基于改进型OFB模式的视频流加密方法
2021年电子技术应用第2期
范 晶，贾旭光
华北计算机系统工程研究所，北京100083
摘要： 介绍了一种新型的视频流加密系统设计方法，并结合无线通信中常用的交织技术，提出了一种新型的密钥分发管理机制和改进型OFB加密工作模式。提出的加密方法保留了TS包结构，硬件实现简单，协议开销小，安全性高，适用于AES和SM4等加密算法，可以广泛应用于无线图像传输及数字电视广播系统中。
中圖分類號： TN918
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191345
中文引用格式： 范晶，賈旭光. 基于改進型OFB模式的視頻流加密方法[J].電子技術應用，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.
文獻標識碼： A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191345
中文引用格式： 范晶，賈旭光. 基于改進型OFB模式的視頻流加密方法[J].電子技術應用，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，在地面數字電視廣播、網絡視頻監控及無線圖像傳輸等多個領域，視頻圖像往往采用明文的方式進行傳播，并且現有大部分視頻傳輸標準均為公開標準，一旦傳輸信號被截獲，很容易將視頻信號解調出來，存在嚴重的泄密隱患。針對此現狀，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)包結構，兼容現有傳輸系統。同時，結合現在的AES和SM4等對稱加密算法的特點，引入無線通信中常用的交織技術，提出了新型的密鑰分發管理機制和改進型OFB加密工作模式。密鑰分發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度。本文提出的視頻流加密方法，具有簡單高效、無需填充、協議開銷小、易于FPGA、ARM等硬件實現等諸多優點，可廣泛用于上述視頻傳輸系統中。
本文提出了改進型OFB工作模式，介紹了新型密鑰分發機制的實現方式，然后以地面數字多媒體廣播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，DTMB)系統為例，詳細描述了視頻流加密方法的具體實施過程，最后與普通模式進行了性能對比。
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作者信息:
范 晶，賈旭光
(華北計算機系統工程研究所，北京100083)
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