【文章內(nèi)容簡介】 加擾是將傳輸碼流（ TS）中的視頻音頻碼流或輔助數(shù)據(jù)按一定規(guī)律進(jìn)行擾亂，使未授權(quán)用戶無法對電視信號(hào)進(jìn)行解碼，從而防止節(jié)目的自由接收。 對加擾對象（ TS）要求實(shí)時(shí)加擾，加擾使用的序列密碼算法中 Mi是被加擾的數(shù)據(jù)流， Ki是密鑰序列， Mi和 Ki進(jìn)行模 2加運(yùn)算得到 Ci，即是加擾后的數(shù)據(jù)流。 (1) 加擾器 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 ?偽隨機(jī)序列發(fā)生器 接收端有一與發(fā)送端結(jié)構(gòu)相同的偽隨機(jī)序列發(fā)生器，只要使收發(fā)兩端的偽隨機(jī)序列同步 (即用相同初始值啟動(dòng) )，則解擾時(shí)接收端的偽隨機(jī)序列發(fā)生器產(chǎn)生的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列 PRBS就與發(fā)送端的完全相同。將產(chǎn)生的偽隨機(jī)二進(jìn)制序列與被加擾的數(shù)據(jù)流進(jìn)行同樣的模2加運(yùn)算，就可恢復(fù)加擾前的原始數(shù)據(jù)流。 加擾是在發(fā)送端將原始數(shù)據(jù)流與偽隨機(jī)二進(jìn)制序列 PRBS進(jìn)行模 2加運(yùn)算，得到被加擾的數(shù)據(jù)流。 (PRBS， PseudoRandom Binary Sequence) ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 (2) 控制字發(fā)生器 CW 發(fā)送端由控制字 CW來控制加擾器對輸入的視音頻和數(shù)據(jù)碼流進(jìn)行加擾處理，此時(shí)其輸出結(jié)果即為加擾后的 MPEG 2 傳送比特流，控制字就是加擾器加擾所用的 密鑰 。 用于收發(fā)兩端偽隨機(jī)序列同步的初始值。使收發(fā)兩端偽隨機(jī)序列同步，以確保解擾恢復(fù)加擾前的原始數(shù)據(jù)流。 (Control Word) 用戶授權(quán)系統(tǒng)產(chǎn)生的控制字典型字長為 64 bit,一般每隔 5～ 20 s改變 1次。 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 (3) 加密器 ① 控制字 CW的加密 接收端為解擾產(chǎn)生的與發(fā)送端結(jié)構(gòu)相同的偽隨機(jī)序列，控制字 CW須隨加擾數(shù)據(jù)一起送接收端。為使CW安全地傳送到經(jīng)過 授權(quán)的用戶端， CW由業(yè)務(wù)密鑰 SK（ Service Key）加密處理后在授權(quán)控制信息 ECM（ Entitlement Control Message）中傳送 。 加密器 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 ② 業(yè)務(wù)密鑰 SK的加密 CA系統(tǒng)對 CW安全傳送，采用多重密鑰機(jī)制。接收端為得到 CW，對 CW進(jìn)行加密的業(yè)務(wù) 密鑰 SK也需傳送。 SK由用戶個(gè)人分配密鑰 PDK（ Personal Distribution Key）進(jìn)行加密處理，然后在授權(quán)管理信息 EMM中傳送至用戶端。 加密器 PDK是每個(gè)頂盒解擾器或智能卡的地址碼相關(guān)聯(lián)的數(shù)列 ，一般以加密形式固化在用戶的智能卡中 。 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 ?CA系統(tǒng)的 3層安全性保護(hù) 1) 第一層保護(hù) 用控制字 CW對復(fù)用器輸出的圖像、聲音和數(shù)據(jù)信號(hào)比特流 TS進(jìn)行加擾，擾亂正常比特流，使其在接收端不解擾就收看或收聽不到正常的圖像、聲音及數(shù)據(jù)信息 。 通過用業(yè)務(wù)密鑰（ SK）對控制字加密 CW，使控制字在傳送給用戶的過程中即使被盜，被盜者也無法對加密后的控制字進(jìn)行解密 。 