CN1612519A - 用于提供通信安全的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

从数据流生成被保护的内容流在短程无线通信网络内提供了增强的安全性。通过第一短程通信链路传送所述被保护的内容流。此外，通过第二链路传送用于将所述被保护的内容流转换成数据流的信息。所述第一链路可能是超宽带(UWB)链路，而所述第二链路是蓝牙链路。

Description

用于提供通信安全的方法和系统
技术领域
本发明涉及无线通信。本发明尤其涉及用于提供通信安全的技术。
背景技术
通过短程无线通信网传送的信息通常易受窃听设备的窃听。当传输被窃听时，关于个人的隐私可能被公开。此外，传输的窃听可能会降低各种形式内容的价值，例如多媒体娱乐、音乐和软件。因此，需要阻止非计划接收人窃听无线通信。
当前存在着各种用于保护内容的技术。这些技术包括借助诸如加密密钥的机制来加密内容。一旦被接收，预定的接收人(其还处理所述加密密钥或对应解密密钥)会解密所传送的内容。但是，根据所述技术，所使用的加密密钥在性质上是固定的。因此，如果窃听者得到所使用的密钥，则可以使用所述密钥来解密所传送的数据。
存在着各种形式的短程网络。由于在2002年得到联邦通信委员会(FCC)的批准，超宽带(UWB)技术已变成用于短程无线通信的有利解决方案，因为它们允许设备以相对较高的数据速率交换信息。
尽管用于短程网络的UWB系统相对较新，它们的传输技术几十年前就众所周知了。实际上，当海因里希·赫兹在1887发现无线电波时，第一次无线电传输是借助UWB技术实现的。该发明是借助火花隙发射机完成的，其可被视为早期的UWB无线电。后来，这种发射机被禁用了，因为其发射宽谱传输。
最近，FCC法令允许在3.1和10.6GHz之间的频带内用于通信目的的UWB传输。但是，对于这种传输而言，谱线密度必须在-41.3dBm/MHz之下，且所使用带宽必须高于500MHz。
许多UWB传输技术可以满足这些要求。一种常见且实用的UWB技术被称为脉冲无线电(IR)。在IR中，使用在时间上以间隙分离的短基带脉冲来传送数据。因此，IR并不使用载波信号。这些间隙使得IR与常规连续波无线电相比免受多径传播问题。RF门控是IR的特殊类型，其中所述脉冲是门控RF脉冲。所述的门控脉冲是在具有某种脉冲波形的时域内被屏蔽的正弦波。
IR传输设备便利了相对简单的发射机设计，其通常需要脉冲生成器和天线。这种设计无需功率放大器，因为传输功率要求较低。此外，这种设计通常不需要诸如压控振荡器(VCO)和混频器的调制部件，因为所述脉冲是基带信号。
一般而言，IR接收机设计比其对应发射机设计更为复杂。但这些设计通常要比常规接收机设计简单许多，因为它们通常不使用中频(IF)信号或滤波器。但为了满足光谱要求，IR脉冲必须持续时间非常短(例如两毫微秒)。这种要求对接收机定时精确性提出了严格的定时要求。满足这些要求也可以向IR接收机提供精确的时间解决方案和定位性能。
其它短程网络同样存在，但无法提供UWB所提供的高数据速率。一种所述网络是蓝牙。蓝牙定义了一种短程无线电网络，其最初旨在代替电缆。其可被用于生成最多八个设备的自组织网络，其中一个设备被称为主设备。其它设备被称为从设备。所述从设备可与所述主设备通信，并经由所述主设备相互通信。2001年2月22日蓝牙特别利益组的“蓝牙系统技术规范”卷1和2，核心与简介：版本1.1描述了蓝牙设备操作的原理和通信协议。该文献整体并入本文作为参考。所述设备在为工科医(ISM)应用一般使用保留的2.4GHz无线电频带内操作。蓝牙设备被设计为在其通信范围内找到其它蓝牙设备，以及所述蓝牙设备所提供的业务。
其它短程网络标准包括IEEE 802.11x、IEEE802.15、IrDa以及HIPERLAN。
发明内容
本发明在短程无线通信网络内提供了增强的安全性。因此，本发明指向根据从数据流生成被保护的内容流，并通过第一短程通信链路传送所述被保护的内容流的方法和设备。此外，所述方法和设备通过第二短程通信链路传送用于将所述被保护的内容流转换成数据流的信息。所述第一链路是UWB链路，而所述第二链路是蓝牙链路。
