CN106461788A - 用于保护实时定位信号的技术 - Google Patents

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Abstract

一种付费电视卫星广播包括可用于验证实时全球定位系统(GPS)数据的真实性的验证数据。所述验证数据可包括在授权消息内且被加密用于被授权的接收器安全且选择性的接收。导航系统可计算所接收的实时GPS数据的校验和且将其与验证数据比较用于匹配。可基于所计算的校验和是否匹配经由付费电视卫星广播信号所接收的验证数据，来确定是否使用实时GPS数据。

Description

用于保护实时定位信号的技术
相关申请的交叉引用
本申请基于且受益于2014年4月23日递交的美国专利申请No.14/260,162的申请日。该申请的全部内容通过引用全部并入文中。
技术领域
本专利文献涉及卫星通信领域，且在一个方面，涉及全球定位系统卫星通信。
背景技术
全球定位系统(GPS)技术可被用于位置确定、时钟同步和汽车、飞机或轮船的导航。GPS接收器可从多个GPS卫星接收GPS信号且使用嵌入在GPS信号中的信息确定其位置。多个政府和商业组织已经部署传输用于军事和商业用途的GPS信号的卫星。用于商业用途的携带位置和时间的信号通常通过GPS卫星不加密地发送。
发明内容
公开了用于将反欺骗或验证信息提供给实时卫星定位信号的接收器的技术。使用所述验证信息，所述接收器能够验证从定位卫星接收的信息不是损坏的或毁坏的。
在一个示例性方面，公开一种提供反欺骗定位数据的方法。所述方法包括：在设备处接收源自于多个广播源的定位信号；生成用于各个广播源和对应的定位信号的有效性数据；对所述有效性数据加密，生成加密的有效性数据；以及通过电视分配网络传输授权消息。
在另一示例性方面，公开一种用于保护定位数据的系统。所述系统包括：全球定位系统(GPS)接收器，所述全球定位系统(GPS)接收器从GPS卫星接收实时GPS数据；校验和生成器，对于各个GPS卫星，所述校验和生成器基于预定量的所接收的实时GPS数据生成校验和；封装模块，所述封装模块封装所述校验和以插入到诸如授权管理消息(EMM)的加密消息中；和网络接口，所述网络接口在与条件访问服务器的接口上提供所封装的校验和。
在又一示例性方面中，公开一种操作导航系统的方法。所述方法包括：通过第一网络接口从多个定位信号源接收定位信号；通过与所述第一网络接口不同的第二网络接口接收加密的参考信号；使用条件访问模块对所述加密的参考信号进行解密以生成定位验证信号；使用所述定位验证信号判定所接收的定位信号是否有效；当所述定位信号被判定是有效时，确定包括所述第一网络接口的接收设备的位置；和基于有效的所述定位信号导航所述接收设备。
在附图、说明书和权利要求中更为详细地描述这些和其他方面以及其实现方式。
附图说明
作为举例且非限制地，在附图的各个图中说明文中描述的实施方式，其中相似的附图标记表示类似的元件，其中：
图1为卫星通信网络的示例。
图2为有效性辅助的全球定位系统的示例的框图。
图3为提供用于定位信号的验证数据的示例性方法的流程图表示。
图4为用于保护定位数据的示例性系统的框图表示。
图5为操作导航系统的示例性方法的流程图表示。
具体实施方式
全球定位系统(GPS)技术包含在许多消费者产品和商业产品中，该消费者产品和商业产品例如包括手机、导航接收器、航空导航电子产品、海上导航系统、商品追踪设备等。尽管存在数种不同的技术，但是典型的GPS接收器从多个GPS卫星接收信号且基于所接收到的信号估计其位置和/或时区。
在一些部署中，GPS接收器可包含在导航系统中用于运输设备的自动驾驶操作。例如，使用导航系统，基于编程到导航系统内的行程计划和使用通过GPS接收器所接收到的信号周期性确定其位置，轮船或飞机可能够自身导航，而不用持续的人为控制。
