專利名稱：一種用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，屬于互聯(lián)網(wǎng)的密鑰使用及其安全傳輸?shù)募夹g(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
數(shù)字機(jī)頂盒一般用于播放視頻和/或音頻節(jié)目，為了保護(hù)這些視頻和/或音頻數(shù)字節(jié)目的版權(quán)和內(nèi)容安全，目前，多使用數(shù)字版權(quán)管理DRM(Digital RightsManagement)技術(shù)保護(hù)內(nèi)容的安全。數(shù)字版權(quán)管理DRM的原理是使用技術(shù)手段，對數(shù)字產(chǎn)品在分發(fā)、傳輸和使用等各個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制，使得數(shù)字產(chǎn)品只能被授權(quán)使用的人，按照授權(quán)的方式，在授權(quán)使用的期限內(nèi)使用。
DRM技術(shù)是一種基于公共密鑰體系PKI(Public Key Infrastructure)的內(nèi)容保護(hù)技術(shù)。DRM技術(shù)主要部分由授權(quán)及密鑰系統(tǒng)、加密系統(tǒng)組成。當(dāng)內(nèi)容提供商希望利用DRM技術(shù)保護(hù)其內(nèi)容時，需要使用一個內(nèi)容密鑰對其內(nèi)容進(jìn)行加密。該內(nèi)容密鑰一般使用對稱算法，作為終端用戶的機(jī)頂盒只有得到內(nèi)容密鑰才能實(shí)時解密節(jié)目內(nèi)容，然后進(jìn)行播放。所以，如何安全傳輸內(nèi)容密鑰就自然地成為DRM技術(shù)的重要問題。
目前，為了內(nèi)容密鑰的安全傳輸，通常的做法是通過公私鑰算法實(shí)現(xiàn)的。DRM的密鑰管理系統(tǒng)采用機(jī)頂盒的公鑰先對內(nèi)容密鑰進(jìn)行加密，然后將其傳送給機(jī)頂盒，授權(quán)的終端用戶-機(jī)頂盒-得到加密后的內(nèi)容密鑰后，必須用自己的私鑰解密，才能得到內(nèi)容密鑰，再對加密后的節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行解密而實(shí)現(xiàn)播放，這樣可以切實(shí)防止其它非授權(quán)用戶的機(jī)頂盒截獲和使用該內(nèi)容密鑰。
因此，由上所述獲悉，機(jī)頂盒的私鑰安全是DRM系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部分。如果機(jī)頂盒的私鑰被截獲而破解，則內(nèi)容密鑰即可被迎刃而解，沒有秘密可言。
目前，機(jī)頂盒的私鑰有幾種保存方案，例如使用智能卡，在智能卡里保存機(jī)頂盒的私鑰；使用閃存FLASH，把私鑰保存于FLASH中；等等。
智能卡(又稱CPU卡)是一種將EEPROM存儲器和微處理器CPU芯片同時封裝在塑料片基內(nèi)的集成電路IC(Integrated Card)卡，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)組成如圖1所示。
由于在智能卡中封裝了CPU芯片，外部讀寫設(shè)備只能通過CPU與智能卡內(nèi)的EEPROM進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，因此，EEPROM的數(shù)據(jù)接口在任何時候都不會與智能卡的對外數(shù)據(jù)線相連接，使得外部讀寫設(shè)備在任何情況下都不能直接訪問到EEPROM中的任何一個單元。這樣外部讀寫設(shè)備在與智能卡進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時，首先必須發(fā)指令給CPU，由CPU根據(jù)其內(nèi)部ROM中存儲的卡片操作系統(tǒng)COS對指令進(jìn)行解釋、分析和判斷，在確認(rèn)讀寫設(shè)備的合法性后，才允許外部讀寫設(shè)備與智能卡建立連接。因此，將機(jī)頂盒私鑰保存在智能卡存儲器中的安全性是毋庸置疑的，而且，其中存儲的其它數(shù)據(jù)還能進(jìn)行內(nèi)部的信息處理和判斷。因此，智能卡因其具有操作快速簡便、識別正確無誤，以及能夠防止偽造、安全可靠性高和攜帶方便等特點(diǎn)而受到重視。
