CAS數(shù)字電視條件接受系統(tǒng)概述

CAS數(shù)字電視條件接受系統(tǒng)概述目錄CAS簡介系統(tǒng)構(gòu)架/實(shí)現(xiàn)同密/多密機(jī)卡分離一、CAS系統(tǒng)簡介定義：條件接受系統(tǒng)是指這樣一種技術(shù)，他容許被授權(quán)的用戶使用某一業(yè)務(wù)，未授權(quán)的用戶不能使用這一業(yè)務(wù)。條件接受系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)該功能的系統(tǒng)。目的：商業(yè)目的（收取費(fèi)用），用戶獲得更好的服務(wù)加擾：通用加擾算法CSA

加密：CW及其授權(quán)信息的安全傳輸（3DES、RSA）CAS系統(tǒng)加擾CSA透明節(jié)目加擾節(jié)目HFCSTBCAS系統(tǒng)SMS系統(tǒng)zhou:付費(fèi)服務(wù)系統(tǒng)管理技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)加解擾技術(shù)加解密技術(shù)數(shù)字電視編解碼技術(shù)數(shù)字復(fù)用技術(shù)機(jī)頂盒技術(shù)智能卡技術(shù)應(yīng)用技術(shù)：用戶管理、節(jié)目管理、收費(fèi)管理CAS技術(shù)模擬系統(tǒng)的節(jié)目加擾破壞和恢復(fù)水平或垂直的同步信號圖象質(zhì)量下降數(shù)字電視加擾方式很多（旋轉(zhuǎn)、重排、與或、異或等）采用加擾序列DVB通用加擾算法保證圖象數(shù)據(jù)的完全恢復(fù)CAS系統(tǒng)中的加擾是實(shí)現(xiàn)數(shù)字電視收費(fèi)的手段是增值服務(wù)的保證是有線電視商業(yè)運(yùn)營的控制系統(tǒng)可有效保護(hù)節(jié)目版權(quán)CAS系統(tǒng)作用ECM節(jié)目傳送CWCW在ECM中加密傳送ECM與數(shù)據(jù)流的同步EMM用戶授權(quán)信息管理信息控制信息IC卡認(rèn)證解密控制CAS系統(tǒng)主要數(shù)據(jù)PSI：PMTCA_DESCRIPTORECM描述系統(tǒng)中有幾個(gè)CAS系統(tǒng)描述每個(gè)CAS系統(tǒng)ECM的PID描述每個(gè)原始流采用哪個(gè)CAS系統(tǒng)SI：CATEMMSDT描述系統(tǒng)中有幾個(gè)CAS系統(tǒng)描述每個(gè)CAS系統(tǒng)EMM的PIDPES：PES_SCRAMBLE_CONTROL_VALES(2BITS)描述節(jié)目是否加密采用哪一個(gè)CW協(xié)議相關(guān)內(nèi)容協(xié)議相關(guān)內(nèi)容GB/T16649-1996智能卡接口規(guī)范GB/T17975.1-2000信息技術(shù)運(yùn)動圖像及其伴音信號的通用編碼第1部分系統(tǒng)GB/T17975.2-2000信息技術(shù)運(yùn)動圖像及其伴音信號的通用編碼第2部分視頻GY/Z174-2001數(shù)字電視廣播業(yè)務(wù)信息規(guī)范GY/Z175-2001數(shù)字電視廣播條件接收系統(tǒng)規(guī)范ISO/IEC11172MPEG-1運(yùn)動圖象及其伴音信號的通用編碼ISO/IEC13818MPEG-2運(yùn)動圖象及其伴音信號的通用編碼