2) 第二層保護(hù) ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 3) 第三層保護(hù) 用分組密鑰或個(gè)人密鑰 PDK對業(yè)務(wù)密鑰 SK的加密，使整個(gè)系統(tǒng)的安全性更強(qiáng)。非授權(quán)用戶即使在得到 加密 的 業(yè)務(wù)密鑰 的情況下也不能輕易解密；解不出業(yè)務(wù)密鑰SK就解不出正確的控制字 CW，沒有正確的控制字就無法解出并獲得正常信號(hào)的比特流 TS。 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 (4) 授權(quán)控制和管理信息傳輸 ① 授權(quán)控制信息 ECM ② 授權(quán)管理信息 EMM MPEG傳輸流中傳輸?shù)呐c控制字相關(guān)兩個(gè)數(shù)據(jù)流： ECM中除由業(yè)務(wù)密鑰 SK加密的 CW，還含節(jié)目來源、時(shí)間、內(nèi)容分類和節(jié)目價(jià)格等節(jié)目信息。它與加擾的節(jié)目碼流復(fù)用一起傳接收端。 EMM中除由用戶個(gè)人分配密鑰 PDK加密的SK，還含地址、用戶授權(quán)信息，如用戶可看的節(jié)目或時(shí)間段，用戶付的收視費(fèi)等。 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 ?節(jié)目專用信息 PSI PSI相應(yīng)表 （ Program Specific Information） 包括每個(gè)節(jié)目的基本碼流信息（視頻、音頻信息和多家同密 CA的 ECM授權(quán)控制信息）的 PID值。針對節(jié)目加密，含加密的 CA系統(tǒng)類型 CA_System_ID和搜索 ECM 方式的 ECM_PID。 1)節(jié)目關(guān)聯(lián)表 PAT 含 TS中所有節(jié)目頻道號(hào)和每頻道對應(yīng)的節(jié)目映射表 PMT的 PID； 2)節(jié)目映射表 PMT 為識(shí)別多路節(jié)目的碼流在傳輸流 TS中加入的特定引導(dǎo)信息 PID 。其作用是從攜帶多節(jié)目的 TS流中正確找到特定的節(jié)目。 (Program Association Table) (Program Map Table) ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 包含有標(biāo)識(shí)具體 CA系統(tǒng)的 CA_System_Id和用于獲取 EMM信息的索引 EMM_Pid，通過這兩項(xiàng)內(nèi)容就可以獲得用戶所在 CA系統(tǒng)的 EMM信息。 3）條件接收表 CAT 機(jī)頂盒根據(jù) PMT和 CAT表中的 CA_descriptor，可獲得 EMM和 ECM的 PID值，據(jù)該 PID值可解出相應(yīng)的視音頻和數(shù)據(jù)等基本碼流，解碼后復(fù)原出原始信號(hào)。 4）網(wǎng)絡(luò)信息表 NIT 給出相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)信息。 (Conditional Access Table) (Network Information Table) （ Service Information） 含節(jié)目類型、服務(wù)商、節(jié)目相互關(guān)系等用戶有用信息。 是對整個(gè)系統(tǒng)所有 TS流的描述，機(jī)頂盒解碼器從中提取播出節(jié)目列表和播出參數(shù)，以直觀形式顯示給用戶，便于用戶接收、選擇數(shù)字電視節(jié)目。 ? 業(yè)務(wù)信息 SI ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 節(jié)目管理信息被 SI發(fā)生器用來生成SI/PSI信息 ， 用于被播控系統(tǒng)控制節(jié)目的播出 ， 同時(shí)送入 SMS系統(tǒng) 。 (5) 節(jié)目信息管理系統(tǒng) ? 節(jié)目表 為即將播出的節(jié)目建立節(jié)目表。 包括頻道、日期和時(shí)間安排，也包括要播出的各個(gè)節(jié)目的 CA信息。 