數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)研究論文
摘要：近些年來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對電視媒介提出了更高的要求，這促進了電視相關(guān)技術(shù)的發(fā)展。數(shù)字電視接收系統(tǒng)是電視信息得以傳播的重要基礎(chǔ)，在交互式網(wǎng)絡(luò)日益成熟的背景下，數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)（DCAS）應(yīng)運而生，對數(shù)字電視媒介水平的提高起到了極大的促進作用。圍繞數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)，從架構(gòu)、優(yōu)點、工作流程等方面展開探究。
關(guān)鍵詞：數(shù)字電視；可下載條件接收系統(tǒng)；前端系統(tǒng)；客戶端系統(tǒng)
中圖分類號：TN949.197 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.093
在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，電視媒介出現(xiàn)了重大改變，數(shù)字電視在電視媒介中占據(jù)的比例越來越大，增值業(yè)務(wù)也越來越多，數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)建設(shè)得到了長足進步。在整個數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中，條件接收系統(tǒng)是核心組成部分，對服務(wù)提供商、網(wǎng)絡(luò)運營商的安全和利益保障起著重要作用。可下載條件接收系統(tǒng)有效彌補了條件接收系統(tǒng)的一些不足，是條件接收系統(tǒng)的重要發(fā)展趨勢，在實際應(yīng)用中越來越廣泛。
1可下載條件接收系統(tǒng)的架構(gòu)和優(yōu)點
1.1架構(gòu)
數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)主要包括兩大部分，分別是前端系統(tǒng)和客戶端系統(tǒng)，具體如圖1所示。與有卡條件接收系統(tǒng)相比，在數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)中，前端系統(tǒng)增加了DCAS控制服務(wù)器、下載分發(fā)服務(wù)器、認證代理服務(wù)器和可信認證系統(tǒng)等，客戶端系統(tǒng)增加了安全芯片。通過系統(tǒng)間的相互通信完成電視節(jié)目的接收。
1.2優(yōu)點
與有卡條件接收系統(tǒng)相比，可下載條件接收系統(tǒng)擁有許多顯著優(yōu)勢，具體包括以下幾點：①獨立性更強。數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的接收過程是通過系統(tǒng)間交互替換完成的，系統(tǒng)之間具有較好的獨立性，不容易受到彼此的影響。在網(wǎng)絡(luò)移動的情況下，也能輕易完成新客戶端軟件程序的下載。②應(yīng)用范圍廣泛。數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)除了能應(yīng)用在數(shù)字電視端外，還能應(yīng)用于移動電視、交互式網(wǎng)絡(luò)電視中。另外，該系統(tǒng)還可以應(yīng)用于不同終端服務(wù)器，進一步擴大了應(yīng)用范圍。③資源成本降低。與傳統(tǒng)的電視接收系統(tǒng)相比，數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)不再依賴于CableCARD，有效降低了系統(tǒng)接收的成本。④安全性大大提高。在數(shù)字電視可接受系統(tǒng)中，在客戶端程序發(fā)生變更后，接收終端程序也會相應(yīng)地變更，加上所有通信信息的加密，有效提高了業(yè)務(wù)應(yīng)用等的安全性。⑤替換升級更方便。在數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)中，由于可以隨時下載新的算法、密鑰動態(tài)，及時升級系統(tǒng)，因此，該系統(tǒng)具有更好的替換性、可升級性。
2可下載條件接收系統(tǒng)的工作步驟