当依赖于GPS信号确定接收设备的位置时，不正确的或错误的定位数据的接收和/或计算可产生不期望的结果。在没有人为监督的情况下，这些错误可长时间段地不被注意到。例如，在一个不期望的场景中，轮船可接收损坏的或伪造的卫星定位数据，且可按照不正确的路线行进。这可导致费用(诸如增加的燃料消耗)或者行程延迟。另一不期望的场景可涉及恶意干扰导航系统所接收的卫星信号，其中假数据被发送给卫星接收器以从远程位置控制轮船或飞机。
数据加密用在卫星电视交付网络中以对诸如付费频道或收视指南信息的高价值内容进行加密。当电视信号被加密用于条件访问时，仅有被授权接收特定的节目频道的接收器能够成功地解密所加密的内容以呈现给用户。已知用于加密卫星信号的条件访问技术对于偶然的违反或有意的违反是稳健的。此外，在一些实施方式中，条件访问算法(例如，所使用的加密方案或密钥管理技术)可自身经由可更新的安全性(诸如可拆卸的智能卡)不时地进行修改。这种可更新能力可对于不断改进的恶意攻击提供附加的抵抗力。
使用在本申请中提供的技术，能够通过经由卫星电视广播信号提供可被用于交叉检查或验证所接收的定位数据的真实性的信息来保护定位信号传输。在一些公开的实施方式中，通过与接收定位信号的通信信道不同的第二独立的通信信道提供关于实时星历表数据和/或其它GPS卫星数据(可能包括加密的军事数据)的验证信息。例如，来自围绕地球的可利用的GPS卫星的实时定位数据的安全散列可通过将这些散列嵌入到数字电视信号中而从数字电视广播卫星提供，由此使得接收器能够验证该定位数据以及确定所接收的定位数据确实来自真正的定位卫星而不是来自非法设备。在一些实施方式中，使用纠错编码对验证数据编码，该纠错编码例如里得-所罗门编码(Reed-Solomon Coding)或低密度奇偶编码(Low Density Parity Coding)，以提供额外的对抗通信误差的稳健性。在一些实施方式中，付费电视卫星的现有的基础设施(其提供与定位卫星几乎相同的围绕地球的覆盖范围)，可被用于反欺骗信息的安全传送。在本申请中描述这些方面和其他方面。
图1描述了示例性通信网络100，其中，定位设备102从定位信号源(诸如GPS卫星)110接收定位数据。设备102可能够使用所接收的信号确定其位置和/或使用在当前时间所确定的位置来执行导航。设备102还可从模块106接收验证信号，诸如用于所接收的定位信号的消息散列，该模块106经由电视分配网络对来自数字电视广播卫星104的实时GPS信号的验证数据或散列进行解密。
如下可生成验证数据且将其提供给数字电视广播卫星104。卫星天线(网络接口)112可从GPS卫星110接收实时GPS数据。实时GPS数据可通过GPS接收器114进行封装、恢复且被转移到条件访问服务器(CAS)116。CAS 116可执行电视分配网络的订阅者的授权/去授权。CAS 116可使用诸如授权管理消息(entitlement management message，EMM)和授权控制消息(entitlement control message，ECM)的加密消息来控制订阅者授权。EMM和ECM两者都与管理和提供用户授权或权利相关联，该用户授权或权利关于是否许可接收器或用户访问节目或服务。CAS 116还可包括在加密的授权消息(例如EMM)中的实时GPS数据的散列，其中通过加密器118执行加密。加密的消息可通过上行链路天线120上行传输至数字电视广播卫星104。
图2为组合的GPS和验证数据接收系统200的示例的框图描述。系统200包括定位子系统202、电视子系统204和验证子系统206。系统200可部署在诸如轮船、飞机、卡车或汽车的运输设备中。定位子系统202通过第一网络接口(例如GPS卫星、数字地面传输等)接收实时GPS信号。电视子系统204通过第二网络接口(例如，从数字电视广播卫星或数字地面电视信号)接收电视节目。所接收的电视信号包括授权消息，该授权消息使用在数字电视网络中使用的条件访问加密方案进行加密来保护电视节目和其他内容。
