CN1605206A - 用于条件使用的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于允许使用一个系统(1)的方法和系统，在该系统(1)中通过发布网络(4)发布不同的服务。使用用户终端(3)来解码这些服务，所述用户终端(3)被允许借助虚拟卡来使用所述系统(1)。所述虚拟卡借助来自系统单元(17)的额外数据流(18)通过发布网络(4)被下载并由所述用户终端(3)接收。

Description

用于条件使用的方法和系统
技术领域
本发明涉及一个方法和系统，用于允许访问一个通过发布网络发布不同服务的系统，其中使用一个用户终端以便分别依照权利要求1和15的前序部分所述的对这些服务进行解码。
背景技术
付费电视的用户装配有一个解码器，该解码器连接在用户住处的电视插头和电视机之间。解码器经由电视插头接收由所述系统的主要部分所发送的已编码和未编码的信号。所述已编码或未编码的信号可以是模拟或者数字的已编码和未编码的电视节目/频道，而所述解码器随后可以依靠用户的使用权限——因此也是解码器的使用权限(即哪些频道/节目是用户付费后可以使用的)——对部分或者全部的已编码信号进行解码。
近来的系统常常是数字的，即系统广播由数字解码器解码的数字信号。与模拟系统相比，数字系统的一个优点是可以发送相当大量的数据，并因此可以发送数量相当多的电视频道。数字系统的大容量也为其他服务提供了空间，例如，游戏及因特网的网络冲浪之类的互动服务，其中用户通过系统中的回传频道影响电视节目或者与之互动。
对于模拟和数字付费电视系统来说相同的是用户必须向系统作自身认证，并从系统处接受认证信息以能够使用各种服务。这一向系统所作的认证，在现今的数字电视系统中是借助一块所谓的CA卡(conditional access，有条件的使用)来执行的，CA卡中包含用户的标识并使用户使用其有权使用(已付费)的选定节目。用户将其CA卡插入其解码器，然后就可以开始使用该解码器。由解码器接收的认证信息可以包括一个用于用户所订购的特定服务的密钥，以及例如一个对用户已付费并因此应该可以使用的频道的指示。如果认证信息指示用户有权收看一个特定频道，则解码器解码该频道。被编码的频道/服务由CA卡解码，CA卡准确地打开用户已订购的频道和服务。
CA卡本身是用户从服务提供商处收到的所谓智能卡。这些卡的使用非常昂贵，因此是数字电视运营商的一大问题。这些成本可能包括卡的制造和发放，但是也可能包括库存、管理性处理等等。
因此，就存在对一个改进的方法的需求，用于付费电视系统的用户认证，其中，可以降低上述涉及卡的使用的成本。
发明内容
本发明的一个目的在于向用户提供一个用于用户认证并允许用户使用系统的方法，在所述方法中避免使用昂贵的卡。
依照本发明，此方法通过引入一个额外的数据流来实现，该数据流向用户终端传送一块虚拟卡。此数据流或虚拟卡包含和现今的CA卡一样的功能，其中有一个唯一用户标识。借此就可以完全去除昂贵的、非必要的物理CA卡。
依照一个优选实施方式，所述虚拟卡储存在用户解码终端的一个存储器中。因此，用户终端就无需包括读卡器，这就给出了一个简化的、并因此较便宜的终端。
依照另一个优选实施方式，所述存储器由一块闪存构成，其提供了这样的优点：即使关闭用户终端，所述虚拟卡仍存在于存储器中。这样，每次用户希望使用他/她的终端时就无需重复下载所述虚拟卡。
依照另一个优选实施方式，所述存储器由一块RAM存储器构成，由于RAM存储器比起例如闪存通常较便宜，所以它提供了一个较便宜的终端。然而，其缺点在于每次打开终端时都需要下载所述虚拟卡。
依照另一个优选实施方式，所述虚拟卡的下载包括用于更安全地传输该卡的装置。因此，通过截取所发送出的虚拟卡进行欺诈就变得更为困难。
依照另一个优选实施方式，所述安全措施包括加密所述数据流。这是一个众所周知的使截取更为困难的方法，因此就可以选择多个不同的加密算法。
依照另一个优选实施方式，所述安全措施在于用户在能够接收到所述卡之前(即在所述卡被解密之前)必须将一个密码输入其用户终端。这优选地与加密组合使用，并从而为虚拟卡提供了特别安全的传输。
依照另一个优选实施方式，生成虚拟卡的系统单元包括一个VCD注入器(虚拟条件使用下载)，其主要任务是生成这些虚拟卡。因此就提供了一个很容易地适配于多个不同系统的系统单元。
依照另一个优选实施方式，用户终端包括一个机顶盒。这样的机顶盒已经存在于现今的市场上并可以有利地使用在本发明中。
依照另一个优选实施方式，本发明被应用在一个数字电视网络中。因此，与目前的数字付费电视网络中的方法相比，提供了一个用于用户认证的有相当改进的方法。