所述被保护的内容流可能包括一个或多个分组，每个所述分组都包括插入预定位置的差错。因此，所述用于将所述被保护的内容流转换成数据流的信息包括差错位置和用于生成所述差错的代码。这些差错的位置可随机选择。诸如基于多项式代码的代码可被用于生成所述差错。此外，所述分组可能包括差错检测码和/或差错校正码。
在本发明的一些方面中，可通过将所述数据流格式化为多个数据分组、生成至少一个附加分组并将所述附加分组和所述数据分组设置为被保护的内容流来生成所述的被保护的内容流。因此，所述用于转换的信息包括所述附加分组的位置。所述附加分组的位置可随机选择。在这些方面中，每个所述数据分组和附加分组都包括具有差错检测码和/或差错校正码的字段。
在本发明的另一些方面中，通过将所述数据流置于多个分组内来生成所述的被保护的内容流，每个所述分组都具有所设置的差错校正码。在这一点处，差错被注入所述分组，从而使得对应差错校正码无法校正所述差错。这些差错的值和位置被包括在所述用于转换的信息内，且可随机选择。
同样，可通过加密密钥来加密所述数据流来生成所述的被保护的内容流。在某些方面，所述用于转换的信息包括用于解密所述的受保护数据流的密钥。所述密钥可能是所述加密密钥或对应的解密密钥。
本发明还指向从所述第一短程通信链路接收所述被保护的内容流，并从所述第二短程通信链路接收用于将所述的被保护的内容流转换成数据流的信息的方法和设备。一旦所述信息被接收，可根据所述的被保护的内容流生成所述数据流。
以下描述和附图将使得本发明的其它特征和优点变得清晰。
附图说明
在所述附图中，相同附图标记一般指示相同的、功能类似的和/或结构类似的单元。单元最先出现的附图由附图标记的最左边数字指示。以下将参考所述附图来描述本发明，在所述附图中：
图1示出了示例性操作环境；
图2是根据本发明实施例的示例性通信设备体系结构的方框图；
图3是示例性通信设备实施方式的方框图；
图4示出了示例性传输分组；
图5是安全通信技术的流程图；
图6是根据第一技术的被保护的内容流生成的流程图；
图7示出了根据第一技术的用于执行内容流生成的实施方式；
图8是根据第二技术的被保护的内容流生成的流程图；
图9示出了根据第二技术的用于执行内容流生成的实施方式；
图10是根据第三技术的被保护的内容流生成的流程图；
图11示出了根据第三技术的用于执行内容流生成的实施方式；以及
图12是由接收设备执行的操作顺序的流程图。
具体实施方式
I.操作环境
在详细描述本发明之前，描述使用本发明的环境是有帮助的。因此，图1示出了一种包括无线通信设备102和104的操作环境。
设备102和104能够参与通过至少两种不同类型短程无线链路的无线通信。例如，设备102和104可支持蓝牙和UWB链路两者。
设备102和104都具有以覆盖区定义的通信范围。如图1所示，覆盖区103定义了设备102的通信范围，而覆盖区105定义了设备104的通信范围。这些覆盖区示出了一个其中对应设备可通过两种不同类型链路(例如蓝牙和UWB)通信的范围。
在图1的环境中，设备102和104在相互的通信范围内。因此，第一无线通信链路110和第二无线通信链路112在设备102和104之间得以建立。这些链路可能是不同类型的。例如，第一链路110可能是UWB链路，而第二链路112可能是蓝牙链路。
在建立这些链路中可使用各种技术。例如，设备102可通过第一链路110通信，以建立第二链路112，并启动通过链路112的通信。这种技术的实例在2003年9月12日公开的未决美国专利申请“用于建立无线通信链路的方法和系统”，代理摘要No.4208-4144(应用序列号当前未指定)，作者Arto Palin、Juha Solokannel以及JukkaReunamaki内描述。将此申请全部在此引入作为参考。
在图1的环境中，借助设备102通过第一链路110以受保护(例如扰频)格式发射内容，本发明提供了安全通信。此外，设备102通过第二链路112以安全消息的形式传送扰频所述被保护的内容所需的信息。以这种方式使用两条链路提供了增强的安全性，因为窃听设备必须从两条链路接收传输，以去扰频所述的被保护的内容。此外，在本发明的一些方面中，可动态改变适合于扰频所述内容的属性，以使窃听所述内容变得更困难。当动态改变发生时，可能会经由链路112发射新的安全消息，以将所述新的属性通知预定接收者。
