CN103503464B - 识别付费电视解码器系统中的安全模块的来源的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明根据如下步骤提出用于识别付费电视系统中的安全模决的来源的方案：‑通过付费电视解码器系统接收业务，该业务包括至少第一流、第二流和控制字流，所述第一流通过第一控制字(CW1)加密，并且所述第二流通过第二控制字(CW2)加密，‑从控制字流提取授权消息，该授权消息包括至少一个主控制字(CW)和访问条件，该主控制字(CW)使得能够取回第一和第二控制字，‑发送控制字流到安全模块，‑从控制字流提取授权消息，并检查访问条件，‑如果满足访问条件，则根据授权捎息中的主控制字确定第一和第二控制字，‑确定安全模块的内部参数，该内部参数对于每个安全模块是独有的，‑基于内部参数的一部分，从与第一或第二流对应的第一或第二控制字中选择当前控制字，‑发送当前控制字到付费电视解码器，‑根据第一或第二控制字的选择，从第一或第二流中选择当前流，‑用当前控制字解密当前流。

Description

识别付费电视解码器系统中的安全模块的来源的方法
技术领域
本发明涉及条件访问系统领域，尤其涉及用于揭露在加密密钥的未授权的再分哂己的实践中使用的装置的身份的方法。
背景技术
本发明的特别感兴趣的范围之一是付费电视领域，其中运营商提供的广播所有权的音频/视频内容是向多个订购消费者收费。为了解决付费电视内容的处理，采用条件访问系统，通常通过付费给这些业务的运营商或供应商，以确保只有订购某些业务的消费者实际上可以接收提供给这些业务的内容。根据这些条件访问系统，运营商在控制字下对内容进：行加密，通过安全消息将控制字提供给订购消费者，安全消息随着内容在数字流中进行广播，或者可以通过一些其他方式进行分发。为每一个订购消费者提供一个合适的接收器，该接收器包括允许从安全消息中提取控制字的安全模块和用于解密所广播的加密音频/视频内容的解扰单元。
加密音频/视频内容具有价值，因而条件访问系统成为恶意的第三方攻击的目标，该恶意第三方企图不经订购运营商的业务且不拥有必要的授权的接收没备而取得对音频/视频内容的访问。在实践中通常认为控制字共享，由此恶意第三方使用有效的安全模块将随着加密内容一起广播的控制字提取出来，并且随意地再分发给其他恶意第三方，从而这尤其严重地威胁到提供付费电视业务的运营商，因为剥夺了付费电视业务运营商本该从中受益的收入。
因此，付费电视运营商对于能够追踪用于控制字共享行为中的接收器单元很感兴趣，因为这就允许运营商采取行动来阻止那些涉及的行为。公开号为2002/0，133，701A的美国专利申请描述了一种用于跟踪广播加密系统中的叛徒接收器的方法。该方法包括使用错误密钥以编码代表系统中的接收器的多个子集。所述子集源于使用子集覆盖系统的树，并且叛徒接收器与一个或多个破解的密钥相联系，其中该密钥是通过潜在地拷贝的盗版接收器获取的。通过盗版接收器的拷贝，确定叛徒接收器的身份。然而该系统具有不得不将相同内容的多个编码进行广播的绒点，从而对广播带宽效率具有负面影响。
发明内容
本发明根据如下的方法提出用于识别付费电视系统中的安全模块的来源的方案：
用于识别付费电视解码器系统中的安全模块的来源的方法包括步骤：
-通过付费电视解码器系统接收业务，该业务包括至少第一流、第二流和控制字流，所述第一流通过第一控制字(CW1)加密，并且所述第二流通过第二控制字(CW2)加密，
-从控制字流提取授权消息，该授权消息包括至少一个主控制字(CW)和访问条件，该主控制字(CW)侦得能够取回第一和第二控制宇，
-发送控制字流到安全模块，
-从控制字流提取授权消息，并检查访问条件，
