BISS 加密是 DVB-S 内的一个功能, 可以让 DSNG 的 MPEG-2 流使用特定的方法加密, 只有拥有特定秘钥的人才能解码 TS 流.
目前某电视台使用的是参考资料内版本的 BISS 加密, 其中有三种模式: Mode 0, Mode 1, Mode E. 其中, Mode 0为无加密, 使用无加密方法编码后, 哪怕接收机上设定了其他密码, 也可以正常解码. Mode 1 是传统的加密方式, 使用 12 位 16 进制数字作为秘钥 (SW, Session Word), 当编码器设定了秘钥后, 接收机必须也设定好这个秘钥才能正常解码. Mode E 是略新的加密方式, 它把 Mode 1 中原有的 12 位 16 进制秘钥改为两部分内容, 需要在编码器中要分别输入 16 位 16 进制的加密秘钥 (ESW, Encrypted Session Word) 和 14 位 16 进制的 Injected ID (有些设备上称为 Buried ID 或 Active ID, 本文统称为 “ID”). 一组 ESW 和 ID 能计算出唯一一个 SW, 而一个 SW 能计算出若干组 ESW 和 ID, 而 ID 在一些设备上是可以自定义的, ESW 是要手动输入的.
在编码器中输入同一个 SW 生成的某一组 ESW 和 ID 后, 编码器内部会进行一个运算, 生成实际加密所需的 SW, 然后再把需要加密的码流以 BISS Mode 1 形式加密. 接收机侧也一样, 输入同一个 SW 生成的某一组 ESW 和 ID 后, 解码器内部也会进行一次运算, 生成实际解密所需的 SW, 然后再把需要解密的码流以 BISS Mode 1 形式解密. 没错, Mode E 的加密方式其实只是在两侧的终端进行的, 实际传输流中加密方式只有 Mode 1.
通常的运营模式是: 负责传输节目流的部门随机选定一个 SW, 然后向合法的发送方和接收方索要对方编码器或接收机的 ID (有的接收机可以自定义 ID, 那么让负责人随机指定即可), 然后根据 SW 和各家的 ID, 为他们生成各自的 ESW, 这样, 各家并不能知道 SW 的内容, 且拿到的是不同的 ESW. 如果 ESW 和 ID 泄露导致节目内容泄露, 那么从泄露的 ESW 和 ID 内容就能追溯到是从哪里泄露的.
但是问题在于, 在参考资料中, Mode 1 和 Mode E 是可以互相转换的, 且转换方法是公开的. 所以理论上, 拿到一组 ESW 和 ID 的发送方, 可以自行计算出 SW, 再把 SW 输入到编码器 BISS Mode 1 中, 接收方仍然能用他之前获得的同一个 SW 下的另一组 ESW 和 ID 进行解码观看.
本文就是要实现这个转换的功能, 代码如下, 由 ChatGPT 5 编写.
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# ========== 手搓 DES ==========
# 初始置换表 IP
IP = [
58, 50, 42, 34, 26, 18, 10, 2,
60, 52, 44, 36, 28, 20, 12, 4,
62, 54, 46, 38, 30, 22, 14, 6,
64, 56, 48, 40, 32, 24, 16, 8,
57, 49, 41, 33, 25, 17, 9, 1,
59, 51, 43, 35, 27, 19, 11, 3,
61, 53, 45, 37, 29, 21, 13, 5,
63, 55, 47, 39, 31, 23, 15, 7
]
# 逆置换表 FP
FP = [
40, 8, 48, 16, 56, 24, 64, 32,
39, 7, 47, 15, 55, 23, 63, 31,
38, 6, 46, 14, 54, 22, 62, 30,
37, 5, 45, 13, 53, 21, 61, 29,
36, 4, 44, 12, 52, 20, 60, 28,
35, 3, 43, 11, 51, 19, 59, 27,
34, 2, 42, 10, 50, 18, 58, 26,
33, 1, 41, 9, 49, 17, 57, 25
]
# PC-1 (64 -> 56 bits)
PC1 = [
57, 49, 41, 33, 25, 17, 9,
1, 58, 50, 42, 34, 26, 18,
10, 2, 59, 51, 43, 35, 27,
19, 11, 3, 60, 52, 44, 36,
63, 55, 47, 39, 31, 23, 15,
7, 62, 54, 46, 38, 30, 22,
14, 6, 61, 53, 45, 37, 29,
21, 13, 5, 28, 20, 12, 4
]
# PC-2 (56 -> 48 bits)
PC2 = [
14, 17, 11, 24, 1, 5,
3, 28, 15, 6, 21, 10,
23, 19, 12, 4, 26, 8,
16, 7, 27, 20, 13, 2,
41, 52, 31, 37, 47, 55,
30, 40, 51, 45, 33, 48,
44, 49, 39, 56, 34, 53,
46, 42, 50, 36, 29, 32
]
# 每轮循环左移位数
SHIFTS = [1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2,
1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 1]
# 扩展置换 (32 -> 48 bits)
E = [
32, 1, 2, 3, 4, 5,
4, 5, 6, 7, 8, 9,
8, 9, 10, 11, 12, 13,
12, 13, 14, 15, 16, 17,
16, 17, 18, 19, 20, 21,
20, 21, 22, 23, 24, 25,
24, 25, 26, 27, 28, 29,
28, 29, 30, 31, 32, 1
]
# S盒
SBOX = [
# S1
[[14,4,13,1,2,15,11,8,3,10,6,12,5,9,0,7],
[0,15,7,4,14,2,13,1,10,6,12,11,9,5,3,8],
[4,1,14,8,13,6,2,11,15,12,9,7,3,10,5,0],
[15,12,8,2,4,9,1,7,5,11,3,14,10,0,6,13]],
# S2
[[15,1,8,14,6,11,3,4,9,7,2,13,12,0,5,10],
[3,13,4,7,15,2,8,14,12,0,1,10,6,9,11,5],
[0,14,7,11,10,4,13,1,5,8,12,6,9,3,2,15],
[13,8,10,1,3,15,4,2,11,6,7,12,0,5,14,9]],
# S3
[[10,0,9,14,6,3,15,5,1,13,12,7,11,4,2,8],
