[发明专利]一种音频数据处理装置及处理方法

说明书

本发明公开了一种音频数据处理装置及处理方法，所述处理装置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；所述SM3模块用于数据完整性的验证；所述SM4模块用于对音频数据进行加密解密；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。本发明克服了接收方接收数据时没有进行数据的完整性以及身份验证而存在的安全缺陷。

技术领域

本发明涉及数据处理领域，具体涉及一种音频数据处理装置及处理方法。

背景技术

当今时代，人们每天都要主动或者被动地接收信息，发送信息。对于音频这种信息载体形式，它也蕴含着大量的信息。对于一些付费的音乐资源或者书籍的朗读音频，如果一经泄露，也会侵犯原作者的版权问题，造成经济损失，不利于社会风气；对于一些涉及国家机密或者企业内部资料的重要音频，都需要进行信息的保护；甚至在军事战争这种背景下，信息一旦被敌方获取，无异于未战先败。可见，在一些安全性要求极其高的应用场景下，对于信息的保护是多么的重要。所以，为了保护音频信息，必须采取一些音频加密的方法。

目前主流的加密实现方式是用硬件方式实现的，速度快，安全性更高。所采用的密码算法分为两种：国际算法和国密算法。国际算法有AES算法，ECC算法，RSA算法等等，但为了实现真正的国家信息安全，必须采用我们国家自己研发创新的国密算法，现有SM2椭圆曲线公钥算法，SM3杂凑算法，SM4分组密码算法等等。阅读相关文献发现，采用国密算法实现硬件加解密的方式可分为两种：单一加密方法和混合加密方法。

在采用国密算法的单一加密方法中，分别有：①采用SM4分组密码算法实现加解密的，SM4算法加解密速度快，但加解密使用同一密钥，密钥一经泄露就很危险，安全性比较低；②也有采用SM2公钥算法进行加解密的，这种方式采用公钥进行加密，采用私钥进行解密，复杂度增加，安全性高，但是加解密速度慢。

为了实现安全性和速度的权衡，出现了混合加密方式，在采用国密算法的混合加密方法中，多数是将SM2算法和SM4算法组合起来使用，但是具体实现和具体的侧重点都有所不同。分别有：①采用SM4算法对主体明文进行加密，使用SM2算法对SM4算法的密钥进行加密的混合加密方案，这种方式保护了密钥的安全，增加了安全性；②采用SM4算法和SM2算法连续加密的方式，对明文数据先进行SM4算法的加密，再进行SM2算法加密的方式，弥补了SM4算法安全性不足的缺点。

但仔细发现，在上述加密解密过程中，接收方在接收发送方发送过来的数据时，并没有对数据的完整性和发送方的身份进行验证，而是直接处理接收到的加密数据，这样是有安全缺陷的。因为在数据传输的过程中，数据传输是不安全的，是存在数据被篡改、第三方发送假信息的危险的，所以没有对接收到的数据进行验证，就进行后续的数据处理操作等，是无效的，也是不安全的。

发明内容

本发明的目的是提供一种音频数据处理装置及处理方法，用于克服接收方接收数据时没有进行数据的完整性以及身份验证而存在的安全缺陷。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种音频数据处理装置，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；