电视子系统204可通过解密和解析授权消息而从所接收的授权消息中提取与实时GPS数据有关的验证数据。验证数据可被传递至验证子系统206。定位子系统202可将经由第一网络接口所接收的实时定位数据(或其一部分)提供给验证子系统206。验证子系统206可执行交叉检查，即通过定位子系统202所接收的实时定位数据与源自于GPS卫星的定位数据一致，该源自于GPS卫星的定位数据如通过经由电视子系统204所接收的散列值所表示的。
验证子系统206可提供实时定位数据的其验证的结果。该结果可被显示给用户，例如经由操作者的用户界面显示给用户。可替选地或额外地，当实时定位数据与从数字电视网络接收的对应的校验和或散列值之间存在不匹配时，验证子系统206可发出警告。
在一些实施方式中，定位信号源可包括GPS卫星。各个GPS卫星可持续地广播导航消息。典型的信息传输速率可为大约50比特/秒。定位消息可被组织为37,500比特消息，其可划分成25个等尺寸的帧(每个帧1500比特)，这些帧又被划分为每个帧有5个子帧(每个子帧300比特)。因此，各个子帧可花费6秒传输时间。在一些实施方式中，所传输的信号可以是使用例如码分多址访问(CDMA)技术保护的误差。
在一些实施方式中，定位消息可包括如下信息。各个帧的第一子帧可携带周数以及在该周内的时间。第二子帧和第三子帧包含关于卫星的精密轨道的信息(称作星历表信息)。第四子帧和第五子帧可包括粗略轨道和状态信息以及与该消息的纠错有关的数据。
将一些当前的GPS卫星部署作为例子，大约12个GPS卫星的网络可向围绕地球的所有区域提供GPS信号。各个卫星以大约50比特/秒的速率发送其GPS信号，这意味着验证信号应提供散列信息用于每秒大约600比特的信息。在一些实施方式中，该信息速率对于数字卫星广播网络的下行链路容量不会造成显著的带宽开销且来自全部卫星的定位信息可在电视卫星传输的下行链路信号中重复。GPS信号可通过使用例如加密技术进行加密来进行保护，该加密技术用于加密在下行链路中传输的授权消息。使用相同的加密有利地允许包括定位验证信号，而无需在卫星信号的接收器处提供额外的解密功能。在一些实施方式中，提供数据压缩(例如压缩到二分之一)的散列函数可被用于减小定位验证信号所使用的数据带宽。例如，单向散列函数可用于将数据带宽从600比特/秒减小至300比特/秒。在一些实施方式中，不同量的散列/压缩可用于GPS消息字段的不同部分，例如定时信息、卫星身份、粗略位置数据等。
图3为用于提供在电视分配网络中的反欺骗定位数据的示例性方法300的流程图表示。方法300可使用硬件/软件来实施，该硬件/软件受到例如提供反欺骗服务的服务供应商或者受到广播卫星电视网络运营商控制。
在302，设备(例如服务器中的GPS接收器模块)，从多个广播资源接收定位信号。在一些实施方式中，多个广播源可为全球定位系统(GPS)卫星。在一些实施方式中，多个广播源可包括数字地面电视广播发送器。
在304，方法300生成对于各个广播源和相应的定位信号的有效性数据。有效性数据可包括验证各个广播源的身份(例如，唯一全球标识符、媒体访问控制地址等)的数据和用于证实各个定位信号的数据。在一些实施方式中，有效性数据可通过计算包括在定位信号中的定位消息的至少一部分的散列而生成。该散列可基于提供在该定位消息的该部分和计算的散列之间的基本上唯一的映射的散列函数。
在一些实施方式中，有效性数据通过生成用以验证广播源的身份的有效性数据的第一部分以及用以验证该广播源的对应的定位信号的有效性数据的第二部分而生成。在一些实施方式中，有效性数据的第一部分和有效性数据的第二部分以不同的速率进行传输。例如，一些实时数据(例如，精密卫星轨道数据或星历表数据)相比于一些其他实时数据(例如，粗略卫星轨道数据)可更频繁地被传输。作为另一示例，嵌入在定位信号中的定时信息(其又包括在有效性数据中)相比于通常通过GPS卫星传输的卫星轨道位置信息(粗略定位信息或精细定位信息)可更频繁地被传输。在一些实施方式中，定时信号用于生成有效性数据的第三部分。
