CN1242618C - 加密程序的访问控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及由操作者传送给多个用户组的加密程序的访问控制方法，发给各组用户一个组密钥KG，而且每个用户能够从操作者处收到一个用组密钥KG编码的操作密钥KT，用于对传送的程序进行解密。本发明的方法进一步包含下述步骤：在传送加密程序之前，a.将加密操作密钥KT连接到一个随机值R，以产生保密代码；b.将保密代码传送给每个用户；c.在传送加密程序后，将随机值R传送给用户，用来计算操作密钥KT。

Description

加密程序的访问控制方法
技术领域
本发明涉及加密程序的访问控制方法，程序由操作者传送给多个用户组，每组用户都有一个组密钥KG，当加密程序传送时，每个用户从操作者处收到一个由组密钥KG编码的操作密钥KT，从而对传送的程序解密。
背景技术
采用DVB标准，使用控制字码CW对传送的程序加密，在传送结束时再改变控制字码CW。对于同一程序或对一个新程序所采用的新控制字码和ECM及EMM等访问控制信息一起传送给用户(ECM和EMM分别为“Entitlement Control Message”和“Entitlement ManagementMessage”)。
ECM有三个字段，第一字段包括对访问加密程序的条件加以界定的访问参数，例如，接收传送程序的来源控制或地理限制；第二字段包括由操作密钥KT加密的控制字码CW；第三字段包括传送数据的完整控制参数。
EMM一般有四个字段，第一字段是用于选择专用解码器的地址字段，第二字段包括使用者的访问授权，第三字段包括由组密钥KG编码的操作密钥KT，第四字段包括传送数据的完整控制参数。
ECM和加密的程序一起传送，而EMM通常在此类程序的数据传送之前传送。
对于一组用户g来说，由组密钥KG对操作密钥KT加密的结果，在加密的EMM中发出，EMMg＝F(KT，KG)，其中，F是加密算法。当解码器接收这一EMM时，要核对操作密钥KT是否已经储存，例如是否储存在智能卡中。如果没有，则采用储存在智能卡中的反函数F-1译解密钥。当加密程序传送时，密钥KT被加密算法用来为曾对传送程序的数据加密的控制字码CW进行解密。
图1为接收由操作者1传送的加密程序的系统的示例图解。为了接收这些程序，用户需要接收器2，解码器4，必须插入解码器4的智能卡6，而在智能卡上储存了由一组智能卡N所共有的组密钥KG，例如，N为256。连接到用户电话线的调制解调器8提供用户和操作者1之间的反馈通路。天线装置12接收由操作者1传送的信号，并将其传送给解码器4。
图2为图1的工作系统图。
采用各组的组密钥KG加密的操作密钥KT由操作者1发送给传送系统14(箭头15)。传送系统14将全部EMMi＝F(KGi，KT)发送到各个解码器4(箭头17)。各个解码器4把各组的EMMg传输给g组中一个用户的智能卡6(箭头18)。智能卡6收到EMMg时，利用组密钥KG译解密钥KT，并将已解密的密钥储存起来。到了加密程序的传送日期，操作者以循环方式，将ECMis和加密程序一起传送给解码器4。当解码器4收到ECMis时，选择传送的密钥KT的ECMis，并将其发送到智能卡。
这种方法有一个缺点是由下列情况引起的：操作密钥KT为全体使用者所共有。这样一来，一个用户如果成功地找出了组密钥，就有可能对操作密钥KT进行欺诈性的计算并加以传递。
本发明的目的是，识别对操作密钥KT进行欺诈性传送的起始地址。
本发明的另一个目的是，使可能的欺诈者无法预测操作密钥KT的使用日期。
在本发明的第一个实施方案中，其方法包含以下步骤：
在传送加密程序之前，
a.将加密操作密钥KT连接到一个随机值R，产生一个保密代码；
b.将该保密代码传送给用户；
c.只是在传送加密程序后，才将随机值R传送给用户，用来计算操作密钥KT。
按照本发明，采用可逆的可逆的运算函数计算保密代码。
按照本发明，可逆的运算函数为逻辑操作XOR。
按照本发明，计算出的保密代码储存在智能卡中。
在本发明的第二实施方案中，各个用户可以从操作者处接收操作密钥KTi的完整号码m，用来对传送的程序进行解密。该方法包括以下步骤：
在加密程序传送之前，
a.将每个加密操作密钥KTi连接到一个随机值Ri，产生一整套确切的保密代码的号码r；
b.将产生的保密代码传送给各个用户；
c.只是在传送加密程序时，并且在操作者选择的期间内，将随机值Ri传送给用户，用于计算m个KTi密钥中的一个操作密钥KTi；
d.将一个新的随机值Ri传送给用户，改变操作密钥KTi。
按照本实施方案的一个特性，将随机值Ri陆续传送给用户的各次日期是无法预测的。
按照本发明，每个保密代码采用一种可逆运算函数进行计算。
按照本发明，计算出的每个保密代码储存在智能卡中。
由于有了本发明，如果诈骗者想在需要解密的程序传送之前公开传送密钥KT，他必须传送EMMg的数值，这就使操作者能够识别诈骗者所在的组。
附图说明
参照附图，以下描述可以作为没有限制的示例，从而明显地看出本发明的其他特性及优点：
-图1表示用于接收加密程序的系统的已知示例；
-图2表示图1所示系统的工作图；
-图3表示本发明方法的第一实施方案；
-图4表示本发明方法的第二实施方案。
具体实施方式
在下列描述中，采用相同的数字，标识现有技术和本发明方法所共有的部件及步骤。
参照图3，操作者1将随机值R连接到操作密钥KT，并将产生的保密代码发送到传送系统14(箭头15)。最好是采用组密钥KG加密的操作密钥KT，用逻辑操作XOR与保密随机值R结合。只有在显示随机值R时，才能译解所产生的代码。然后传送系统14将根据下列公式计算的EMM发送给组i的每个解码器4(箭头17)，i指n个不同组中的一组用户：
ECM＝RF(EMMgR，KG)
组i的每个解码器4将EMMi传输给智能卡6(箭头18)。在加密程序的传送日期，操作者以循环方式，将ECMs和该程序一起传送给解码器4。这些ECMs包含用来对传送的程序中的数据进行加密的控制字码CW。解码器4为密钥KT选择ECMis，并将其发送到智能卡6，智能卡6储存所产生的保密代码。只要操作者还没有传送随机值R，智能卡就不会译解保密代码，而显示操作密钥KT。这使操作者可以尽量晚地传送随机值R，即只在需要用操作密钥KT译解控制字码CW时，才传送随机值R。一旦用过密钥KT，操作者就把下列数值传送给解码器4：
ECM＝RF(EMMgR，KG)
然后智能卡储存的运算法则可以通过完成下述操作，计算操作密钥KT的数值：
KT＝F-1(EMMgR，KG)
然后可以通过下列公式显示控制字码：
CW＝F-1(ECM，KT)
如果诈骗者想在开始传送加密程序之前公开传送密钥KT，他必须传送连接到组密钥KG的数值EMMg，操作者就能识别诈骗者所在的组，并且撤销这个组的访问权力。
因此，这一实施方案可以劝阻诈骗者在收到EMMs时传送操作密钥KT。
然而，在由操作者显示数值R后，可以重新计算操作密钥KT的数值，并公开传送。
进一步，为了防止这种传送，或者至少使之复杂化，按照图4所示的本发明的第二实施方案，操作者1将操作密钥KT1，KT2...KTi，KTm等整套号码m发送到传送系统14(箭头15)。每个密钥KTi采用组i的组密钥KG进行加密，并采用只有操作者知道的逻辑操作XOR连接到保密随机值Ri，采用这种方法产生的保密代码，只有在显示数字Ri时才能被译解。
传送系统14将采用下式计算的全部EMMs传送给每个解码器4(箭头17)：
EMMi＝F(KGi，KT1)R1‖F(KGi，KT2)R2‖...F(KGi，KTi)
Ri‖.....F(KGi，KTm)Rm‖.
其中，符号‖代表串联操作。
组i的解码器4将该组的EMMi传输到智能卡6(箭头18)。在加密程序的传送日期，操作者以循环方式，将ECMs和加密程序一起，传送给解码器4。这些ECMs包含用来对传送程序中的数据进行加密的控制字码CW。解码器4选择与密钥KTi相匹配的ECMis，并将其发送到智能卡6，智能卡6储存所产生的保密代码。只要操作者还没有传送随机值R，智能卡就不会译解保密代码，而显示操作密钥KTi。每个密钥KTi继续储存在智能卡6中。
数值Ri经由ECMs传送，与用来对控制字码加密的密钥相一致。
一旦用过密钥KTi，操作者就把下列ECM传送给解码器4：
ECM＝Ri‖F(CW，KTi)
这一实施方案将不同的操作密钥KTi分配到充分短的而且无法预测的有效时期中，从而在数字Ri一旦显示之后，使密钥KTi的欺诈性传送复杂化。
由于有了第二实施方案，操作者可以根据所传送的程序的意愿，以无法预测的方式改变密钥KTi。

