CAS数字电视条件接受系统概述

CAS数字电视条件接受系统概述目录CAS简介系统构架/实现同密/多密机卡分离一、CAS系统简介定义：条件接受系统是指这样一种技术，他容许被授权的用户使用某一业务，未授权的用户不能使用这一业务。条件接受系统是实现该功能的系统。目的：商业目的（收取费用），用户获得更好的服务加扰：通用加扰算法CSA

加密：CW及其授权信息的安全传输（3DES、RSA）CAS系统加扰CSA透明节目加扰节目HFCSTBCAS系统SMS系统zhou:付费服务系统管理技术网络技术加解扰技术加解密技术数字电视编解码技术数字复用技术机顶盒技术智能卡技术应用技术：用户管理、节目管理、收费管理CAS技术模拟系统的节目加扰破坏和恢复水平或垂直的同步信号图象质量下降数字电视加扰方式很多（旋转、重排、与或、异或等）采用加扰序列DVB通用加扰算法保证图象数据的完全恢复CAS系统中的加扰是实现数字电视收费的手段是增值服务的保证是有线电视商业运营的控制系统可有效保护节目版权CAS系统作用ECM节目传送CWCW在ECM中加密传送ECM与数据流的同步EMM用户授权信息管理信息控制信息IC卡认证解密控制CAS系统主要数据PSI：PMTCA_DESCRIPTORECM描述系统中有几个CAS系统描述每个CAS系统ECM的PID描述每个原始流采用哪个CAS系统SI：CATEMMSDT描述系统中有几个CAS系统描述每个CAS系统EMM的PIDPES：PES_SCRAMBLE_CONTROL_VALES(2BITS)描述节目是否加密采用哪一个CW协议相关内容协议相关内容GB/T16649-1996智能卡接口规范GB/T17975.1-2000信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第1部分系统GB/T17975.2-2000信息技术运动图像及其伴音信号的通用编码第2部分视频GY/Z174-2001数字电视广播业务信息规范GY/Z175-2001数字电视广播条件接收系统规范ISO/IEC11172MPEG-1运动图象及其伴音信号的通用编码ISO/IEC13818MPEG-2运动图象及其伴音信号的通用编码

EN300468DVB系统中的业务信息（SI）规范（DVB-SI）ETR211DVB业务信息（SI）的使用和执行指南（DVB-SI）EN50221条件接收及DVB解码器应用的通用接口规范（DVB-CI）TS101197-1DVB系统中同时加密（SimulCrypt）的技术规范（DVB-SIM）ETR289通用加扰系统描述（DVB-CS）ISO7816智能卡（SmartCard）规范基本功能PPC：基于频道授权（PayPerChannel）PPV：基于节目授权(PayPerView)OSD：通告MAIL：邮件父母控制：级别密码控制：PPV、父母控制、邮件等地区控制：录象控制：版权机卡配对：DVB实现CAS的两种方法基于密钥通过密钥实现CW的传输通过CW进行节目的解扰基于算法基于算法实现节目的解扰ECM、EMMCW解扰用户解复用基于算法的解扰用户解复用国内实现CAS其他方法PES头PES数据（加扰）PES头PES数据PES数据AFPES数据PES头PES数据PES头加密PES数据PES数据AFPES数据加密加密DVBCASCW的安全密钥的安全传输协议CAS算法的安全密钥的安全同密？多密二、系统构架/实现CAS关键技术传输的加扰和解扰解扰的控制-授权附加服务（OSD、MAIL、ZONE、PARENT）CAS的主要组成部分加扰和解扰系统：流的加扰和解扰寻址系统：IC卡安全系统：加密、解密信息管理系统：用户、节目CAS系统的组成前端系统ECMGEMMGEISSCS、SCR、MUX、PSIG、PDG用户授权管理（SAS）SMS接口IC卡管理系统密钥管理发卡接收系统C复用及加扰音频、视频、数据SI发生器ECM加密系统EMM节目信息管理用户管理解复用解扰解密ECMEMMSTCWCAS的前端基本组成发卡系统IC卡CASSMS接口监管平台接口新体系的位置：传输平台节目平台服务平台：CAS、SMS、BOSS监管平台CAS系统加解扰主要组件EISCWGSCSECMGEMMG（P）SIGMUXSCREISEMMGPDGC（P）SIGECMG（P）SIGSCSCWGMUXSCRQAMMUXConfigEMM数据私有数据ACCW/ACCWCWPSI/SINMSEIS-节目信息管理Service频道信息Event节目信息Config配置信息AC特定信息产生安全的ECM需要的所有信息CW控制字的产生保证CW的随机性CW的更新（5~30秒）每个频道对应一个CWCWG-控制字发生器SCS-同密同步控制器从CWG接收CW与ECMG通讯向ECMG提供CW和相关的CA信息从ECMG得到ECM传输ECM到MUX，并重复ECM实现ECM与频道原始流的同步提供CW给加扰器SCRECMG接收CW形成ECM加密ECM不支持ECM的重复CAS终端-机顶盒CAS终端-机顶盒IC卡的认证ECM/EMM处理（解密）流的解扰解调、解复用、过滤、解码CAS系统密钥的传输控制字CW3DES加密业务密钥SK用户公用密钥PDKECMEMMRSA加密RSA解密3DES解密用户私有密钥PK业务密钥SK控制字CWCAS系统密钥的传输更新周期固定可变（数天）可变（数小时）10-20秒SmartrdEEPROM(私钥)’IA透明MPEGDVB加密MPEG(控制字)’IA控制字ECMEMM私钥分配密钥(业务密钥)’EMM业务密钥IA多CAS系统加扰节目流

