加扰原理.ppt

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1、,组网 条件接收原理单个CA工作模式两个CA同密 条件接收系统架构 条件接收与相关PSI表加扰器实现,数字电视系统,模拟信号数字化,有效收费,节目扩展,业务扩展,规模运营,数字电视业务承载及传输接入平台组网,模拟节目,STB,CA,HFC,编码器,复用器,QAM,加扰器矩阵,用户管理系统,节目传输网,卫星接收机,传输网络SDH,适配器,QAM,HFC,适配器,组网 条件接收原理单个CA工作模式两个CA同密 条件接收系统架构 条件接收与相关PSI表,条件接收原理-数字电视的优点,模拟电视的传输过程采用模拟信号调制，中间很容易引入干扰。数字电视采用的数字信号调制，抗干扰能力较好，因此整体的效果比原

2、来要好（板述两个组网）。模拟电视一套节目占用一个频点(也就是一个频道)，而数字电视一个频点可以传送68套节目，节省了带宽。数字电视可以很容易加密，使运营商可以很好的控制整个网络资源。,条件接收原理-TS包结构示意图,条件接收原理-TS 级加扰,条件接收原理-PES 级加扰,条件接收原理,码流被加扰之后，必须得到CW之后才能进行解扰。在传送中，如果CW是明文传送，则非常容易被破解，因此提出了需要对CW进行加密，传送密文信息，而不直接传送明文。ECM：Entitlement Control Message，授权控制信息。EMM：Entitlement Management Message，授权管理

3、信息,条件接收原理-三层加密,加扰,TS,TS,解扰,TS,TS,CW,CW,第一层：码流加扰加扰过程是在发送端用一个伪随机序列（CW，Control Word）对复用后的TS流进行实时扰乱控制，使用加扰序列控制对打包的图像信号进行扰乱。接收端必须获得CW，再次对码流进行位运算才能将码流还原只有授权用户才能获取CW，才能对码流进行解扰CW如果明文传输，则很容易被破解，因此提出需要对CW进行加密，在码流中传送的是密文信息。如何保密传输CW？如何使只有授权用户才能获取CW呢？,发送端,接收端,条件接收原理-三层加密,加扰,TS,TS,解扰,TS,TS,CW,CW,第二层：访问控制（对CW加密）发送

4、端：采用SK（保密密钥）对CW进行加密，传输加密后的数据ECM：Entitlement Control Message，授权控制信息接收端：必须先获取SK，然后运用SK对ECM进行解密，得到CW如何保证只有授权用户才能得到SK？,发送端,接收端,加扰,CW,ECM,解扰,ECM,CW,SK,SK,条件接收原理-三层加密,第三层：授权管理（SK加密）发送端：采用PDK（个人密钥）对SK进行加密，传输加密后的数据EMM：Entitlement Manage Message，授权控制信息。接收端：PDK是存储在智能卡上的，是智能卡的ID，这个是唯一的。机顶盒在接收到EMM数据之后。利用PDK来取得S

5、K。,条件接收原理-三层加密,加扰,TS,TS,解扰,TS,TS,CW,CW,第三层：授权管理（SK加密）,发送端,接收端,加密,CWG,ECM,解密,ECM,SK,加密,SK,EMM,解密,EMM,PDK,PDK,CW,条件接收原理-三层加密,加扰,TS,TS,解扰,TS,TS,CW,发送端,接收端,加密,CW,ECM,解密,ECM,SK,SK,加密,EMM,解密,EMM,PDK,PDK,加扰器,机顶盒,CA,SMART CARD,CWG,条件接收原理-同密,加扰,TS,TS,解扰,TS,TS,CW,发送端,接收端,加密,CW,ECM2,ECM1,SK2,SK1,SK1,EMM2,解密,EM

6、M1,PDK2,PDK1,加扰器,机顶盒,加密,SK1,ECM1,加密,加密,PDK1,SK2,EMM1,CA1,CA2,解密,解密,解密,PDK2,ECM2,EMM2,SK2,两CA的同密加扰,IC2,IC1,条件接收原理,CW变化周期510秒抗攻击保证终端开机瞬时同步。CW是随机序列发生器的初始字，因此CW变化的频率必须很频繁，以便保证终端可以即时获得初始字，产生和前端同步的随机序列进行解扰SK及变化周期较缓慢减少CA的控制信息的数据量。由于要把密钥信息发给所有授权用户，因此如果直接发送CW则数据量很大，因此用缓慢变化的SK加密CW，再把SK发给每个用户，可以显著减少数据量，比如SK每月变