另一個方案是將終端用戶的私鑰保存在機(jī)頂盒閃存Flash中。
參見圖2，介紹在Flash中保存機(jī)頂盒私鑰或使用智能卡存儲私鑰的私鑰分發(fā)流程。由圖中可以看出，用戶在開戶時，運(yùn)營商需要將私鑰寫入機(jī)頂盒的FLASH中。如同向用戶提供已寫入私鑰的智能卡一樣，在上述流程中，用戶的私鑰都是以離線方式獲取的。
使用智能卡的主要優(yōu)點(diǎn)是安全性較高，但是缺點(diǎn)也較明顯智能卡的生產(chǎn)成本較高，而且智能卡的密碼被破解后，更換智能卡也是一個成本昂貴、過程繁瑣的過程。而使用FLASH方式的最主要的缺點(diǎn)是安全性太低，黑客很容易就能在Flash中讀出用戶的私鑰，從而破解了機(jī)頂盒的安全機(jī)制。
所以，如何盡快研發(fā)一種既安全可靠、又成本低廉的保存和獲取機(jī)頂盒私鑰的方法就成為一個非常迫切而有實(shí)際應(yīng)用意義的新課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，該方法較好地解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，能夠安全和成本低廉地傳送和保存機(jī)頂盒的私鑰。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其技術(shù)方案是通過共享密鑰的方法將機(jī)頂盒私鑰安全下載給機(jī)頂盒；至少包括下列步驟(1)在用戶購買機(jī)頂盒準(zhǔn)備使用之前，由運(yùn)營商對機(jī)頂盒進(jìn)行開戶操作；(2)在開戶操作過程中，由機(jī)頂盒管理模塊把含有最新的計算共享密鑰算法的軟件寫入機(jī)頂盒中，以便該機(jī)頂盒使用該算法計算共享密鑰；(3)每次開機(jī)使用時，機(jī)頂盒向密鑰管理模塊申請下載加密后的私鑰，密鑰管理模塊先要校驗機(jī)頂盒軟件，確保該軟件的合法身份和未被修改過；然后利用保存的該機(jī)頂盒的硬件和軟件信息計算出共享密鑰，并通過該共享密鑰加密機(jī)頂盒私鑰；(4)機(jī)頂盒下載獲取加密的私鑰后，利用該機(jī)頂盒的硬件和軟件信息計算出共享密鑰，并對加密的私鑰進(jìn)行解密而得到私鑰，再使用該私鑰對內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密，實(shí)現(xiàn)播放。
所述方法進(jìn)一步至少包括下列步驟(5)當(dāng)密鑰管理模塊發(fā)現(xiàn)共享密鑰算法被破解時，要對該算法進(jìn)行升級更新，防止該機(jī)頂盒的私鑰被黑客破解掌握，保證私鑰的私密性。
所述機(jī)頂盒是利用私鑰解密內(nèi)容密鑰，進(jìn)而利用內(nèi)容密鑰對被加密的節(jié)目進(jìn)行解密，實(shí)現(xiàn)視頻和/或音頻節(jié)目播放的客戶端設(shè)備；所述機(jī)頂盒管理模塊是負(fù)責(zé)對機(jī)頂盒執(zhí)行開戶操作、讀寫機(jī)頂盒軟硬件信息和管理機(jī)頂盒的功能模塊；所述密鑰管理模塊是負(fù)責(zé)存儲和管理機(jī)頂盒的公鑰、私鑰和內(nèi)容密鑰的功能模塊；所述機(jī)頂盒、機(jī)頂盒管理模塊和密鑰管理模塊三者之間相互連接，構(gòu)成彼此的信息傳輸通道。
所述機(jī)頂盒私鑰是用于標(biāo)識機(jī)頂盒身份的唯一的密鑰標(biāo)識，并用于對利用其對應(yīng)的機(jī)頂盒公鑰加密的內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密；斷電或關(guān)機(jī)時，存儲在機(jī)頂盒中的私鑰自動消失，下次使用時需向密鑰管理模塊重新申請下載和解密；所述機(jī)頂盒公鑰用于加密內(nèi)容密鑰，只有利用與其對應(yīng)的機(jī)頂盒私鑰才能正確解密該內(nèi)容密鑰；所述內(nèi)容密鑰是用于對視頻和/或音頻節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行加密和解密的密鑰。
