基于改进型OFB模式的视频流加密方法-AET-电子技术应用

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。

关键词： OFB TS流加密密钥分发

中图分类号：TN918
文献标识码：A
DOI：10.16157/j.issn.0258-7998.191345
中文引用格式：范晶，贾旭光. 基于改进型OFB模式的视频流加密方法[J].电子技术应用，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，在地面数字电视广播、网络视频监控及无线图像传输等多个领域，视频图像往往采用明文的方式进行传播，并且现有大部分视频传输标准均为公开标准，一旦传输信号被截获，很容易将视频信号解调出来，存在严重的泄密隐患。针对此现状，本文提出了一种视频流加密方法，该方法不破坏视频流原有的传输流(Transport Stream，TS)包结构，兼容现有传输系统。同时，结合现在的AES和SM4等对称加密算法的特点，引入无线通信中常用的交织技术，提出了新型的密钥分发管理机制和改进型OFB加密工作模式。密钥分发和加密单元中交织器的引入，以较低的硬件成本大大提升了加密强度。本文提出的视频流加密方法，具有简单高效、无需填充、协议开销小、易于FPGA、ARM等硬件实现等诸多优点，可广泛用于上述视频传输系统中。

本文提出了改进型OFB工作模式，介绍了新型密钥分发机制的实现方式，然后以地面数字多媒体广播(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast，DTMB)系统为例，详细描述了视频流加密方法的具体实施过程，最后与普通模式进行了性能对比。

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作者信息:

范晶，贾旭光

(华北计算机系统工程研究所，北京100083)

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