依照另一个优选实施方式，用户终端包括一个唯一标识，并且所述额外的数据流包括此唯一标识。因此，打算提供给一个特定用户终端的虚拟卡只能由该用户终端下载。这就提供了一个传输虚拟卡的安全方法，并且使通过将所述虚拟卡下载到未经授权的用户终端进行欺诈更为困难，或者完全避免这种欺诈。
本发明也涉及这样的一个系统。
在本发明的不同方面实现了更多的优点，现将借助下面的详细说明使其变得明了。
附图说明
图1示意性地示出了依照由DVB确定的SimulCrypt结构的传统付费电视系统的不同部分。
图2示出了传统付费电视系统中的本发明。
图3示出了如何能够将依照本发明的虚拟卡下载到用户。
具体实施方式
在说明书中使用的名称机顶盒(STB)指的是在用户住处具有内置解码器以便将到来的加密信号解码为适合于在电视机上显示的形式的终端。
为解释本发明的使用，首先描述现有付费电视系统的各部分，本发明可以应用在其中。虽然将联系SimulCrypt结构——即目前使用的CA(条件使用)系统的结构——描述本发明，本领域熟练技术人士应意识到本发明也能在其他系统中使用。SimulCrypt结构包括四个组成部分：用户授权系统(SAS)14，生成授权信息的EMM注入器13，生成控制字消息的ECM注入器11，以及最后在用户住处的解码模块。现将简要描述这些组成部分。
图1示出了传统的付费电视系统1，其中可以应用本发明的一个优选实施方式。系统1包括电视机2和连接到电视机2的机顶盒(STB)3。此外，机顶盒3和/或电视机2连接到发布网络4，该网络可以由地面电视发布网络、卫星电视发布网络或者有线电视网络构成。发布网络4目前通常是数字发布网络，其中使用了由DVB(数字视频广播)开发的标准以用于信息传输。所描述的系统本质上是一个单向系统，其中没有可供提供商接收来自客户的验证的回传频道，也无法验证一个接收者是被授权的接收者。单向发布网络不可能再回传频道中实施握手程序。
多路复用器5也被连接到发布网络5，该多路复用器合并将要经由发布网络4发送的信息6、7、8、9、10，并负责信息6、7、8、9、10的广播。信息6、7、8、9、10部分地包括将要经由发布网络4广播的电视频道和电视节目6，部分包括无线电及其他音频信息(例如电视节目的声音)7，部分包括例如游戏和例如赌博信息、文字电视广播和字幕之类的其他信息8，以及部分包括下面将对其详细描述的控制信息9、10。
每个付费电视服务提供商都有其自己的付费电视系统，并且为使几个付费电视系统能够在同一发布网络中并存，已经开发了一个称为SimulCrypt的标准以使来自几个服务提供商的控制信息能够通过所述同一发布网络来广播。
第一控制信息9存在于由ECM消息注入器11生成的控制字消息——ECM消息(授权控制消息)9中。ECM消息9包括信息(比如密钥)以能够解密不同的广播(比如电视频道)。一个特定ECM消息9可以经常被广播——例如每秒钟几次——以能够立刻提供给一个新观众。STB3中的安全模块12将ECM消息9和EMM消息10一同读取以接收认证和密钥来解密不同的广播。安全模块12可以构成STB3的一个集成部分或者构成插入STB3的一个分离模块。用户的标识被储存在一块智能卡——CA卡——上，现今的用户必须以某种方式从运营商处收到这种卡并将其插入STB3中，并且所述卡经由读卡器被连接到安全模块12。一个特定STB3中使用的授权信息是从构成第二控制信息10的一个或多个EMM消息10(授权管理消息)接收的，并从而用来将用户的权限传输到STB。EMM消息10由EMM注入器13生成并包含关于接收者标识以及接收者应解密哪些服务的信息。STB3中的安全模块12读取EMM消息10以得知STB3应解密的内容并使其对用户可用，然后安全模块12将ECM消息9作为解密密钥使用，以便能够解密所选择的服务。
用户所应有的授权(即应被发送到用户的STB3的EMM消息10)由用户授权系统SAS14控制，SAS按来自用户管理系统SMS15的指令行动。SMS15是管理用户信息并向SAS14发送用于激活服务的请求的系统，SAS14将来自SMS15的信息转译成EMM消息10并确保用户住处的安全模块12接收到正确的授权信息以解码正确的服务。SMS15差不多对每个服务提供商来说是唯一的，并且可以被设计来使得运营商手动输入哪些用户应该获得哪些服务。
如前所述，CA卡16的使用造成数字电视运营商的较高成本。依照本发明去除了这种卡，下面将参照图2详细描述。
数字电视运营商不再向每个用户提供有形的CA卡，而是在系统中具有一个特殊系统节点——一个VCD注入器(虚拟条件使用下载)17，其任务是产生虚拟CA卡。这些虚拟CA卡包含的信息和功能与存储在现今的有形CA卡中的相同。当添加了一个新用户时，就产生一个新的虚拟CA卡并将其置于一个所谓的转盘中，该转盘是一个包含各项的循环列表，用于不同虚拟CA卡的节目密码被输入其中。在被删除之前，所述各项在所述列表中保留一个预定时间周期。此时间周期应等于STB3下载虚拟CA卡所需的时间周期。