所述步驟(1)對機(jī)頂盒進(jìn)行的開戶操作流程進(jìn)一步包括下列步驟(11)機(jī)頂盒管理模塊讀取機(jī)頂盒上的至少包括CUP標(biāo)識、媒體接入控制層MAC地址、機(jī)頂盒序列號、紅外接收器標(biāo)識、用戶名、線路標(biāo)識的軟件和硬件信息，并將這些信息記錄在機(jī)頂盒管理模塊中；(12)機(jī)頂盒管理模塊把上述所記錄的機(jī)頂盒軟件和硬件信息發(fā)送給密鑰管理模塊，密鑰管理模塊則將該信息作為該機(jī)頂盒的唯一標(biāo)識存儲在數(shù)據(jù)庫中；(13)密鑰管理模塊向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理系統(tǒng)查詢該機(jī)頂盒對應(yīng)的業(yè)務(wù)用戶名；(14)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理系統(tǒng)向密鑰管理模塊返回該機(jī)頂盒對應(yīng)的業(yè)務(wù)用戶名，密鑰管理模塊把該機(jī)頂盒業(yè)務(wù)用戶名與其唯一標(biāo)識進(jìn)行綁定；(15)密鑰管理模塊把該機(jī)頂盒的綁定關(guān)系結(jié)果返回給機(jī)頂盒管理模塊。
所述步驟(2)中的計算共享密鑰的算法是對用戶保密的，密鑰管理模塊一旦發(fā)現(xiàn)泄密后，要及時更換將至少包括CUP標(biāo)識、媒體接入控制層MAC地址、機(jī)頂盒序列號、紅外接收器標(biāo)識、用戶名、線路標(biāo)識的各種軟件和硬件信息重新進(jìn)行組合和/或變換，形成新的計算共享密鑰的算法，并將含有該新算法的軟件寫入機(jī)頂盒，進(jìn)行軟件更新。
所述步驟(3)中密鑰管理模塊對機(jī)頂盒軟件的校驗進(jìn)一步包括下列步驟(31)機(jī)頂盒開機(jī)后，通過網(wǎng)絡(luò)與密鑰管理模塊建立安全套接層SSL連接；(32)機(jī)頂盒對機(jī)頂盒軟件的系統(tǒng)文件進(jìn)行哈希HASH計算，并將計算結(jié)果發(fā)送給密鑰管理模塊；(33)密鑰管理模塊對機(jī)頂盒軟件的計算結(jié)果進(jìn)行比較校驗，如果該軟件是合法的、未被修改過，即進(jìn)行密鑰的分發(fā)；否則，拒絕機(jī)頂盒的連接，并記錄結(jié)果。
所述步驟(4)中機(jī)頂盒下載獲取私鑰的流程進(jìn)一步包括下列操作步驟(41)機(jī)頂盒與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐系統(tǒng)建立連接，由運(yùn)營支撐系統(tǒng)檢查該機(jī)頂盒提交的用戶名和密碼，只有通過鑒權(quán)認(rèn)證的合法用戶，才能夠執(zhí)行后續(xù)操作；(42)機(jī)頂盒與機(jī)頂盒管理模塊建立連接，由機(jī)頂盒管理模塊檢查該機(jī)頂盒軟件是否為最新版本，如果是最新版本，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(44)；否則，順序執(zhí)行后續(xù)操作；(43)機(jī)頂盒從機(jī)頂盒管理模塊下載最新版本的軟件；(44)機(jī)頂盒向密鑰管理模塊申請下載屬于該機(jī)頂盒的加密后的私鑰，以便將該加密后的私鑰進(jìn)行解密后，保存在機(jī)頂盒內(nèi)存中；(45)密碼管理模塊根據(jù)機(jī)頂盒的用戶名查找到該機(jī)頂盒的唯一標(biāo)識，再根據(jù)該機(jī)頂盒的唯一標(biāo)識查找到該機(jī)頂盒的其它相關(guān)的硬件和軟件信息，以便密碼管理模塊使用最新的密鑰算法計算該機(jī)頂盒的共享密鑰，并利用該共享密鑰對該機(jī)頂盒的私鑰進(jìn)行加密處理，然后下發(fā)給該機(jī)頂盒；(46)機(jī)頂盒利用自己的硬件和軟件信息，通過最新的密鑰算法計算出共享密鑰，再利用該共享密鑰對加密后的私鑰進(jìn)行解密，得到該私鑰。
所述步驟(45)中密碼管理模塊給機(jī)頂盒下發(fā)加密后的機(jī)頂盒私鑰的操作可以與運(yùn)營商對機(jī)頂盒的鑒權(quán)認(rèn)證與接入流程相結(jié)合，即在運(yùn)營商通過機(jī)頂盒認(rèn)證后，將加密后的機(jī)頂盒私鑰與標(biāo)識用戶的令牌Token一起下發(fā)給機(jī)頂盒。
所述密鑰管理模塊在更新了計算共享密鑰的算法后，其對機(jī)頂盒軟件的升級更新操作是這樣進(jìn)行的如果該密鑰管理模塊更新計算共享密鑰的算法時，機(jī)頂盒正在播放節(jié)目，則由機(jī)頂盒管理模塊通知機(jī)頂盒立即進(jìn)行軟件升級操作，機(jī)頂盒接收到軟件升級通知后，立即停止節(jié)目播放，并提示用戶進(jìn)行軟件升級；如果密鑰管理模塊更新計算共享密鑰的算法時，機(jī)頂盒沒有播放節(jié)目，則在用戶開機(jī)后，由機(jī)頂盒管理模塊通知機(jī)頂盒先進(jìn)行軟件升級，否則，機(jī)頂盒將無法正常收看節(jié)目。
