專利名稱：寬帶數(shù)據(jù)廣播中窄帶條件接收方案的制作方法
一種寬帶數(shù)據(jù)廣播中窄帶條件接收方案，屬通信技術領域。
數(shù)據(jù)廣播中的條件接收，一般由兩個相互獨立的部份組成，即加解擾和接收控制(通常稱數(shù)據(jù)加密)，其中每一部份都一個特殊的信息過程。
加擾，是CA系統(tǒng)較底層的操作，通用的方法是由加擾序列來控制加擾，加擾序列由偽隨機發(fā)生器產生，在初始條件已知的情況下，可推測出偽隨機發(fā)生器產生的加擾序列，初始條件受控于一個叫初始字的特殊信號。在接收端也有一個同樣的偽隨機發(fā)生器，如果將初始字發(fā)送給這個偽隨機發(fā)生器，那么就可以獲得解擾序列，然后再用解擾序列恢復原始信號。為實現(xiàn)保密，可根據(jù)所采用的授權方式，將恢復初始字的有關信息，加以保密形式發(fā)送；初始字由控制字和初始修正符組成，而CA安全保障的核心，就是相關控制信息的安全傳輸，在數(shù)字視頻信號環(huán)境中，加擾操作都是由加擾控制字所控制完成，這個控制字就是一把鑰匙，有了它就可同步恢復加擾所使用的隨機序列對加擾視頻信號進行解擾。
控制字的安全傳送依賴于業(yè)務密鑰，經業(yè)務密鑰加密后與加擾后的數(shù)據(jù)一同發(fā)送，用戶接收過程中用業(yè)務密鑰解密得到控制字，由控制字產生解擾序列進行解密。授權控制信息ECM是業(yè)務密鑰對控制字和控制參數(shù)加密后得到的條件接收信息，用戶端的解擾器只有在得到現(xiàn)行有效的業(yè)務密鑰后，才能得到控制字，從而實現(xiàn)對數(shù)據(jù)解擾。
業(yè)務密鑰的傳遞可以是通過智能卡等方式固化在芯片內傳遞，也可以通過授權系統(tǒng)用分配密鑰加密經安全渠道傳遞給用戶，通過授權控制信息EMM來實現(xiàn)；后一種往往在對安全性要求高的系統(tǒng)中應用；用戶授權系統(tǒng)用分配密鑰對業(yè)務密鑰加密后得到的條件接收信息稱為授權管理信息EMM，；在接收端，解碼器首先要用分配密鑰對授權管理信息EMM解密，得到業(yè)務密鑰，然后用業(yè)務密鑰對控制字信息ECM解密得到控制字和控制參數(shù)，才能對數(shù)據(jù)解擾。
按照業(yè)務密鑰通過智能卡等方式固化在芯片內傳遞的方式，其加密算法的核心是算法，，一旦算法被破解，就可進行大規(guī)模的偽冒。
而另一種通過授權系統(tǒng)用分配密鑰加密經安全渠道傳遞給用戶的方案，雖然其安全性較上一種方案高，但占用了過多的帶寬，它的授權系統(tǒng)把對用戶和節(jié)目的授權放在一起進行，因此需占用用戶數(shù)×節(jié)目數(shù)×業(yè)務密鑰長度的帶寬，這種過多占用帶寬，導致延長用戶等待接收時間。
本發(fā)明的目的是設計一種通過授權系統(tǒng)用分配密鑰加密后經安全渠道傳送給用戶但又不占用過多帶寬的寬帶數(shù)據(jù)廣播中窄帶條件接收方案。