-如果满足访问条件，则相据授权消息中的主控制字中，确定第一和第二控制字，
-确定安全模块的内部参数，所述内部参数对于每个安全模决是独有的，
-基于内部参数的一部分，从与第一或第二流对应的第一或第二控制字中选择当前控制字，
-发送当前控制字到付费电视解码器，
-根据第一或第二控制字的选择，从第一或第二流中选择当前流，
-用当前控制字解密当前流。
附图说明
借助于附图将更好地理解本发明：
图1示出了本发明的装置，即付费电视解码器系统，
图2示出了获得的流。
具体实施方式
本发明提出复制一业务的基本流中的至少一个，并且通过特定控制字加密该补充流。一业务包括几个基本流，用于组合在一起以形成一业务，例如视频流、音频流和数据流(用于承载控制消息ECM)。
这些基本流在PMT(节目映射表)中描述。节目映射表(PMTs)包括关于业务的信息。对于每个业务都有一个PMT。这些PMTs提供关于出现在传输流中的每个业务的信息(包括program_number)，并且列出包括描述的MPEG-2节目的基本流。也存在用于描述整个MPEG-2节目的可选描述符的位置以及用于每个基本流的可选描述符。每个基本流用一个stream_type值标记。
本发明将作为一个示例描述音频流的复制。然而，在带宽不成问题的情况下，相同的方法能用于视频流。
正如本领域技术人员所公知的，安全模块基本上能够基于四种形式实现。这些形式的其中之一是微处理器卡、智能卡、或者更常见的电子模块(采取形式为钥匙、徽章......)。这样的模块通常是可拆卸的，并且可连接到解码器。采用电接触的形式是最广泛使用的，但是无触点地连接是不排除的，例如ISO14443类型。
第二已知形式是集成电路盒形式，通常确定地、不可拆卸地置于解码器中。一个替换方案由安装在基座或连接器上的电路组成，其中该连接器例如是SIM模块连接器。
在第三种形式中，安全模块集成在集成电路盒中，其中集成电路盒也具有其他功能，例如在解码器的解扰模块中，或者在解码器的微处理器中。
在第四实施例中，该安全模块不以硬件实现，而仅以软件形式实现其功能。在给出的四种情况下，虽然安全性等级不同，但是其功能是相同的，我们可以讨论安全模块，而不管其功能实现的方式或者该模块可以采用的方式。
复制音频流，然后通过不同的密钥或者控制字加密每个音频流。
两个加密的流(音频1，音频2)都与其它流组合以形成业务。在PMT中标识各种流，并且将用于第一和第二音频流的密钥包括在数据流中。
将也称为控制字的密钥嵌入到授权控制消息中，授权控制消息中也包括对该加密内容的访问的权限要求。通常，消息包括当前控制字和下一个控制字，例如应用于当密钥改变之后的未来数据的控制字。
根据第一实施例，消息包括四个控制字，两个随着流(当前的和下一个)。根据另一个实施例，为安全模块提供两个消息，每个消息仅专用于一个流。
由于业务包括多个流，并且仅有一个被复制，那么本发明的方法优选是基于使用三个控制字。一个(CW1)用于第一流，一个(CW2)用于复制的第一流，并且一个(CW3)用于其它流。只要考虑解码器，安全模块将仅同时提供两个控制字，例如CW1和CW3，或者CW2和CW3。
该安全模块处理接收的消息，例如与属于广播系统的传输密钥相同地解密，以及提取访问条件以及控制字。
安全模块核实符合访问条件，例如安全模块的存储器包括访问条件涉及的权限。这些权限加载到安全模块，优选地通过消息加载到安全模块，其中该消息唯一寻址到所述安全模块并且通过该安全模块的个人密钥进行加密。