EN300468DVB系統(tǒng)中的業(yè)務(wù)信息（SI）規(guī)范（DVB-SI）ETR211DVB業(yè)務(wù)信息（SI）的使用和執(zhí)行指南（DVB-SI）EN50221條件接收及DVB解碼器應(yīng)用的通用接口規(guī)范（DVB-CI）TS101197-1DVB系統(tǒng)中同時(shí)加密（SimulCrypt）的技術(shù)規(guī)范（DVB-SIM）ETR289通用加擾系統(tǒng)描述（DVB-CS）ISO7816智能卡（SmartCard）規(guī)范基本功能PPC：基于頻道授權(quán)（PayPerChannel）PPV：基于節(jié)目授權(quán)(PayPerView)OSD：通告MAIL：郵件父母控制：級別密碼控制：PPV、父母控制、郵件等地區(qū)控制：錄象控制：版權(quán)機(jī)卡配對：DVB實(shí)現(xiàn)CAS的兩種方法基于密鑰通過密鑰實(shí)現(xiàn)CW的傳輸通過CW進(jìn)行節(jié)目的解擾基于算法基于算法實(shí)現(xiàn)節(jié)目的解擾ECM、EMMCW解擾用戶解復(fù)用基于算法的解擾用戶解復(fù)用國內(nèi)實(shí)現(xiàn)CAS其他方法PES頭PES數(shù)據(jù)（加擾）PES頭PES數(shù)據(jù)PES數(shù)據(jù)AFPES數(shù)據(jù)PES頭PES數(shù)據(jù)PES頭加密PES數(shù)據(jù)PES數(shù)據(jù)AFPES數(shù)據(jù)加密加密DVBCASCW的安全密鑰的安全傳輸協(xié)議CAS算法的安全密鑰的安全同密？多密二、系統(tǒng)構(gòu)架/實(shí)現(xiàn)CAS關(guān)鍵技術(shù)傳輸?shù)募訑_和解擾解擾的控制-授權(quán)附加服務(wù)（OSD、MAIL、ZONE、PARENT）CAS的主要組成部分加擾和解擾系統(tǒng)：流的加擾和解擾尋址系統(tǒng)：IC卡安全系統(tǒng)：加密、解密信息管理系統(tǒng)：用戶、節(jié)目CAS系統(tǒng)的組成前端系統(tǒng)ECMGEMMGEISSCS、SCR、MUX、PSIG、PDG用戶授權(quán)管理（SAS）SMS接口IC卡管理系統(tǒng)密鑰管理發(fā)卡接收系統(tǒng)C復(fù)用及加擾音頻、視頻、數(shù)據(jù)SI發(fā)生器ECM加密系統(tǒng)EMM節(jié)目信息管理用戶管理解復(fù)用解擾解密ECMEMMSTCWCAS的前端基本組成發(fā)卡系統(tǒng)IC卡CASSMS接口監(jiān)管平臺接口新體系的位置：傳輸平臺節(jié)目平臺服務(wù)平臺：CAS、SMS、BOSS監(jiān)管平臺CAS系統(tǒng)加解擾主要組件EISCWGSCSECMGEMMG（P）SIGMUXSCREISEMMGPDGC（P）SIGECMG（P）SIGSCSCWGMUXSCRQAMMUXConfigEMM數(shù)據(jù)私有數(shù)據(jù)ACCW/ACCWCWPSI/SINMSEIS-節(jié)目信息管理Service頻道信息Event節(jié)目信息Config配置信息AC特定信息產(chǎn)生安全的ECM需要的所有信息CW控制字的產(chǎn)生保證CW的隨機(jī)性CW的更新（5~30秒）每個(gè)頻道對應(yīng)一個(gè)CWCWG-控制字發(fā)生器SCS-同密同步控制器從CWG接收CW與ECMG通訊向ECMG提供CW和相關(guān)的CA信息從ECMG得到ECM傳輸ECM到MUX，并重復(fù)ECM實(shí)現(xiàn)ECM與頻道原始流的同步提供CW給加擾器SCRECMG接收CW形成ECM加密ECM不支持ECM的重復(fù)CAS終端-機(jī)頂盒CAS終端-機(jī)頂盒IC卡的認(rèn)證ECM/EMM處理（解密）流的解擾解調(diào)、解復(fù)用、過濾、解碼CAS系統(tǒng)密鑰的傳輸控制字CW3DES加密業(yè)務(wù)密鑰SK用戶公用密鑰PDKECMEMMRSA加密RSA解密3DES解密用戶私有密鑰PK業(yè)務(wù)密鑰SK控制字CWCAS系統(tǒng)密鑰的傳輸更新周期固定可變（數(shù)天）可變（數(shù)小時(shí)）10-20秒SmartrdEEPROM(私鑰)’IA透明MPEGDVB加密MPEG(控制字)’IA控制字ECMEMM私鑰分配密鑰(業(yè)務(wù)密鑰)’EMM業(yè)務(wù)密鑰IA多CAS系統(tǒng)加擾節(jié)目流

