[发明专利]一种互联网视频和数据文件硬件加密传输系统

说明书

本发明设计实现了一套互联网视频和数据文件硬件加密传输及播控系统。设计了系统的整体结构、协议及数据结构，然后设计了使用硬件对视频流进行加密打包的数据加密打包服务器(102)、对视频流进行解密的USB视频硬件解密盘(107)、用户授权管理软件及打包服务软件，详细设计了3DES与224位ECC加密算法在本系统中的使用、密钥的管理传输方式和系统的实现等。

技术领域

本发明涉及到互联网数字视频及网络安全传输、版权保护等领域。

背景技术

近年来互联网视频迅速的繁荣起来。但是目前互联网视频存在着很强的盗链、不易收费、很容易被截获看到等问题。有些服务提供商自己不提供服务的内容，通过技术手段绕过其它有利益的最终用户界面（如广告），直接在自己的网站上向最终用户提供其它服务提供商的服务内容，骗取最终用户的浏览和点击率。由于内容传送的是清流，视频内容很容易被截获看到，视频传输的安全性大大的降低了。网络上传输的视频数据量非常大，实时性、连续性要求高。因此常用的文件加密方式在传输视频时不适用。一般文件加密由于数据量相对很少，实时性要求不是很高，基本上是通过软件或处理运算能力很低的辅助硬件例如类似银行U盾的设备完成的。多套节目同时播出的互联网视频流数据量非常巨大，实时性要求高，不可能通过处理文件的处理方法和处理能力进行处理。本项目使用硬件将视频流或文件数据（特别适合很大的，实时性要求高的文件数据）进行加密传输，从根本上彻底解决了以上问题。。

发明内容

针对互联网上的视频和特别大的，实时性要求高的数据文件（简称大数据量文件）在互联网上的实时加密传输，本发明为硬件实时加密传输系统，视频流和大数据量文件在整个传输过程中通过专用的硬件设备进行实时的加密与解密处理，由一块插入服务器内部的，使用了PCI总线的硬件加密打包板卡（103）来完成硬件对视频流及大数据量文件进行加密运算的数据加密打包服务器（102）来完成加密打包、插入机顶盒（106）的USB口的USB视频硬件解密盘（107）进行解密、由用户授权管理软件和打包服务软件进行管理及辅助打包，由它们共同构成的一整套视频和大数据量文件的加密传输及播控系统。

首先设计了系统的整体结构、协议及数据结构，然后设计了使用硬件对视频流进行加密的数据加密打包服务器（102）和解密的USB视频硬件解密盘（107）、用户授权管理软件及打包服务软件。整个系统由数据加密打包服务器（简称打包服务器）（102）、用户授权管理服务器（简称管理服务器）（104）、节目存储视频服务器（101）、通用清流互联网机顶盒（简称机顶盒）（106）、USB视频硬件解密盘构成（简称解密盘）（107），如图1。每个解密盘都有唯一的一个识别号，这有助于提高系统的安全性。

密钥传输的逻辑关系：如图2所示。数据加密打包服务器（102）输出加密数据包及密钥识别号给USB视频硬件解密盘（107），解密盘（107）根据密钥识别号向用户授权管理服务器（104）请求相应的密钥，管理服务器（104）对认证合格的解密盘（107）发放相应的密钥。

数据包的结构如下：各种标准例如MPEG1、MPEG2、H264、H265等的视频节目或者大数据量的文件在该系统中均视为大数据量的数据文件。打包服务器(102)首先将数据文件分割成长度为8字节的等长的数据小块，接着使用3DES将数据小块加密。然后将固定数量（例如1024个）加密后的数据小块连接成一个数据大块，对该数据大块做SHA265运算，将得到的哈希值与当前的和下一个的3DES密钥识别号、用户管理服务器（104)地址连接在一起，构成特征信息，然后对该特征信息做224位ECC运算，将得到的加密特征信息再与包头同步字、包长、包识别号连接在一起，放在数据大块前面，共同封装成加密数据包。