CN1317204A - 条件访问系统解码器和将用户权利装入该解码器的方法 - Google Patents

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Abstract

该解码器包括一个访问控制模块(CA)，它能够恢复插入解码器中的智能卡上的该卡的识别参数(AD)，并且能够安装滤波器的结构，这使其能够在解码器接收的数据流中选择供插入智能卡用的权利管理信息(EMM)。它还包括一个用于存储权利(MD)的模块，该模块能够存储由模块(CA)安装的结构(MD)，并且随着该智能卡的消除，在后一个结构被删除时能够重新安装滤波器的这个结构。因此，甚至当该卡不再在该解码器中时，也可以选择和存储供该智能卡用的信息(EMM)。

Description

条件访问系统解码器和将用户权利装入该解码器的方法
本发明涉及到一个条件访问系统解码器，尤其是涉及到一种用户能够获得写入权利的方法，以致在条件访问系统中访问一个分配的服务。
条件访问系统允许一个服务的提供者单独地提供它的服务给具有获取关于这些服务权利的用户。这样的情况例如按次计费的电视系统。
正如在此技术领域熟知的人们所知，由服务提供者提供的服务包括一个通过控制字扰频的信息项。要解扰频该信息项，服务提供者为每个用户提供用于解扰频的控制字。为了保护该控制字的秘密，在用一种密钥K的算法加密之后才提供这些控制字。各种各样加密的控制字在一般表示为ECM(缩写ECM代表‘权利控制信息’)的控制信息中发送给各个用户。这些控制字在包含安全元素的一个安全处理器中解密，例如一种智能卡。
该被扰频的项能够被解扰频而由一个用户来读取，这仅关系到分配给这个用户的权利。每个用户的权利在一般表示为EMM(缩写EMM代表‘权利管理信息’)的权利管理信息中发送。安装处理器使其能够生效并且使其能够记录具有关于投递服务的用户权利。
根据一个已知的条件访问系统的可仿效实施例，该服务提供者为每个用户提供一个智能卡和一个解码器。EMM信息的选择由包含在解码器中安装的滤波器的一种适当结构(配置)来执行。这个结构根据由解码器电路对包含在智能卡中数据的读取来安装。为了这个目的，需要用户将智能卡放入到解码器中。
当对应智能卡的EMM信息出现在由解码器接收的信号中时，在滤波器的帮助下选择它们并且传送给相应权利更新和存储的智能卡。
EMM信息，在它们对应的扰频服务发布之前，以异步的方式发布。因此用户的权利经常在夜间最不忙的时候发布。此外，用户权利需要在用户没有意识到中经常地更新。
由此可见，希望能够经常使用提供者服务的用户实际上被迫留下智能卡，提供者永久地在解码器中提供给用户以致于从解码器到智能卡EMM信息的传输能够在最初实现。
对应于几种服务提供者的一个用户持有许多他已经签约的智能卡。在各种服务提供者共同分享同样的智能卡的情况下，可以设想几种不同智能卡读卡机在相同解码器上的规定，但是在这种情况下这就略微增加了解码器的价格。在很可能用户持有比适合他的解码器读卡机多的智能卡情况下，对于该用户几乎不可能正确地管理这些智能卡的组合，以致于不能在最初阶段获得他可能有权的所有权利。
本发明的目的是要解决上述问题。
为了这个目的它涉及到的一个条件访问系统解码器，其包括：
-至少一个装置，其用于从一个服务提供者提供的可分开的安全元素读数据和/或向安全元素写数据；
-滤波器，其用于从一个接收的数据流中选择至少一个信息，用于管理涉及由提供者提供的服务的用户拥有的权利；以及
-一个存储控制模块，它能够接收包含在一个插入所述解码器的安全元素中的识别参数；安装一个滤波器结构，作为以选择供插入安全元素用的权利管理信息的这样一种方式接收的识别参数的功能；以及传输信息所述给所述插入的安全元素。
根据本发明，解码器还包括一个用于存储权利的模块，其能够存储由访问控制模块安装的所述滤波器结构；在所述安全元素被消除时，随着所述安全元素的消除而引起滤波器结构的删除，以选择供所述插入安全元素用的权利管理信息的这样一种方法，重新安装适合于所述安全元素的滤波器结构；以及用于存储所述信息在解码器的存储器中。
