加密芯片DM2016在数字电视加密中的应用

据统计，全球每三款软件就有一款被拷贝或盗版，使得正规厂家的正版系统销量锐减。面对形形色色的解密公司，封装和PCB布线的保护已经显得力不从心，而单纯的软件保护也无济于事，如E2PROM和MCU保护软件，由于E2PROM的易复制以及MCU的易读性，保护力度远远不能经受市场的考验。如果用硬件来保护软件，或软硬件相结合，就能加大盗版和破解的难度。
　　
针对MCU加密易被破解，防抄版嵌入式系统加密芯片DM2016内嵌了1024位E2PROM，采用特殊算法、明文随机数产生、密钥OTP(一次性可编程)写入数据线自动熔断等多种保护措施。加密芯片DM2016广泛适用于PMP、GPS、DVD、DVR、DVB等嵌入式应用系统。
　　
1 DM2016的特点
　　
DM2016的内部结构如图1所示。

DM2016有如下特性：
　　
◆符合I2C总线标准；
◆支持2位I2C地址选择；
◆内置128位密钥解密算法，保密性能类似于3DES算法，且一次性烧录；
◆内置1 024位E2PROM；
◆采用随机数通信算法。
　　
2 DM2016在数字电视加密领域中的应用
　　
2．1 硬件结构
　　
图2是DM2016加密芯片在数字电视加密领域中的应用结构示意图。图中DMll05是一款针对性很强的芯片，它接收标准的TS流，选择进行解复用、解扰，将处理好的TS流以DMA方式通过PCI总线送到计算机内存。该芯片可以通过与接口控制芯片DMl021搭配，实现2个CAM卡控制，并可以接收外部红外遥控信号实现遥控功能。DMll05只需外挂加密芯片DM2016，通过I2C接口与DM2016连接，实现加密控制和部分内部寄存器上电配置。DM2016芯片内部具有128位密钥区，厂商可以一次写入，通过加密算法保护自己的软件。同时，DM2016还具有1 024位E2PROM区域，DM1105部分需配置的寄存器可以保存在此，上电时将其读入，完成DMll05部分寄存器的配置。

2．2 软件实现
　　
图3是DM2016加密芯片在数字电视加密领域中加、解密的认证流程。从该认证流程可看出，主处理芯片DMll05根据DM2016的返回值B产生64位随机数作为明文(如加密前的数字电视信号)，该明文与DMll05程序里的密钥通过调用加密库来参与加密运算，得到运算结果暗文A，DMll05将暗文A通过I2C总线传到加密芯片DM2016，然后DM2016使用与DMll05程序里密钥相同的密钥对暗文A进行解密运算，并将得到的运算结果与加密前的64位随机数进行比较。如果一致则表示认证通过，此时被加密的数字电视信号就可以被解密还原成正常信号，合法用户就可以收看到相关的电视节目；否则就表示认证失败，被加密的数字电视信号不能被解密还原成正常信号，用户就不能收看到相关的电视节目。

下面以BlowFish算法为例介绍加密算法在嵌入式系统中的应用。
　　
32位微处理器诞生后，Blowfistl算法在加密速度上超越了DES，引起了人们的关注。Blowfish算法没有注册专利，不需要授权，可以免费使用。正是由于这些特点，它广泛应用于很多产品中。在这里，BlowFish算法用来加密64位的字符串，BlowFish算法使用2个“盒”——unSigned long pbox[18]和unsigned long sbox[4，256]。BlowFish算法中，有一个核心加密函数：BF_En。该函数输入64位信息，运算后以64位密文的形式输出。用BlowFish算法加密信息需要2个过程，即密钥预处理和信息加密。
　　
以密钥预处理为例，这时，Bl