本發(fā)明是一種用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，該方法的特點(diǎn)是通過機(jī)頂盒和機(jī)頂盒管理模塊與密鑰管理模塊三者之間的信息交互，采用共享密鑰的方法將加密后的機(jī)頂盒私鑰安全下載傳遞給機(jī)頂盒。因此，本發(fā)明不需要在機(jī)頂盒中增添任何硬件裝置，也不需要置備智能卡，沒有硬件費(fèi)用的開銷，成本比較低廉；而且，本發(fā)明是將機(jī)頂盒的私鑰保存在密鑰管理模塊里，只有在機(jī)頂盒需要使用時，才按照設(shè)定的程序進(jìn)行加密后安全下載給機(jī)頂盒，再使用該機(jī)頂盒的自身信息獲取最新的計算共享密鑰的算法對其進(jìn)行解密，才能獲取該私鑰；并且，在使用結(jié)束、關(guān)機(jī)或斷電時，該私鑰自動消失，這樣充分保證了私鑰在傳輸、使用和存儲等各個環(huán)節(jié)上的安全性。另外，計算共享密鑰的算法是根據(jù)機(jī)頂盒的自身各種硬件和軟件信息組合而成的，靈活、多樣，變換無窮；一旦發(fā)現(xiàn)被人破解，可以隨時更換，保證該算法同樣具有很高的私密性能。


圖1是現(xiàn)在使用智能卡獲取機(jī)頂盒私鑰的方法示意圖。
圖2是現(xiàn)在運(yùn)營商將私鑰分發(fā)保存在機(jī)頂盒的Flash中的流程示意圖。
圖3(A)、(B)分別是使用本發(fā)明方法的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成示意圖和其中功能模塊的作用示意圖。
圖4是本發(fā)明用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法流程方框圖。
圖5是本發(fā)明中對機(jī)頂盒進(jìn)行的開戶操作的具體步驟方框圖。
圖6是本發(fā)明中機(jī)頂盒下載獲取私鑰的具體步驟方框圖。
具體實(shí)施例方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
參見圖3，本發(fā)明是一種用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其適用的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)至少包括有以下三個相互連接而構(gòu)成彼此信息傳輸通道的功能組件機(jī)頂盒1，播放視頻和/或音頻節(jié)目的客戶端設(shè)備，它在開戶操作過程中，獲得了含有最新計算共享密鑰算法的軟件，以便使用該算法根據(jù)其自身的機(jī)頂盒軟件和硬件信息計算生成共享密鑰，再使用該共享密鑰對下載的加密私鑰進(jìn)行解密，然后再利用私鑰解密內(nèi)容密鑰，進(jìn)而利用內(nèi)容密鑰對被加密的節(jié)目進(jìn)行解密而實(shí)現(xiàn)播放。
機(jī)頂盒管理模塊2，負(fù)責(zé)對機(jī)頂盒執(zhí)行開戶操作，以及讀寫機(jī)頂盒的軟硬件信息和管理機(jī)頂盒的功能模塊。
密鑰管理模塊3，負(fù)責(zé)存儲和管理機(jī)頂盒的公鑰、私鑰和內(nèi)容密鑰的功能模塊。其中機(jī)頂盒私鑰是標(biāo)識該機(jī)頂盒身份的唯一密鑰標(biāo)識，并用于對利用其對應(yīng)的機(jī)頂盒公鑰加密的內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密；斷電或關(guān)機(jī)時，存儲在機(jī)頂盒中的私鑰自動消失，下次使用時需向密鑰管理模塊重新申請下載和解密。機(jī)頂盒公鑰用于加密內(nèi)容密鑰，只有利用與其對應(yīng)的機(jī)頂盒私鑰才能正確解密該內(nèi)容密鑰。內(nèi)容密鑰是用于對視頻和/或音頻節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行加密和解密的密鑰。
密鑰管理模塊根據(jù)共享密鑰算法及該機(jī)頂盒的軟硬件信息生成共享密鑰，再利用該共享密鑰對私鑰進(jìn)行加密，以便將加密后的私鑰通過IP網(wǎng)絡(luò)下載給機(jī)頂盒。此時的私鑰是根據(jù)機(jī)頂盒公私鑰生成算法產(chǎn)生的。