II.无线通信设备
图2是示出了根据本发明的可能用于设备102和104的无线通信设备体系结构的方框图。所述体系结构可能会与本文所述用于通过两个通信链路安全传送内容的各种系统与方法一起使用。尽管以上在蓝牙和UWB通信的语境内描述了所述体系结构，但其可与其它无线通信技术一起使用。
图2的设备体系结构包括主机201，所述主机201耦合到段200。主机201负责包括用户应用和更高协议层的功能，而段200负责低层协议，例如蓝牙(例如基本速率、中间速率或高速率)、UWB和/或其它特定通信。
如图2所示，段200包括主机控制器接口(HCI)202、链路管理器204、蓝牙(BT)链路控制器206、蓝牙(BT)收发信机208、天线210、UWB链路控制器212、UWB高速率(UWB/HR)收发信机214和天线216。
链路管理器204执行与蓝牙链路和UWB链路建立、安全和控制相关的功能。所述功能涉及在远程设备处发现对应的链路管理器，并根据所述链路管理协议(LMP)与其通信。具体而言，链路管理器204与远程设备处的链路管理器交换LMP PDU。
链路管理器204通过HCI 202与主机201交换信息。所述信息可能包括从主机201接收的指令，以及传送到主机201的信息。HCI 202定义一组为所述信息交换提供的消息。
BT链路控制器206作为链路管理器204与BT收发信机208之间的中介物操作。链路控制器206还执行蓝牙传输的基带处理，例如差错校正编码和译码。此外，链路控制器206根据物理层协议，在远程设备的对应链路控制器之间交换数据。物理层协议的实例包括诸如自动重复请求(ARQ)协议的重新传输协议。
BT收发信机208耦合到天线210。收发信机208包括(结合天线210)与诸如远程设备104的设备交换无线蓝牙信号的电子仪器。所述电子仪器包括调制器、解调器、放大器和滤波器。
UWB链路控制器212作为链路管理器204与UWB/HR收发信机214之间的中介物操作。链路控制器212还执行UWB传输的基带处理，例如差错校正编码和译码。此外，链路控制器212根据物理层协议，在远程设备的对应链路控制器之间交换数据。所述物理层协议的实例包括诸如自动重复请求(ARQ)协议的重新传输协议。
UWB/HR收发信机214耦合到天线216。收发信机214包括(结合天线216)与诸如远程设备104的设备交换无线UWB或HR信号的电子仪器。对于传输UWB信号而言，所述电子仪器可能包括脉冲生成器。对于接收UWB而言，所述电子仪器可能包括定时电路和滤波器。
图2的体系结构可被实施在硬件、软件、固件或其任何组合内。图3示出了一种实施方式。所述实施方式包括处理器310、存储器312和用户接口314。此外，图3的实施方式还包括蓝牙收发信机214、天线216、UWB收发信机220和天线222。如参照图2所述，实施收发信机214和220。
如图3所示，处理器310耦合到收发信机214和220。处理器310控制设备操作。处理器310可能会与一个或多个微处理器一起实施，每个所述微处理器能够执行存储在存储器312内的软件指令。
存储器312包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和/或闪存，并以数据形式存储信息以及软件成分(本文也被称为模块)。所述软件成分包括可由处理器310执行的指令。各种类型的软件成分都可被存储在存储器312内。例如，存储器312可能会存储控制收发信机214和220的操作的软件成分。此外，存储器312可能还会存储提供主机202、HCI接口208、链路管理器210、链路控制器212和UWB模块218的功能的软件成分。
此外，存储器312可能会存储控制通过用户接口314交换信息的软件成分。如图3所示，用户接口314还耦合到处理器310。用户接口314便利了与用户的信息交换。图3示出了所述用户接口314包括用户输入部分316和用户输出部分318。用户输入部分316可能包括允许用户输入信息的一个或多个设备。所述设备的实例包括键盘、触屏和话筒。用户输出部分318允许用户从WCD 102接收信息。因此，用户输出部分318可能包括各种设备，例如显示器、一个或多个音频扬声器。示范性显示器包括液晶显示器(LCD)和视频显示器。
