CN101145932A - 一种移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现方法，包括步骤有：多媒体广播平台向业务管理平台发送一节目流的节目流标识及控制字；业务管理平台根据节目流标识，获取对应广播接入密钥及其广播接入密钥标识；业务管理平台使用广播接入密钥加密控制字；业务管理平台将加密的控制字及广播接入密钥标识发给多媒体广播平台；多媒体广播平台将加密的控制字、广播接入密钥标识及用控制字加密的节目流发给移动终端；移动终端根据广播接入密钥标识，获取广播接入密钥对加密后的控制字进行解密，再用解密的控制字对加密节目流进行解密。本发明还提供实现上述方法的系统。本发明可使节目流密钥具有更高的安全性，并且提高移动终端的解密处理效率。

Description

一种移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现方法及系统

技术领域

本发明涉及多媒体广播业务领域，尤其涉及一种移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现方法及系统。

背景技术

随着移动多媒体广播(俗称手机电视)技术的兴起，各种移动多媒体广播技术层出不穷，从传输技术上讲主要有三种：采用多媒体广播网络传输技术，采用移动网络传输技术，采用卫星传输技术。这三种传输技术相比，各有千秋。这里仅简单比较多媒体广播网络传输技术和移动网络传输技术。采用多媒体广播网络传输，数据带宽有保证，传输质量较高，但交互性较差，而多媒体广播网络在中国由广电系统建设和运营的。采用移动网络传输能保证较好的交互性，而且移动网络运营商对此类业务的运营管理有丰富的经验。目前，移动多媒体广播业界已有部分共识：移动网络与多媒体广播网络融合实现的移动多媒体广播业务将是后续的发展趋势，移动网络提供业务管理平台，进行用户、业务管理等，而多媒体广播网络提供多媒体广播平台，对多媒体内容复用后进行广播发送。

3GPP2(Third Generation Partnership Project2，第三代合作伙伴计划第二组)组织对基于CDMA(Code Division Muitiple Access，码分多址)体系的移动网络开展移动多媒体广播业务进行了具体规范。相应得规范为BCMCS(Broadcast and Multicast Service，广播组播业务)，规范中包含有明确的安全架构体系。在CDMA网络与多媒体广播网络融合时，有较多的地方需要考虑，特别是节目流密钥如何实现上，需要充分考虑。专利申请号为CN200610165413.0的中国专利申请公开了一种手机电视业务内容保护方法，该方法认为采用SK(Service Key，业务密钥)对多媒体广播网络产生的CW(Control Word，控制字)进行加密更可行，原因是：如果将CW作为节目流密钥，由于无法从节目流对应的BAK(Broadcast Access Key，广播接入密钥)和CW推算出SK RAND，所以不能将CW作为节目流密钥。但该专利申请所揭露的技术方案存在如下问题：

1、该专利申请的技术方案看上去像是遵循3GPP2规范，但实际上却不是。因为3GPP2规定SK是用于加密节目流的，而不是CW，从目前中国广电技术看，CW只是加密节目流的密钥。

2、采用SK加密CW方式，存在安全隐患，由于SK是存在于移动终端的不安全区域ME(Mobile Equipment，移动设备)中，其容易被恶意获取，一旦SK被获取，CW很可能被破解，节目流也会随之被破解。

3、采用SK加密CW方式，不利于提高移动终端的处理效率，使得移动终端在解密上消耗过多资源。

综上可知，现有移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现技术，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现方法及系统，可使得节目流密钥具有更高的安全性，并且提高移动终端的解密处理效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现方法，应用于包括多媒体广播平台、业务管理平台以及移动终端的系统，所述方法包括步骤如下：

