4加密，获得加密后的音频数据；并利用SM3模块处理加密后的音频数据，获得hash值；之后，甲的微控制器通过通信模块发送加密后的音频数据，以及对应hash值、甲的签名给接收方乙；

步骤七，对于接收方乙，乙的微控制器利用SM3模块验证hash值是否一致，并利用SM2模块完成身份验证，数据完整性和身份验证都通过后，乙的微控制器会在SM4模块中对发送过来的音频数据进行SM4解密，获得原始音频数据。