在306，方法300将有效性数据封装到电视系统消息中。在典型的电视系统中，数条消息沿着下行链路方向进行发送。这些消息的示例包括节目表信息，例如通过运动图像专家组(MPEG)标准或者数字视频广播(DVB)标准规定的节目表信息。在一些实施方式中，封装的有效性信号可使用电视系统中的授权消息的表格标题和结构进行发送。在一些实施方式中，用户限定的表格格式可用于有效性信号的下行链路传输。授权消息可以是例如在卫星电视分配网络中传输的授权管理消息(EMM)且可包括与各个订阅接收器的授权/去授权有关的信息以能够解密某些传输内容用以观看。将有效性数据封装在EMM内可基于诸如带宽利用率的运行时间因素。
在308，方法300通过电视分配网络传输授权消息。在一些实施方式中，电视分配网络可为例如卫星电视分配网络。授权消息可通过卫星下行链路进行发送，例如目标针对电视节目的接收器。在一些实施方式中，EMM可首先在用于电视分配网络的上行链路设施中的设备处生成且经由通向卫星的传输而上行传输(上传)至卫星。
在一些实施方式中，用于保护定位数据的系统400包括全球定位系统(GPS)接收器402、校验和生成器404、封装模块406和网络接口408。
GPS接收器402从GPS卫星接收实时GPS数据。在一些实施方式中，GPS接收器402可从三个GPS卫星接收数据且使用三角测量以计算出其本身位置。
对于各个GPS卫星，校验和生成器404基于预定量的所接收的实时GPS数据生成校验和。例如，在各个实施方式中，校验和可通过GPS消息帧、GPS消息子帧而生成，或者可对于GPS消息的标题字段/有效载荷字段生成不同的校验和。
封装模块406封装校验和以插入到诸如EMM的加密包内。在一个有利的方面，EMM可针对单独的接收器(例如，通过使用仅给定的接收器能够进行解密的密钥进行加密)。因此，EMM中校验和的携带可从而“自动地”受益于通过条件访问系统提供给在数字卫星电视广播网络中携带的授权消息的安全性。另外，通过将校验和封装到EMM中，传统的卫星电视接收器(例如，机顶盒)可通过简单地下载用于解析EMM的新代码进行更新。可替选地，传统的卫星机顶盒可通过提供新的智能卡来进行更新以包括GPS验证技术，该新的智能卡包括执行如在本申请中所描述的EMM解析和验证的处理器/软件。
网络接口408在与条件访问服务器的接口上提供封装的校验和。网络接口408可例如为因特网连接(例如，有线的或无线的以太网)。通过网络接口408传输的消息可出于安全性原因进行加密。
在一些实施方式中，系统400还包括上行链路模块，该上行链路模块从条件访问服务器接收封装的校验和且将该封装的校验和上行传输至卫星以作为EMM传输。在一些实施方式中，卫星在卫星到地球上的接收器的下行信道(“地球上”意味着在传输期间在地面上、或轮船中或者在飞机上)上传输EMM。
在一些实施方式中，校验和生成器使用散列函数计算校验和。如在先前所述，在一些实施方式中，散列函数可选择成所生成的校验和与预定量的所接收的实时GPS数据相比减小了比特数量。例如，在一些实施方式中，GPS信号可包括1500比特帧以及可使用将1500比特映射到128或256比特散列的散列函数。在一些实施方式中，完整的定位消息可包括25个帧，且可针对完整的消息(即，针对37,500比特)计算散列。可使用1,024或4,096比特的散列结果，从而导致待被作为有效性数据携带的数据的量减少到30分之一至10分之一。
图500为操作导航系统的示例性方法500的流程图表示。在一些实施方式中，方法500可在“地球上”的导航系统处实施。在一些实施方式中，方法500可在数字电视接收器(例如卫星或数字地面机顶盒)处实施。在一些实施方式中，数字电视接收器可被修改以与导航系统连接。