根据本发明的另一方面，解码器的用于存储权利的该模块还能够检测安全元素进入解码器的插入；检验供所述插入安全元素用的权利管理信息是否存储在解码器的存储器中；而当验证是肯定时，就传输所述存储信息给所述插入安全元素。
根据本发明的一个所提实施例，用于存储权利的模块通过该访问控制模块记录滤波器结构的任何新安装来检测一个安全元素到解码器的插入。
本发明还涉及到一种处理用于管理用户拥有的有关服务权利信息的方法，所述方法由下面一些步骤构成：
-插入一个可分离的安全元素到一个解码器中；
-从所述安全元素中恢复一个识别参数；
-以选择供所述插入安全元素用的权利管理信息的这样一种方法，安装解码器的滤波器结构作为所述识别参数的功能；
-传输所述信息给所述插入的安全元素。
根据本发明，安装适合所述安全元素的滤波器结构的步骤跟随的是存储所述结构的步骤，并且当所述安全元素从该解码器消除时，引起所述滤波器结构的删除，在以选择一个供所述消除安全元素用的权利管理信息的这样一种方法，根据在存储步骤期间存储的结构，重新安装适合于被消除的安全元素的滤波器结构。
根据本发明的优选的方式，该方法包括一个附加的步骤，该步骤为，当供消除安全元素用所述的权利管理信息被选中时，在解码器的存储器中存储该供消除安全元素用所述的权利管理信息。
根据本发明的另一方面，该方法还包括如下步骤：
-重新安装所述安全元素到解码器中；
-检验用于所述插入安全元素的权利管理信息是否存储在解码器的存储器中；以及
-验证是肯定的，就传输所述存储信息给所述插入安全元素。
本发明的一个优点是，它允许没有安全元素的用户权利的获取，这包含用于安装承认这些权利获取的滤波器结构的数据，在获取时刻出现在解码器中。
本发明的其它特点和优点，通过参照下面的附图1到4并结合特定的并不作为限制的本发明的实施例的描述将变得更清楚。
图1示出了装备有根据本发明的安全元素的解码器；
图2概略地描绘一个传输用户权利管理信息的数据包；
图3概略地描绘包含在根据本发明处理用户权利管理信息的方法期间有关数据的各种事件和各种变换；
图4a到4e图解根据本发明方法的各个步骤。
图1描绘一个条件访问系统解码器，其允许一个用户自己设置基于MPEG2标准(ISO/IEC 13818-1)以数字信息流编码形式的接收服务，如电视广播节目。
在图1中仅仅示出了用于对本发明的理解所需要的组件。
以大家已知的方式，该解码器包括一个接收信号S的调谐器/解调器17本身，该信号是从一个卫星天线或从一个电缆网络发射的，并且它以数据包的形式输出一个数字数据流，被称做为如前所述MPEG2标准中的TS(表示“传输数据流”)，以及包含由提供者提供的服务。
这些服务以扰频形式传输，每个服务提供者还提供给用户一个包含能够解扰频这些服务的秘密组件的智能卡10。
这个智能卡10用于插入解码器的智能卡读卡机，只给出了有接口12与在其中执行解码器的各种应用软件的微控制器16。
该解码器还包括微控制器16能够以读或写方式访问的一个存储器14。
最后，该解码器包括一个被称其为多路分离器的组件20，该多路分离器接收数据流TS以致于从对应于用户希望显示的服务的视频或音频那里提取数据包，或以致于从包含所谓“服务”信息提取数据包，如用户权利管理信息EMM。
多路分离器20是由滤波器11和一般称其为“缓存器”的缓存存储器18组成。
正如那些技术熟知的人们所知，这些滤波器由一些比较器装配形成，他们一方面接收数据流TS，而另一方面接收使其能够识别将被提取的数据包的一参考值。当一些数据包从数据流TS中提取时，在被微控制器16中执行的解码器各种应用软件使用之前，这些数据包被存储在缓存器18中。