如上所述，对本发明来说，使用哪个CA系统并不重要，重要的部分在于所述VCD注入器17，其主要任务是生成虚拟CA卡。此单元能够很容易地适配于不同系统。
当新用户第一次希望使用他/她的STB3时，必须对其进行初始化，这通过将虚拟CA卡下载到用户的STB3来完成。虚拟CA卡的下载是借助和运营商广播的其他信息一起经由发布网络发送到用户的额外的数据流18——这里称为VCD数据流18(虚拟条件使用下载)——来实现的。此VCD数据流18包含现有的CA卡所包含的所有功能，其中有一个用户标识。
数字电视运营商所广播的信息由多个STB接收。STB3的一个功能决定是否解码所接收的信息，即像前面所解释的一样，用户是否有使用特定信息的授权。某个STB3接听现在包含额外VCD数据流18的信息流，并接收提供给该特定STB3的虚拟CA卡。所接收到的虚拟CA卡被存储在STB3的存储器19中，其优选地包括一块闪存。具有闪存的优点在于，即使STB3被关闭虚拟CA卡仍保留在存储器中。一个替换方案是使用普通的RAM存储器，但这要求每次打开STB3时都要下载虚拟CA卡，这在用户看来可能是比较费时间的。
为使VCD数据流18不被截取或由未经授权的用户下载，可以用不同方法进行保护。一个使得潜在的窃听者更难得手的方法是对信息进行加密，因此例如可以基于所述STB3的标识编号或用户的标识生成一个用于加密和解密的密钥。由多个方法用来加密信息，对本发明来说加密算法的选择并不重要，因此这里不进一步描述。
用户还可以向他/她的STB3输入一个密码以进一步增强安全性。
依照一个优选实施方式，用户终端包括一个唯一标识。例如，STB3中的处理器具有其自身的序列号，该序列号可以作为该STB3的唯一标识使用。换句话说，硬件具有一个唯一标识。于是，所述额外的VCD数据流18也包括此唯一标识。因此，打算提供给特定用户的虚拟卡只可能被下载到该特定的用户终端。这就提供了一个传送虚拟卡的安全方法，并使通过将所述虚拟卡下载到未经授权的用户终端进行欺诈更为困难，或者完全避免这种欺诈。
依照一个实施方式，如图3中所示，希望将虚拟卡下载到一个可选STB3的用户可以通过他/她的移动终端的完成。通过使用在瑞典未决专利申请(0103546-8，2001-10-24提交，相同的申请人)中描述的特定服务器装置20，用户能够在他/她的移动终端和系统1的STB3之间创建一个临时连接。依照本发明，使用服务器装置20以使用户能够借助他/她的移动电话下载虚拟CA卡。服务器装置20的任务是开放一条并行线路，以便对于特定的STB3通过SAS14产生EMM消息10并借助VCD17产生虚拟CA卡，总而言之，是授权此STB3以解码特定服务(例如一个电视频道)。这一授权可能是暂时的，例如一条EMM消息可能只对一项服务(例如一个电视频道)有效。服务器装置还负责记帐这些服务。希望下载虚拟CA卡从而能够订购服务的用户经由他/她的移动电话联络服务器装置20并通过移动通信网络被识别。这一识别包括例如，当激活移动终端时用户首先通过其SIM(用户识别模块)卡的PIN码表明自己的标识，随后SIM卡在移动通信网络中经由该SIM卡的IMSI编号(国际移动用户标识)而被识别。这样，移动通信网络就知道用户是谁，一个唯一用户标识——例如以用户的电话号码的形式——就和所提出的请求一起被发送到服务器装置20，该服务器装置随后将所述信息作为识别和记帐的基础。
当用户与服务器装置20建立联络后，用户声明他/她希望接收一块虚拟CA卡并指定其希望该虚拟CA卡被发送到的STB3的标识。因此，服务器装置20向VCD17发送关于用户以及关于哪个STB3来接收虚拟卡的信息。此外，服务器装置20可以向VCD17发送一个代码，在此情况下应该也将该代码通过移动通信网络发送给用户。VCD17将来自服务器装置20的信息转译为虚拟卡并按照已经解释的一样发送由所希望的STB3接收的加密数据流18。用户将其通过移动通信网络接收到的代码输入到STB3中(例如经由一个遥控器)，并且该代码被与由STB3接收自VCD注入器17的代码进行校验。当这些代码彼此一致时，虚拟CA卡就可被解密，从而STB3可以开始解密CA保护的服务。这样，就提供了一个用于传输所述虚拟CA卡的特别安全的方法。
当然也可能以某些其他方式定购所述虚拟卡，例如通过打电话或写信给运营商。

Claims (28)