參見圖4，本發(fā)明是一種用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法通過共享密鑰方法將機(jī)頂盒私鑰安全下載給機(jī)頂盒，包括五個操作步驟；下面分別詳細(xì)說明之(一)在用戶購買機(jī)頂盒準(zhǔn)備使用之前，由運(yùn)營商對機(jī)頂盒進(jìn)行開戶操作。
本發(fā)明對機(jī)頂盒進(jìn)行的開戶操作的具體步驟，在圖5中作了詳細(xì)描述(11)機(jī)頂盒管理模塊讀取機(jī)頂盒上的軟件和硬件信息(至少包括CUP標(biāo)識、媒體接入控制層MAC地址、機(jī)頂盒序列號、紅外接收器標(biāo)識、用戶名、線路標(biāo)識)，并將這些信息記錄在機(jī)頂盒管理模塊中；(12)機(jī)頂盒管理模塊把所記錄的上述機(jī)頂盒軟件和硬件信息發(fā)送給密鑰管理模塊，密鑰管理模塊則將該信息作為該機(jī)頂盒的唯一標(biāo)識存儲在數(shù)據(jù)庫中；(13)密鑰管理模塊向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理系統(tǒng)(外部系統(tǒng))查詢該機(jī)頂盒對應(yīng)的業(yè)務(wù)用戶名；(14)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理系統(tǒng)向密鑰管理模塊返回該機(jī)頂盒對應(yīng)的業(yè)務(wù)用戶名，密鑰管理模塊把該機(jī)頂盒業(yè)務(wù)用戶名與其唯一標(biāo)識進(jìn)行綁定；
(15)密鑰管理模塊把該機(jī)頂盒的綁定關(guān)系結(jié)果返回給機(jī)頂盒管理模塊。
(二)在開戶操作過程中，由機(jī)頂盒管理模塊把含有最新的計算共享密鑰算法的軟件寫入機(jī)頂盒中，以便該機(jī)頂盒使用該算法計算生成共享密鑰。
計算共享密鑰的算法對于用戶是保密的，而且是可更換的。計算共享密鑰的算法所需要的信息至少包括機(jī)頂盒中的CUP標(biāo)識ID、媒體接入控制層MAC地址、機(jī)頂盒序列號、紅外接收器標(biāo)識ID、用戶名和線路標(biāo)識ID。密鑰管理模塊一旦發(fā)現(xiàn)計算共享密鑰的算法泄密后，就會將該機(jī)頂盒的上述各種硬件和軟件信息重新組合和/或變換，形成新的算法，重新計算該機(jī)頂盒的共享密鑰，并將含有該新算法的軟件寫入機(jī)頂盒，進(jìn)行軟件更新。目前的機(jī)頂盒都支持在線軟件更新，更新過程簡單方便。
下面例舉一個計算共享密鑰的算法實(shí)例把CUP ID、MAC地址、機(jī)頂盒序列號、紅外接收器ID、用戶名、線路ID分別使用散列算法得到各自的24位數(shù)值，再把這些數(shù)值按照設(shè)定順序排列起來，取前128位作為高級加密標(biāo)準(zhǔn)AES(Advanced Encryption Standard)的共享密鑰。
(三)在每次開機(jī)使用時，機(jī)頂盒向密鑰管理模塊申請下載私鑰，密鑰管理模塊先要校驗機(jī)頂盒軟件，確保該軟件的合法身份和未被修改過；然后利用保存的該機(jī)頂盒的硬件和軟件信息計算出共享密鑰，并通過該共享密鑰加密機(jī)頂盒私鑰。
因為計算共享密鑰的算法要寫入機(jī)頂盒軟件中，所以機(jī)頂盒軟件是否安全就非常重要。保證機(jī)頂盒軟件安全無恙的有效措施是及時對其進(jìn)行較驗。機(jī)頂盒軟件校驗流程包括下列步驟(31)機(jī)頂盒開機(jī)后，通過網(wǎng)絡(luò)與密鑰管理模塊建立安全套接層SSL連接；(32)機(jī)頂盒對機(jī)頂盒軟件的系統(tǒng)文件進(jìn)行哈希HASH計算(建議使用SHA-1散列算法)，并將計算結(jié)果發(fā)送給密鑰管理模塊；(33)密鑰管理模塊對機(jī)頂盒軟件的計算結(jié)果進(jìn)行校驗，如果該軟件是合法的、未被修改過，即進(jìn)行密鑰的分發(fā)；否則，拒絕機(jī)頂盒的連接，并記錄結(jié)果。
(四)機(jī)頂盒下載獲取加密的私鑰后，利用該機(jī)頂盒自身的硬件和軟件信息計算出共享密鑰，并對加密的私鑰進(jìn)行解密而得到私鑰，再使用該私鑰對內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密，實(shí)現(xiàn)播放。
