數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)探究

劉應(yīng)兵

摘 要：近些年來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對(duì)電視媒介提出了更高的要求，這促進(jìn)了電視相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。數(shù)字電視接收系統(tǒng)是電視信息得以傳播的重要基礎(chǔ)，在交互式網(wǎng)絡(luò)日益成熟的背景下，數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)（DCAS）應(yīng)運(yùn)而生，對(duì)數(shù)字電視媒介水平的提高起到了極大的促進(jìn)作用。圍繞數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)，從架構(gòu)、優(yōu)點(diǎn)、工作流程等方面展開探究。

關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；可下載條件接收系統(tǒng)；前端系統(tǒng)；客戶端系統(tǒng)

中圖分類號(hào)：TN949.197 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.093

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，電視媒介出現(xiàn)了重大改變，數(shù)字電視在電視媒介中占據(jù)的比例越來越大，增值業(yè)務(wù)也越來越多，數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)得到了長(zhǎng)足進(jìn)步。在整個(gè)數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中，條件接收系統(tǒng)是核心組成部分，對(duì)服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商的安全和利益保障起著重要作用?？上螺d條件接收系統(tǒng)有效彌補(bǔ)了條件接收系統(tǒng)的一些不足，是條件接收系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢(shì)，在實(shí)際應(yīng)用中越來越廣泛。

1 可下載條件接收系統(tǒng)的架構(gòu)和優(yōu)點(diǎn)

1.1 架構(gòu)

數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)主要包括兩大部分，分別是前端系統(tǒng)和客戶端系統(tǒng)，具體如圖1所示。

與有卡條件接收系統(tǒng)相比，在數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)中，前端系統(tǒng)增加了DCAS控制服務(wù)器、下載分發(fā)服務(wù)器、認(rèn)證代理服務(wù)器和可信認(rèn)證系統(tǒng)等，客戶端系統(tǒng)增加了安全芯片。通過系統(tǒng)間的相互通信完成電視節(jié)目的接收。

1.2 優(yōu)點(diǎn)

與有卡條件接收系統(tǒng)相比，可下載條件接收系統(tǒng)擁有許多顯著優(yōu)勢(shì)，具體包括以下幾點(diǎn)：①獨(dú)立性更強(qiáng)。數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的接收過程是通過系統(tǒng)間交互替換完成的，系統(tǒng)之間具有較好的獨(dú)立性，不容易受到彼此的影響。在網(wǎng)絡(luò)移動(dòng)的情況下，也能輕易完成新客戶端軟件程序的下載。②應(yīng)用范圍廣泛。數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)除了能應(yīng)用在數(shù)字電視端外，還能應(yīng)用于移動(dòng)電視、交互式網(wǎng)絡(luò)電視中。另外，該系統(tǒng)還可以應(yīng)用于不同終端服務(wù)器，進(jìn)一步擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。③資源成本降低。與傳統(tǒng)的電視接收系統(tǒng)相比，數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)不再依賴于CableCARD，有效降低了系統(tǒng)接收的成本。④安全性大大提高。在數(shù)字電視可接受系統(tǒng)中，在客戶端程序發(fā)生變更后，接收終端程序也會(huì)相應(yīng)地變更，加上所有通信信息的加密，有效提高了業(yè)務(wù)應(yīng)用等的安全性。⑤替換升級(jí)更方便。在數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)中，由于可以隨時(shí)下載新的算法、密鑰動(dòng)態(tài)，及時(shí)升級(jí)系統(tǒng)，因此，該系統(tǒng)具有更好的替換性、可升級(jí)性。

2 可下載條件接收系統(tǒng)的工作步驟

數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)最關(guān)鍵的內(nèi)容就是通信加密——通過非對(duì)稱加密算法，在信息發(fā)送前，使用發(fā)送者私鑰進(jìn)行加密，確保DCAS的前端系統(tǒng)與客戶端系統(tǒng)通信的安全性，具體工作步驟如下。

第一步，DCAS前端系統(tǒng)會(huì)定期向客戶端發(fā)送前端系統(tǒng)私鑰加密后生成的消息，包括前端證書和其他組成信息；客戶端在接收信息后，其內(nèi)部安全芯片會(huì)根據(jù)前端系統(tǒng)提供的公鑰來對(duì)消息進(jìn)行驗(yàn)證。