在502，方法500通过第一网络接口从多个定位信号源接收定位信号。在一些实施方式中，定位信号包括定时信号。使用定时信号，方法500还可确定在接收设备的地理位置处的墙钟时间(当日时间)，在该墙钟时间时执行方法500。
如在先前所述，在一些实施方式中，多个定位信号源可包括例如GPS卫星的全球卫星网络，该全球卫星网络提供地球上可接收到卫星信号的所有地方的覆盖。
在504，方法500通过与第一网络接口不同的第二网络接口接收加密的参考信号。在一些实施方式中，加密的参考信号可被封装在通过数字电视分配网络所携带的EMM内，且因此可受益于使用在数字电视分配网络中使用的条件访问技术的对EMM的加密。
在506，方法500使用条件访问模块来解密加密的参考信号以生成定位验证信号。在一些实施方式中，条件访问模块可包括可拆卸的智能卡。在一些实施方式中，条件访问模块可为可附属于(例如，焊接在印刷线路板上或者包括在执行其他功能的硅片中)所接收的设备的硬件/软件模块。
在508，方法500使用定位验证信号确定所接收的定位信号是否有效。在一些实施方式中，通过从所接收的定位信号计算第一校验和且针对第一校验和与定位验证信号之间的匹配将该第一校验和与定位验证信号进行比较来确定有效性。
在510，当确定定位信号有效时，方法500利用该定位信号以确定接收设备的位置。
在512，方法500基于有效的定位信号促进接收设备的导航。在一些实施方式中，方法500可通过付费电视和定位子系统之间的安全接口提供验证信号。例如，在一些实施方式中，人工“转录器”可用于将从定位子系统接收的当前GPS坐标输入到验证界面(例如，通过机顶盒显示的用户界面)中。作为交换，方法500可将GPS坐标与验证信号进行比较以检查输入的GPS坐标的散列是否匹配在位置验证信号中接收的散列值。当散列匹配时，可以将存在匹配且可信任所接收的GPS坐标的指示提供给用户。可替选地或者额外地，当散列不匹配时，可向用户提出警告以采取行动。
在一些实施方式中，可自动地执行验证，即无需用户干预。例如，在一些实施方式中，定位子系统和付费电视子系统两者可提供它们各自的定位信号至验证模块。验证模块可基于散列函数核实两个输入是否匹配。可持续地执行验证或者针对用于验证GPS信号的预定的方案或者针对用于验证GPS信号的用户命令执行验证。
在一些实施方式中，用于执行安全导航的设备包括：通过第一网络接口从多个定位信号源接收定位信号的模块；通过与第一网络接口不同的第二网络接口接收加密的参考信号的模块；使用条件访问模块对加密的参考信号进行解密以生成定位验证信号的模块；使用定位验证信号判定所接收的定位信号是否有效的模块；当定位信号被判定有效时确定包括第一网络接口的接收设备的位置的模块；和基于有效的定位信号促进接收设备的导航的模块。
在一些实施方式中，操作导航系统的方法包括接收全球定位系统(GPS)信号且检测该GPS信号是否是可信的。该方法可在导航运输设备的计算机或者设备处实施，运输设备诸如为轮船、飞机或者陆基车辆。当确定GPS信号的可信性后，可使用GPS信号进行导航。在一些实施方式中，一个或多个先前描述的校验和验证技术和/或使用纠错码可用于确定GPS信号的可信性。当检测到GPS信号不可信时，可使用替代的导航方法进行导航。当所接收的GPS信号的散列匹配从另一独立源接收的散列值时，所接收的GPS信号可被认为是可信的。
在一些实施方式中，替代的导航系统可包括使用诸如来自不同的定位信号源的定位信号(例如，来自欧洲伽利略系统的信号而不是美国GPS信号)。在一些实施方式中，替代的导航系统可包括使用其他定位方法以辅助接收器的定位的人工干预和导航，该其他定位方法诸如磁场定向或者其他射频传输(例如蜂窝或地面数字广播)。
在一些实施方式中，检测包括接收加密的参考信号，例如关于在电视分配系统中使用EMM的在该申请中描述的参考信号。加密的参考信号可通过电视分配网络被接收且可包括验证信号或验证信息，该验证信号或验证信息可用于交叉检查GPS信号的可信性。例如，验证信号可包括如先前描述的校验和或者可利用纠错编码，如里德-所罗门纠错编码或者低密度奇偶码或者另外的纠错码。在一些实施方式中，第二网络连接可由广播卫星电视交付网络构成。如在本申请中所述，在这样的网络下，诸如授权消息的安全下行链路机制可被用于将加密的参考信号携带给接收器。
