专利名称：用于电话电脑系统中的加密器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电话通讯领域里的加密装置，确切地说，涉及一种用于电话电脑系统里的加密器。
随着市场经济的发展，国内已经开展使用公用电话系统和远端的电脑(计算机)相连接，实现查询、委托等业务功能。例如电脑电话银行系统、证券电话委托交易系统等等。其网络构成如
图1所示。其工作程序是首先由电话用户通过公用电话交换网拨通某台电脑系统的专线，该电脑将用话音告诉用户查询或委托业务的使用步骤，接着，用户将用电话键盘将自己的代号和口令送往电脑，由电脑判断该用户的合法性。如果是，将继续提示该用户进行查询或委托事项，如果不是，则拒绝应答。从上述工作方式可知，该系统中电脑是用语言给用户信息，而用户则是通过电话按键(包括脉冲和双音频式)往系统里的电脑发送信息。这样的系统给商业和金融业带来了更多的发展余地，也给用户带来诸多方便。但是，它存在一个相当严重的问题，就是保密性很差，因为电话线上传输的语音信号和标准的电话按键信号很容易被窃听，窃听者完全可以利用这些资料信息进入电脑系统，使原来的用户利益受到损害。
本实用新型的目的是提供一种用于上述电话电脑系统中的加密器，以防止窃听失密现象。
本实用新型是这样实现的它包括有盒体、4×4电话按键、扬声器、电阻、电容和专用集成电路，其特征在于在盒体中安装的专用集成电路是由输入编码器、加密器、密码设置器、分频器和音频编码输出器电路组成，其中输入编码器以4×4电话标准按键及复位键、密码键为其输入端，其五条输出线接至加密器；晶振经分频器后分别送入加密器作为时钟和音频编码输出器作为单音频，加密器还与密码设置器相连，加密器的输出分别接至音频编码器作为其输入，音频编码器的输出分别通过电阻接至扬声器而输出多频多音混合信号。
本实用新型实质上是把本装置的键盘信号转换成一种声音，通过电话线路传送到接收端－首先进入加密确认器被其识别认可后，方能进入电脑联机进行咨询、检索。本实用新型的每个按键对应一种声音，该声音是由几种特定频率的信号混频而成，并通过扬声器发出的。每个装置上安装有一个密码键，其发出的声音对应为一串密码，且是唯一的，由密码设置器设定。对用户来说，并不知道此密码内容，它主要用于识别各个不同的加密器用户。密码位共有28个二进制数字构成，密码数可达2＃＋［28］，约26亿个，足够满足用户需求。电话标准键盘的按键发声则采用多音多频技术，即每个按键发出的声音含有多种频率成分。本装置将各个按键对应的二进制数与密码中的某一位或若干位数字作可逆运算，进行加密处理，使得每个加密器不仅其本身固有的密码不同，就是同一个数字按键，其发出的声音也可能不相同，以提高加密的可靠性。而在接收端应先把电话线引入加密确认器，由其按原来加密的方法作一次可逆运算还原出原来正确的数码后，再把此正确数值输给电脑，供其识别和处理。
本实用新型特点是密码位的容量大，可以做成26亿个具有不同密码位的装置供选用，能充分满足日后市场需求。此外，加密技术巧妙，保密性能好。窃听者根本无法解密而获知加密的编码方法，而且即使窃听者获知某一用户的号码及密码口令，离开该用户本人使用的加密器而使用其他电话用户的加密器，仍然不能进入系统工作。装置本身主要由一块专用集成电路构成，结构简单，可靠性高，保密性强。
以下结合附图，具体介绍本实用新型图1是电话电脑系统网络示意图。
图2是本实用新型的电路结构框图。
图3是本实用新型中专用集成电路的键盘接口与密码部分电原理图。
图4是本实用新型中专用集成电路的频率编码输出器的电原理图。
本实用新型是在一个塑料小盒中安装一块专用集成电路，配以若干外部元件构成。使用时应将由扬声器构成的发音器盖在送受话器的话筒上，用手按触本装置的按键，使发音器发出相应声音，通过话筒进入电话线送入系统中。图2所示的是其电路结构框图。图中S0～S9、S＃、S＊和SA～SD是4×4电话标准按键，K1为复位键、K2为密码键，它们都通过一个上拉电阻接至电源Vcc，上述18个按键都是低电平有效，分别与专用集成电路中的输入编码器电路11的输入管腿相连。晶体T构成的晶振是本装置的振荡源。其信号接至分频器12中，以得到所需的各种频率振荡信号，其中一种作为时钟CLK1输出至加密器电路13，其余的(F0～F6七种频率)均作为单音频向音频编码输出器15输出。输入编码器11的五条输出线MA、MB、MC、MD和ME接至加密器电路13，加密器13还与密码设置器14相连，其输出M0、M1、M2、M3和EM信号则接至音频编码器15作为输入，音频编码器15的七个输出端分别接有一个电阻而汇接至扬声器SP的一端，构成一组信号相加网络，扬声器SP的另一端接地。当按键有效时，音频编码器15中将有二个且只有二个输出端输出信号，经过电阻相加网络由扬声器发出双音多频声音。