機(jī)頂盒在開戶后就可開機(jī)使用，但是，在播放經(jīng)過DRM加密的節(jié)目時，機(jī)頂盒必須先獲得機(jī)頂盒私鑰，才能實(shí)現(xiàn)播放。參見圖6，介紹其下載獲取私鑰的流程如下(41)機(jī)頂盒與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐系統(tǒng)建立連接，由運(yùn)營支撐系統(tǒng)檢查該機(jī)頂盒提交的用戶名和密碼，只有通過鑒權(quán)認(rèn)證的合法用戶，才能夠執(zhí)行后續(xù)操作；(42)機(jī)頂盒與機(jī)頂盒管理模塊建立連接，由機(jī)頂盒管理模塊檢查該機(jī)頂盒軟件是否為最新版本，如果是最新版本，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(44)；否則，順序執(zhí)行后續(xù)操作；(43)機(jī)頂盒從機(jī)頂盒管理模塊下載最新版本的軟件；(44)機(jī)頂盒向密鑰管理模塊申請下載屬于該機(jī)頂盒的加密后的私鑰，以便將該機(jī)頂盒的解密后的私鑰保存在機(jī)頂盒內(nèi)存中；(45)密碼管理模塊根據(jù)機(jī)頂盒的用戶名查找到該機(jī)頂盒的唯一標(biāo)識，再根據(jù)該機(jī)頂盒的唯一標(biāo)識查找到該機(jī)頂盒的其它相關(guān)的硬件和軟件信息，以便密碼管理模塊使用最新的密鑰算法計算該機(jī)頂盒的共享密鑰，并利用該共享密鑰對該機(jī)頂盒的私鑰進(jìn)行加密處理；(46)密碼管理模塊給機(jī)頂盒下發(fā)加密的機(jī)頂盒私鑰，該操作可以與運(yùn)營商對機(jī)預(yù)盒的鑒權(quán)認(rèn)證與接入流程相結(jié)合，即在運(yùn)營商通過機(jī)頂盒認(rèn)證后，將加密后的機(jī)頂盒私鑰與標(biāo)識用戶的令牌Token一起下發(fā)給機(jī)頂盒；例如中國電信“互聯(lián)星空”平臺在認(rèn)證后將向機(jī)頂盒下發(fā)一個標(biāo)識用戶的字符串用作令牌Token，加密后的機(jī)頂盒私鑰就可以攜帶在該令牌中一起下發(fā)；(47)機(jī)頂盒利用自己的硬件和軟件信息，通過最新的密鑰算法計算出共享密鑰，再利用該共享密鑰對加密后的私鑰進(jìn)行解密，得到該私鑰。
(五)當(dāng)密鑰管理模塊發(fā)現(xiàn)共享密鑰算法被破解時，要對該算法進(jìn)行升級更新，防止該機(jī)頂盒的私鑰被黑客破解掌握，保證私鑰的私密性。
目前，發(fā)現(xiàn)共享密鑰算法已被破解的主要辦法是通過數(shù)字水印技術(shù)追查。
密鑰管理模塊在更新了計算共享密鑰的算法后，還要對機(jī)頂盒軟件里的算法進(jìn)行相應(yīng)的更改操作，該操作是以軟件更新方式進(jìn)行的如果該密鑰管理模塊更新計算共享密鑰的算法時，機(jī)頂盒正在播放節(jié)目，則由機(jī)頂盒管理模塊通知機(jī)頂盒立即進(jìn)行軟件升級操作，機(jī)頂盒接收到軟件升級通知后，立即停止節(jié)目播放，并提示用戶進(jìn)行軟件升級；如果密鑰管理模塊更新計算共享密鑰的算法時，機(jī)頂盒沒有播放節(jié)目，則在用戶開機(jī)后，由機(jī)頂盒管理模塊通知機(jī)頂盒先進(jìn)行軟件升級，否則，機(jī)頂盒將無法正常收看節(jié)目。
權(quán)利要求
1.一種用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于通過共享密鑰的方法將機(jī)頂盒私鑰安全下載給機(jī)頂盒；至少包括下列步驟(1)在用戶購買機(jī)頂盒準(zhǔn)備使用之前，由運(yùn)營商對機(jī)頂盒進(jìn)行開戶操作；(2)在開戶操作過程中，由機(jī)頂盒管理模塊把含有最新的計算共享密鑰算法的軟件寫入機(jī)頂盒中，以便該機(jī)頂盒使用該算法計算共享密鑰；(3)每次開機(jī)使用時，機(jī)頂盒向密鑰管理模塊申請下載加密后的私鑰，密鑰管理模塊先要校驗機(jī)頂盒軟件，確保該軟件的合法身份和未被修改過；然后利用保存的該機(jī)頂盒的硬件和軟件信息計算出共享密鑰，并通過該共享密鑰加密機(jī)頂盒私鑰；(4)機(jī)頂盒下載獲取加密的私鑰后，利用該機(jī)頂盒的硬件和軟件信息計算出共享密鑰，并對加密的私鑰進(jìn)行解密而得到私鑰，再使用該私鑰對內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密，實(shí)現(xiàn)播放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