图3所示的单元可能被根据各种技术耦合。一个所述技术包括通过一个或多个总线接口耦合收发信机214和220、处理器310、存储器312和用户接口314。此外，每个所述部件都耦合到功率源，例如可移动和可充电的电池组(未显示)。
III.分组通信
根据本发明，通过经由第一通信链路传送被保护的内容，并经由第二通信链路传送安全消息来提供安全通信。所述的被保护的内容可能采取分组形式。图4示出了经由所述第一通信链路传输的示范性分组格式。
图4示出了分组(也被称为帧)400。分组400包括有效负荷部分402，所述有效负荷部分402包括数据(即内容)和开销部分404。开销部分404可能包括与传送所述数据相关的信息，例如信源和/或目的地地址。
此外，开销部分可能还包括差错检测和/或差错校正码406，分组400的接收机可使用所述差错检测和/或差错校正码406来检测和/或校正差错有效负荷部分402。在传输期间内，所述差错可能是由诸如电磁噪声和干扰传输的信源引起的。
此外，根据本发明，差错可能是由传送所述被保护的内容流的设备故意引入的。所述差错引入生成扰频传输。然后可在一个或多个安全消息内，经由所述第二链路传送关于故意引入的差错的细节。在接收所述扰频传输和所述(多个)安全消息时，所述接收设备可能会使用所述(多个)安全消息内的信息来扰频所述传输。根据所述技术，窃听所述的被保护的内容流同样需要接收所述(多个)安全消息。
代码406包括差错校正码。所述误码可能是诸如汉明码的组码。然而，也可使用其它差错校正码，例如李特-所罗门编码和维特比编码。在实施例中，代码406可能包括链接码，例如内码(李特-所罗门编码)和外码(例如维特比)。作为选择或附加地，代码406可能包括差错检测码，例如循环冗余校验(CRC)。
IV.安全通信
图5是由诸如设备102的通信设备执行的操作顺序的流程图。所述顺序包括可以各种顺序执行的多个步骤。此外，可同时执行任何数量的所述步骤。此外，可能会对所述顺序做出修改，例如执行附加步骤。
所述过程开始于步骤502，其中所述通信设备和远程设备(例如设备104)进入短程通信邻近。然后，在步骤504中，所述通信设备与所述远程设备建立第一和第二通信链路。所述链路可能被连续建立。例如，可能会建立第二链路(例如蓝牙链路)，然后所述第二链路用于建立所述第一链路(例如UWB链路)。所述技术的实例在2003年9月12日公开的未决美国专利申请领域，“用于建立无线通信链路的方法和系统”代理摘要No.4208-4144(当前未指配的专利连续号)内描述。
如以上参照图1所述，所述第一和第二链路可能是不同类型的短程链路。例如，所述第一链路可能是超宽带(UWB)链路，而第二链路可能是蓝牙链路。然而，可使用其它的链路类型。其它的链路类型的实例包括那些与诸如IEEE 802.11x、IEEE 802.15、IrDA和/或HIPERLAN的标准兼容的链路。
在步骤506中，所述通信设备选择一个或多个安全属性。如以下所述，所述属性的实例包括安全技术、误码、差错位置和/或加密密钥。
在步骤508中，从应用接收数据流。所述应用可能在所述设备上运行，例如在主机201内。然而，就其它方面而言，所述应用可能在耦合到所述通信设备的独立设备上运行。应用实例包括服务器应用、视频应用、电话应用以及其它应用。
在步骤510中，所述设备从所述数据流生成被保护的内容流。所述生成基于在步骤506内选择的(多个)安全属性。步骤510可能包括将所述数据流格式化为一个或多个数据分组。如以上参照图4所述，每个所述数据分组都可能包括具有差错检测码和/或差错校正码的字段。所述代码的实例包括CRC和汉明码。
在步骤512中，所述设备生成安全消息。所述消息包括用于将所述的被保护的内容流转换为所述数据流的信息。所述信息的实例包括误码、差错位置和/或加密密钥。
在步骤514中，所述设备将所述的被保护的内容流通过所述第一通信链路传送到远程设备(例如设备104)。