本發(fā)明的方案是這樣實現(xiàn)的，在數(shù)據(jù)傳送的發(fā)送端，合并業(yè)務密鑰，(即不同的節(jié)目用相同的業(yè)務密鑰，而現(xiàn)行其他做法是不同節(jié)目用不同業(yè)務密鑰)，增加獨立授權信息，用戶授權系統(tǒng)產生兩路信息，一路是業(yè)務密鑰，另一路是獨立出來的節(jié)目授權信息，對不同節(jié)目的授權用同樣的業(yè)務密鑰，但增加“允許/不允許”來控制控制字的輸出，業(yè)務密鑰進入三個加密器，節(jié)目授權情況進入其中一個加密器，業(yè)務密鑰在另一加密器中經卡密鑰(公鑰)加密后，成為授權加密信息EKM；在其中一個加密器中用業(yè)務密鑰對節(jié)目授權情況進行加密，形成授權管理信息EMM；同時，其中一個加密器中業(yè)務密鑰對控制字進行加密，形成控制字信息ECM，所有信息包括EKM、ECM、EMM打包后和各種業(yè)務信息一起復用傳輸；在數(shù)據(jù)接收端，一個解密器用卡密鑰(私鑰)對授權加密信息EKM解密，得到業(yè)務密鑰，用業(yè)務密鑰由另二個解碼器分別對授權管理信息EMM和控制字信息ECM解密，判斷節(jié)目授權情況是否“允許”，若允許，則得到控制字，由控制字產生解擾序列進行解擾；發(fā)送端的一個加密器以1∶1的比例傳送數(shù)據(jù)；本方案是一種系統(tǒng)解決方案，與三個加密器和接收端的三個解密器采用何種算法無關。
本發(fā)明的優(yōu)點是
1，抗攻擊能力強運用兩級加密體系，加密算法核心是密鑰而不是算法，此方案可以經常更換業(yè)務密鑰，因此，相對于固定業(yè)務密鑰方案，業(yè)務密鑰對控制字的加密算法不用很強，但更為安全可靠，例如，運用在數(shù)據(jù)廣播中，雖然每塊算法卡算法相同，但密鑰都不同，分折出一塊卡只能仿冒一塊，要仿冒弟二塊卡就要重新分折；如果萬一某一塊卡被破解，我們可以立即查出并通知用戶進行更換，與其他傳遞業(yè)務密鑰方式相比，由于合并了業(yè)務密鑰，降低了分配密鑰解業(yè)務密鑰的頻率，因此，在相同性能要求下，可加強分配密鑰對業(yè)務密鑰的強度，并適當拉長分配密鑰長度，以此提高系統(tǒng)安全可靠性。
2，節(jié)省帶寬與一般的用戶授權不同，我們合并業(yè)務密鑰(即不同的節(jié)目用相同的業(yè)務密鑰，而現(xiàn)行其他做法是不同節(jié)目用不同業(yè)務密鑰)，增加獨立授權信息，這樣，用戶的授權系統(tǒng)產生兩路信息，一路是業(yè)務密鑰，即對用戶合法性進行授權，所占用帶寬為用戶數(shù)×業(yè)務密鑰長；另一路就是獨立出來的節(jié)目授權信息，對不同節(jié)目的授權用同樣的業(yè)務密鑰，但增加“允許/不允許”來控制控制字的輸出，占用帶寬為用戶數(shù)×節(jié)目數(shù)×2bit，總共占用帶寬是用戶數(shù)×業(yè)務密鑰長+用戶數(shù)×節(jié)目數(shù)×2bit，遠小于一般占用帶寬數(shù)用戶數(shù)×節(jié)目數(shù)×業(yè)務密鑰長，大大縮短了用戶等待授權的時間。
本發(fā)明有如下附圖附

圖1是本發(fā)明的數(shù)據(jù)發(fā)送端原理方框圖。
附圖2是本發(fā)明的數(shù)據(jù)接收端原理方框圖。
下面結合附圖敘述
具體實施例方式請參閱附圖1、2，在數(shù)據(jù)傳送的發(fā)送端，合并業(yè)務密(即不同的節(jié)目用相同的業(yè)務密鑰，而現(xiàn)行其他做法是不同節(jié)目用不同業(yè)務密鑰)，增加獨立授權信息，這樣，用戶的授權系統(tǒng)產生兩路信息，一路是業(yè)務密鑰，另一路是獨立出來的節(jié)目授權信息，對不同的節(jié)目的授權用同樣的業(yè)務密鑰，但增加“允許/不允許”來控制控制字的輸出，業(yè