本标准适用于在数据通信物理层中加密ADP信息的系统。本标准的正文规定了适用于使用各种加密算法的要求。本标准规定了同步操作的两种可选方式：延迟选项和立即选项。这两种方式互不兼容。本标准还规定了对异步操作中断(BREAK)的两种可选动作：A类和B类。这两种动作互不兼容。 GB/T 15278-1994 信息处理 数据加密 物理层互操作性要求 GB/T15278-1994 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家标准
里数据加密
信息处理
物理层互操作性要求
Inforezation processing--Data encipheriment-Physical layer interoperability requirementsGB/T 15278—94
本标准等效采用国际标准ISO9160.~1988《信息处理——数据加密-—物理层互操作性要求》。本标准规定了在传送自动数据处理（ADP）信息的远程通信系统中，开放系统互连（OSI）参考模型的物理层采用加密的五操作性和安全性的有关要求。本标准便于要求密码保护的数据通信设备和系统中使用的数据加密设备互操作的实现。物理层加密的目的是对抗包括业务分析在内的所有形式的被动攻击。只有在同步操作中才能提供彻底对抗业务分析的保护，这是因为在同步操作中所有比特均可加密，而在异步操作中起始和停止比特不可加密。本标准不提供对物理连接建立的保护。1主题内容与适用范阅
本标准适用予在数据通信物理层中加密ADP信息的系统。无论数据加密设备（DEE）是作为物理上独立的设备现，还是作为数据然端设备（DTE）或作为数据电路终接设备（DCE)的一部分实现，本标准均可同等适用。当加密部分集成到DTE或DCE中时，本标谁适用于DTE或DCF设计中实现本标准要求的那些部分。本标准的互操作性要求是为下述物理接口定义规定的：GB3454、GE11592、GB11593.GB11599和GB11600。GB9387中描述了物理层。在物理层加密中，所有的SDU（服务数据单元）通常都被加密。本标准所描述的互操作性要求对全双工方式和半双工方式中的同步操作和异步操作均适用。本标准的正文规定了适用于使用各种加密算法的要求。附录B（参考件）举例说明使用一个64bit分组密码算法的附加要求。
本标准规定了同步操作的两种可选方式：延迟选项和立即选项。这两种方式互不兼容本标准还规定了对异步操作中断（BREAK)的两种可选动作：A类和B类。这两种动作互不兼容。2引用标准
GB5271.9数据处理词汇09部分数据通信GIB9387信息处理系统开放系统工连基本参考模型GB/T15277信息处理64bit分组密码算法的工作方式GB3454
CCITT 建议 V.24
GB11592
CCITT 建设 X.20
GB11593
CCITT建议 X.2]
数据终端设备(DTE)和数据电路终接设备(DCE)之间的接口电路定义表公用数据网上起/止传输业务使用的数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备（LCE)间的接口
公用数据网上同步工作的数据终端设备（DTE）和数据电路终接设备(DCE)间的接口
国家技术监督局1994-12-07批准1995-08-01实施
GB 11599
CCITT 建议 X.21bis
GB11600
CCITT建议 X.20bis
GJB 389.1
CCITT建议V.54
ISO 7498--2
3术语
GB/T 15278-94bzxZ.net
与同步V系列调制解调器接口的数据终端设备(DTE)在公用数据网上的用法
与同步双工V系列调制解调器接口的数据终端设备(DTE)在公用数据网上的用法
在电话网上进行数据通信的调制解调器的维护和测试调制解调器用的环路测试设备
信息处理系统开放系统互连基本参考模型第2部分安全体系结构3.1本标准使用GB5271.9中定义的下列数据通信术语：物理层physical layer
数据通信data communication
数据终端设备（DTE）data terminal equipment数据电路终接设备(DCE）data circuit-terminating equipment数据电路终接设备/数据终端设备接口DCE/DTEinterface呼叫建立 call establishment
数据传送
data transfer
测试环路
test loops
串行传输
serial transmission
异步传输
asynchronous transmission
起止式传输
start/stop transmission
起始信号
start signal
停止信号
stop signal
同步传输
synchronous transmission