加擾節(jié)目流

加擾CAS1解擾CAS2加擾用戶節(jié)目平臺服務(wù)平臺SMS系統(tǒng)解密框架多家CAS獨(dú)立的SMS基于密鑰/算法具有相同的流程多CAS系統(tǒng)不解密框架CASSMS加擾節(jié)目流

加擾節(jié)目流

加擾CAS1用戶節(jié)目平臺服務(wù)平臺SMS系統(tǒng)SMS系統(tǒng)CAS2復(fù)用多CAS系統(tǒng)基于密鑰的CAS節(jié)目平臺節(jié)目+節(jié)目平臺ECM+節(jié)目平臺EMM服務(wù)平臺節(jié)目+服務(wù)平臺ECM+服務(wù)平臺EMM分區(qū)智能卡本地用戶收視節(jié)目平臺節(jié)目的申請信息節(jié)目平臺密鑰服務(wù)平臺密鑰服務(wù)平臺ECM+服務(wù)平臺EMM節(jié)目平臺ECM+節(jié)目平臺EMM節(jié)目平臺CA系統(tǒng)節(jié)目平臺SMS節(jié)目平臺數(shù)字電視前端服務(wù)平臺數(shù)字電視前端服務(wù)平臺CA系統(tǒng)服務(wù)平臺SMS節(jié)目平臺節(jié)目+節(jié)目平臺ECM+節(jié)目平臺EMM多CAS系統(tǒng)基于算法的CAS服務(wù)平臺節(jié)目+服務(wù)平臺ECM+服務(wù)平臺EMM節(jié)目平臺節(jié)目+節(jié)目平臺ECM+節(jié)目平臺EMM分區(qū)智能卡本地用戶收視節(jié)目平臺節(jié)目的申請信息服務(wù)平臺ECM+服務(wù)平臺EMM節(jié)目平臺算法服務(wù)平臺算法節(jié)目平臺EMM節(jié)目平臺節(jié)目的授權(quán)信息節(jié)目平臺節(jié)目+節(jié)目平臺ECM節(jié)目平臺ECM節(jié)目平臺CA系統(tǒng)節(jié)目平臺SMS節(jié)目平臺數(shù)字電視前端服務(wù)平臺數(shù)字電視前端服務(wù)平臺CA系統(tǒng)服務(wù)平臺SMS三、同密系統(tǒng)同密的基礎(chǔ)通用加擾算法（CSA）同一PID、同一CW、CSA通用的基本框架（FRAME）CSA的商業(yè)協(xié)議同密的基礎(chǔ)同一節(jié)目或服務(wù)采用不同的CAS不同的ECM不同的EMM不同的加解密相同的CW同一IRD中集成多加CASCA_SYSTEM_IDPSI/SI同密系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)節(jié)目信息管理私有數(shù)據(jù)發(fā)生器1（PDG）私有數(shù)據(jù)發(fā)生器1（PDG）授權(quán)信息發(fā)生器1（EMMG）授權(quán)信息發(fā)生器1（EMMG）授權(quán)控制信息發(fā)生器1（ECMG）授權(quán)控制信息發(fā)生器1（ECMG）定制SI信息發(fā)生器1（CSIG）定制SI信息發(fā)生器1（CSIG）同密同步控制器控制字生產(chǎn)器服務(wù)信息發(fā)生器（SIG）節(jié)目特殊信息發(fā)生器（SIG）復(fù)用配置復(fù)用器加擾器同密系統(tǒng)構(gòu)成相同的SMS多CASCWG*SIG*PSIG*ECMGEMMGEISECMG1EMMG1EMMG2ECMG2SIGPSIG加擾器SCSCWGACCW+ACCW+ACECM（DT）ECMEMMEMM加擾碼流復(fù)用器SMS四、機(jī)卡分離必要性對于數(shù)字電視接收機(jī)生產(chǎn)企業(yè)：便于機(jī)頂盒和一體機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本；可利用現(xiàn)有的銷售渠道，降低銷售成本；接收機(jī)不受CA對軟硬件的約束，發(fā)展空間大；一卡多能、一口多能，增加功能、降低成本（大卡）。