[13,7,0,9,3,4,6,10,2,8,5,14,12,11,15,1],
[13,6,4,9,8,15,3,0,11,1,2,12,5,10,14,7],
[1,10,13,0,6,9,8,7,4,15,14,3,11,5,2,12]],
# S4
[[7,13,14,3,0,6,9,10,1,2,8,5,11,12,4,15],
[13,8,11,5,6,15,0,3,4,7,2,12,1,10,14,9],
[10,6,9,0,12,11,7,13,15,1,3,14,5,2,8,4],
[3,15,0,6,10,1,13,8,9,4,5,11,12,7,2,14]],
# S5
[[2,12,4,1,7,10,11,6,8,5,3,15,13,0,14,9],
[14,11,2,12,4,7,13,1,5,0,15,10,3,9,8,6],
[4,2,1,11,10,13,7,8,15,9,12,5,6,3,0,14],
[11,8,12,7,1,14,2,13,6,15,0,9,10,4,5,3]],
# S6
[[12,1,10,15,9,2,6,8,0,13,3,4,14,7,5,11],
[10,15,4,2,7,12,9,5,6,1,13,14,0,11,3,8],
[9,14,15,5,2,8,12,3,7,0,4,10,1,13,11,6],
[4,3,2,12,9,5,15,10,11,14,1,7,6,0,8,13]],
# S7
[[4,11,2,14,15,0,8,13,3,12,9,7,5,10,6,1],
[13,0,11,7,4,9,1,10,14,3,5,12,2,15,8,6],
[1,4,11,13,12,3,7,14,10,15,6,8,0,5,9,2],
[6,11,13,8,1,4,10,7,9,5,0,15,14,2,3,12]],
# S8
[[13,2,8,4,6,15,11,1,10,9,3,14,5,0,12,7],
[1,15,13,8,10,3,7,4,12,5,6,11,0,14,9,2],
[7,11,4,1,9,12,14,2,0,6,10,13,15,3,5,8],
[2,1,14,7,4,10,8,13,15,12,9,0,3,5,6,11]]
]
# P置换
P = [
16, 7, 20, 21, 29, 12, 28, 17,
1, 15, 23, 26, 5, 18, 31, 10,
2, 8, 24, 14, 32, 27, 3, 9,
19, 13, 30, 6, 22, 11, 4, 25
]
def permute(block, table, n):
res = 0
for i, pos in enumerate(table):
if block & (1 << (64-pos)):
res |= 1 << (n-1-i)
return res
def shift_left(k, n):
return ((k << n) & 0x0fffffff) | (k >> (28-n))
def generate_keys(key64):
# PC1 64->56
k56 = permute(key64, PC1, 56)
C = (k56 >> 28) & 0xfffffff
D = k56 & 0xfffffff
keys = []
for s in SHIFTS:
C = shift_left(C, s)
D = shift_left(D, s)
k = (C << 28) | D
keys.append(permute(k << 8, PC2, 48))
return keys
def feistel(r, k):
e = permute(r << 32, E, 48)
x = e ^ k
out = 0
for i in range(8):
chunk = (x >> (42-6*i)) & 0x3f
row = ((chunk & 0x20) >> 4) | (chunk & 0x01)
col = (chunk >> 1) & 0xf
out = (out << 4) | SBOX[i][row][col]
return permute(out << 32, P, 32)
def des_decrypt_block(block, key64):
keys = generate_keys(key64)
# 初始置换
b = permute(block, IP, 64)
L, R = (b >> 32) & 0xffffffff, b & 0xffffffff
for k in reversed(keys):
L, R = R, L ^ feistel(R, k)
pre = (R << 32) | L
return permute(pre, FP, 64)
# ========== BISS-E 解密辅助函数 ==========
def map_injected_id(injected_id_hex: str) -> int:
id_bits = bin(int(injected_id_hex, 16))[2:].zfill(56)
mapped = []
for i in range(0, 56, 7):
chunk = id_bits[i:i+7]
ones = chunk.count("1")
parity = "1" if ones % 2 == 0 else "0" # 奇校验
mapped.append(chunk + parity)
mapped_bits = "".join(mapped)
return int(mapped_bits, 2)
def biss_e_to_sw(esw_hex: str, injected_id_hex: str) -> str:
esw = int(esw_hex, 16)
key64 = map_injected_id(injected_id_hex)
sw_prime = des_decrypt_block(esw, key64)
# reduction: 每个字节去掉最高位和最低位
bits = ""
for i in range(8):
byte = (sw_prime >> (56 - 8*i)) & 0xff
mid = (byte & 0b01111110) >> 1
bits += bin(mid)[2:].zfill(6)
sw_int = int(bits, 2)
return f"{sw_int:012X}"
#========== 示例验证 ==========
if __name__ == "__main__":
# 示例来自 Tech3292 附录A Table A.1 Example 1
esw = "E81816B87E5CF9C4"
injected_id = "FB5F9C585DD359"
print("解出的 SW =", biss_e_to_sw(esw, injected_id))
运行结果:
1
解出的 SW = 6651DC93B1FC