數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)最關(guān)鍵的內(nèi)容就是通信加密——通過非對稱加密算法，在信息發(fā)送前，使用發(fā)送者私鑰進行加密，確保DCAS的前端系統(tǒng)與客戶端系統(tǒng)通信的安全性，具體工作步驟如下。第一步，DCAS前端系統(tǒng)會定期向客戶端發(fā)送前端系統(tǒng)私鑰加密后生成的消息，包括前端證書和其他組成信息；客戶端在接收信息后，其內(nèi)部安全芯片會根據(jù)前端系統(tǒng)提供的公鑰來對消息進行驗證。第二步，在DCAS客戶端中，安全芯片會利用前端系統(tǒng)公鑰對客戶端證書、安全芯片等的認證信息進行加密，然后再利用客戶端私鑰對加密過的密文進行二次加密，最后將密文發(fā)送到前端系統(tǒng)，由前端系統(tǒng)認證代理服務(wù)器來驗證客戶端身份。第三步，前端系統(tǒng)認證代理服務(wù)器在接收到客戶端認證請求后，利用客戶端公鑰和前端系統(tǒng)私鑰進行解密，然后將解密所得的客戶端認證信息發(fā)送到可信認證系統(tǒng)中，核對客戶的身份。如果客戶身份通過可信認證系統(tǒng)的認證，則為合法用戶，認證代理服務(wù)器會發(fā)送客戶端公鑰、前端系統(tǒng)私鑰加密處理的密鑰到DCAS控制服務(wù)器中。密鑰包括CA程序加密密鑰、客戶端用戶個人分配密鑰PDK。第四步，DCAS控制服務(wù)器在接收到密鑰之后，會隨機選擇一個CA程序，然后用認證代理服務(wù)器提供的密鑰對其進行加密處理。加密后的CA程序會被發(fā)送到下載分發(fā)服務(wù)器中。同時，用戶個人分配密鑰PDK會被發(fā)送至用戶管理系統(tǒng)中，再由用戶管理系統(tǒng)將其發(fā)送到控制服務(wù)器所選擇的CA程序?qū)?yīng)EMMG中。此時，前端系統(tǒng)就會產(chǎn)生終端用戶授權(quán)信息。第五步，客戶端安全芯片在接收到CA程序后，通過認證代理服務(wù)器提供的密鑰對其進行解密，并直接運行接收程序，利用PDK得到相應(yīng)的信息，包括用戶授權(quán)信息、解擾控制字等，然后根據(jù)安全芯片、主芯片采取的加密方式來加密控制字，并將其發(fā)送到主芯片中。這樣，主芯片就能夠利用控制字來解擾碼流，實現(xiàn)節(jié)目的輸出。
3可下載條件接收系統(tǒng)的現(xiàn)狀與發(fā)展前景
3.1現(xiàn)狀
當(dāng)前，數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)化，在生產(chǎn)、研發(fā)等方面投入越來越多。在數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)中，只需要升級CA就能夠滿足DCAS的升級需求，而絕大多數(shù)數(shù)字產(chǎn)品都能夠達到此要求，這使DCAS的.應(yīng)用前景十分廣闊，包括數(shù)字以太、NDS、數(shù)碼視訊和NagraVision等數(shù)字產(chǎn)品。機頂盒是數(shù)字電視的必備產(chǎn)品。隨著數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的發(fā)展，機頂盒也逐漸升級，人們開發(fā)出了與數(shù)字電視可下載條件接受系統(tǒng)應(yīng)用相配套的數(shù)據(jù)接口、中間件等，這為數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的應(yīng)用創(chuàng)造了良好條件。
3.2發(fā)展前景
在數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)中，安全芯片是一個十分重要的組成部分。這有效促進了國內(nèi)安全芯片的發(fā)展，有利于數(shù)據(jù)終端市場化進程的推進。在未來，終端數(shù)據(jù)廠商、芯片生產(chǎn)商和相關(guān)資源提供商之間的聯(lián)系會更加密切，整合效率將進一步提高，數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的發(fā)展平臺也會得到相應(yīng)發(fā)展。
4結(jié)束語
綜上所述，在現(xiàn)代生活中，人們對電視媒介提出了更高的要求，包括畫面品質(zhì)、傳輸穩(wěn)定性等。因此，加強對數(shù)字電視可下載條件接收系統(tǒng)的研究，開發(fā)相應(yīng)的產(chǎn)品，并促進該系統(tǒng)在實際中的應(yīng)用具有十分重要的現(xiàn)實意義。
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