由运营商(OP)管理的安全模块(SM)的集合中的每个安全模块(SM)可通过特别针对该安全模块(SM)的一个内部设定(UA)唯一地识别。每个安全模块(SM)被指示以根据其唯一的内部设定(UA)选择控制字中的一个。内部设定(UA)可以是例如代表安全模块的唯一地址的寄存器的值。优选地，安全模块(SM)例如被指示根据其唯一地址的第n比特的值选择控制字。
为了便于理解，将用于第一流的控制字命名为第一控制字CW1，将用于复制的流(第二流)的控制字命名为第二控制字CW2，并且将用于其它一个流(或多个流)的控制字命名为第三控制字CW3。
结果，基于内部参数，安全模块选择第二控制字的第一个，并且将其返回到解码器。不必从ECM中提取用于流解密的控制字。该安全模块能够从ECM提取一个主控制字，并且利用第三控制字的加密函数产生第一和第二字。该功能最好通过所有安全模块都知道的参数来开始。当然，控制字的任何一个能够用作初始控制字来产生其它控制字。
重要的是，解码器选择相应于控制字的正确的流。可以通过不同的方式来完成，例如通过安全模块或者通过解码器本身的指示。
以相同的方式，安全模块发送指示到解码器DEC，安全模块通知将处理流的解码器。需要注意的是解码器将基本流的滤波器F1设置到两个流。选择第一或第二流中的仅仅一个通过解扰器DSC。从安全模块接收的信息将用于从流中选择适当的流，优选的是当控制字改变的时候。解码器存储临时的流选择，并且分析当前流。当检测到控制字改变时，应用新的流选择，从而解扰器接收与之前接收的控制字匹配的正确的流。
在解码器能够确定自己将处理哪个流的情况下，解码器知道用于选择的内部参数，并且应用该选择。解码器知道安全模块的唯一地址UA。
在本发明的特定实施例中，使用初始化扫描寄存器(CNTR)指向安全模块的唯一地址的特定比特。当初始化时，扫描寄存器指到唯一地址的第一比特，并且所述比特的状态用于从两个控制字中选择一个控制字。当进行了选择，扫描寄存器增量，并且唯一地址的下一比特用于从第一或第二控制字选择其一。该过程持续到唯一地址的所有比特都被使用，于是扫描寄存器重新初始化。来自安全消息的控制字可以在它们到达或者它们可以存储在控制字表(CWT)中时被处理，并且基于命令或者根据基于时间的方式被处理。
图2示出了根据内部参数UA的相应比特的状态而选择第一(ST1)或者第二流(ST2)后的流的结果。
根据本发明的另一实施例，不是如上描述的命令驱动的处理，而是使用一个更自动的方法。在这个实施例中，安全消息(ECM)或者管理消息(EMM)进一步包括例如关系一天的时间到时间的信息。该信息可用于进一步指示控制字的选择应该什么时候进行。然后可能发送命令到安全模块组以确定是否该组的成员被欺骗性地使用。在好的情况下，该组的大小能够减小，直至定位合适的安全模块。
开启或关闭该双控制字的方法的好处是选择当复制流出现时的时间。没必要在所有时间都复制流，该方法可以开始一个短的时期，从而减小对带宽的影响。
此外，应用在时间相关信息的哈希函数产生一个值，该值可用于指向在从控制字对选择一个控制字中使用的唯一地址的特定比特。例如，对于32比特唯一地址，时间相关信息的哈希结果的32模将指到唯一地址的32比特的其中之一。
根据本发明的另一方面，复制流并非第一流的拷贝。第二流包括一些改变，例如以改变不能被终端用户可视地检测的方式的水印。因此，解扰器的结果输出可选地包括第一和第二流，从第一流到第二流的改变是通过解扰器的内部参数来指示的。

Claims (11)

1.一种用于识别付费电视解码器系统中的安全模块的来源的方法，该方法包括步骤：
-通过付费电视解码器系统接收业务，该业务包括至少第一流、第二流和控制字流，第二流是第一流的复制，所述第一流通过第一控制字加密，并且所述第二流通过第二控制字加密，
-从控制字流提取授权消息，该授权消息包括至少一个主控制字和访问条件，该主控制字使得能够取回第一控制字和第二控制字，
