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网络带宽、计算能力、压缩技术和存储设备的飞速发展促进了多媒体数字内容的广泛分布与应用。于此同时，多媒体数字产品内容的非法复制、传播的成本极其低廉，这使得对数字内容的保护成为当务之急。内容保护随着数字多媒体产品的广泛应用应运而生，但由于多媒体数据固有的一些特点(如数据信息量大、传输时间要求较高)，使得多媒体内容保护成为一个具挑战性的问题。在各种内容保护协议中，密码算法被广泛的用于数字签名、密钥共享、数据加密。如何高速、有效硬件实现密码算法对内容保护协议安全、快速的实现致关重要。针对DTCP(Digital Transmission Content Protection)内容保护协议，本文通过分析协议使用的密码算法，提出安全散列函数SHA-1、SHA-256，AES高级加密算法，素数域椭圆曲线点乘算法的硬件实现方法，有效地满足了DTCP内容保护协议对设备验证、传输数据加密的需求。针对SHA-1算法，利用迭代关系，把关键路径上的4个加法器分配到4个不同的流水级中。最后实现的SHA-1硬件结构，在关键路径上仅有一级加法器，数据处理吞吐量可达到3.1Gb／s；在SHA-1算法研究的基础上，针对SHA-256算法固有的特点，对算法进行变形，利用进位节省加法器(CSA)进一步缩短2级加法器的电路延时，使SHA-256硬件实现后能达到2.9Gb／s的数据吞吐量。DTCP协议中，数据发送端采用广播形式发送数据，为了满足数据流量的要求，AES算法对S-Box变换进行2级流水处理。实现后，AES硬件模块运算速度最高可达到410MHz，数据吞吐量50Gb／s，满足了广播式发送数据的处理要求。设备签名验证和密钥共享的核心是素数域椭圆曲线点乘运算(ECC GF(p))。在确定使用Montgomery模乘算法计算大整数的模乘运算后，采用基为16、分段化、3级并行运算结构的Montgomery模乘模块实现模乘运算。在单个模乘模块中，对32位×4位的乘法计算采用查找表译码加进位节省加法(CSA)的方法，加法计算结果使用redundant的数字形式保存及传输。仅仅在最后需要对Montgomery模乘运算结果进行判断，才将reduandant形式的数据转化为一般数据，进行进位加法运算。这样省去了中间变量进位计算的传播时间，大大提高了模乘模块的运算速度。实现后模乘模块的工作频率可达220MHz，160位素数域椭圆曲线点乘运算(ECC GF(p))硬件实现速度达到每秒计算500次以上。