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08.05.2019 | Ausgabe 3/2019

Wireless Personal Communications 3/2019

Towards Security of GSM Voice Communication

Zeitschrift:
Wireless Personal Communications > Ausgabe 3/2019
Autoren:
Fauzia I. Abro, Farzana Rauf, Mobeen-ur-Rehman, B. S. Chowdhry, Muttukrishnan Rajarajan
Wichtige Hinweise

Electronic supplementary material

The online version of this article (https://​doi.​org/​10.​1007/​s11277-019-06502-y) contains supplementary material, which is available to authorized users.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

Global system for mobile communication (GSM) is widely used digital mobile service around the world. Although GSM was designed as a secure wireless system, it is now vulnerable to different targeted attacks. There is a need to address security domains especially the confidentiality of communication. This paper presents a novel framework for end to end secure voice communication over the GSM networks using encryption algorithm AES-256. A special Modem and speech coding technique are designed to enable the transmission of encrypted speech using GSM voice channel. To the best of our knowledge, this is first solution that uses single codebook for transmission of secure voice. An efficient low bit-rate (1.9 kbps) speech coder is also designed for use with the proposed modulation scheme for optimal results. Different speech characteristics such as pitch, energy and line spectral frequencies are extracted and preserved before compression and encryption of speech. Previously, the best achieved data rate was 1.6 kbps with three codebooks, whilst the proposed approach achieves 2 kbps with 0% bit error rate. The empirical results show that the methodology can be used for real time applications to transmit encrypted voice using GSM network.

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Literatur
Über diesen Artikel

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