图2中描绘的是一个包含用户权利管理信息EMM的数据包。如同在该TS数据流中传输的任何数据包，它包含一个标识符：PID(表示“数据包标识符”)，接下来是一个称做“私人”的数据。的确，所有涉及到访问控制的数据对服务提供者都是特定的并且在表示数据包的传输中不确定。
该私人数据包括正确EMM信息。这个信息由三个元素组成：
-一个包含供智能卡用的EMM信息的地址的第一元素AD；它还需要一个对应一组供智能卡用的EMM信息的地址；
-一个包含用户权利(预约，购买节目的每个脉冲标记)的第二元素；以及
-一个使其下面将不再描述的EMM信息内容能够生效的第三元素SIGN。
当一个供插入到解码器的智能卡10使用的EMM信息必须从数据流TS中提取时，因此就需要用它提供的传输该EMM信息数据包的PID和解码器中的智能卡地址(作为一个参考值)来组成一个滤波器。
在下面的描述中，滤波器结构将被说成是被“安装”或“设置”，意思是上述参数(PID，智能卡地址)被传送到滤波器，使其能够选择一个供给定智能卡用的EMM信息。
现在我们将结合图3和图4详细讨论用于从接收的TS数据流恢复供给定智能卡用的EMM信息的结构。
在图3中我们用各种矩形的形式来表示各种资源，由所有解码器的应用软件共享，这些对于理解本发明是很有用的。这些共享的资源包括：
-滤波器111，其对应于图1中的滤波器11；
-一个智能卡读卡机112，它包括一个硬件部分(用于在卡的芯片-或集成电路上读/写的电路)和一个使其能够与解码器其它应用软件通信的软件部分；
-一个称为信令表恢复模块101，它是一个能够提取包含上述结构和数据包在TS数据流中位置的TS数据流表格的软件。尤其是，这个模块能够提取前述MPEG2标准中被称做CAT(表示“条件访问表”)的表格，并且在其它情况下，它包含识别包括EMM信息在内的数据包的PID；
-缓存器管理模块，这种模块是一个负责分配和操作这些缓存器的低-级别的软件，这些缓存器是用来存储从数据流TS由滤波器111提取的数据包。
刚刚描述的各个资源是由图3中用圆圈表示的应用软件使用的。最后，在图3中数据流用连续的箭头表示而事件用虚线箭头表示。
在下面的描述，我们将只感兴趣于本发明结构内用户权利加载中有用的一些应用软件。
第一个应用软件，CA模块是一个对服务提供者特殊的软件并且它实现了这个提供者的条件访问系统。尤其是，对于两个不同服务提供者很少使用相同的条件访问系统。通常，CA模块是一个加密软件，这只有服务提供者知道。解码器的生产厂商以“目标码”(不可理解的汇编软件-与“源码”相比-并且其不可以修改)的形式接收它以致于建入到该解码器中。
第二种应用软件，根据本发明被称为MD权利存储模块，是一个与CA模块不能直接通信的独立模块。这个MD模块的任务是，如在下面将要看到的，侦察由CA模块安装的滤波器结构以致于能够接收后面已经从解码器提取代替该CA模块供智能卡用的EMM信息。
现在我们将更精确地描述引导用户权利到其智能卡的各个步骤。
当解码器的用户选择一个特殊服务时，例如一个电视广播频道，信令表恢复模块101恢复上面描述过的CAT表，并且该CA模块恢复这个表格(步骤A1，图3)PID，识别提供者提供的选择服务而发送的EMM信息中的数据包。然后该PID由CA模块存储在解码器的存储器14中(“PID存储”步骤A1a)。
如果我们假设一个编号1的智能卡被插入到解码器，在步骤A2，读卡机模块112产生一个“卡插入”事件。根据这个事件的接收，在步骤A3,CA模块产生一个“读地址”事件，并且对应读卡机模块112，在步骤A4其获得智能卡的地址。
在这个地址和存储的PID的帮助下，该CA模块可以安装一个滤波器C1结构以致于选择供1号智能卡用的EMM信息(步骤A5“设置结构”)。
现在参考图4a，在此表示的是适合解码器各种应用软件的滤波器F1到Fn的汇编器111。假设滤波器F1分配给另一个应用，图4a中用阴影线来表示。可用的第一滤波器是滤波器F2。后者分配给因此而安装结构C1到F2中的CA模块。