在步骤516中，所述设备将所述安全消息通过所述第二通信链路传送到所述远程设备。可能会同时执行步骤514和516。
对于本领域技术人员而言，显然可重复图5的步骤。此外，本发明提供了可动态改变的安全属性。例如，步骤518示出了所述通信设备可能会在传输所述的被保护的内容期间的任何时点，改变安全属性(例如误码、差错位置和/或加密密钥)。如果改变任何安全属性，则图5示出了操作继续到步骤512，其中生成新的安全消息。所述新消息传递用于根据当前安全属性将所述的被保护的内容流转换为所述数据流的信息。
如上所述，在步骤510内生成受保护的内容流。各种技术可能用于生成此内容流。以下将参照图6-11描述所述技术的示例。
V.差错插入
第一种技术涉及将差错插入分组的位置。所述技术的实例在图6的流程图内说明。如图6所示，所述技术包括步骤602，其中所述通信设备在步骤510内选择所述数据分组内的一个或多个位置。所述选择可能是随机的。
在步骤604内，所述通信设备以代码生成一个或多个差错。所述代码可能基于多项式。
在步骤606中，所述通信设备将在步骤604内生成的差错插入所述分组的部分。所述分组的所述部分位于在步骤602内选择的位置。
步骤606之后是步骤608。在此步骤中，所述通信设备为每个所述分组设置所述差错校正码。
如以上参照图5所述，所述通信设备在步骤516内传送一个或多个安全消息。当执行图6的步骤时，所述一个或多个安全消息传递在步骤602内选择的预定位置，以及用于在步骤606内生成一个或多个差错的代码。
图7是可能用于使用参照图6所述技术的实施方式的方框图。所述实施方式包括位置选择模块702、误码生成器704、安全消息模块706、分组生成器708、差错插入模块710和编码器711。图7的单元可能会在硬件、软件、固件或其任何组合内实施。所述实施方式被作为实例提供。其它用于执行所述差错插入技术的实施方式同样在本发明范围内。
位置选择模块702选择数据分组内的一个或多个位置来插入差错。所述位置可能是随机选择的。所选择的位置可规定跨越一个或多个邻接符号(例如比特)的分组部分。图7示出了所述位置选择模块702生成指示被选择为插入差错的(多个)位置的信号720。例如，图7示出了选择三个有效负荷位置(符号N、3和2)。所述三个位置规定插入每个分组的差错的重复模式。
误码生成器704生成代码722，所述代码722用于将差错插入数据分组内的位置选择模块702所选择的位置处。所述代码可能是定义移位寄存器操作的多项式。
分组生成器708接收数据流724，并将其格式化为数据分组流726，所述数据分组流726包括多个分组730。所述分组可能会采取参照图4描述的格式。如图7所示，差错插入模块710接收数据分组流726、位置信号720和代码722。差错插入模块710从所述输入生成扰频内容流727。扰频内容流727包括多个分组732。图7示出了每个所述分组包括差错插入模块710所插入的差错734。
差错插入模块710包括存储器712、插入控制器714、路由模块716和移位寄存器718。存储器712存储由位置信号720指示的(多个)位置。插入控制器714基于存储在存储器712内的(多个)位置生成插入信号731。当数据分组流726位于所选择(多个)位置中的一个时，所述信号被发送到路由模块716。
在接收插入信号730时，路由模块716将数据分组流726内的符号发送到移位寄存器718。移位寄存器718根据代码722所定义的多项式操作。因此，移位寄存器718“扰频”其从路由模块716接收的数据分组流726的部分。所述扰频导致扰频后的内容流727。
如上所述，被保护的内容流727包括多个分组732，每个所述分组都具有所插入的差错，在图7内以阴影指示。例如，分组732c包括移位寄存器718所插入的差错734a-c。所述差错位于位置信号720所规定的位置处。
编码器711接收扰频后内容流727。在接收每个分组732时，编码器711计算对应的差错检测和/或校正码。编码器711然后将所述代码插入所述分组732的差错检测/校正字段。因此，编码器711生成被保护的内容流728。