A、多媒体广播平台向业务管理平台发送一节目流的节目流标识以及控制字；

B、业务管理平台根据所接收的节目流标识，获取对应的广播接入密钥及其广播接入密钥标识；

C、业务管理平台使用该广播接入密钥对该控制字进行加密；

D、业务管理平台将加密后的控制字以及该广播接入密钥标识发送给多媒体广播平台；

E、多媒体广播平台将加密后的控制字、广播接入密钥标识以及用该控制字加密的节目流发送给移动终端；

F、移动终端根据所接收的广播接入密钥标识，获取对应的广播接入密钥对该加密后的控制字进行解密，再用该解密后的控制字对被加密的节目流进行解密。

根据本发明的实现方法，所述业务管理平台中保存有节目流标识及其对应的广播接入密钥和广播接入密钥标识；所述步骤B中业务管理平台根据所接收的节目流标识，从本业务管理平台中获取对应的广播接入密钥及广播接入密钥标识；和/或

所述移动终端的用户识别模块中保存有广播接入密钥标识及其对应的广播接入密钥；所述步骤F中移动终端根据所接收的广播接入密钥标识，从本移动终端的用户识别模块中获取对应的广播接入密钥对加密后的控制字进行解密。

根据本发明的实现方法，所述步骤D中进一步包括：业务管理平台将加密后的控制字和广播接入密钥标识封装成一授权控制信息，再将该授权控制信息发送给多媒体广播平台。

根据本发明的实现方法，所述步骤A中多媒体广播平台向业务管理平台发送一节目流的控制字以及接收条件信息，该接收条件信息中至少包括节目流标识；

所述步骤D中业务管理平台将该加密后的控制字、广播接入密钥标识以及接收条件信息封装成一授权控制信息，再将该授权控制信息发送给多媒体广播平台。

根据本发明的实现方法，所述步骤D中的授权控制信息中还包括有控制字相关解密信息，该控制字相关解密信息包括控制字加密算法标识。

根据本发明的实现方法，所述步骤E中多媒体广播平台将该授权控制信息、用该控制字加密的节目流以及广播相关参数通过广播方式发送给移动终端。

根据本发明的实现方法，所述步骤A中多媒体广播平台根据至少一触发条件，向业务管理平台发送一节目流的节目流标识以及控制字。

根据本发明的实现方法，所述步骤A中多媒体广播平台根据控制字定时更新为触发条件，向业务管理平台发送一节目流的节目流标识以及控制字。

根据本发明的实现方法，所述移动多媒体广播业务由CDMA网络与多媒体广播网络融合实现；且该CDMA网络中包括有业务管理平台，该多媒体广播网络中包括有多媒体广播平台。

本发明还提供一种移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现系统，包括：

多媒体广播平台，用于向业务管理平台发送一节目流的节目流标识以及控制字，并将加密后的控制字、广播接入密钥标识以及用该控制字加密的节目流发送给移动终端；

业务管理平台，用于根据该多媒体广播平台发来的节目流标识，获取对应的广播接入密钥及其广播接入密钥标识，使用该广播接入密钥对该控制字进行加密，并将加密后的控制字以及该广播接入密钥标识发送给多媒体广播平台；

移动终端，用于根据该多媒体广播平台发来的广播接入密钥标识，获取对应的广播接入密钥对该加密后的控制字进行解密，再用该解密后的控制字对被加密的节目流进行解密。

本发明采用控制字作为节目流密钥，并且业务管理平台利用对应的广播接入密钥对控制字加密后返回给多媒体广播平台，该多媒体广播平台在将加密后的控制字以及节目流发送给移动终端；最后由移动终端利用对应的广播接入密钥对该控制字进行解密，再利用解密后的控制字对节目流进行解密。由于本发明省略了用业务密钥来加密控制字的环节，使得节目流密钥的实现具有更高的安全性，优选的是移动终端的广播接入密钥保存在属于安全区域的用户识别模块中，这样就很难轻易破解广播接入密钥，进而无从破解控制字和节目流。另外，由于移动终端只需直接解密控制字即可，减少了先计算获得业务密钥，再来解密控制字的过程，提高了移动终端的解密处理效率，使得移动终端在解密过程中所消耗的资源减少到最小。