)務密鑰進入加密器1、加密器2和加密器3，節(jié)目授權情況進入加密器2，業(yè)務密鑰在加密器1中經卡密鑰(公鑰)加密后，成為授權加密信息EKM；在加密器2中用業(yè)務密鑰對節(jié)授權情況進行加密，形成授權管理信息EMM，以1∶1的比例傳遞數(shù)據(jù)，同時，加密器1中業(yè)務密鑰對控制字進行加密，形成控制字信息ECM，所有信息包括EKM、ECM、EMM打包后和各種業(yè)務信息一起復用傳輸；在數(shù)據(jù)接收端，解密器1用卡密鑰(私鑰)對授權加密信息EKM解密，得到業(yè)務密鑰，用業(yè)務密鑰由解碼器2和解碼器3分別對授權管理信息EMM和控制字信息ECM解密，判斷節(jié)目授權情況是否“允許”，若允許，則輸出控制字，由控制字產生解擾序列進行解擾。
權利要求
1，一種寬帶數(shù)據(jù)廣播中窄帶條件接收方案，其特征在于在數(shù)據(jù)傳送的發(fā)送端，合并業(yè)務密鑰，增加獨立授權信息，用戶授權系統(tǒng)產生兩路信息，一路是業(yè)務密鑰，另一路是獨立出來的節(jié)目授權信息，對不同節(jié)目的授權用同樣的業(yè)務密鑰，但增加“允許/不允許”來控制控制字的輸出，業(yè)務密鑰進入加密器(1)、加密器(2)和加密器(3)，節(jié)目授權情況進入加密器(2)，業(yè)務密鑰在加密器(1)中經卡密鑰(公鑰)加密后，成為授權加密信息EKM；在加密器(2)中用業(yè)務密鑰對節(jié)目授權情況進行加密，形成授權管理信息EMM；同時，加密器(1)中業(yè)務密鑰對控制字進行加密，形成控制字信息ECM，所有信息包括EKM、ECM、EMM打包后和各種業(yè)務信息一起復用傳輸；在數(shù)據(jù)接收端，解密器用卡密鑰(私鑰)對授權加密信息EKM解密，得到業(yè)務密鑰，用業(yè)務密鑰由解碼器(2)和解碼器(3)分別對授權管理信息EMM和控制字信息ECM解密，判斷節(jié)目授權情況是否“允許”，若允許，則得到控制字，由控制字產生解擾序列進行解擾。
2，按權利要求1所述的寬帶數(shù)據(jù)廣播中窄帶條件接收方案，其特征在于發(fā)送端的加密器(2)以1∶1的比例傳送數(shù)據(jù)。
3，按權利要求1所述的寬帶數(shù)據(jù)廣播中窄帶條件接收方案，其特征在于它是一種系統(tǒng)解決方案，與加密器(1)、(2)、(3)，解密器(1)、(2)、(3)采用何種算法無關。
全文摘要
本發(fā)明是在數(shù)據(jù)傳送的發(fā)送端,合并業(yè)務密(即不同的節(jié)目用相同的業(yè)務密鑰),增加獨立授權信息,用戶的授權系統(tǒng)產生兩路信息,一路是業(yè)務密鑰,另一路是獨立出來的節(jié)目授權信息,對不同節(jié)目的授權用同樣的業(yè)務密鑰,但增加“允許/不允許”來控制控制字的輸出,在數(shù)據(jù)接收端用卡密鑰(私鑰)對授權加密信息解密,得到業(yè)務密鑰,用業(yè)務密鑰經解密器對授權控制信息和控制字信息解密,并判斷節(jié)目授權情況是否允許,如允許,則得到控制字,由控制字產生解擾序列進行解擾。
文檔編號H04N7/16GK1358024SQ0012791
公開日2002年7月10日 申請日期2000年12月15日 優(yōu)先權日2000年12月15日
發(fā)明者龐志平, 周欣, 韓永強 申請人:上海南廣電子技術有限公司