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 (6) 用戶管理系統(tǒng) SMS 根據(jù)用戶訂購節(jié)目和收看節(jié)目的情況 ,一方面向授權(quán)控制系統(tǒng)發(fā)出指令，決定哪些用戶可以被授權(quán)收看哪些節(jié)目或接收哪些服務(wù) 。另一方面它還可以向用戶發(fā)送賬單。 （ Subscriber Management System） 包括對用戶信息、 用戶設(shè)備信息、 用戶預(yù)訂信息、 用戶授權(quán)信息、 財(cái)務(wù)信息等進(jìn)行記錄、處理、維護(hù)和管理。 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 CA系統(tǒng)發(fā)送端工作基理 ? 根據(jù)用戶要求形成授權(quán)信息 ? 加擾系統(tǒng)產(chǎn)生控制字 ? 對控制字進(jìn)行加密生成 ECM ? 對授權(quán)信息處理生成 EMM ? 加擾后碼流、 ECM、 EMM復(fù)用輸出 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 3. 接收端工作原理 (1) 解復(fù)用器 ECM和 EMM信號(hào)被放置于 MPEG 2傳送比特流包頭的固定位置，因此解復(fù)用器很容易地解出 ECM和 EMM信號(hào)。 EMM信道ECM帳單支付SKCWPDK視頻、音頻、數(shù)據(jù)CWECMSKEMMPDK條件接收子系統(tǒng)加擾器PRB SG視頻、音頻、數(shù)據(jù)控制字加密器控制字發(fā)生器業(yè)務(wù)密鑰加密用戶授權(quán)系統(tǒng)用戶管理系統(tǒng)復(fù)用器調(diào)制器功放解調(diào)器解復(fù)用解擾器PRB SG控制字解密器業(yè)務(wù)密鑰解密智能卡授權(quán)? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 (2) 解密模塊與智能卡 ( Smart Card) (3) 解擾器 解密模塊與智能卡中的安全處理器共同工作，從 ECM和 EMM信號(hào)恢復(fù)出控制字，并將它送至解擾器。 由解密模塊恢復(fù)出的控制字加至解擾器，使加擾比特流恢復(fù)成正常的 MPEG 2比特流。 智能卡存儲(chǔ)序列號(hào)、唯一識(shí)別碼、授權(quán)等相關(guān)信息，主要功能是解密授權(quán)和訪問權(quán)限，同時(shí)向機(jī)頂盒授權(quán)。 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 條件接入系統(tǒng)接收端工作基理 ? 從碼流中解出 PSI/SI，找到 CAT ? 根據(jù) CAT表中的字段，找出 ECM、 EMM ? 在智能卡中，根據(jù) EMM檢查用戶是否被 授權(quán)，并得到解密 ECM的方法 ? 對 ECM解密，得到加擾控制字 ? 用控制字對碼流解擾，得到明碼碼流 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 5 數(shù)字機(jī)頂盒有條件接收的工作過程 (1) ECM 消息處理 數(shù)字機(jī)頂盒有條件接收系統(tǒng)的主要功能是處理 ECM 和 EMM 消息，為受權(quán)用戶提供加擾節(jié)目的解擾參數(shù)。 ECM 消息提供了能否收看加擾節(jié)目的判斷數(shù)據(jù)和解擾參數(shù)等信息。 步驟 1 :用戶通過電子節(jié)目指南 ( EPG) 尋找要收 看的節(jié)目 。 ? 第 7章 機(jī)頂盒與數(shù)字電視的條件接收 步驟 2 :用戶選擇要收看的付費(fèi)節(jié)目 ,數(shù)字機(jī)頂盒從 該節(jié)目 PMT 表中的 CA 描述子找到控制該 節(jié)目解擾的 ECMs 消息的 PID ,建立解擾參 數(shù)表 (表中參數(shù)包括配屬該 ECM 的 PlDs、 奇偶控制字等 ) 。 步驟 3 :CA 模塊根據(jù) CA 系統(tǒng)專有的篩選參數(shù)和 指令設(shè)置 ECM 表段篩選器 ,將 ECM 消息 取出送給智能卡 。 步驟 4 :智能卡從 ECM 消息中得到接收加擾節(jié)目 的判斷數(shù)據(jù) ,與智能卡保存的收視權(quán)力比 較 ,如果判斷數(shù)據(jù)不在收視權(quán)力范圍