双工传输 duplex transmission半双工传输half duplex transmission3.2本标准使用有关标准中定义的下列术语；服务数据单元(SDU）service data unit(GB 9387)物理连接physical connection(GB 9387)密文ciphertext (ISO 7498-2)
明文plaintext(ISO 7498-2)
初始化值(IV）initializing valuc(GB/T15277）启动变量(SV）startingvariable(GB/T15277)4适用的接口
在 DEE 与 DTE 之间、DEE 与 DCE 之间或 DEE 与 DTE 和 DCE 之间如果有接口,该接口可以是GB3454、GB11592、GB11593GB11599和GB11600中的一种。本标准涉及通过这些不同的接口以不同方式传送而实现的物理层连接的呼叫建立。既不影响DEE操作也不受DEE操作影响的控制信号应直接通过 DEE，或在DEE处重新驱动。提供标准DCE/DTE接口的DEE，当它向DTE转发如“发送准备好”，“数据设备准备好”或数据准备好”等信号时，因要求完成其自身的操作，需要延迟这些控制信号。由DEE引起的延迟加上由DCE引起的延迟应符合DTE所确定的超时要求。DTE在收到上述相应的控制信号之前不应开始数据传输。34
4.1GB3454的接口
GB/T15278—94
对于GB3454的互换电路，DCE使用时的从DTE到DCE的电路108（\数据终端准备好”/把数据设备接至线路”）、从DCE至DTE的电路107（“数据设备准备好”）和从DCE到DTE的电路109（“数据信道接收线路信号检测器”）都直接通过DEE或由DEE以最小延迟重新驱动。建议DEE将电路109上的接通状态延迟传送给DTE，直到DEE能在电路104（接收数据”）上将数据传送给DTE时为止。在电路107上的接通状态传送到DTE之前，DEE不应将电路109上的接通状态传送给DTE。
将DEE插入DTE/DCE接口就在控制信号中引进了固有的延迟，应当考虑现有设备的超时规定。超时规定主要取决于双工传输和半双工传输。具体须查询合适的调制解调器标准。4.1.1双工传输
物理连接的呼叫建立是由DEE接收到来自DCE的电路107上的接通状态来指示的。在租用线路的操作中，电路107永远处于接通。当电路109和电路106处于接通时，发送和接收数据信道均是激活的。
当下列条件全部满足时DEE才将电路106上的接通状态传送给DTE：a.从DCE到DEE的电路107被接通，并经DEE通到DTE。b．如果DCE要求的话，接通来自DTE的电路105并通到DCEc．来自DCE的电路106是接通的，并且DEE的初始化操作已完成。物理连接能由下列设备清除；
aDCE，这种清除由电路107跃变成断开状态来指示，它可作为个任选项，或bDTE，它由电路108跃变成断开状态来指示，或c.DEE，它由至DCE的电路108和至DTE的电路107跃变成断开状态来指示。当发生这种情况时，它指示DEE出现故障。
4.1.2半双工传输
物理连接的呼叫建立是通过接收到来自DCE的电路107上的接通状态来指示的。在租用线路操作中，电路107永远处于接通。根据“请求发送”（电路105的状态，在一个时刻，或者是发送数据信道激活，或者是接收数据信道激活。发送状态准备好（电路106接通）是在DTE和DEE将电路105接通后，由DCE指示的。接收状态准备好是由来自DCE的电路109接通来指示的。电路105应这样使用：它用来使得接通状态跃变总是直接通过DEE，或者由DEE以最小延迟重新驱动。至DCE的电路跃变成断开状态由DEE加以延迟，直到最后一个数据比特在“发送数据”（电路103）上被发送为止。在DEE初始化操作完成之后，才指示DEE到DTE的电路106接通状态。物理连接能由下列设备清除：
a：DCE这种清除由电路107跃变成断开状态来指示，它可作为一个任选项；或b．DTE，它由电路108跃变成断开状态来指示；或C.DEE，它由至DCE的电路108和至DTE的电路107跃变成断开状态来指示。当发生这种情况时，它指示DEE出现故障。
注：在电路105上由接通到断开的跃变及随后的DCE电路109上由断开到接通的跃变之后不久，电路104上可能出现伪信号。为了避免伪信号引起DEE伪解密启动，DEE应与下述DCE一起使用，该DCE使用GB3454第4.3条猎位任选项；同时其电路106由断开到接通的较长响应时间应由有关DCE标准规定。4.2GB11600或GB11599的接口
对于GB11600和GB11599的互换电路，查询上面所述适用的GB3454双工传输操作。4.3GB 11592 的接口
对于GB11592的互换电路，物理连接的呼叫建立提供了起止式传输和双工传输。它是在“接收”互3.