安全消息模块706接收位置信号720和代码722。模块706从所述输入生成将通过所述第二短程通信链路发送到远程设备的安全消息723。如上所述，所述消息允许所述远程设备将被保护的内容流728转换为分组数据流726。
图7的单元可能被分配给图2体系结构内的各个部分。在示范性分配中，位置选择模块702和误码生成器704可能包括在链路管理器204内，而安全消息模块706可能包括在蓝牙链路控制器206内。此外，在所述示范性分配中，分组生成器708、差错插入模块710和编码器711可能包括在UWB链路控制器212内。
VI.附加分组生成
生成所述的被保护的内容流的第二种技术包括生成附加分组。图8的流程图示出了所述技术的实例。
所述技术包括步骤802。在此步骤中，除了在步骤510内生成的数据分组之外，所述通信设备还生成一个或多个分组。如同在步骤510内生成的数据分组一样，所述(多个)附加分组还包括具有差错检测码和/或差错校正码的字段。
在步骤804中，所述通信设备选择所述至少一个附加分组的位置。所述位置可能是随机选择的。
步骤804之后是步骤806。在此步骤中，所述通信设备将一个或多个附加分组和所述数据分组设置到所述受保护的内容流内。
当执行图8的步骤时，在步骤516内传送的(多个)安全消息包括所述(多个)附加分组在所述的被保护的内容流内的位置。
图9是可能用于使用参照图8所述技术的实施方式的方框图。所述实施方式包括位置选择模块902、附加分组生成器904、安全消息模块906、分组生成器908、分组插入模块910和编码器911。图9的单元可能会在硬件、软件、固件或其任何组合内实施。所述实施方式被作为实例提供。其它用于执行所述差错插入技术的实施方式同样在本
发明范围内。
分组生成器908接收数据流924，并将其格式化为数据分组流926，所述数据分组流926包括多个分组930。
位置选择模块902选择(多个)附加分组被插入数据分组流926内的一个或多个位置。所述位置可能是随机选择的。所选择的位置可规定跨越多个符号(例如比特)的分组的邻接部分。图9示出了位置选择模块902生成位置信号920，所述位置信号指示被选择为插入任何附加分组的位置。
附加分组生成器904生成一个或多个分组922，所述分组922被插入数据分组流926内的位置选择模块902所选择的(多个)位置处。所述附加分组可能包括随机生成的符号。
如图9所示，分组插入模块910接收数据分组流926和位置信号920。分组插入模块910从所述输入生成扰频后内容流927。扰频后内容流927包括数据分组流926的分组930。此外，扰频后内容流928包括附加分组生成器904所生成的(多个)附加分组922。所述附加分组位于位置信号920所指示的(多个)位置处。
编码器911接收扰频后内容流927。在接收每个分组932时，编码器911计算并插入对应的差错检测和/或校正码。编码器然后将所述代码插入所述分组930和922的差错检测/校正字段。因此，编码器911生成被保护的内容流928。
安全消息模块906接收位置信号920。模块906从所述输入生成将通过所述第二短程通信链路发送到远程设备(例如设备104)的安全消息923。如上所述，所述消息允许所述远程设备将被保护的内容流928转换为分组数据流926。
图9的单元可能被分配给图2体系结构内的各个部分。在示范性分配中，位置选择模块902和附加分组生成器904可能包括在链路管理器204内。此外，根据所述分配，安全消息模块906可能包括在蓝牙链路控制器206内，而分组生成器708、分组插入模块910和编码器911可能包括在UWB链路控制器212内。
VII.扩展差错注入
第三种生成所述的被保护的内容流的技术包括将差错注入在步骤510内生成的数据分组。图10示出了此技术的实例。根据此技术，所述通信设备在步骤1002内为每个所述数据分组设置差错检测码和/或差错校正码。
在步骤1004中，所述通信设备选择一个或多个差错值和位置。所述选择可能是随机的。
步骤1004之后是步骤1006。在步骤1006中，所述通信设备将所述差错值注入到所述数据分组内的所选择位置处。所注入的差错被以使得对应差错校正码无法校正所述差错的程度注入所述数据分组。
