基于IP组播技术的数字视频广播信息安全加密系统_潘志祥.pdf
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1、dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术230|基于IP组播技术的数字视频广播 信息安全加密系统潘志祥四川湖山电器股份有限公司,四川绵阳621000摘要:数字视频广播信息系统在数据存储及传输过程中,受到外界干扰影响,存在数字视频广播信息加密效率较低,信息安全性不佳,为此,本文设计一种基于IP组播技术的数字视频广播信息安全加密系统。首先,构建信息安全加密系统硬件结构框架,通过AH8000型号的外部控制器进行广播信息安全加密,并对控制器进行电路优化,采用IP组播技术处理数字视频广播信息,实现对数字视频广播信息的安全加密。实验结果表明,通
2、过与传统的信息安全加密系统进行对比,可得出提出的基于IP组播技术的数字视频广播信息安全加密系统在加密程度上优于传统的系统,可保证数字视频广播信息的安全性,为研究信息安全加密技术方面提供理论与实践的支持。关键词:IP组播技术;数字视频广播;信息安全加密系统中图分类号:TP393.08文献标志码:ADOI:10.19772/ki.2096-4455.2022.12.051 0引言目前随着广播电视产业的不断发展,对于数字视频广播信息安全加密系统的设计需求也越来越迫切1。数字视频广播信息安全指的是对广播电视行业的信息进行保护,使其不会受到第三方侵入系统的修改与破坏,以提高广播信息保密性为目的,构建信息
3、安全加密系统,对数字视频广播信息实现可控性加密处理。传统的数字视频广播信息安全加密系统主要采用智能合约的形式,对广播信息进行加密处理,通过秘钥和公钥对应的形式,采用信息化原则,实现对数字视频广播信息的安全管理2。但传统的数字视频广播信息安全加密系统存在加密程度较低、保密性能较差、加密步骤较为烦琐等问题,导致在实际应用的过程当中,对广播信息无法实现保密性更强的加密保护,存在信息泄露、数据丢失等安全风险,不利于广播电视业务的长远发展。因此,需要构建出保密性能更强的数字视频广播信息安全加密系统,针对广播信息进行有效保护。IP组播技术区别于传统的单播通信技术,通过组合的形式向地址发送信息,可以更安全地
4、实现数据信息的传送与输出,可应用于数字视频广播信息安全加密系统当中。与传统通信技术相比,IP组播技术通过群组通信的方式,具有较高的扩展性,可以降低数据发送者的宽带需求,对数据的完整性和机密性都有着一定程度上的提升,将该技术与广播信息安全加密系统进行融合,可以满足对数字视频广播信息进行安全加密的需求,提高信息传送过程中的保密性3。1基于IP组播技术的数字视频广播信息安全加密系统1.1广播信息安全加密系统硬件设计数字视频广播信息安全加密系统的硬件部分主要由控制器与外部底板构成4。采用A5C6540型号的5层分散式核心板作为外部底板核心硬件,具备420个数据端接口,满足对信息安全加密系统硬件的设计需
5、求。同时在外部底板作者简介:潘志祥,男,四川梓潼,研究方向:电子信息工程。电 子 元 器 件 与 信 息 技 术|231网络与信息安全中增设AH8000型号的外部控制器,用于对广播信息数据进行接收,其加密系统的硬件整体结构如图1所示。A5C6540型核心板用于数据加密解密处理串口通信在线调试电源供电AH8000芯片USB接口AH8000芯片RJ45图 1信息安全加密系统硬件结构框架为提高硬件性能,采用AH8000型号的以太网卡芯片作为外部控制器的核心芯片,具体芯片参数如表1所示。表 1AH8000 型号芯片参数性能参数芯片尺寸2.0mm2.0mm敏感膜面积1:1.75mm2响应率240v/w热
6、电堆电阻175k响应时间0.45s储存温度-80-180将应用层和媒体层的指令都集成到AH8000型芯片当中,将数字视频广播信息地址储存在外部硬件储存器中,实现对广播信息的加密传送5。外部底板电路设计如下。采用A5C6540型号的5层分散式核心板作为外部底板的核心板,为提高信息安全加密系统的稳定性,将底板中的电路设计为8V直流电压,具体电路图如图2所示。其中,C10代表控制器引入的直流电压,C8代表外部底板的开关,利用指示灯来显示控制电源的开启状态5。为提高广播信息安全加密系统运行的稳定性,需要对电源电压进行转换,将电源电压转换为2.3V,具体转换设计图如图3所示。其中,U12表示电压转换器芯
7、片,A56-A59表示电路容量,通过以上电压转换设计可以提高外部底板在输出电压时的安全性能。3215V123SIP2.0CN1CNDCNDC10C8图 2外部底板电路图5V2.3VIN/OUTCND1234A56A57A58A59U12图 3电压转换电路设计1.2广播信息安全加密系统软件设计为提高数字视频信息安全加密系统的保密性,需要对采集到的数字视频广播信息进行处理。采用IP组播算法对广播信息数据进行处理,通过将广播信号叠加小型信号的形式进行传送,利用小型信号的不确定性和随机性,将数字视频广播信号合并在IP组播信号中,达到对数字视频广播信息的初次加密,广播信息加密函数为:()()collec
8、tV tXtM=+(1)其中,V(t)表示对数字视频广播信息进行初次加密的加密函数,Xcollect(t)表示实际提取到数字视频信息,M代表IP组播信号参数。对数字视频广播信息进行单次加密可以在一定程度上提高传输的安全性。为了降低广播信息在传输过dianzi yuanqijian yu xinxijishu 电 子 元 器 件 与 信 息 技 术232|程中的泄露风险,采用IP组播技术对数字视频广播信息进行二次调制加密,二次调制加密函数公式如下:2()1()V tV tS=+(2)其中,V2(t)表示经过二次调制后的数字视频广播信息,S表示IP组播双序列参数6。储存二次调制后的数字视频广播信息
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