GB/T 15278-94
换电路R上接收到呼叫控制字符ACK来指示的。在租用电路业务中，可以在任问时候发送和接收数据。
在电路交换业务中，接收数据（接收状态准备好）可以在收到ACK之后立即进行。此状态称作\连接的”。发送数据（发送状态准备好）在ACK出现20ms以后发生，它称作“数据准备好”。从DEE到DTE\连接的”状态是在DEE初始化操作完成之后由ACK来指示的。清除物理连接在进行清除的DTE处由“DCE清除证实\指示，或在被清除的DTE处由\DTF清除证实\来指示。两者都是由在电路R上传输连续的二进制\0”（即r=0)来指示的，它至少持续210ms。清除既可以由来自DTE的“DTE清除请求”、来自DCE的“DCE清除指示”来启动，也可以由DEE对JDCE指示“DTE清除请求”和对DTE指示\DCE清除指示”来启动。DEE启动的清除表明DEE出现故障。4.4GB11593的接1
对于GB11593的五换电路，物理连接的呼叫建立提供同步和双工传输。它婴求从DTE到:E的“发送”互换电路T处于接通状态。呼叫建立是由“数据准备好”状态指示的，该状态由来自DCE的“指示\正换电路I跃变为接通指示。在租用电路业务中，电路1接避以作为对电路T被接通的响应。从ITE到DCE的电路T总超直接通过DEE或由DEE以最小延迟重新驱动。发送和接收数摄（发送状态准备好和接收状态准备好）要在电路I接通16bit时间之后发生。从DEE到DTE的“数据准备好”状态（即电路I接通）是在DEE初始化操作完成之后指示的、满除物理连接在进行清除的DTE处由“DCE清除证实\指示，或在被清除的DTE处由“DTE清除证\来指示。两者都印来自DCE的电路1联变为断开连同电路R上-一串二进制\0”（即r=0，电路I\断开”指示。清除既可以通过来自DTE的“DTE清除请求”来自DCE的\DCE清除指示”来启动，也可以通过由DEE对DX.E指示“DTE清除指示”和对DTE指示“DCE清除指示”来启动。DEE启动的清除表明DEE出现故障。
4.5发送和接收数据的互换电路
本标准中的发送数据的互换电路”在GB·3454.GB11600或GB11599接口情况下指电路103，而在GB11592或GB11593的接口情况下指电路T。本标准中的*接收数据的互换电路在GB3454、GB11600或GB11599接口情况下指电路104，而在GB11592或GB11593的接口情况下指电路R。5一般要求
当使用本标准便各DEE之间配合工作时，要求配合工作的组中的全部DEE满足下列条件：相同的密码算法。
b．相同的密钥值。
相同的IV长度、IV结构和IV比特传输顺序c
本标准没有规定特定的密码算法，但要求所使用的任何算法每次以单个比特或单个符为处理单元，适应于所提供的物理层务。注：①使用GB/T15277所规定的1bit密文反馈(CFB-1):工作方式下的分组密码算法满足本标准的要求。②附录B举例说明便用一个64 bit分组密码算法进衍加密时的IV要求。如果DEE之间的同步丢失并臣该状态被检测出来，那么可以先满除物理连接，然后采用适合于第4章中所规定接口类型的步骤重新建立物理连接，由DEE或DTE强行再同步。该DEE不应启动连接重新建立。
6同步加密操作
IV的长度和结构可以按照应用来选择。对于配合J作的组，全部DEF的IV长度和IV结构应预先35
商定。
6.2发送
GB/T 15278--94
旦呼叫建立物理连接并指示发送状态准备好，发送数据的互换电路就处于传号（MARK）状态。在此刻发送IV值，并且在IV的前面用单个二进制\o\bit为其定界。加密一直持续到物理连接清除或半双工传输中数据信道转换为止。传输SDU的第一个已加密数据比特应按下列选择方式中的一种，紧跟在IV传输之后进行。6.2.1选择方式A：立即
第一个已加密的比特紧跟在IV传输之后。6.2.2选择方式B：延迟