当执行图10的步骤时，在步骤516内传送的一个或多个安全消息传递每个所注入差错的(多个)值和(多个)位置。
图11是可能用于使用参照图10所述技术的实施方式的方框图。所述实施方式包括位置选择模块1102、误码生成器1104、安全消息模块1106、分组生成器1108、差错插入模块1110和编码器1111。图11的单元可能会在硬件、软件、固件或其任何组合内实施。所述实施方式被作为实例提供。其它用于执行所述差错插入技术的实施方式同样在本发明范围内。
位置选择模块1102选择差错被插入数据分组内的一个或多个位置。所述位置可能是随机选择的。所选择的位置可规定跨越一个或多个邻接符号(例如比特)的分组部分。在这种情况下，位置选择模块1102生成位置信号1120，所述位置信号1120指示被选择为注入差错以使差错无法得到校正的相对大量位置。例如，图11示出了三个位置的选择。所述三个位置规定差错插入的重复模式。
误码生成器1104生成代码1122，所述代码1122被插入所述数据分组内的位置选择模块1102所选择的位置处。所述代码可能是定义移位寄存器操作的多项式。
分组生成器1108接收数据流1124，并将其格式化为数据分组流1126，所述数据分组流1126包括多个分组1130。如图11所示，数据分组流被发送到编码器1111，所述编码器1111接收数据分组流1126。对于每个分组1130而言，编码器1111计算对应的差错检测和/或校正码。编码器1111然后将所述代码插入所述分组1130的差错检测/校正字段。因此，编码器1111生成内容流1127。
如图11所示，差错插入模块1110接收内容流1127、位置信号1120和代码1122。差错插入模块1110从所述输入生成受保护的内容流1128。被保护的内容流1128包括多个分组1132。图11示出了每个所述分组都包括以阴影指示的差错。如图7所示，分组1132被阴影完全覆盖，指示大量差错注入全部分组。差错注入模块1110可以参照图7所述方式实施。
如上所述，被保护的内容流1128包括多个分组1132。图11示出了每个所述分组都包括一个或多个由模块1110注入的差错1134。所述差错位于位置信号1120所规定的位置处。
安全消息模块1106接收位置信号1120和代码1122。模块1106从所述输入生成将通过所述第二短程通信链路发送到远程设备(例如设备104)的安全消息1123。如上所述，所述消息允许所述远程设备将被保护的内容流1128转换为分组数据流1126。
图11的单元可能被分配给图2体系结构内的各个部分。例如，位置选择模块1102和误码生成器1104可能包括在链路管理器204内，而安全消息模块1106可能包括在蓝牙链路控制器206内，而分组生成器1108、差错插入模块1110和编码器1111可能包括在UWB链路控制器212内。
VIII.其它技术
还可能使用其它生成被保护的内容流的技术。例如，在步骤510内，通过以加密密钥加密所述数据流生成所述被保护的内容流。在这种技术中，所述加密密钥和/或对应的解密密钥包括在所述安全消息内。
IX.接收机
图12是接收根据本发明内容的无线通信设备所执行的操作流程图。如图12所示，所述顺序包括步骤1202，其中所述设备从诸如UWB链路的第一短程通信链路接收被保护的内容流。
在步骤1204中，所述设备从诸如蓝牙链路的第二通信链路接收安全消息。所述消息包括用于将所述的被保护的内容流转换为数据流的信息。因此，所述消息可能包括安全属性，例如安全技术、误码、差错位置和/或加密密钥。
在步骤1206中，所述设备从所述的被保护的内容流生成所述数据流。这可能基于以上参照图6-11描述的安全技术及其相关属性(例如，误码、位置和/或加密密钥)。可能会同时执行图12的步骤，例如步骤1202和1204。
可以参照图2和3所述的方式实施所述接收设备。例如，步骤1202可能由收发信机214执行，步骤1204可能由收发信机208执行，而步骤1206可能由控制器212执行。所述实施方式可能在硬件、软件、固件或其任何组合内实施。
X.结论
尽管以上描述了本发明的各个实施例，但应当理解的是，所述实施例仅是借助实例示出的，并不具有限制意义。例如，尽管已描述了涉及蓝牙和UWB技术的实例，其它短程和远程通信技术同样在本发明范围内。
