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(shù)領(lǐng)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(jī)發(fā)生器產(chǎn)生，在初始條件已知的情況下，可推測出偽隨機(jī)發(fā)生器產(chǎn)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(jī)發(fā)生器，如果將初始字發(fā)送給這個偽隨機(jī)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(fù)原始信號。為實現(xiàn)保密，可根據(jù)所采用的授權(quán)方式，將恢復(fù)初始字的有關(guān)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(guān)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(fù)加擾所使用的隨機(jī)序列對加擾視頻信號進(jìn)行解擾。
控制字的安全傳送依賴于業(yè)務(wù)密鑰，經(jīng)業(yè)務(wù)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(wù)密鑰解密得到控制字，由控制字產(chǎn)生解擾序列進(jìn)行解密。授權(quán)控制信息ECM是業(yè)務(wù)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(wù)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(wù)密鑰的傳遞可以是通過智能卡等方式固化在芯片內(nèi)傳遞，也可以通過授權(quán)系統(tǒng)用分配密鑰加密經(jīng)安全渠道傳遞給用戶，通過授權(quán)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(yīng)用；用戶授權(quán)系統(tǒng)用分配密鑰對業(yè)務(wù)密鑰加密后得到的條件接收信息稱為授權(quán)管理信息EMM，；在接收端，解碼器首先要用分配密鑰對授權(quán)管理信息EMM解密，得到業(yè)務(wù)密鑰，然后用業(yè)務(wù)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(wù)密鑰通過智能卡等方式固化在芯片內(nèi)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(jìn)行大規(guī)模的偽冒。
而另一種通過授權(quán)系統(tǒng)用分配密鑰加密經(jīng)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(quán)系統(tǒng)把對用戶和節(jié)目的授權(quán)放在一起進(jìn)行，因此需占用用戶數(shù)×節(jié)目數(shù)×業(yè)務(wù)密鑰長度的帶寬，這種過多占用帶寬，導(dǎo)致延長用戶等待接收時間。
本發(fā)明的目的是設(shè)計一種通過授權(quán)系統(tǒng)用分配密鑰加密后經(jīng)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(wù)密鑰，(即不同的節(jié)目用相同的業(yè)務(wù)密鑰，而現(xiàn)行其他做法是不同節(jié)目用不同業(yè)務(wù)密鑰)，增加獨立授權(quán)信息，用戶授權(quán)系統(tǒng)產(chǎn)生兩路信息，一路是業(yè)務(wù)密鑰，另一路是獨立出來的節(jié)目授權(quán)信息，對不同節(jié)目的授權(quán)用同樣的業(yè)務(wù)密鑰，但增加“允許/不允許”來控制控制字的輸出，業(yè)務(wù)密鑰進(jìn)入三個加密器，節(jié)目授權(quán)情況進(jìn)入其中一個加密器，業(yè)務(wù)密鑰在另一加密器中經(jīng)卡密鑰(公鑰)加密后，成為授權(quán)加密信息EKM；在其中一個加密器中用業(yè)務(wù)密鑰對節(jié)目授權(quán)情況進(jìn)行加密，形成授權(quán)管理信息EMM；同時，其中一個加密器中業(yè)務(wù)密鑰對控制字進(jìn)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(wù)信息一起復(fù)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(quán)加密信息EKM解密，得到業(yè)務(wù)密鑰，用業(yè)務(wù)密鑰由另二個解碼器分別對授權(quán)管理信息EMM和控制字信息ECM解密，判斷節(jié)目授權(quán)情況是否“允許”，若允許，則得到控制字，由控制字產(chǎn)生解擾序列進(jìn)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(guān)。