紧跟在IV之后可以发送数目不定的二进制“1”比特（传号状态）。但如果选用此方式，则该延迟状态至少应维持10ms，最长不超过50ms。在这些二进制“1\比特后紧跟单个二进制0”比特来为数据定界，之后接第一个已加密的数据比特。6.3接收
一旦呼叫建立物理连接并指示接收状态准备好，接收数据的互换电路就处于传号状态。紧跟在第一个二进制“0”比特后面的IV被立即接收。在选择方式.A中所有随后接收的比特都被解密。在选择方式B中，接收DEE在10 ms内应具有识别定界的二进制“0”比特的能力，并解密以后进来的数据。在选择方式A和选择方式B中，解密都持续到清除物理连接或半双工传输中数据信道转换为止。图1表示双工传输GB3454互换电路的操作。图2和图3分别说明同步加密选择方式A和选择方式B的GB3454半双工传输的信号顺序。DTE
注：1）如果DCE要求。
(105)*
图1表示个方向上数据加密的GB3454互换电路的操作DTE
控制事件
渡送DEF输A
控制事件
发送DEE输出
控制事件
接收DEE输入
控制事件
接收DEE换出
GB/T 15278-94
105接通（DTE·-DEE）106接通（DEE-DTE）t
106接通(DCF+DEE）
: :eeeeen
F:12e+e o*
109接通（DCE+DEE）
Er peeeee
109接通（DEEDTE）
DEE数据加密设简
IV初始比值
ST房动信号
105断开
106断开
105断开
106断并
o208017777177
ecec00e /////
109断开
Q00c007711
eoeeo0o+
109斯开
88888188488
eE中#e8中e2O5
[ceetreeeereeepe
已加密的二进制“1
图2同步加密的GB3454半双工传输信号顺序，选择方式A控制事件
发送DEE输入
控制事件
发送DEE输出
控制事件
接收DEE输入
控制事件
接收DEE输出
GB/T 15278-94
105接（DTE·DEE）106接通（DEEDTE）!!
1U6接通（DCE·DEE）
177771@086中?
lleeeecs
数目不变的二进制“1”（10-50ms）109接通(DCEDEE)
1/@eee
/eceeat
在小于10ms的时间内接收状态准备好109接通(DEE +DTE)
'DEE数据加密设备
iV初始化值
ST启动信号
105断开
106断开
105断开
106斯开
Qeeese7777777
Ceceoe ee Miil
109斯开
c@eceeo17777777
eee lll
109断开
I1r+et
88881888
eee000c0e cotecn
eeeeeeeecceeeo
已加密的二进制^ 1 \
图3同步加密的GB3454半双工传输信号顺序，选择方式B7异步加密操作
注：为了提高操作的效率，建议使用能进行双工传输的物理连接。7.1发送
一旦建立物理层连接并指示发送状态准备好，发送数据互换电路就处于传号状态。应将IV分解成39
GB/T15278—94
与待加密和待传送的字符长度相等的单元来发送。该IV的长度和结构可根据应用来选择。在发送和接收DEE之间，应预先商定IV长度、IV结构以及IV按发送字符的编顿。7.1.2启动加密
在起始信号和停止信号之间已编顿的SDU字符（对应于发送数据互换电路上的诸字符）紧跟在最后一个IV字符后面被加密发送。对起始和停止编顿信号不进行加密。除下面描述的中断（BREAK)以外，加密一直到要持续到清除物理连接或半双工传输中数据信道转换为止。图4说明了异步加密的启动及下面描述的A类中断操作。
发送DEE输入
发送DCE输入
用通用
接收DEE输出
7.1.3中断
期的停止信号
已加密的“0”
期望的停止信号
已解密的 0 \
期望的停止信号
图4异步加密的启动和A类中断操作!