因此，对于本领域技术人员而言，在并不背离本发明精神和范围的情况下，可对形式和细节做出改变。因此，本发明的广度和范围不应当受任何上述示范性实施例限制，而是应当根据以下权利要求书及其等价物定义。

Claims (19)

1、一种提供通信安全的方法，所述方法包括：
(a)从数据流中生成被保护的内容流；
(b)通过第一短程通信链路传送所述被保护的内容流；以及
(c)通过第二短程通信链路传送用于将所述被保护的内容流转换成所述数据流的信息。
2、根据权利要求1的方法，其中所述被保护的内容流包括分组，其中步骤(a)包括将一个或多个差错插入所述分组。
3、根据权利要求2的方法，其中步骤(a)还包括将所述一个或多个差错插入所述分组的一部分，所述部分位于所述分组内的预定位置。
4、根据权利要求3的方法，其中步骤(a)还包括选择所述预定位置。
5、根据权利要求3的方法，其中步骤(a)还包括利用代码生成所述一个或多个差错。
6、根据权利要求5的方法，其中步骤(c)包括通过所述第二短程通信链路传送所述预定位置和所述代码。
7、根据权利要求1的方法，其中步骤(a)包括：
将所述数据流格式化为多个数据分组，每个所述数据分组都包含具有差错检测码和/或差错校正码的字段；
生成至少一个附加分组，所述附加分组包含具有差错检测码和/或差错校正码的字段；以及
将所述至少一个附加分组和所述多个数据分组设置成所述被保护的内容流。
8、根据权利要求7的方法，其中步骤(a)还包括随机选择所述至少一个附加分组在所述被保护的内容流中的位置。
9、根据权利要求7的方法，其中步骤(c)包括通过所述第二短程通信链路传送所述至少一个附加分组在所述被保护的内容流中的位置。
10、根据权利要求1的方法：
其中步骤(a)包括利用加密密钥加密所述数据流；以及
其中步骤(c)包括通过所述第二短程通信链路传送所述加密密钥。
11、根据权利要求1的方法：
其中步骤(a)包括利用加密密钥加密所述数据流；以及
其中步骤(c)包括通过所述第二短程通信链路传送解密密钥，所述解密密钥对应于所述加密密钥。
12、根据权利要求1的方法，其中所述第一短程通信链路是超宽带(UWB)链路。
13、根据权利要求1的方法，其中所述第二短程通信链路是蓝牙链路。
14、一种无线通信设备，包括：
控制器，用于从数据流中生成被保护的内容流；
第一收发信机，用于通过第一短程通信链路传送所述被保护的内容流；以及
第二收发信机，用于通过第二短程通信链路传送用于将所述被保护的内容流转换成数据流的信息。
15、根据权利要求14的无线通信设备，其中所述第一短程通信链路是超宽带(UWB)链路，所述第二短程通信链路是蓝牙链路。
16、一种无线通信设备，包括：
第一收发信机，用于从第一短程通信链路接收被保护的内容流；
第二收发信机，用于从第二短程通信链路接收用于将所述被保护的内容流转换成数据流的信息；以及
控制器，用于根据所述被保护的内容流生成所述数据流。
17、根据权利要求16的无线通信设备，其中所述第一短程通信链路是超宽带(UWB)链路，所述第二短程通信链路是蓝牙链路。
18、一种计算机程序产品，包括计算机可使用媒介，所述计算机可使用媒介具有记录在其上的计算机程序逻辑，所述计算机程序逻辑启动计算机系统中的处理器，所述计算机程序逻辑包括：
用于使所述处理器从数据流中生成被保护的内容流的程序码；
用于使所述处理器通过第一短程通信链路传送所述被保护的内容流的程序码；以及
用于使所述处理器通过第二短程通信链路传送用以将所述被保护的内容流转换成数据流的信息的程序码。
19、一种计算机程序产品，包括计算机可使用媒介，所述计算机可使用媒介具有记录在其上的计算机程序逻辑，所述计算机程序逻辑启动计算机系统中的处理器，所述计算机程序逻辑包括：
用于使所述处理器从第一短程通信链路接收被保护的内容流的程序码；
用于使所述处理器从第二短程通信链路接收用以将所述被保护的内容流转换成数据流的信息的程序码；以及
用于使所述处理器根据所述被保护的内容流生成所述数据流的程序码。
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