附图说明

图1是本发明移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现系统结构示意图；

图2是本发明移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现方法流程图；

图3是本发明优选的节目流密钥的实现方法流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明的基本思想是：采用控制字作为节目流密钥，并且业务管理平台利用对应的广播接入密钥对控制字加密后返回给多媒体广播平台，该多媒体广播平台在将加密后的控制字以及节目流发送给移动终端；最后由移动终端利用对应的广播接入密钥对该控制字进行解密，再利用解密后的控制字对节目流进行解密。

图1示出了本发明移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现系统结构，所述移动多媒体广播业务优选由CDMA网络与多媒体广播网络融合实现，本发明系统用于节目流密钥传输管理，主要包括有多媒体广播平台101、业务管理平台102、移动终端103，其中：

多媒体广播平台101，一般由多媒体广播网络的运营商提供，即其处于多媒体广播网络中，用于向业务管理平台102发送一节目流的节目流标识以及CW(控制字)；并将加密后的CW、BAK_ID(广播接入密钥标识)以及用该CW加密的节目流发送给移动终端103。所谓的CW用于加密(加扰)节目流，CW通常5～10秒变化一次，并且保证充分的随机性。

业务管理平台102、一般由移动网络的运营商提供，即其位于CDMA网络等移动网络中，用于根据该多媒体广播平台101发来的节目流标识，获取对应的BAK(广播接入密钥)及其BAK_ID，使用该BAK对该CW进行加密，并将加密后的CW以及该BAK_ID发送给多媒体广播平台101。所述的BAK用于提供在预定时间内对一组BCMCS节目的至少一组播IP流的访问。每组BCMCS节目具有不同的BAK值，且一般每个BAK都具有BAK Expire(广播接入密钥有效期)和BAK_ID。

移动终端103，采用符合3GPP2规范的安全架构，并支持相应的加解密算法，以支持移动多媒体广播业务接收。具体而言移动终端103可以是手机、车载接收机、笔记本电脑、PDA(Personal Digital Assistant，个人数字助理)等。本发明中，移动终端103用于根据该多媒体广播平台101发来的BAK_ID，获取对应的BAK对该加密后的CW进行解密，再用该解密后的CW对被加密的节目流进行解密。

本发明省略了用业务密钥来加密控制字的环节，使得节目流密钥的实现具有更高的安全性。另外，由于移动终端只需直接解密控制字即可，减少了先计算获得业务密钥，再来解密控制字的过程，提高了移动终端的解密处理效率。

图2示出了本发明移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现方法流程，其通过图1所示的系统来实现，该方法具体包括如下步骤：

步骤S201，多媒体广播平台101向业务管理平台102发送一节目流的节目流标识以及CW(控制字)。优选的是，多媒体广播平台101向业务管理平台102发送一节目流的CW以及AC(Conditional Access，接收条件)信息，该AC信息中至少包括节目流标识。

步骤S202，业务管理平台102根据所接收的节目流标识，获取对应的BAK(广播接入密钥)及其BAK_ID(广播接入密钥标识)。当多媒体广播平台101所提供的节目发布后，所述业务管理平台102中会保存有节目流标识及其对应的BAK和BAK_ID；本步骤中业务管理平台102根据所接收的节目流标识，从本平台中获取与该节目流标识对应的BAK和BAK_ID。

步骤S203，业务管理平台102使用该BAK对该CW进行加密；

步骤S204，业务管理平台102将加密后的CW以及该BAK_ID发送给多媒体广播平台101。优选的是，业务管理平台102将加密后的CW和BAK_ID封装成一ECM(Entitle Control Message，授权控制信息)信息，再将该ECM信息发送给多媒体广播平台101。其中，该ECM信息中还可包括节目来源、时间、内容分类和节目价格等信息。