中断是用一个字符时间(或更长)的空号(SPACE)状态来表示的。DEE对中断的动作选择下面两种动作中的种。
7.1.3. 1 A类
将中断的第一个二进制“0\比特当作起始信号。对以后的n个二进制“o”比特进行加密，其中n是不包含起始信号和停止信号的以比特数度量的通常字符长度。DEE不输出停止信号（传号状态）。对中断内的后续二进制0”比特不进行加密，且DEE继续输出二进制“0状态。图4的右侧描述了这一动作。DEE输入跃变为传号状态将引起DEE输出产生对应的跃变。随后，DEE恢复正常的操作。7. 1. 3. 2 B类
在收到停止信号之前，DEE通常不输出任何字符。中断是由于未出现期望的停止信号而被检测出的。一旦检测出中断，DEE就输出一个等同的中断并同时停止加密。在适当延迟之后，中断终止，紧接着就恢复正常的操作。图5说明了B类中断操作。40
7.2接收
7.2.1启动解密
发送DEE输入
发送DEE输出
接收DEE输出
GB/T 15278 -- 94
图5B类中断操作
SP一期望的停止信号
一旦呼叫建立物理连接并指示接收状态准备好，接收数据的互换电路就处于传号状态。按照在发送和接收DEE之间关于IV长度、IV结构及其按字符编顿的约定，除起始信号和停止信号外，首先接收的几个字符即为IV。所有随后的字符(除起始信号和停止信号外)均被解密。除中断期间外，解密一直持续到清除物理连接或半双工传输数据信道转换为止。7.2.2中断的接收
下面描述DEE接收加密形式的中断的动作，它依赖于发送DEE的操作类型。7.2. 2.1A类
将由已加密的二进制“0”比特组成的字符解密。若无停止信号表示中断操作已经开始。直到在DEE输入端中断终止之前，该接收DEE的输出一直保持空号状态；此后，DEE输出至传号状态的跃变并且DEE恢复正常操作。图4的右侧描述了这种操作。7.2.2.2 B类
中断是由未出现停止信号而被检测出来的。在接收到停止信号之前，DEE不输出任何字符。一旦检测到中断，DEE就输出一个相同的中断并暂停解密。在适当延之后，中断终止，随后就恢复正常操作。图5说明了这种操作。
8旁路控制设施（任选）
作为一个附加的功能，物理层加密可以任选地提供加密过程旁路，以便在GJB389.1、GB11599、GB11600中描述的互换电路控制下进行测试环路操作。尽管测试环路被定义为接口的用户设施，但在本标准中对GB11592和GB11593的接口未规定旁路控制设施。在使用此任选项时，只要来自DCE的电路142测试指示器”处于接通且来自DTE的电路141\本地环回”或电路140“环回/维护测试”之一处于接通，就出现旁路。电路140和电路141同时处于接通被看作是一种差错状态，此时不能进入旁路方式。DEE在接口上重新将任一个环回信号发送给DCE，并重新将“测试方式”发送给DTE。图6说明了这些带有本地或远程数据环回的电路的操作。41
140或141
GB/T 15278-94
140或141
本地环回
图6测试环路操作的加密旁路
环问/维护测试
电路104—环回/维护测试；电路141一本地环回；电路142--测试指示器；e—加密功能;d—解密功能
A1物理层加密的特性
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附录A
物理层加密的背景信息
（参考件）
物理层加密可简化DEE的设计。它通常不要求改变链路层或较高层的规程或协议。假如实现加密操作是限制因素，使用1bit密文反馈（CFB一1)方式的分组加密可能会限制数据速率。然而，物理层加密常常在相对较低的数据速率下使用。对于较高层，能察觉的链路性能变化是：a.延迟及业务量开销，它是在呼叫建立物理连接和指示发送及接收状态准备好后，数据传送之前，由发送IV而引起的。只有在具有短电文的半双工传输中数据信道快速转换的情况下，它才是重要的。在双工操作的情况下，它并不重要。b．传输差错扩展。密文中单个比特的差错通常会扩展到被接收明文的多个比特上。差错控制规程必须能够处理这种突发差错，或需加以变更以适应这一差错特性。物理层加密隐藏了线路上所有SDU信息的内容，包括较高层的所有标题和地址。这种业务信息的隐藏是十分有用的。物理层加密对数据的插入、删除、更改或重用没有提供检测的规程。只能在较高层防止这种“主动攻击”的威胁。