-发送控制字流到安全模块，
-从控制字流提取授权消息，并检查访问条件，
-如果满足访问条件，则根据授权消息中的主控制字确定第一控制字和第二控制字，
-确定安全模块的内部参数，该内部参数对于每个安全模块是独有的，
-基于内部参数的一部分，从与第一流或第二流对应的第一控制字或第二控制字中选择当前控制字，
-发送当前控制字到付费电视解码器，
-根据对第一控制字或第二控制字的选择，从第一流或第二流中选择当前流，
-用当前控制字解密当前流，
其特征在于，所述内部参数是安全模块的唯一地址并且具有多个比特，所述方法包括以下步骤：
a.初始化指向唯一地址的第一比特的扫描寄存器，
b.利用扫描寄存器指向唯一地址的比特；
c.利用所述比特的状态选择当前控制字；
d.每当执行从第一控制字或第二控制字中选择当前控制字时，使扫描寄存器增量以指向唯一地址的下一比特；
e.重复步骤b至d，直到唯一地址的所有比特都已经被使用为止，并且重新初始化扫描寄存器。
2.如权利要求1所述的方法，其中授权消息包括第一控制字和第二控制字。
3.如权利要求1所述的方法，其中第一控制字和第二控制字是通过使用加密函数从主控制字中计算而来。
4.如权利要求3所述的方法，其中加密函数是通过所有安全模块的共同的一个参数初始化的。
5.如权利要求1至4的任一权利要求所述的方法，其中通过付费电视解码器的当前流的选择是通过从安全模块接收的指令触发的。
6.如权利要求1至4的任一权利要求所述的方法，其中通过付费电视解码器的当前流的选择是通过付费电视解码器的内部参数的相同部分的选择而触发的。
7.如权利要求1至4的任一权利要求所述的方法，其中第一流和第二流是承载相同的音频或者视频信息的流。
8.如权利要求1至4的任一权利要求所述的方法，其中至少第一流包括允许将该第一流与第二流相区别的标记。
9.如权利要求8所述的方法，其中第一流是音频流，并且该标记是未被察觉的音频标记。
10.如权利要求8所述的方法，其中第一流是视频流，并且该标记是未被察觉的视频标记。
11.一种付费电视解码器系统，包括用于识别付费电视解码器系统中的安全模块的来源的安全模块，所述付费电视解码器系统被配置为：
-接收业务，该业务包括至少第一流、第二流和控制字流，第二流是第一流的复制，所述第一流通过第一控制字加密，并且所述第二流通过第二控制字加密，
-从控制字流提取授权消息，该授权消息包括至少一个主控制字和访问条件，该主控制字使得能够取回第一控制字和第二控制字，
-发送控制字流到安全模块，
-根据对第一控制字和第二控制字的选择从第一流或第二流中选择当前流，
-用当前控制字解密当前流，
所述安全模块被配置为：
-确定安全模块的内部参数，该内部参数对于每个安全模块是独有的，
-从控制字流提取授权消息，并检查访问条件，
-如果满足访问条件，则根据授权消息中的主控制字确定第一控制字和第二控制字，
-基于内部参数的一部分，从与第一流或第二流对应的第一控制字或第二控制字中选择当前控制字，
-发送当前控制字到付费电视解码器，
其特征在于，所述内部参数是安全模块的唯一地址并且具有多个比特，所述安全模块被进一步配置为：
a.初始化扫描寄存器，从而指向唯一地址的第一比特，
b.利用扫描寄存器指向唯一地址的比特；
c.利用所述比特的状态选择当前控制字；
d.每当执行从第一控制字或第二控制字中选择当前控制字时，使扫描寄存器增量以指向唯一地址的下一比特；
e.重复步骤b至d，直到唯一地址的所有比特都已经被使用为止，并且重新初始化扫描寄存器。
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