DVD内容加扰系统VLSI设计：安全认证与加密策略

本文主要探讨了DVD内容加扰系统（Content Scrambling System, CSS）的VLSI设计，这是一种旨在保护数字内容免受未经授权复制的重要技术。CSS是DVD光盘上数据加密和认证的关键部分，确保只有合法用户能够通过主机（硬件解码器或软件播放器）访问光盘上的内容。主机在播放前需获取光盘密钥和标题密钥，而这两个密钥在从DVD驱动器传输到主机的过程中可能存在安全风险。 为了加强数据传输通道的安全性，CSS实施了一种认证机制，利用总线密钥对光盘密钥和标题密钥进行加密，防止非法获取。作者提出了一个针对DVD-ROM伺服控制芯片的CSS体系的VLSI设计，着重于认证过程以及密钥的加扰和传输。设计遵循了CPTWG（版权保护技术工作团体）制定的CSS标准规范。 文章首先介绍了CSS的基本原理和算法，随后详述了整个系统的架构，包括各主要子模块的设计，如认证运算子单元，采用了模块复用的思想，优化了电路结构，减小了芯片面积并降低了设计复杂度。设计采用Verilog HDL语言进行实现，并展示了关键的仿真结果和在Xilinx公司Virtex XCv150型号FPGA上的功能验证，证明了系统性能达到了预期要求。 文章的创新点在于深入理解CSS规范，明确体系结构的功能和规范，对每个功能单元进行了设计、验证和实现，同时进行了系统级功能验证。特别是在认证运算子单元的设计中，通过模块化设计减少了重复工作，提高了设计效率。最后，通过实际验证，证实了所提出的CSS VLSI结构在实际应用中的有效性。 关键词：内容加扰系统、CSS、认证加扰、总线密钥、标题密钥、光盘密钥 这篇文章探讨了DVD内容加扰系统在VLSI设计中的具体应用，强调了安全性和效率的重要性，并展示了通过VLSI技术实现CSS的可行性和有效性，为相关领域的研究者和工程师提供了有价值的设计思路和技术支持。