参阅图3A，输入编码器(又称键盘接口)是由一个16线－4线二进制编码器MX16电路构成的，16个电话按键I0～I9、I＊、I＃、IA～ID是其输入端，输出四位二进制数MA、MB、MC和MD以及按键有效信号ME。图3B展示的是密码部分电路原理。N0～N27是设置的密码位，每个机器都有自己特定的密码数字，由厂商在制造时设定。由信号MA与N0异或加密变为MA′，把MA′、MS、MC、MD及N0～N27信号分别接到四个八选一数据选择器MX8(型号为74LS251)的输入端，其输出分别为M0、M1、M2、M3信号，上述八选一数据选择器的地址NS0、NS1、NS2是由计数器电路CNT3提供的。计数器CNT3中的P输入端为计数控制端P为低电平时，CNT3不计数；P为高电平时，CNT3才工作。复位键K1连接CNT3的清零端，密码键K2与NS0、NS1、NS2信号相或后连接到P端，当密码键K2有效时，P端为高电平，CNT3计数工作，并由NS0、NS1、NS2控制的四个八选一数据选择器MX8顺序输出本实用新型每个装置机器本身所设置的N0～N27的密码数值，并且，当其将此数据输出一遍后，计数器CNT3的时钟将被其TC输出的信号封锁，不再计数，并保持NS0、NS1、NS2为低电平。当复位键K1有效后才重新开始工作。信号EN为装置的发声有效信号，它只有在ME或NS0、NS1、NS2均不为零时有效。
图4是本实用新型中专用集成电路里的音频编码输出器的一个实施例电原理图。由四个八选一数据选择器MX8来的M0、M1、M2、M3信号经4线－16线译码器4×16(型号为74LS154)输出信号Y0～Y15(低电平有效)。选择信号Y0～Y15中的若干个信号，并用与门电路进行排列组合后得到信号SA、SB、SC、SD、SE、SF和SG(均为低电平有效)，任意一组的M0、M1、M2、M3信号经组合后只对应唯一的一组SA～SG信号，后者信号中有且仅有两个信号同时为低电平。再由SA～SG信号、按键有效信号EN和分频器12输出的七种单音频F0～F6进行逻辑运算后，就可得到七种音频信号输出FA、FB、FC、FD、FE、FF和FG向外输出。只要EN信号有效，上述七个信号中就会有两组且只有两组频率信号输出，经电阻相加网络进行混频处理后由扬声器发出声音。
由于本实用新型的编码加密方法是每个装置之间互不相同的，总共可以变化为多达26亿个，所以保密性很强，安全可靠性高。本实用新型已经实施试制出若干样机，经实际使用，效果很好。
权利要求1.一种用于电话电脑系统中的加密器，包括有盒体、4×4电话按键、扬声器、电阻、电容和专用集成电路，其特征在于在盒体中安装的专用集成电路是由输入编码器、加密器、密码设置器、分频器和音频编码输出器电路组成；其中输入编码器以4×4电话标准按键及复位键、密码键为其输入端，其五条输出线接至加密器；晶振经分频器后分别送入加密器作为时钟和音频编码输出器作为单音频，加密器还与密码设置器相连，加密器的输出接至音频编码器作为其输入，音频编码器的输出分别通过电阻接至扬声器而输出多频混合信号。
2.如权利要求1所述的用于电话电脑系统中的加密器，其特征在于其中键盘输入编码器电路是用一个16线－4线二进制编码器实现的。
3.如权利要求1所述的用于电话电脑系统中的加密器，其特征在于本实用新型采用把输入编码器输出的一个信号与装置设定的密码数值中的一位进行异或的加密电路结构。
4.如权利要求1所述的用于电话电脑系统中的加密器，其特征在于本实用新型的音频输出编码器是采用与门电路将4线－16线译码器的若干个输出信号进行排列组合后所得到的信号SA～SG，再与分频后的七种单音频信号和按键有效信号进行逻辑运算，得到的仅有两个同时为低电平有效的频率信号输出，再经电阻相加网络对此两组信号进行混频处理后，由扬声器发出声音。
专利摘要一种用于电话电脑系统中的加密器，是由盒体、4×4电话按键、扬声器、专用集成电路和阻容、开关等器件构成，其中的专用集成电路则由输入编码器、加密器、密码设置器、分频器和音频编码输出器电路组成。该装置把键盘的每个按键转换成某种特定频率组合混频而成的声音，每个加密器都有自己的唯一密码，且密码位容量大，总共可达26亿个，可充分满足用户需求。装置结构简单，可靠性高，保密性强。
文档编号H04M3/42GK2175994SQ9324107
公开日1994年8月31日 申请日期1993年10月8日 优先权日1993年10月8日
发明者林桂明, 庞志耕 申请人:北京泰兴数据工程有限公司