步骤S205，多媒体广播平台101将加密后的CW、BAK_ID以及用该CW加密的节目流发送给移动终端103。其中，所述节目流的内容可以是电视节目，当然也可以是音频、图文、IP数据等多媒体数据内容。

步骤S206，移动终端103根据所接收的BAK_ID，获取对应的BAK对该加密后的CW进行解密，再用该解密后的CW对被加密的节目流进行解密。当多媒体广播平台101所提供的节目发布后，移动终端103的UIM(UserIdentity Model，用户识别模块)中保存有BAK_ID及其对应的BAK。本步骤中，移动终端103根据所接收的BAK_ID，从本终端的UIM中获取对应的BAK，并用该BAK对加密后的CW进行解密。由于UIM属于安全区域，这样就很难轻易破解BAK，进而无从破解CW和节目流，使得移动多媒体广播业务的节目流密钥具有更高的安全性。

另外，上述方法中的移动多媒体广播业务优选由CDMA网络与多媒体广播网络融合实现。

图3示出了本发明移动多媒体广播业务中节目流密钥的优选实现方法流程，其通过图1所示的系统来实现，该方法具体包括如下步骤：

步骤S301，多媒体广播平台101向业务管理平台102发送一节目流的CW和AC(接收条件)信息，该AC信息中至少包括节目流标识。具体而言，在设定的广播节目开始前，多媒体广播平台101根据至少一触发条件，向业务管理平台102发送一节目流的节目流标识以及CW，该触发条件优选为CW定时更新，即多媒体广播平台101根据CW定时更新为触发条件，向业务管理平台102发送一节目流的节目流标识以及CW，该节目流标识存于AC信息中。

步骤S302，业务管理平台102根据接收的节目流标识，获取对应的BAK以及BAK_ID。业务管理平台102中保存有节目流标识及其对应的BAK以及BAK_ID，业务管理平台102根据所接收的节目流标识，从本平台中获取对应的BAK以及BAK_ID。

步骤S303，业务管理平台102使用该BAK对CW进行加密。CW加密算法可采用AES(Advanced Encryption Standard，高级加密标准)算法等。

步骤S304，业务管理平台102将加密后的CW、BAK_ID及AC信息封装成ECM信息发送给多媒体广播平台101。具体而言，业务管理平台102将加密后的CW、BAK_ID和/或AC信息封装成一ECM信息，再将该ECM信息发送给多媒体广播平台101。其中，该ECM信息还可携带有CW相关解密信息，该CW相关解密信息包括但不限于CW加密算法标识，随机参数等。

步骤S305，多媒体广播平台101将ECM信息、用该CW加密的节目流及广播相关参数通过广播方式发送给移动终端103，该广播相关参数包括包括编排信息、节目信息等，例如PMT(Program Map Tables，节目对应表)。

步骤S306，移动终端103从本终端的UIM中获取对应BAK，对加密后的CW进行解密，再用解密后的CW对被加密的节目流进行解密。具体而言，移动终端103的UIM中保存有BAK_ID及其对应的BAK，本步骤中移动终端103根据所接收的BAK_ID，从本终端的UIM中获取对应的BAK对加密后的CW进行解密，实现移动终端103接收到加密的节目流后解码播放的过程。

综上可知，本发明采用控制字作为节目流密钥，并且业务管理平台利用对应的广播接入密钥对控制字加密后返回给多媒体广播平台，该多媒体广播平台在将加密后的控制字以及节目流发送给移动终端；最后由移动终端利用对应的广播接入密钥对该控制字进行解密，再利用解密后的控制字对节目流进行解密。由于本发明省略了用业务密钥来加密控制字的环节，使得节目流密钥的实现具有更高的安全性，优选的是移动终端的广播接入密钥保存在属于安全区域的用户识别模块中，这样就很难轻易破解广播接入密钥，进而无从破解控制字和节目流。另外，由于移动终端只需直接解密控制字即可，减少了先计算获得业务密钥，再来解密控制字的过程，提高了移动终端的解密处理效率，使得移动终端在解密过程中所消耗的资源减少到最小。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种移动多媒体广播业务中节目流密钥的实现方法，应用于包括多媒体广播平台、业务管理平台以及移动终端的系统，其特征在于，所述方法包括步骤如下：