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(jīng)常更換業(yè)務(wù)密鑰，因此，相對于固定業(yè)務(wù)密鑰方案，業(yè)務(wù)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(jìn)行更換，與其他傳遞業(yè)務(wù)密鑰方式相比，由于合并了業(yè)務(wù)密鑰，降低了分配密鑰解業(yè)務(wù)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(wù)密鑰的強度，并適當(dāng)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(quán)不同，我們合并業(yè)務(wù)密鑰(即不同的節(jié)目用相同的業(yè)務(wù)密鑰，而現(xiàn)行其他做法是不同節(jié)目用不同業(yè)務(wù)密鑰)，增加獨立授權(quán)信息，這樣，用戶的授權(quán)系統(tǒng)產(chǎn)生兩路信息，一路是業(yè)務(wù)密鑰，即對用戶合法性進(jìn)行授權(quán)，所占用帶寬為用戶數(shù)×業(yè)務(wù)密鑰長；另一路就是獨立出來的節(jié)目授權(quán)信息，對不同節(jié)目的授權(quán)用同樣的業(yè)務(wù)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(wù)密鑰長+用戶數(shù)×節(jié)目數(shù)×2bit，遠(yuǎn)小于一般占用帶寬數(shù)用戶數(shù)×節(jié)目數(shù)×業(yè)務(wù)密鑰長，大大縮短了用戶等待授權(quán)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(jié)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(wù)密(即不同的節(jié)目用相同的業(yè)務(wù)密鑰，而現(xiàn)行其他做法是不同節(jié)目用不同業(yè)務(wù)密鑰)，增加獨立授權(quán)信息，這樣，用戶的授權(quán)系統(tǒng)產(chǎn)生兩路信息，一路是業(yè)務(wù)密鑰，另一路是獨立出來的節(jié)目授權(quán)信息，對不同的節(jié)目的授權(quán)用同樣的業(yè)務(wù)密鑰，但增加“允許/不允許”來控制控制字的輸出，業(yè)務(wù)密鑰進(jìn)入加密器1、加密器2和加密器3，節(jié)目授權(quán)情況進(jìn)入加密器2，業(yè)務(wù)密鑰在加密器1中經(jīng)卡密鑰(公鑰)加密后，成為授權(quán)加密信息EKM；在加密器2中用業(yè)務(wù)密鑰對節(jié)授權(quán)情況進(jìn)行加密，形成授權(quán)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(wù)密鑰對控制字進(jìn)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(wù)信息一起復(fù)用傳輸；在數(shù)據(jù)接收端，解密器1用卡密鑰(私鑰)對授權(quán)加密信息EKM解密，得到業(yè)務(wù)密鑰，用業(yè)務(wù)密鑰由解碼器2和解碼器3分別對授權(quán)管理信息EMM和控制字信息ECM解密，判斷節(jié)目授權(quán)情況是否“允許”，若允許，則輸出控制字，由控制字產(chǎn)生解擾序列進(jìn)行解擾。
權(quán)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(wù)密鑰，增加獨立授權(quán)信息，用戶授權(quán)系統(tǒng)產(chǎn)生兩路信息，一路是業(yè)務(wù)密鑰，另一路是獨立出來的節(jié)目授權(quán)信息，對不同節(jié)目的授權(quán)用同樣的業(yè)務(wù)密鑰，但增加“允許/不允許”來控制控制字的輸出，業(yè)務(wù)密鑰進(jìn)入加密器(1)、加密器(2)和加密器(3)，節(jié)目授權(quán)情況進(jìn)入加密器(2)，業(yè)務(wù)密鑰在加密器(1)中經(jīng)卡密鑰(公鑰)加密后，成為授權(quán)加密信息EKM；在加密器(2)中用業(yè)務(wù)密鑰對節(jié)目授權(quán)情況進(jìn)行加密，形成授權(quán)管理信息EMM；同時，加密器(1)中業(yè)務(wù)密鑰對控制字進(jìn)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(wù)信息一起復(fù)用傳輸；在數(shù)據(jù)接收端，解密器用卡密鑰(私鑰)對授權(quán)加密信息EKM解密，得到業(yè)務(wù)密鑰，用業(yè)務(wù)密鑰由解碼器(2)和解碼器(3)分別對授權(quán)管理信息EMM和控制字信息ECM解密，判斷節(jié)目授權(quán)情況是否“允許”，若允許，則得到控制字，由控制字產(chǎn)生解擾序列進(jìn)行解擾。
2，按權(quán)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(quán)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(guān)。
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(wù)密(即不同的節(jié)目用相同的業(yè)務(wù)密鑰),增加獨立授權(quán)信息,用戶的授權(quán)系統(tǒng)產(chǎn)生兩路信息,一路是業(yè)務(wù)密鑰,另一路是獨立出來的節(jié)目授權(quán)信息,對不同節(jié)目的授權(quán)用同樣的業(yè)務(wù)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(quán)加密信息解密,得到業(yè)務(wù)密鑰,用業(yè)務(wù)密鑰經(jīng)解密器對授權(quán)控制信息和控制字信息解密,并判斷節(jié)目授權(quán)情況是否允許,如允許,則得到控制字,由控制字產(chǎn)生解擾序列進(jìn)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(quán)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(shù)有限公司