第二步，在DCAS客戶端中，安全芯片會(huì)利用前端系統(tǒng)公鑰對(duì)客戶端證書、安全芯片等的認(rèn)證信息進(jìn)行加密，然后再利用客戶端私鑰對(duì)加密過的密文進(jìn)行二次加密，最后將密文發(fā)送到前端系統(tǒng)，由前端系統(tǒng)認(rèn)證代理服務(wù)器來驗(yàn)證客戶端身份。

第三步，前端系統(tǒng)認(rèn)證代理服務(wù)器在接收到客戶端認(rèn)證請(qǐng)求后，利用客戶端公鑰和前端系統(tǒng)私鑰進(jìn)行解密，然后將解密所得的客戶端認(rèn)證信息發(fā)送到可信認(rèn)證系統(tǒng)中，核對(duì)客戶的身份。如果客戶身份通過可信認(rèn)證系統(tǒng)的認(rèn)證，則為合法用戶，認(rèn)證代理服務(wù)器會(huì)發(fā)送客戶端公鑰、前端系統(tǒng)私鑰加密處理的密鑰到DCAS控制服務(wù)器中。密鑰包括CA程序加密密鑰、客戶端用戶個(gè)人分配密鑰PDK。

第四步，DCAS控制服務(wù)器在接收到密鑰之后，會(huì)隨機(jī)選擇一個(gè)CA程序，然后用認(rèn)證代理服務(wù)器提供的密鑰對(duì)其進(jìn)行加密處理。加密后的CA程序會(huì)被發(fā)送到下載分發(fā)服務(wù)器中。同時(shí)，用戶個(gè)人分配密鑰PDK會(huì)被發(fā)送至用戶管理系統(tǒng)中，再由用戶管理系統(tǒng)將其發(fā)送到控制服務(wù)器所選擇的CA程序?qū)?yīng)EMMG中。此時(shí)，前端系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生終端用戶授權(quán)信息。

第五步，客戶端安全芯片在接收到CA程序后，通過認(rèn)證代理服務(wù)器提供的密鑰對(duì)其進(jìn)行解密，并直接運(yùn)行接收程序，利用PDK得到相應(yīng)的信息，包括用戶授權(quán)信息、解擾控制字等，然后根據(jù)安全芯片、主芯片采取的加密方式來加密控制字，并將其發(fā)送到主芯片中。這樣，主芯片就能夠利用控制字來解擾碼流，實(shí)現(xiàn)節(jié)目的輸出。

3 可下載條件接收系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景

3.1 現(xiàn)狀

當(dāng)前，數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化，在生產(chǎn)、研發(fā)等方面投入越來越多。在數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)中，只需要升級(jí)CA就能夠滿足DCAS的升級(jí)需求，而絕大多數(shù)數(shù)字產(chǎn)品都能夠達(dá)到此要求，這使DCAS的應(yīng)用前景十分廣闊，包括數(shù)字以太、NDS、數(shù)碼視訊和Nagra Vision等數(shù)字產(chǎn)品。

機(jī)頂盒是數(shù)字電視的必備產(chǎn)品。隨著數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的發(fā)展，機(jī)頂盒也逐漸升級(jí)，人們開發(fā)出了與數(shù)字電視可下載條件接受系統(tǒng)應(yīng)用相配套的數(shù)據(jù)接口、中間件等，這為數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)造了良好條件。

3.2 發(fā)展前景

在數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)中，安全芯片是一個(gè)十分重要的組成部分。這有效促進(jìn)了國內(nèi)安全芯片的發(fā)展，有利于數(shù)據(jù)終端市場(chǎng)化進(jìn)程的推進(jìn)。在未來，終端數(shù)據(jù)廠商、芯片生產(chǎn)商和相關(guān)資源提供商之間的聯(lián)系會(huì)更加密切，整合效率將進(jìn)一步提高，數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的發(fā)展平臺(tái)也會(huì)得到相應(yīng)發(fā)展。

4 結(jié)束語

綜上所述，在現(xiàn)代生活中，人們對(duì)電視媒介提出了更高的要求，包括畫面品質(zhì)、傳輸穩(wěn)定性等。因此，加強(qiáng)對(duì)數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的研究，開發(fā)相應(yīng)的產(chǎn)品，并促進(jìn)該系統(tǒng)在實(shí)際中的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。

參考文獻(xiàn)

[1]張奇文.數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的研究思路[J].西部廣播電視，2013（19）：130.

[2]熊勇，于鴻洋.數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的研究[J].電視技術(shù)，2012（16）：14-15.

[3]齊建文.數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的研究探討[J].中國傳媒科技，2013（10）：120-121.

〔編輯：王霞〕