于所述方法進(jìn)一步至少包括下列步驟(5)當(dāng)密鑰管理模塊發(fā)現(xiàn)共享密鑰算法被破解時，要對該算法進(jìn)行升級更新，防止該機(jī)頂盒的私鑰被黑客破解掌握，保證私鑰的私密性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于所述機(jī)頂盒是利用私鑰解密內(nèi)容密鑰，進(jìn)而利用內(nèi)容密鑰對被加密的節(jié)目進(jìn)行解密，實(shí)現(xiàn)視頻和/或音頻節(jié)目播放的客戶端設(shè)備；所述機(jī)頂盒管理模塊是負(fù)責(zé)對機(jī)頂盒執(zhí)行開戶操作、讀寫機(jī)頂盒的軟硬件信息和管理機(jī)頂盒的功能模塊；所述密鑰管理模塊是負(fù)責(zé)存儲和管理機(jī)頂盒的公鑰、私鑰和內(nèi)容密鑰的功能模塊；所述機(jī)頂盒、機(jī)頂盒管理模塊和密鑰管理模塊三者之間相互連接，構(gòu)成彼此的信息傳輸通道。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于所述機(jī)頂盒私鑰是用于標(biāo)識機(jī)頂盒身份的唯一的密鑰標(biāo)識，用于對利用其對應(yīng)的機(jī)頂盒公鑰加密的內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密；斷電或關(guān)機(jī)時，存儲在機(jī)頂盒中的私鑰自動消失，下次使用時需向密鑰管理模塊重新申請下載和解密；所述機(jī)頂盒公鑰用于加密內(nèi)容密鑰，只有利用與其對應(yīng)的機(jī)頂盒私鑰才能正確解密該內(nèi)容密鑰；所述內(nèi)容密鑰是用于對視頻和/或音頻節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行加密和解密的密鑰。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于所述步驟(1)對機(jī)頂盒進(jìn)行的開戶操作流程進(jìn)一步包括下列步驟(11)機(jī)頂盒管理模塊讀取機(jī)頂盒上的至少包括CUP標(biāo)識、媒體接入控制層MAC地址、機(jī)頂盒序列號、紅外接收器標(biāo)識、用戶名、線路標(biāo)識的軟件和硬件信息，并將這些信息記錄在機(jī)頂盒管理模塊中；(12)機(jī)頂盒管理模塊把上述所記錄的機(jī)頂盒軟件和硬件信息發(fā)送給密鑰管理模塊，密鑰管理模塊則將該信息作為該機(jī)頂盒的唯一標(biāo)識存儲在數(shù)據(jù)庫中；(13)密鑰管理模塊向網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理系統(tǒng)查詢該機(jī)頂盒對應(yīng)的業(yè)務(wù)用戶名；(14)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營管理系統(tǒng)向密鑰管理模塊返回該機(jī)頂盒對應(yīng)的業(yè)務(wù)用戶名，密鑰管理模塊把該機(jī)頂盒業(yè)務(wù)用戶名與其唯一標(biāo)識進(jìn)行綁定；(15)密鑰管理模塊把該機(jī)頂盒的綁定關(guān)系結(jié)果返回給機(jī)頂盒管理模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于所述步驟(2)中的計算共享密鑰的算法是對用戶保密的，密鑰管理模塊一旦發(fā)現(xiàn)泄密后，要及時更換將至少包括CUP標(biāo)識、媒體接入控制層MAC地址、機(jī)頂盒序列號、紅外接收器標(biāo)識、用戶名、線路標(biāo)識的各種軟件和硬件信息重新進(jìn)行組合和/或變換，形成新的計算共享密鑰的算法，并將含有該新算法的軟件寫入機(jī)頂盒，進(jìn)行軟件更新。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于所述步驟(3)中密鑰管理模塊對機(jī)頂盒軟件的校驗進(jìn)一步包括下列步驟(31)機(jī)頂盒開機(jī)后，通過網(wǎng)絡(luò)與密鑰管理模塊建立安全套接層SSL連接；(32)機(jī)頂盒對機(jī)頂盒軟件的系統(tǒng)文件進(jìn)行哈希HASH計算，并將計算結(jié)果發(fā)送給密鑰管理模塊；(33)密鑰管理模塊對機(jī)頂盒軟件的計算結(jié)果進(jìn)行比較校驗，如果該軟件是合法的、未被修改過，即進(jìn)行密鑰的分發(fā)；否則，拒絕機(jī)頂盒的連接，并記錄結(jié)果。