A2本标准中提供的选择方式
在异步操作中，对中断的动作提供了A类和B类选择方式。A类中断操作是以逐比特为基础进行的。它仅使通过DEE的数据延迟稍大于一个比特时间。但它产生一个没有正常停止信号的字符，这不是所有通信信道都能接受的，因为除中断外，它还可能导致一个数据差错指示。B类中断操作要求数据延迟至少一个起始/停止信号传输时间。异步操作的DEE可提供一类或两类（A类和B类)中断操作。A3旁路控制设施（任选）
通过本地和远程调制解调器的环回，旁路用来方便线路故障诊断。不必在连接的两端（或所有端）都提供旁路。DEE的旁路设施不影响它与其他不包含这一任选项的DEE兼容。在某些情况下，存在旁路设施可能会削弱安全性。用户在考虑便于自动线路测试的同时，也要考虑安全性这一要求。如果必要，DEE可以备有旁路控制，使其只在需要时才起作用。如果提供这种切换，建议采用锁的物理钥匙进行控制。它可提供以下三种操作方式的一种或几种作为可选的选择方式。
A3.1旁路方式
当物理上实现旁路方式时，DEE对数据传输通路实际上透明。DEE中的加密和解密过程对所有数据旁路。在DEE-DCE接口处，所有SDU以明文出现。A3.2旁路/安全方式
当物理上实现旁路/安全方式时，旁路将由环回信号和测试指示器信号来控制。即仅在自动线路测试期间，该DEE才提供旁路功能。故选择这种方式时，只有当来自DCE的电路142及来自DTE的电路141或电路140均处于接通时（见图6），才会出现旁路。A3.3安全方式
GB/T15278-94
提供通过DEE-DCE接口只传送密文用户数据的功能。附录B
对 64bt分组密码算法 IV 结构和传输的要求举例（参考件）
B1概述
可选的IV长度具有较高的安全性；但是对许多用户，强制性IV长度的安全性已足够。如果IV延迟和开销都不可忽视，则可使用强制性IV长度。如何选择应由用户来权衡。DEE可以提供具有可切换选择的任选项。
B2同步加密操作
DEE支持一个48bit的IV长度。为了从该IV产生64bit的SV，在其左边连续添加16个\o”。在这些“o\后面,SV的下一个比特就是发送的IV的第一个比特。DEE可以任选地支持一个64bit的IV长度。该SV等于IV，其左边是第一个发送的比特。B3异步加密操作
DEE支持一个IV长度：它是不小于48bit的最小的字符长度整倍数（见表B1)。为了从该IV产生64bit的SV，在其左边连续添加若干个二进制\o”比特。图B1说明对7bit字符，从49bitIV进行的SV推导。
表 B1 IV推导
每个字符的比特数
每个IV 的字符数
IV 的长度
B3. 1IV 选项 1
DEE可任选地支持个IV长度：它是不小于60bit的最小的字符长度整倍数（见表B2）。为了从IV产生64bit的SV，在其左边连续添加若干个二进制\0\比特。图B2说明对7bit字符，从个63bitIV进行的SV推导。
表 B2 IV 选项 1
每个字符的比特数
每个IV的字符数
IV 的长度
B3.2IV选项2
DEE可任选地支持一个IV长度：它是不小于64bit的最小的字符长度整倍数（见表B3）。为了从该IV产生64bit的SV，发送的超出64bit以外的部分都被丢弃，如果必要，也可以丢弃发送的前面几个比特。图B3说明了对7bit字符，从一个70bitIV进行的SV推导。44
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