7、化一次，则可以减少约6个数量级的数据。分组即使存在SK，但为了保证每个开机用户在短时间内获得SK，就要求对所有用户遍历轮循广播SK的时间不能太长，一般约几个小时，如果对大量用户轮循SK的数据量还是比较大，因此采用分组，每256人一组，可以减少约2个数量级数据。PDK保证密钥（SK）只发给授权用户。,条件接收原理 条件接收系统架构 条件接收相关PSI表,条件接收系统架构,复用加扰器,条件接收系统架构,MUX,SCR,CWG,SCS,ECMG,EMMG,SMS,CW/AC,ECMs,ECMs,CW,EMMs,TS,CW,SCS同密同步器MUX复用器SCR加扰器CWG控制字生成器ECMG授权控制信息

8、生成器EMMG授权管理信息生成器SMS订户管理系统AC访问准则,TS流,TCP/IP,TCP/IP,SMS Interface,Service Manager,Configuration Manager,条件接收系统架构,ECMCWG生成CW并提交给SCSSCS将CW和AC打包到CW_Provision消息中，并发送给ECMGECMG接收到CW_Provision消息后，从中取出CW和AC信息，并用当前的SK加密CW，并附上AC信息组成相应的ECM数据，并以ECM_datagram消息发送给SCSSCS从ECM_datagram中解出ECM Pkt，将之插入码流中EMMEMMG从数据库中读取某

9、用户IC卡的PDK和所订阅的产品信息，用PDK对相应产品的SK进行加密生成EMM数据，以data_provision消息的形式发送给MUXMUX接收到data_provision消息后，将之分解成EMM Pkt插入到码流中,条件接收系统架构,条件接收系统架构,条件接收原理条件接收系统架构 条件接收与PSI信息CAT 条件接收表PMT 节目映射表,条件接收与PSI信息,PMT表TS_program_map_section()Table_id8Section_syntax_indicator101Reserved2Section_length12Program_number16Reserved2V

10、ersion_number5Current_next_indicator1Section_number8Last_section_number8Reserved3PCR_PID13,条件接收与PSI信息,TS_program_map_section()Reserved4Program_info_length12For(i=0;iN;i+)descriptor()/CA_descriptor()system_clock_descriptor()For(i=0;iN1;i+)stream_type8reserved3elementary_PID13reserved4ES_info_length12

11、for(i=0;in2;i+)descriptor()/CA_descriptor()stream_identifier_descriptor()/ISO_639_language_descriptor()CRC32,条件接收与PSI信息,CAT表CA_section()Table_id8Section_syntax_indicator101Reserved2Section_length12Program_number16Reserved2Version_number5Current_next_indicator1Section_number8Last_section_number8For(i

12、=0;iN;i+)descriptor()/CRC3232,条件接收与PSI信息,相关描述子CA描述子CA_system_descriptor()descriptor_tag8descriptor_length8CA_system_ID16reserved3CA_PID13for(i=0;iN;i+)private_data_byte8说明：1、当CA系统被使用时，该描述符应出现在CAT中和被CA系统加扰的TS流的PMT中。2、当该描述符出现在CAT表中时，CA_PID为携带EMM的TS流的PID3、当该描述符出现在PMT中时，CA_PID为携带ECM的TS流的PID,条件接收与PSI信息,说

13、明：CAT中描述了TS中的CA系统的EMM包的PID,条件接收与PSI信息,说明：CA描述子表明相关CA的ID和加扰对应的ECM的PID,条件接收与PSI信息,通过上面的分析可以看到，PMT表格中的CA_descriptor描述了ECM PID。CAT表格中的CA_descriptor描述了EMM PID。机顶盒在指定频点的搜索流程可以这样来描述：1、搜索PAT表；2、搜索CAT、PMT表；3、搜索EMM、ECM包并组成分段；4、将EMM/ECM送到智能卡进行解析；5、智能卡返回CW，机顶盒用该字段对码流进行运行，还原原始码流。进行解码，播放。,总结,加扰器的作用主要是对码流进行扰乱，同时需要

14、采用一定的方式通知机顶盒（采用密文方式），该机顶盒是否有权限看，该码流是如何扰乱的。这样如果用户有权限来看，则机顶盒就可以正常的进行码流的解扰，然后进行解码播放。加扰器对码流进行扰乱，主要是对码流中的部分数据进行运算，打乱原来的顺序。这样如果直接按照MPEG-2格式进行解码，将不能解出音视频。,总结,加扰器需要发送EMM数据，机顶盒根据该数据可以知道对应的用户是否有权限观看对应的节目，如果有，则允许后续解扰等等一系列操作。如果没有权限，则不会进行解扰，这样就实现了对用户的控制。如果有用户没有交费，则不下发授权信息，这样用户就不能观看了。加扰器需要发送ECM数据，机顶盒根据该数据可以对码流进行解扰，从而可以恢复出正常的MPEG-2的码流。,