便于生產(chǎn)型企業(yè)的發(fā)展實(shí)現(xiàn)機(jī)頂盒的大規(guī)模生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本利用現(xiàn)有銷售渠道，降低銷售成本IRD不受CAS的約束，便于技術(shù)的發(fā)展功能的分離，便于技術(shù)的發(fā)展一卡多能，增加功能、降低成本必要性對于數(shù)字電視接收機(jī)生產(chǎn)企業(yè)：便于機(jī)頂盒和一體機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本；可利用現(xiàn)有的銷售渠道，降低銷售成本；接收機(jī)不受CA對軟硬件的約束，發(fā)展空間大；一卡多能、一口多能，增加功能、降低成本（大卡）。有利于消費(fèi)者消費(fèi)者有更大的選擇范圍降低消費(fèi)成本（競爭）產(chǎn)品的多樣性服務(wù)選擇范圍擴(kuò)大（通過更換卡，實(shí)現(xiàn)功能，甚至服務(wù)商的更換）必要性對于數(shù)字電視接收機(jī)生產(chǎn)企業(yè)：便于機(jī)頂盒和一體機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本；可利用現(xiàn)有的銷售渠道，降低銷售成本；接收機(jī)不受CA對軟硬件的約束，發(fā)展空間大；一卡多能、一口多能，增加功能、降低成本（大卡）。有利于CAS廠商擴(kuò)大IC卡的銷售量、降低卡的成本降低移植成本給CA技術(shù)提供獨(dú)立的發(fā)展空間領(lǐng)先的CA技術(shù)，可以獲得更多的市場份額必要性對于數(shù)字電視接收機(jī)生產(chǎn)企業(yè)：便于機(jī)頂盒和一體機(jī)的大規(guī)模生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本；可利用現(xiàn)有的銷售渠道，降低銷售成本；接收機(jī)不受CA對軟硬件的約束，發(fā)展空間大；一卡多能、一口多能，增加功能、降低成本（大卡）。有利于運(yùn)營商提高銷售、發(fā)展用戶簡化用戶設(shè)備的管理盒負(fù)擔(dān)提供更多的增值服務(wù)大卡方案主要實(shí)現(xiàn)音頻CWECMEMM用戶操作和顯示解調(diào)高頻頭RF解復(fù)用解擾芯片MPEG2解碼視頻分析EMM智能卡分析ECMCA主程序用戶界面加擾TS流單路節(jié)目加擾TS正常TS流智能卡命令機(jī)頂盒其它模塊CA模塊智能卡方案軟多密方案機(jī)卡分離-小卡技術(shù)1.SmartCard方案的優(yōu)點(diǎn)生產(chǎn)成本低（可低于15元）；主要是標(biāo)準(zhǔn)和軟件工作量－研發(fā)成本低；2.SmartCard方案的缺點(diǎn)要求CA廠商公開部分技術(shù)方案、統(tǒng)一部分算法和接口標(biāo)準(zhǔn)－協(xié)調(diào)難度大、周期長；降低了CA的技術(shù)門檻和安全性；一定程度上限制了CA技術(shù)的發(fā)展和功能擴(kuò)展；接收機(jī)軟硬件技術(shù)方案的選擇要考慮CA的要求；卡的功能單一。機(jī)卡分離-大卡技術(shù)1.大卡方案的優(yōu)點(diǎn)CA與接收機(jī)的分離較徹底，接收機(jī)部分CA工作量少－僅涉及部分軟件工作；CA技術(shù)可相對獨(dú)立發(fā)展，發(fā)展空間大；接收機(jī)可以相對獨(dú)立自由發(fā)展；接收機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)成本低，可以更大提升生產(chǎn)規(guī)模；總體成本有望與小卡方案相當(dāng)。2.大卡方案的缺點(diǎn)研發(fā)周期長（9～12個(gè)月）；研發(fā)成本較高，需要流片；卡的成本高于小卡（約人民幣100元）。機(jī)卡分離-機(jī)頂盒機(jī)頂盒主要工作：UTI物理接口TS/USB協(xié)議處理控制信息處理TS數(shù)據(jù)流輸入輸出處理TS解碼及AUDIO、VIDEOS輸