HDCP Key工作原理:
1、HDCP的基本原理
HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection宽带数字视频保护)是用来对具备HDMI功能的发射端和具备HDMI功能的接收端的传输保护,为了保护版权,更是得到了运动图像业界(如FOX、Universal、Warner Bros等)的认可。它是基于HDMI这种传输高速、高带宽的数字内容保护,其它的防拷贝技术不适合HDMI,如Macrovision只适合模拟信号,DCTP只支持100~400M的带宽,只适应IEEE-1394。
要获得这种技术和生产带HDCP功能的产品,必须从Digital Content Protection LLC获得许可才能得到HDCP所需的设备密匙(device key),它具有唯一性,一个设备一个key。
2、HDMI+HDCP Key
首先要得到HDCP的确认(Authentication)才能进行HDMI数据传输,其过程如下:
当发射端和接收端从Digital Content Protection LLC得到有效的device key,就会有相应的识别器(Identifier)即KSV(Key Selection Vector密匙选择矢量)。
1. 确认初始化,由发射端A的HDCP密码引擎产生一个64bit的伪随机序列An,连同自己的KSV(Aksv),传给接收端,接收端向发射端传输自己的KSV(Bksv)和REPEATER bit进行响应。
2. 发射端由Akey和Bksv进行算法得到Km,再由Km、REPEATER、An得到Ks、Mo、R0,同样接收端由Bkey和Aksv进行算法得到Km’,再由Km、REPEATER、An得到Ks’、Mo’、Ro’。
3. 当R0= R0’时,HDCP的初始确认通过。
(图一、HDCP 验证过程)
4 .以后在场消隐期间,从第128 帧开始(每128帧画面进行一次发送端与接收端计算一次Ri的值),每隔2秒进行确认,Mi(初始化值,想相当于前面的An)变为一个新的值,从而计算出新的Ri和Ri’,也就是说Ri和Ri’ 每隔2秒就升级。
5 .当Ri= Ri’时,HDCP的确认通过,继续进行HDMI的连接。
3、HDMI+HDCP+HPD+EDID的工作原理
1.HPD
(Hot Plug Detect热插拔检测)是检测接收端是否连上的一种方法,而不管接收端是否上电。
2.EDID
当检测到接收端已连上,就从接收端的EEPROM中读EDID信息,EDID(Extended display Identification Data 扩展显示识别数据)是在接收端的EEPROM存放monitor的显示格式,发射端(PC主机)需要读出EDID信息,从而确定输出的格式。
3. HDCP的确认
检测接收端是否上电
建立HDMI连接
HDCP的确认 ,重试三次
4. HDMI数据传输和TMDS的解码。
三、数据加密
1、HDCP数据加密和解密过程
HDCP数据加密和解密
发送器的加密是通过对24bit原始像素数据和由HDCP加密器产生的24bit加密数据进行“异或”运算得到加密像素数据后与接收器HDCP加密器加密后的24bit加密数据再进行“异或”运算。经过两次“异或”运算还原加密数据。
2、加密流映射
TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)
As an example, the RGB video stream data.
加密流映射
四、HDCP加密器
1、HDCP加密器构架
HDCP加密器构架
HDCP加密器是由三个layers组成。
(1) LFSR Module:Linear Feedback Shift Registers (LFSRs)
(2) Block Module:由Round Function B和Round Function K两个部分组成。Round Function B 使用3个28bit计数器(Bx,By,Bz)。Round Function K使用3个28bit计数器(Kx,Ky,Kz)。
(3) Output Function:通过压缩函数将4个计数器数据(By,Bz,Ky,Kz)组合成一个24bit伪随机数据。
Block Module
S-Boxes:
The S-Boxes for both round functions consist of seven.
2、HDCP加密器运作
HDCP加密器运作过程由hdcpBlockCipher, hdcpStreamCipher, hdcpRekeyCipher和hdcpRngCipher组成。
hdcpBlockCipher:
(1)hdcpBlockCipher Sequence
(2)hdcpBlockCipher Initial Values and Outputs
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