在一些实施方式中，电视分配网络可如下使用。安全的通信信道可通过电视分配网络(例如，卫星信道)进行分配以传递来自包括GPS系统的全部卫星的所有数据。经常使用包括24个至56个应答器的卫星来执行卫星电视传输，其中各个应答器包括大约27MHz带宽，其通常携带大约40Mbps的电视信号数据。全部的GPS信号传输可在1Mbps至12Mbps的范围内且因此全部带宽的小部分可用于卫星。卫星电视广播系统可因此被修改以包括在一个或多个应答器上的GPS验证数据(其可为GPS卫星所携带的实时GPS数据的副本)。在一个有利的方面，这将允许强大的反欺骗交叉检查且还可用于改善锁定时间和GPS信号的精度。在一些实施方式中，安全信道还可包含差别的GPS参考点以恢复在世界上任何地方的GPS的全精度。
应理解到，与世界各地的全部实时GPS卫星通信的服务器可用于散列实时数据，该实时数据然后可使用安全信道被传送至GPS设备。例如，安全信道可为使用付费电视加密技术进行加密的条件访问信道，且GPS设备可利用在EMM内传送的散列运行条件访问技术，诸如Nagra的条件访问方案。
所公开的以及其他的实施方式、模块和在该申请中描述的功能操作(例如，内容网络接口、查阅表、指纹处理器、捆管理器、配置文件管理器、内容识别模块、显示控制器、用户交互模块、反馈模块、回放指示模块、节目指南模块等)可在数字电子电路中实施，或者在计算机软件、固件、或硬件中实施，包括在该申请中公开的结构及其结构等同物、或者与它们中一者或多者的组合。所公开的以及其他的实施方式可实施为一个或多个计算机程序产品，即，在计算机可读介质上编码的计算机程序指令的一个或多个模块，该计算机程序指令用以被数据处理设备执行或者用于控制数据处理设备的操作。计算机可读介质可为机器可读的存储设备、机器可读的存储基质、存储器设备、实现机器可读的传播信号的物质的组合、或者以上一者或多者的组合。术语“数据处理设备”涵盖了所有的用于处理数据的设备、装置和机器，例如包括可程控处理器、计算机、或者多个处理器或计算机。除了硬件之外，设备还可包括创建用于考虑的计算机程序的执行环境的代码，例如，构成处理器固件、协议栈、数据库管理系统、操作系统或者以上一者或多者的组合的代码。传播的信号为人工生成的信号，例如机器生成的电信号、光学信号或者电磁信号，该信号被生成以编码用于传输至合适的接收器设备的信息。
计算机程序(也称作程序、软件、软件应用、脚本或代码)可以任意形式的编程语言进行编写，该编程语言包括编译语言或者解释语言，且计算机程序可以任意形式进行部署，包括作为独立程序或者作为模块、部件、子程序或者其他适于用在计算环境中的单元。计算机程序不一定对应于文件系统中的文件。可将程序存储在一部分文件中，该文件持有其他程序或数据(例如，存储在标记语言文档中的一个或多个脚本)；可将程序存储在专用于考虑的程序的单个文件中；或者可将程序存储在多个协调的文件(例如，存储一个或多个模块、子程序或者部分代码的文件)中。计算机程序可被部署成在一个计算机或者在多个计算机上执行，该多个计算机可定位在一个位点处或者分布在多个位点处且通过通信网络进行互连。
在本申请中描述的方法和逻辑流可通过一个或多个可程控处理器来执行，该可程控处理器执行一个或多个计算机程序以通过操作输入数据和生成输出来执行功能。所述方法和逻辑流还可通过专用逻辑电路来执行且设备也可被实施为专用逻辑电路，该专用逻辑电路例如为FPGA(实时可编程门阵列)或ASIC(专用集成电路)。
