近年来,随着各种软件盗版、侵权现象的不断发生,软件加密技术日益受到重视。为了保护知识产权,软件版权保护和加密技术已发展成为一门科学,它主要由密钥技术、反跟踪技术和代码插入技术构成,诸如密码加密法、磁盘加密法、扩展卡加密法、软件狗(Soft Dog)加密法等。综合分析其技术指标如可靠性、读写速度、使用方便程度、破译难度、占用主机资源等,软件狗是可应用于嵌入式系统产品的一种加密方法。现有许多嵌入式系统中亦加入由专用芯片构成的软件锁模块,以保护其知识产权。这类芯片多半为第三代E~2pROM存储器型产品,在端口进行数据分析容易破解。第四代软件狗在第三代软件狗的基础上,加入一个单片机芯片,如PICl6C5X。此芯片中存有特定的算法程序,可将读出的密钥数据进行加密变换,以对抗逻辑分析仪。 文中提出的软件保护模块以PIC单片机为核心,采用I~2C规范为数据接口与机顶盒软件进行通信,带密码访问用户数据存储区(E~2PROM),且单片机内存有特定的算法程序,通过机顶盒接口可将对软件发出的密钥数据进行加密变换,具有和机顶盒进行数据交换、扰码、定时更换密钥等复杂的处理功能,极大提高了解密的难度,从而有效地保护了软件不被侵权。 论文首先对数字机顶盒的软件硬件系统进行了概述,为后面的系统设计提供了技术背景。接着对密码学的概念和原理做了简单的阐述,并且详细论述了两种经典的密码算法流密码和DES,通过对密码算法的分析,为版权保护模块的数据的安全传输提供了理论保证,并提出本模块中使用的加密算法,然后是软件保护模块的设计和实现,给出了保护模块的总体设计,并设计了系统的硬件电路,并详细介绍了软件的设计和调试的过程。最后,对全文做了总结,并针对本系统在安全性方面存在的问题提出了进一步的思索。