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蓝光播放器系统中AACS保护机制的研究与实现

作　者: 孙亮
导　师: 朱桂林
学　校: 浙江大学
专　业: 计算机系统结构
关键词: 高级内容访问系统高级加密标准椭圆曲线子集差分蓝光
分类号: TP309
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 58次
引　用: 3次
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内容摘要

计算机科学不断发展,技术不断进步,带来了一个严峻的问题,那就是破解技术也进一步提高,对数字媒体内容的盗版变得日益猖獗,传统的保护方法已经不能起到保护的作用。随着下一代高清数字视频格式标准的确定,亟需一种安全的保护机制来保护数字内容版权的安全。高级内容访问系统AACS正是这样一种保护机制,它采用高强度的加密方法,更有效的密钥管理,形成一个内容保护链从内容提供、内容的录制和复制、光盘制作、内容解密播放各个环节全方面对内容进行保护。本文在密码学的基础上,深入分析研究了高级内容访问系统AACS的整个体系,对该体系所采用的技术做了研究并完成了一些设计和实现工作。文章由六个部分组成。第一部分对当前应用背景及从整体上对AACS体系做了介绍。第二部分详细分析并实现了基于高级加密算法AES的加解密功能。第三部分详细分析并实现了基于椭圆曲线数字签名的功能。第四部分分析了AACS中关键的技术-可更新的密钥管理机制,从子集差分技术上对它进行了研究。第五部分主要研究了驱动器和主机之间数据传输的安全性,主要通过对驱动器证书和主机证书数字签名的认证来实现。最后一部分则是对全文的总结,并对将来的发展做了展望。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-9
第1章绪论  9-17
  1.1 课题背景  9-10
  1.2 高级内容访问系统AACS  10-16
  1.3 论文总体结构  16-17
第2章基于AES算法的加解密  17-37
  2.1 背景  17
  2.2 数学原理  17-22
    2.2.1 有限域  18-19
    2.2.2 加法  19
    2.2.3 乘法  19-20
    2.2.4 系数在GF(2~8)域中的多项式  20-22
  2.3 算法实现  22-31
    2.3.1 State数组  22-23
    2.3.2 密钥长度  23
    2.3.3 轮变换  23-24
    2.3.4 加密  24-28
    2.3.5 子密钥生成  28-29
    2.3.6 解密  29-30
    2.3.7 改进的解密方法  30-31
  2.4 AES算法在AACS中的应用与实现  31-34
    2.4.1 ECB模式(AES-128E和AES-128D)  32
    2.4.2 CBC模式(AES-128CBCE和AES-128CBCD)  32-33
    2.4.3 单向函数(AES-G)  33
    2.4.4 AES哈希函数(AES-H)  33-34
  2.5 实验结果分析比较  34-36
    2.5.1 加密效率  34-35
    2.5.2 安全性比较  35-36
  2.6 本章小结  36-37
第3章基于椭圆曲线算法的数字签名  37-49
  3.1 数学定义  37
  3.2 实数域上的椭圆曲线群  37-41
    3.2.1 定义  37-38
    3.2.2 椭圆曲线加法:几何方法  38-40
    3.2.3 椭圆曲线加法:代数方法  40-41
  3.3 有限域上的椭圆曲线  41-43
    3.3.1 定义  41-42
    3.3.2 有限域F_p上的算术运算  42-43
  3.4 椭圆曲线群和离散对数问题  43-44
    3.4.1 标量乘法  43-44
    3.4.2 椭圆曲线离散对数问题  44
  3.5 数字签名算法(DSA，Digital Signature Algorithm)  44-46
    3.5.1 椭圆曲线在数字签名中的应用  45-46
    3.5.2 ECDSA在AACS中的应用与实现  46
  3.6 算法性能分析比较  46-48
  3.7 本章小结  48-49
第4章可更新的密钥管理机制  49-61
  4.1 背景  49
  4.2 设备密钥  49-50
  4.3 媒体密钥块  50-55
    4.3.1 可更新的密钥管理  50-51
    4.3.2 子集差分方法  51-54
    4.3.3 子设备密钥和处理密钥的计算  54-55
  4.4 媒体密钥的计算  55-56
  4.5 媒体密钥计算程序实现  56-60
  4.6 本章小结  60-61
第5章驱动器主机之间的认证  61-73
  5.1 驱动器-主机数据传输  61-64
  5.2 驱动器证书  64-65
  5.3 主机证书  65-66
  5.4 针对AACS的驱动器认证算法  66-70
  5.5 驱动器认证的程序实现  70-72
  5.6 本章小结  72-73
第6章总结和展望  73-75
参考文献  75-78
致谢  78-79
作者简历  79

蓝光播放器系统中AACS保护机制的研究与实现

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