1.用于允许使用系统(1)的方法，在该系统中通过发布网络(4)发布不同的服务，并且在该系统中使用户终端(3)解码这些服务，所述方法的特征在于所述用户终端(3)借助一个虚拟卡被允许使用所述系统，所述卡借助来自系统单元(17)的额外数据流(18)通过发布网络(4)被下载并由所述用户终端(3)接收。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于下载虚拟卡的数据流(18)传输一个唯一的用户标识。
3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于下载虚拟卡的数据流(18)传输与在传统CA卡中(16)所包含功能相同的各项功能。
4.如前面各权利要求中的任何一条所述的方法，其特征在于虚拟卡存储在用户终端(3)的存储器(19)中。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述存储在闪存中实现。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于所述存储在RAM存储器中实现。
7.如前面各权利要求中的任何一条所述的方法，其特征在于所述虚拟卡的下载包括用于安全传输的装置。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述装置包括加密。
9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于所述装置包括在所述虚拟卡被接收之前使用户将一个代码输入用户终端(3)。
10.如前面各权利要求中的任何一条所述的方法，其特征在于所述系统单元是一个VCD注入器(17)，其主要任务是生成虚拟卡。
11.如前面各权利要求中的任何一条所述的方法，其特征在于用户终端(3)是一个机顶盒(3)。
12.如前面各权利要求中的任何一条所述的方法，其特征在于发布网络(4)是一个数字电视网络。
13.如前面各权利要求中的任何一条所述的方法，其特征在于所述服务包括下列服务中的至少一项：电视频道、电视节目、电影或游戏。
14.如前面各权利要求中的任何一条所述的方法，其特征在于所述下载由用户通过该用户的移动终端定购，其中连接到移动通信网络的一个服务器装置(20)向所述服务器单元(17)发送一个命令以产生一个虚拟卡并将其发送给用户。
15.如前面各权利要求中的任何一条所述的方法，其特征在于所述额外数据流包括对于所述用户终端而言唯一的标识，借助该标识所述虚拟卡只能被下载到该用户终端。
16.一种通过发布网络(4)发布不同服务的系统，其中使用户终端(3)解码这些服务，其特征在于所述系统包括允许所述用户终端(3)通过虚拟卡来使用所述系统的装置，以及用于通过来自系统单元(17)的额外数据流(18)来通过发布网络(4)下载以便由所述用户终端(3)接收虚拟卡的装置。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于通过数据流(18)下载虚拟卡的系统单元传输一个唯一用户标识。
18.如权利要求16或17所述的系统，其特征在于用于通过数据流(18)下载虚拟卡的系统单元(17)所传输的各项功能与在传统CA卡(16)中所包含的相同。
19.如权利要求16-18中的任何一条所述的系统，其特征在于所述系统包括用户终端(3)中的存储器(19)，其中储存着所述虚拟卡。
20.如权利要求19所述的系统，其特征在于所述存储器是闪存。
21.如权利要求19所述的系统，其特征在于所述存储器是RAM存储器。
22.如权利要求16-21中的任何一条所述的系统，其特征在于用于下载虚拟卡的装置包括用于安全传输的装置。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于所述用于安全传输的装置包括加密设备。
24.如权利要求16-23中的任何一条所述的系统，其特征在于所述系统单元是一个VCD注入器(17)，其主要任务是生成虚拟卡。
25.如权利要求16-24中的任何一条所述的系统，其特征在于用户终端(3)是一个机顶盒(3)。
26.如权利要求16-25中的任何一条所述的系统，其特征在于发布网络(4)是一个数字电视网络。
27.如权利要求16-26中的任何一条所述的系统，其特征在于所述服务包括下列服务中的至少一项：电视频道、电视节目、电影或游戏。
28.如权利要求16-27中的任何一条所述的系统，其特征在于所述用户终端具有一个唯一标识，并且所述额外数据流包括这一唯一标识，借助该标识所述虚拟卡只能被下载到该用户终端。
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