[发明专利]UCPS协议中采用AES算法对数据流加解密的硬件实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及多媒体领域，特别是涉及一种UCPS协议(Unified ContentProtection System统一数字保护协议)中采用AES算法对数据流加解密的硬件实现方法。

背景技术

中国的统一数字保护协议，简称UCPS协议，是我国提出的具有自主知识产权的数字保护协议，该协议可以用于便携式多媒体设备到高清数字电视的各种多媒体设备上。它的提出一方面为绕开HDCP(High-bandwidthDigital Content Protection高带宽数字内容保护规范)的专利壁垒，另一方面也是为适应中国这个庞大的数字多媒体市场而开发的适合中国国情的数字保护协议。

AES(Advanced Encrypt ion Standard高级加密标准)算法是应用于UCPS协议中对输入音视频数据流进行实时加解密保护的。在UCPS协议中，源端和接收端需要在两部分用到AES算法，第一次是在加解密密钥生成时，需要通过调用AES算法来产生加解密密钥；第二次是在音视频数据流加解密时，需要通过调用AES算法来实时地加解密音视频数据。第一次使用的AES算法对速度要求不高，因为它只是每次认证完成时被调用使用，而第二次使用的AES算法却对速度的要求很高，基本上要求每个像素时钟运行产生一次密文数据。

AES算法由美国国家标准与技术研究所(NIST)于1997年提出征集，最终选定比利时研究者Vincent Rijmen和Joan Daemen发明的Rijndael算法，并于2001年正式发布。Rijndael算法本质上是一种对称分组密码体制，采用代替和置换网络，也是一种迭代分组密码，其分组长度和密钥长度都是可变的。密钥长度通常采用128位、192位或256位，相应的迭代轮数为10轮、12轮或14轮，相应的密钥、分组和轮数的组合对应关系如表1所示。Rijndael算法汇聚了安全性能、效率、可实现性和灵活性等优点，最大的优点就是可以给出算法的最佳差分特征的概率，并分析算法抵抗差分密码分析及线形密码分析的能力。

表1：AES的密钥、分组和轮数的组合对应关系

  标准  密钥长度(个字)  分组大小(个字)  轮数(次)  AES-128  4  4  10  AES-192  6  4  12  AES-256  8  4  14

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种UCPS协议中采用AES算法对数据流加解密的硬件实现方法，能够有效实现加密数据的高安全性，提高运算速度，很好地解决UCPS协议中大数据流的实时加解密问题。