加扰节目流

加扰CAS1解扰CAS2加扰用户节目平台服务平台SMS系统解密框架多家CAS独立的SMS基于密钥/算法具有相同的流程多CAS系统不解密框架CASSMS加扰节目流

加扰节目流

加扰CAS1用户节目平台服务平台SMS系统SMS系统CAS2复用多CAS系统基于密钥的CAS节目平台节目+节目平台ECM+节目平台EMM服务平台节目+服务平台ECM+服务平台EMM分区智能卡本地用户收视节目平台节目的申请信息节目平台密钥服务平台密钥服务平台ECM+服务平台EMM节目平台ECM+节目平台EMM节目平台CA系统节目平台SMS节目平台数字电视前端服务平台数字电视前端服务平台CA系统服务平台SMS节目平台节目+节目平台ECM+节目平台EMM多CAS系统基于算法的CAS服务平台节目+服务平台ECM+服务平台EMM节目平台节目+节目平台ECM+节目平台EMM分区智能卡本地用户收视节目平台节目的申请信息服务平台ECM+服务平台EMM节目平台算法服务平台算法节目平台EMM节目平台节目的授权信息节目平台节目+节目平台ECM节目平台ECM节目平台CA系统节目平台SMS节目平台数字电视前端服务平台数字电视前端服务平台CA系统服务平台SMS三、同密系统同密的基础通用加扰算法（CSA）同一PID、同一CW、CSA通用的基本框架（FRAME）CSA的商业协议同密的基础同一节目或服务采用不同的CAS不同的ECM不同的EMM不同的加解密相同的CW同一IRD中集成多加CASCA_SYSTEM_IDPSI/SI同密系统实现节目信息管理私有数据发生器1（PDG）私有数据发生器1（PDG）授权信息发生器1（EMMG）授权信息发生器1（EMMG）授权控制信息发生器1（ECMG）授权控制信息发生器1（ECMG）定制SI信息发生器1（CSIG）定制SI信息发生器1（CSIG）同密同步控制器控制字生产器服务信息发生器（SIG）节目特殊信息发生器（SIG）复用配置复用器加扰器同密系统构成相同的SMS多CASCWG*SIG*PSIG*ECMGEMMGEISECMG1EMMG1EMMG2ECMG2SIGPSIG加扰器SCSCWGACCW+ACCW+ACECM（DT）ECMEMMEMM加扰码流复用器SMS四、机卡分离必要性对于数字电视接收机生产企业：便于机顶盒和一体机的大规模生产，降低生产成本；可利用现有的销售渠道，降低销售成本；接收机不受CA对软硬件的约束，发展空间大；一卡多能、一口多能，增加功能、降低成本（大卡）。便于生产型企业的发展实现机顶盒的大规模生产，降低生产成本利用现有销售渠道，降低销售成本IRD不受CAS的约束，便于技术的发展功能的分离，便于技术的发展一卡多能，增加功能、降低成本必要性对于数字电视接收机生产企业：便于机顶盒和一体机的大规模生产，降低生产成本；可利用现有的销售渠道，降低销售成本；接收机不受CA对软硬件的约束，发展空间大；一卡多能、一口多能，增加功能、降低成本（大卡）。有利于消费者消费者有更大的选择范围降低消费成本（竞争）产品的多样性服务选择范围扩大（通过更换卡，实现功能，甚至服务商的更换）必要性对于数字电视接收机生产企业：便于机顶盒和一体机的大规模生产，降低生产成本；可利用现有的销售渠道，降低销售成本；接收机不受CA对软硬件的约束，发展空间大；一卡多能、一口多能，增加功能、降低成本（大卡）。有利于CAS厂商扩大IC卡的销售量、降低卡的成本降低移植成本给CA技术提供独立的发展空间领先的CA技术，可以获得更多的市场份额必要性对于数字电视接收机生产企业：便于机顶盒和一体机的大规模生产，降低生产成本；可利用现有的销售渠道，降低销售成本；接收机不受CA对软硬件的约束，发展空间大；一卡多能、一口多能，增加功能、降低成本（大卡）。有利于运营商提高销售、发展用户简化用户设备的管理盒负担提供更多的增值服务大卡方案主要实现音频CWECMEMM用户操作和显示解调高频头RF解复用解扰芯片MPEG2解码视频分析EMM智能卡分析ECMCA主程序用户界面加扰TS流单路节目加扰TS正常TS流智能卡命令机顶盒其它模块CA模块智能卡方案软多密方案机卡分离-小卡技术1.SmartCard方案的优点生产成本低（可低于15元）；主要是标准和软件工作量－研发成本低；2.SmartCard方案的缺点要求CA厂商公开部分技术方案、统一部分算法和接口标准－协调难度大、周期长；降低了CA的技术门槛和安全性；一定程度上限制了CA技术的发展和功能扩展；接收机软硬件技术方案的选择要考虑CA的要求；卡的功能单一。机卡分离-大卡技术1.大卡方案的优点CA与接收机的分离较彻底，接收机部分CA工作量少－仅涉及部分软件工作；CA技术可相对独立发展，发展空间大；接收机可以相对独立自由发展；接收机研发和生产成本低，可以更大提升生产规模；总体成本有望与小卡方案相当。2.大卡方案的缺点研发周期长（9～12个月）；研发成本较高，需要流片；卡的成本高于小卡（约人民币100元）。机卡分离-机顶盒机顶盒主要工作：UTI物理接口TS/USB协议处理控制信息处理TS数据流输入输出处理TS解码及AUDIO、VIDEOS输