回到图3，现在假设包含在EMM信息中的数据包已经由传输它给引导模块102(步骤A6)的滤波器F2选中，为了引起在接收相应的EMM信息(步骤A9)之前对响应“读EMM”事件的关注，将产生一个“EMM接收”事件。最后，CA模块发送该EMM信息给读卡机模块112(步骤A10)以便后者传输它给1号智能卡用于处理(存储在该卡中的用户权利的更新)。步骤A6到A10重复多次直到供1号智能卡用的EMM信息由被滤波器F2接收。
现在考虑本发明的MD模块，后者继续监视由CA模块安装的滤波器结构，并且只要新的结构一建立，如前述步骤A5,MD模块就接受这个结构(步骤B1)并且储存它(“结构存储”步骤B1a)。图4a描述这最后一步骤的结束并且注意由CA模块安装的结构C1已经由MD模块储存起来(参看“MD存储”阵列，“结构”列)。
现在让我们假设用户删除1号智能卡。然后读卡机模块112产生一个“卡删除”事件(步骤C1)。接受这个事件，CA模块擦除对应删除卡的滤波器结构C1(步骤C2)。因此滤波器F2就被释放(图4b)。
监视这些滤波器111的MD模块接收一个“结构擦除”事件(步骤D1)并且立即重新安装(步骤D2)在以前步骤B1a中已经存储的所述结构C1。因此，图4b中描述的是在步骤D2结束时滤波器的状态：滤波器F1还分配给解码器的另一个应用；滤波器F2已经由CA模块释放而滤波器F1已经分配给MD模块以便安装结构C1。
大家将注意到当一个滤波器分配给CA模块时，在图4a到图4e中，它用连续的黑体线矩形表示，然而当一个滤波器分配给MD模块时，它用黑体虚线矩形来表示。
根据本发明的MD模块，供1号智能卡用的EMM信息也可以从数据流TS中由滤波器F1选择，而不管没有所述来自解码器的卡。当这样一个供1号智能卡用的EMM信息被选中时，它就被传送到MD模块(步骤D3)以便存储在解码器的存储器中(“EMM存储”步骤D3a)。方便的是，该EMM信息被存储在解码器的存储器14的临时缓存存储器区域。
参考图4c，假设2号智能卡插入到解码器中。滤波器F2因此分配给CA模块以便安装一个结构C2使其能够选择供2号智能卡用的EMM信息。这个结构C2立即由MD模块存储起来(参看“MD存储”阵列，“结构”列)。同样的，其余的滤波器Fi分配给具有结构C1的MD模块以便恢复供已经提取的1号智能卡用的EMM信息。假设在这个步骤结束时，供1号智能卡用的EMM信息已经由MD模块存储(参看“MD存储”阵列的“EMM”列)。
在图4d中，假设2号卡已经提取，因此滤波器F2再释放而已经分配给MD模块的滤波器F1自由了，以便安装先前存储的结构C2。至于考虑滤波器Fi，它还保持分配给具有结构C1的MD模块。
现在让我们假设用户重新插入他的1号智能卡到解码器。然后就执行前面描述过的步骤A2到A5，并且一个滤波器，例如滤波器F2(图4e)，被分配给具有结构C1的CA模块。MD模块，其连续地监视由CA模块安装的滤波器结构，接受这个结构C1(步骤E1)并且用那些已经存储的结构(C1,C2)与其比较。当这个结构C1已经存储，MD模块则检查供相应1号智能卡用的EMM信息是否被存储并且它寻找该信息EMM1。
信息EMM1然后传送到引导模块102(步骤E2)好似它已经直接到达滤波器(在步骤A6期间)。然后重复步骤A7到A10并且每件事情都可能发生，从CA模块来看，似乎接受的信息EMM1已经由滤波器F2从数据流TS中选出。
因此，根据本发明，在该卡没有插入解码器时即使新的权利已经接受，也要对1号卡用户权利进行更新。此外，本发明MD模块的一个重要优点是干预解码器的各种资源，对CA模块任何时候没有直接影响。因此CA模块的软件的确不需要对已有技术的解码器进行修改。
当信息EMM1由MD模块传送给引导模块102时，后者同时释放为了存储信息EMM而保留的存储空问(参看图4e中“MD存储”阵列的“EMM”列)。而且图4e描述分配给具有结构C2的MD模块的滤波器F1，并且一个假设供2号智能卡用的信息已经被接受和存储(参看前述阵列的“EMM”列)。