适于执行计算机程序的处理器例如包括通用微处理器和专用微处理器、以及任何类型的数字计算机的任一或任何多个处理器。通常，处理器将接收来自只读存储器或者随机存取存储器或者只读存储器和随机存取存储器两者的指令和数据。计算机的必要元件为用于执行指令的处理器以及存储指令和数据的一个或多个存储器设备。通常，计算机还将包括一个或多个用于存储数据的大容量存储设备、或者可操作地连接以从该大容量存储设备接收数据或者将数据转移到该大容量存储设备或者二者都进行，该大容量存储设备例如为磁盘、磁光盘或光盘。然而，计算机不必具有这类设备。适于存储计算机程序指令和数据的计算机可读介质包括各种各样的非易失性存储器、介质和存储设备，例如包括：半导体存储设备，如EPROM、EEPROM、和闪存设备；磁盘，例如内部硬盘或者可拆卸盘；磁光盘；以及CDROM盘和DVD-ROM盘。处理器和存储器可补充有专用逻辑电路或者包含在专用逻辑电路中。
尽管本专利申请包含许多细节，但是这些细节不应被理解为限制要求保护的或者可以进行保护的本发明的范围，而是作为针对特定的实施方式的特征的描述。在独立的实施方式的背景下，在本申请中描述的某些特征也可在单个实施方式中进行组合实施。反过来，在单个实施方式的背景中描述的各个特征也可独立地或者以任何合适的亚组合的方式在多个实施方式中实施。而且，尽管这些特征可如上所述以一些组合起作用以及甚至如最初要求保护的方式起作用，但是来自所保护的组合的一个或多个特征在一些情况下可从组合中去除，且所保护的组合可针对亚组合或亚组合的变型。类似地，尽管在附图中以特定的次序描述了操作，但是这不应理解为要求这类操作以所示的特定次序或者以按顺序的次序进行、或者应进行全部所示的操作，以实现所期望的效果。
仅公开了一些示例和实现方式。基于所公开的内容，可对所描述的示例和实现方式以及其他实现方式进行变型、修改和改进。

Claims (27)

1.一种提供电视分配网络中的反欺骗定位数据的方法，包括：
在设备处接收源自于多个广播源的定位信号；
生成有效性数据，所述有效性数据用于验证各个广播源的身份以及用于证实各个对应的所述定位信号；
将所述有效性数据封装到电视系统消息中；和
通过所述电视分配网络传输所述电视系统消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述多个广播源包括全球定位系统(GPS)卫星。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电视系统消息包括授权消息。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述电视分配网络包括卫星下行链路，所述传输包括通过所述卫星下行链路传输所述授权消息。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电视分配网络包括卫星上行链路，所述传输包括通过所述卫星上行链路传输所述授权消息。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述电视系统消息包括电视订阅授权消息。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成包括：
使用散列函数计算包括在所述定位信号中的定位消息的至少一部分的散列，其中，所述散列函数提供在所述定位消息的所述部分和所计算的散列之间的基本上唯一的映射。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述生成包括：
生成用以验证广播源的身份的所述有效性数据的第一部分以及用以验证所述广播源的对应的所述定位信号的所述有效性数据的第二部分。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括：
以不同的速率传输所述有效性数据的所述第一部分和所述有效性数据的所述第二部分。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述定位信号包括定时信号且所述生成还包括：
