《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于改進(jìn)型OFB模式的視頻流加密方法
2021年電子技術(shù)應(yīng)用第2期
范 晶，賈旭光
華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京100083
摘要： 介紹了一種新型的視頻流加密系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法，并結(jié)合無(wú)線通信中常用的交織技術(shù)，提出了一種新型的密鑰分發(fā)管理機(jī)制和改進(jìn)型OFB加密工作模式。提出的加密方法保留了TS包結(jié)構(gòu)，硬件實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單，協(xié)議開銷小，安全性高，適用于AES和SM4等加密算法，可以廣泛應(yīng)用于無(wú)線圖像傳輸及數(shù)字電視廣播系統(tǒng)中。
關(guān)鍵詞： OFB TS流 加密 密鑰分發(fā)
中圖分類號(hào)： TN918
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191345
中文引用格式： 范晶，賈旭光. 基于改進(jìn)型OFB模式的視頻流加密方法[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2021，47(2)：63-66.
英文引用格式： Fan Jing，Jia Xuguang. A new video encryption method based on modified OFB mode[J]. Application of Electronic Technique，2021，47(2)：63-66.
A new video encryption method based on modified OFB mode
Fan Jing，Jia Xuguang
National Computer System Engineering Research Institute of China，Beijing 100083，China
Abstract： A new design of video stream encryption system is introduced，combined with the interleave technology，which is widely used in wireless communication. This paper provided a new key distribution and management system and a modified Output-Feedback encryption operate mode. The provided method keeps the structure of the transport steam packet, has a low protocol cost and a high level of security, compatible with the AES and SM4 encryption algorithm, thus can be easily implemented in hardware and widely used in wireless image transmission and digital video broadcasting system.
Key words : OFB；transport stream(TS)；encryption；key distribution

0 引言

    目前，在地面數(shù)字電視廣播、網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控及無(wú)線圖像傳輸?shù)榷鄠€(gè)領(lǐng)域，視頻圖像往往采用明文的方式進(jìn)行傳播，并且現(xiàn)有大部分視頻傳輸標(biāo)準(zhǔn)均為公開標(biāo)準(zhǔn)，一旦傳輸信號(hào)被截獲，很容易將視頻信號(hào)解調(diào)出來(lái)，存在嚴(yán)重的泄密隱患。針對(duì)此現(xiàn)狀，本文提出了一種視頻流加密方法，該方法不破壞視頻流原有的傳輸流(Transport Stream，TS)包結(jié)構(gòu)，兼容現(xiàn)有傳輸系統(tǒng)。同時(shí)，結(jié)合現(xiàn)在的AES和SM4等對(duì)稱加密算法的特點(diǎn)，引入無(wú)線通信中常用的交織技術(shù)，提出了新型的密鑰分發(fā)管理機(jī)制和改進(jìn)型OFB加密工作模式。密鑰分發(fā)和加密單元中交織器的引入，以較低的硬件成本大大提升了加密強(qiáng)度。本文提出的視頻流加密方法，具有簡(jiǎn)單高效、無(wú)需填充、協(xié)議開銷小、易于FPGA、ARM等硬件實(shí)現(xiàn)等諸多優(yōu)點(diǎn)，可廣泛用于上述視頻傳輸系統(tǒng)中。

    本文提出了改進(jìn)型OFB工作模式，介紹了新型密鑰分發(fā)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方式，然后以地面數(shù)字多媒體廣播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，DTMB)系統(tǒng)為例，詳細(xì)描述了視頻流加密方法的具體實(shí)施過程，最后與普通模式進(jìn)行了性能對(duì)比。




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作者信息:

范  晶，賈旭光

(華北計(jì)算機(jī)系統(tǒng)工程研究所，北京100083)

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