至于考虑释放滤波器的策略，这个依靠由解码器的开发者选择的执行方法。例如，一旦另一个具有与Fi相同结构的滤波器(这里是F2)被分配，就可以选择释放的滤波器Fi(这是先前分配给具有结构C2的MD模块)。
本发明所提实施例是已经利用了MPEG2数字数据包传输标准的例子，但是本发明自然使用在任何其它数据传输标准的框架。

Claims (8)

1、一种条件访问系统解码器(9)，其中包括：
-至少一个装置(12)，其用于从一个服务提供者提供的可分开的安全元素(10)读数据和/或向安全元素(10)写数据；
-滤波器(11)，其用于从一个接收的数据流中选择至少一个信息，用于管理涉及由所述提供者提供的服务的用户拥有的权利；以及
-一个存储控制模块(CA)，它能够：
a)接收包含在一个插入所述解码器的安全元素(10)中的识别参数(AD)；
b)设置一个滤波器结构(C1,C2)，作为以选择供所述插入安全元素(10)用的权利管理信息(EMM)的这样一种方式接收的识别参数(AD)的功能；以及
c)传输所述信息(EMM)给所述插入的安全元素。其特征在于它还包括：
-一个用于存储权利的模块(MD)，其能够：
ⅰ)存储由访问控制模块(CA)安装的所述滤波器结构(C1,C2)；
ⅱ)在所述安全元素被消除时，随着所述安全元素的消除而引起滤波器结构的删除，以选择供所述插入安全元素用的权利管理信息(EMM)的这样一种方法，重新安装适合于所述安全元素的滤波器结构；以及
ⅲ)用于存储所述信息(EMM)在解码器的存储器(14)中。
2、根据权利要求1所述的解码器，其特征在于用于存储权利(MD)的该模块还能够：
ⅳ)检测安全元素(10)进入解码器(9)的插入；
ⅴ)检验供所述插入安全元素用的权利管理信息(EMM)是否存储在解码器的存储器(14)中；
ⅵ)而当验证是确实时，就传输所述存储信息(EMM)给所述插入安全元素。
3、根据权利要求2所述的解码器，其特征在于用于存储权利的模块(MD)通过该访问控制模块(CA)记录滤波器结构的任何新安装来检测一个安全元素(10)到解码器的插入。
4、根据权利要求1到3所述的解码器，其特征在于该可分离的安全元素(10)是一个智能卡。
5、根据权利要求4所述的解码器，其特征在于包含在该安全元素中的识别参数(AD)是该智能卡的地址。
6、一种处理用于管理用户拥有的有关服务权利信息(EMM)的方法，所述方法由下面一些步骤构成：
-插入一个可分离的安全元素(10)到一个解码器(9)中；
-从所述安全元素中恢复(A3,A4)一个识别参数(AD)：
-以选择供所述插入安全元素用的权利管理信息(EMM)的这样一种方法，安装(A5)解码器的滤波器结构作为所述识别参数(AD)的功能；
-传输(A6-A10)所述信息(EMM)给所述插入的安全元素。
其特征在于安装适合所述安全元素(10)的滤波器结构的步骤跟随的是存储(B1,B1a)所述结构的步骤，并且当所述安全元素(10)从该解码器消除(C2)时，引起所述滤波器结构的删除，在以选择一个供所述消除安全元素用的权利管理信息(EMM)的这样一种方法，根据在存储步骤期间存储的结构，重新安装适合于被消除的安全元素的滤波器结构(D2)。
7、根据权利要求4所述的方法，其特征在于该方法包括一个附加的步骤(D3,D3a)，该步骤为，当供消除安全元素用所述的权利管理信息(EMM)被选中时，在解码器的存储器(14)中存储该供消除安全元素用所述的权利管理信息(EMM)。
8、根据权利要求5所述的方法，其特征在于它还包括如下步骤构成：
-重新安装所述安全元素(10)到解码器中；
-检验用于所述插入安全元素的权利管理信息(EMM)是否存储在解码器的存储器(14)中；以及
-验证是肯定的，就传输所述存储信息(EMM)给所述插入安全元素。
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