目前,虚拟机技术的发展日新月异,应用越来越广泛,它是近年发展起来的有着巨大潜力的计算机应用技术之一。虚拟机技术通过软件来模拟计算机处理器的运行,减少了硬件平台对于软件的制约,使得软件的开发和部署变得更加灵活、高效。目前比较流行的虚拟机有VMware, Virtual PC, Xen等。它们都是通用的虚拟机,通过对计算机硬件进行模拟,可以大大提高对计算机硬件资源的利用率。在虚拟机上可以执行根据另一个处理器指令集所编写的二进制程序,那么通过使用虚拟机来执行可变的加密算法也许可以改善数字电视条件接收系统的安全性。本文提出了一种基于AT90S8535单片机及其指令系统的虚拟机,这种虚拟机可以直接运行在嵌入式机顶盒上,它执行根据AT90S8535单片机指令编写的二进制指令代码。将这种虚拟机应用于数字电视条件接收系统中,在数字电视前端系统和接收端机顶盒,分别通过执行二进制指令代码(比如加密算法)完成对音视频流的加密和解密。这些二进制代码可以更换,这样,条件接收系统的加密算法和多层密钥都可以处于用户的完全控制下,可以极大提高系统的安全性。本文首先简要介绍了虚拟机技术和条件接收系统的原理,然后分析了AVR指令集的单片机AT90S8535的指令系统及其编程技术,根据数字电视条件接收系统的安全性需求,提出了改善条件接收系统安全性的虚拟机方案。该方案在系统的加密端和解密端都运用了虚拟机技术。通过虚拟机模块执行二进制代码来进行数据的加密和解密。这样,进行数据加密和解密的核心算法不但可以灵活变动,而且可以受到完全的控制。再配合适当的密钥分发体制,可以从有效地杜绝对智能卡和条件接收系统的破解。本文所涉及的条件接收系统虚拟机方案已顺利通过国家广播电影电视总局广播电视信息安全测评中心的入网认证测试。