用以验证所述定时信号的所述有效性数据的第三部分。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，在不存在从接收器到所述多个广播源的通信路径的情况下，发生在所述设备处的所述接收。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述封装还包括：
对所述有效性数据执行纠错编码。
13.一种用于保护定位数据的系统，包括：
全球定位系统(GPS)接收器，所述全球定位系统(GPS)接收器从GPS卫星接收实时GPS数据；
校验和生成器，对于各个GPS卫星，所述校验和生成器基于预定量的所接收的实时GPS数据生成校验和；
封装模块，所述封装模块封装所述校验和以插入到授权管理消息(EMM)中；和
网络接口，所述网络接口在与条件访问服务器的接口上提供所封装的校验和。
14.根据权利要求13所述的系统，还包括：
上行链路模块，所述上行链路模块从所述条件访问服务器接收所封装的校验和且将所封装的校验和上行传输至卫星用于作为EMM传输。
15.根据权利要求13所述的系统，其中，所述卫星在下行链路信道上传输所述EMM。
16.根据权利要求13所述的系统，其中，所述授权消息包括电视订阅授权消息。
17.根据权利要求13所述的系统，其中，所述校验和生成器使用散列函数计算所述校验和，所述校验和产生的比特数小于所述预定量的所接收的实时GPS数据的比特数。
18.一种操作导航系统的方法，包括：
通过第一网络接口从多个定位信号源接收定位信号；
通过与所述第一网络接口不同的第二网络接口接收加密的参考信号；
使用条件访问模块对所述加密的参考信号进行解密以产生定位验证信号；
使用所述定位验证信号判定所接收的定位信号是否有效；
当所述定位信号被判定是有效时，确定包括所述第一网络接口的接收设备的位置；和
基于有效的所述定位信号导航所述接收设备。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述定位信号包括定时信号，所述方法还包括：
确定在所述接收设备处的当日时间。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述确定包括：
从所接收的定位信号计算第一校验和；和
针对所述第一校验和与所述定位验证信号之间的匹配，将所述第一校验和与所述定位验证信号进行比较。
21.根据权利要求18所述的方法，其中，所述加密的参考信号包括在授权管理消息(EMM)中。
22.根据权利要求18所述的方法，其中，所述多个定位资源提供围绕地球的全部定位信号覆盖。
23.根据权利要求18所述的方法，其中，所述条件访问模块包括可拆卸的智能卡。
24.根据权利要求19所述的方法，还包括：
通过付费电视和定位子系统之间的安全接口提供所述验证信号。
25.一种操作导航系统的方法，包括：
接收全球定位系统(GPS)信号；
检测所述GPS信号是否是可信的；
当所述GPS信号可信时，使用所述GPS信号执行导航；和
当所述GPS信号被检测为不可信时，通过避免使用所述GPS信号而使用替代方法执行导航。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述检测包括：
通过与第二网络连接不同的第一网络连接接收加密的参考信号，通过所述第二网络连接接收所述GPS信号；和
从所接收的加密的参考信号中提取验证信号以确定所述GPS信号的可信性。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述第二网络连接包括广播卫星电视网络，并且，接收所述加密的参考信号包括接收在所述广播卫星电视网络的授权消息内封装的所述加密的参考信号。
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