A、多媒体广播平台向业务管理平台发送一节目流的节目流标识以及控制字；

B、业务管理平台根据所接收的节目流标识，获取对应的广播接入密钥及其广播接入密钥标识；

C、业务管理平台使用该广播接入密钥对该控制字进行加密；

D、业务管理平台将加密后的控制字以及该广播接入密钥标识发送给多媒体广播平台；

E、多媒体广播平台将加密后的控制字、广播接入密钥标识以及用该控制字加密的节目流发送给移动终端；

F、移动终端根据所接收的广播接入密钥标识，获取对应的广播接入密钥对该加密后的控制字进行解密，再用该解密后的控制字对被加密的节目流进行解密。

2.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述业务管理平台中保存有节目流标识及其对应的广播接入密钥和广播接入密钥标识；所述步骤B中业务管理平台根据所接收的节目流标识，从本业务管理平台中获取对应的广播接入密钥及广播接入密钥标识；和/或

所述移动终端的用户识别模块中保存有广播接入密钥标识及其对应的广播接入密钥；所述步骤F中移动终端根据所接收的广播接入密钥标识，从本移动终端的用户识别模块中获取对应的广播接入密钥对加密后的控制字进行解密。

3.根据权利要求2所述的实现方法，其特征在于，所述步骤D中进一步包括：业务管理平台将加密后的控制字和广播接入密钥标识封装成一授权控制信息，再将该授权控制信息发送给多媒体广播平台。

4.根据权利要求3所述的实现方法，其特征在于，所述步骤A中多媒体广播平台向业务管理平台发送一节目流的控制字以及接收条件信息，该接收条件信息中至少包括节目流标识；

所述步骤D中业务管理平台将该加密后的控制字、广播接入密钥标识以及接收条件信息封装成一授权控制信息，再将该授权控制信息发送给多媒体广播平台。

5.根据权利要求4所述的实现方法，其特征在于，所述步骤D中的授权控制信息中还包括有控制字相关解密信息，该控制字相关解密信息包括控制字加密算法标识。

6.根据权利要求3所述的实现方法，其特征在于，所述步骤E中多媒体广播平台将该授权控制信息、用该控制字加密的节目流以及广播相关参数通过广播方式发送给移动终端。

7.根据权利要求2所述的实现方法，其特征在于，所述步骤A中多媒体广播平台根据至少一触发条件，向业务管理平台发送一节目流的节目流标识以及控制字。

8.根据权利要求7所述的实现方法，其特征在于，所述步骤A中多媒体广播平台根据控制字定时更新为触发条件，向业务管理平台发送一节目流的节目流标识以及控制字。

9.根据权利要求1所述的实现方法，其特征在于，所述移动多媒体广播业务由CDMA网络与多媒体广播网络融合实现；且该CDMA网络中包括有业务管理平台，该多媒体广播网络中包括有多媒体广播平台。

10.一种实现如权利要求1～9任一项方法的系统，其特征在于，包括：

多媒体广播平台，用于向业务管理平台发送一节目流的节目流标识以及控制字，并将加密后的控制字、广播接入密钥标识以及用该控制字加密的节目流发送给移动终端；

业务管理平台，用于根据该多媒体广播平台发来的节目流标识，获取对应的广播接入密钥及其广播接入密钥标识，使用该广播接入密钥对该控制字进行加密，并将加密后的控制字以及该广播接入密钥标识发送给多媒体广播平台；

移动终端，用于根据该多媒体广播平台发来的广播接入密钥标识，获取对应的广播接入密钥对该加密后的控制字进行解密，再用该解密后的控制字对被加密的节目流进行解密。

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