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于所述步驟(4)中機(jī)頂盒下載獲取私鑰的流程進(jìn)一步包括下列操作步驟(41)機(jī)頂盒與網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營支撐系統(tǒng)建立連接，由運(yùn)營支撐系統(tǒng)檢查該機(jī)頂盒提交的用戶名和密碼，只有通過鑒權(quán)認(rèn)證的合法用戶，才能夠執(zhí)行后續(xù)操作；(42)機(jī)頂盒與機(jī)頂盒管理模塊建立連接，由機(jī)頂盒管理模塊檢查該機(jī)頂盒軟件是否為最新版本，如果是最新版本，則跳轉(zhuǎn)執(zhí)行步驟(44)；否則，順序執(zhí)行后續(xù)操作；(43)機(jī)頂盒從機(jī)頂盒管理模塊下載最新版本的軟件；(44)機(jī)頂盒向密鑰管理模塊申請下載屬于該機(jī)頂盒的加密后的私鑰，以便將該加密后的私鑰進(jìn)行解密后，保存在機(jī)頂盒內(nèi)存中；(45)密碼管理模塊根據(jù)機(jī)頂盒的用戶名查找到該機(jī)頂盒的唯一標(biāo)識，再根據(jù)該機(jī)頂盒的唯一標(biāo)識查找到該機(jī)頂盒的其它相關(guān)的硬件和軟件信息，以便密碼管理模塊使用最新的密鑰算法計算該機(jī)頂盒的共享密鑰，并利用該共享密鑰對該機(jī)頂盒的私鑰進(jìn)行加密處理，然后下發(fā)給該機(jī)頂盒；(46)機(jī)頂盒利用自己的硬件和軟件信息，通過最新的密鑰算法計算出共享密鑰，再利用該共享密鑰對加密后的私鑰進(jìn)行解密，得到該私鑰。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于所述步驟(45)中密碼管理模塊給機(jī)頂盒下發(fā)加密后的機(jī)頂盒私鑰的操作可以與運(yùn)營商對機(jī)頂盒的鑒權(quán)認(rèn)證與接入流程相結(jié)合，即在運(yùn)營商通過機(jī)頂盒認(rèn)證后，將加密后的機(jī)頂盒私鑰與標(biāo)識用戶的令牌Token一起下發(fā)給機(jī)頂盒。
10.根據(jù)權(quán)利要求2或6所述的用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，其特征在于所述密鑰管理模塊在更新了計算共享密鑰的算法后，其對機(jī)頂盒軟件的升級更新操作是這樣進(jìn)行的如果該密鑰管理模塊更新計算共享密鑰的算法時，機(jī)頂盒正在播放節(jié)目，則由機(jī)頂盒管理模塊通知機(jī)頂盒立即進(jìn)行軟件升級操作，機(jī)頂盒接收到軟件升級通知后，立即停止節(jié)目播放，并提示用戶進(jìn)行軟件升級；如果密鑰管理模塊更新計算共享密鑰的算法時，機(jī)頂盒沒有播放節(jié)目，則在用戶開機(jī)后，由機(jī)頂盒管理模塊通知機(jī)頂盒先進(jìn)行軟件升級，否則，機(jī)頂盒將無法正常收看節(jié)目。
全文摘要
一種用于機(jī)頂盒的私鑰的獲取方法，至少包括下列步驟(1)在用戶購買機(jī)頂盒準(zhǔn)備使用前，運(yùn)營商對機(jī)頂盒進(jìn)行開戶操作；(2)在開戶操作過程中，由機(jī)頂盒管理模塊把含有最新計算共享密鑰算法的軟件寫入機(jī)頂盒中，供該機(jī)頂盒使用該算法計算共享密鑰；(3)每次開機(jī)使用時，密鑰管理模塊接到機(jī)頂盒的下載私鑰申請后，先要校驗機(jī)頂盒軟件，確保該軟件的合法身份和未被修改過，再利用保存的機(jī)頂盒的硬件和軟件信息計算出共享密鑰，并通過共享密鑰加密機(jī)頂盒私鑰；(4)機(jī)頂盒下載獲取加密的私鑰后，利用機(jī)頂盒的硬軟件信息計算出共享密鑰，并對其進(jìn)行解密得到私鑰，再使用私鑰對內(nèi)容密鑰進(jìn)行解密，實(shí)現(xiàn)播放。該方法能安全傳送和保存機(jī)頂盒私鑰。
文檔編號H04N7/16GK1700765SQ20051008057
公開日2005年11月23日 申請日期2005年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月30日
發(fā)明者陳戈, 唐宏, 梁潔, 呂冠中 申請人:廣東省電信有限公司研究院