Radio móvil digital
# Radio móvil digital

La radio móvil digital (en inglés: digital mobile radio, DMR) es un estándar del European Telecommunications Standards Institute (ETSI), ETSI TS 102 361, publicado en el año 2005, desarrollado como protocolo de radio digital de banda estrecha, con el fin de conseguir una mejora de la eficiencia espectral sobre la radio analógica tradicional PMR y facilitando las comunicaciones bidireccionales a través de radio digital. Está basado en un protocolo que utiliza dos intervalos de tiempo desarrollado por Motorola solutions TDMA de 12,5 kHz, TDMA es usado ampliamente en GSM y TETRA.

Hay muchas razones para elegir DMR como sustituto de PMR, entre ellas:

* Eficiencia espectral.
* Prolongación de la vida útil de la batería, al utilizar en cada llamada un intervalo TDMA, reduciendo a la mitad el consumo.
* Utiliza técnicas de corrección de errores que regeneran la voz.
* No transmite el ruido de fondo, evitando las molestias.
* Mayor cobertura, al mejorar la calidad de audio.
* Mayor confidencialidad.
* Mejoras en la señalización.
* Mensajes de texto.
* Servicios de localización.
* Telemetría.

## Encriptación

Inicialmente, el cifrado no se definía en el estándar DMR. Más tarde, cada fabricante de radio DMR agregó su propio protocolo de cifrado. Por lo tanto, los protocolos de cifrado son incompatibles entre sí. Por ejemplo, el cifrado Basic Encrypt de Hytera es completamente incompatible con el cifrado Basic Encrypt de Motorola o el cifrado Basic Encrypt de Tytera.

Para abordar este problema, Motorola ha propuesto un cifrado común dentro de la asociación DMRA. Ofrece cifrado ARC4 de 40 bits y cifrado AES de 256 bits.

Se desconoce la implementación de estos dos algoritmos porque el cifrado DMRA de Motorola solo está disponible para los fabricantes que firman un acuerdo de confidencialidad además de pagar regalías de uso.

Se han lanzado algunos algoritmos de cifrado DMR, como el PC4 lanzado en 2015. Es un cifrado por bloques diseñado específicamente para sistemas de comunicación por radio DMR. Utiliza 253 rondas y el tamaño de la clave de cifrado puede oscilar entre 8 bits y 2112 bits. El tamaño del bloque es de 49 bits, el tamaño exacto de una trama de voz AMBE+ DMR.

Un firmware que implementa el cifrado PC4 está disponible para las radios Tytera MD-380 y MD-390.

Aunque la mayoría de los protocolos de cifrado DMR son propietarios y no públicos, hay cierta información que se puede utilizar para definir los diferentes modos de cifrado que existen: las tramas AMBE se cifran con una clave de cifrado después de digitalizar la señal analógica. Y en la recepción, las tramas AMBE se descifran con la misma clave de cifrado y solo entonces tiene lugar la conversación digital-analógica.

En el modo Motorola Basic hay en realidad 255 claves de cifrado fijas. Se trata de una clave de cifrado de 1 carácter. Por ejemplo, la clave de encriptación n.º 1 en el cifrado básico de Motorola es: 1F001F001F0000 Esto significa que cada trama AMBE de 49 bits está cifrada por XOR con la clave de cifrado 1F001F001F0000.

El modo básico de terceros ofrece claves de cifrado de 10, 32 o 64 caracteres para producir una cadena fija de 882 bits de caracteres aleatorios que serán XOR con tramas AMBE. Pero en lugar de cifrar cada fotograma AMBE con una clave constante, se cifra un superfotograma completo con esta cadena fija. Una supertrama contiene 18 tramas AMBE, es decir, 882 bits, y son estos 882 bits los que se cifrarán con esta cadena fija de 882 bits.

El modo de cifrado PC4 cifra una trama completa de 49 bits en modo ECB. Un solo bit que difiere hace que todo el bloque cifrado sea completamente diferente.

Para el modo Mejorado (ARC4) o Avanzado (AES), también se cifra una supertrama completa, pero se agrega un IV (vector de inicialización) de 32 bits.

Por lo tanto, cada supertrama se cifrará de manera diferente. Y hay 2^32 (2 potencias 32) vectores posibles de inicialización. Gracias al vector de inicialización, el cifrado ya no es fijo para la misma clave, sino que cambia con cada supertrama. Por lo tanto, cada supertrama se cifrará de manera diferente. Y hay 2^32 (2 potencias 32) vectores de inicialización posibles. Gracias al vector de inicialización, el cifrado ya no es fijo para la misma clave de cifrado, sino que cambia con cada supertrama.

En el estándar DMR no había lugar para almacenar este IV, por lo que el IV (con la adición de un código de corrección de errores, para un total de 72 bits) se inserta en cada trama AMBE de 49 bits debido a 4 bits por trama (los bits de orden bajo). Por lo tanto, estos 4 bits se pierden y degrada la calidad de la voz, lo que no es el caso de los cifrados fijos en el modo Básico. 18 tramas AMBE de 49 bits con 4 bits en cada una da 72 bits (18*4).