Claims (10)

1.由操作者(1)传送给多个用户组的加密程序的访问控制方法，各组用户都有一个组密钥KG，而且每个用户能够从操作者(1)处接收一个用于对所传送程序解密的由组密钥KG加密的操作密钥KT，该方法进一步的特征在于包含下述步骤：
在传送加密程序之前，
a.将加密操作密钥KT连接到一个随机值R，从而产生一个保密代码；
b.将该保密代码传送给用户；和
只有在所述加密程序被传送后并且需要采用操作密钥对该被传送的程序进行解密时，才
c.将随机值R传送给用户，用来计算操作密钥KT。
2.权利要求1的方法，其特征在于，保密代码采用可逆运算函数进行计算。
3.权利要求2的方法，其特征在于，可逆运算函数为逻辑操作XOR。
4.权利要求1的方法，其特征在于，所产生的保密代码储存在智能卡中。
5.由操作者(1)传送给多个用户组的加密程序的访问控制方法，发给各组用户一个组密钥KG，而且每个用户能够从操作者(1)处收到用于对所传送程序解密的全部m个操作密钥KTi，
该方法的特征在于，包含下述步骤：
在传送加密程序之前，
a.将每个加密操作密钥KTi连接到一个随机值R，以产生确切的全部m个保密代码；
b.将所产生的保密代码传送给每个用户；
只有当所述加密程序被传送后以及在加密程序被传送期间，才
c.将随机值Ri传送给用户，用于计算m个KTi密钥中的一个操作密钥KTi；
d.将一个新的随机值Ri传送给用户，以改变操作密钥KTi。
6.权利要求5的方法，其特征在于，随机值Ri陆续传送给用户的各次日期是无法预测的。
7.权利要求6的方法，其特征在于，每个保密代码采用可逆运算函数进行计算。
8.权利要求7的方法，其特征在于，可逆运算函数为逻辑操作XOR。
9.权利要求6的方法，其特征在于，只要还未使用密钥KTi，就不会传送随机值Ri。
10.权利要求7的方法，其特征在于，每个保密代码储存在智能卡(6)中。
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