解密信息的傳輸方法和傳輸系統的製作方法
2023-10-27 15:44:22 1
專利名稱：解密信息的傳輸方法和傳輸系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及在管理系統和用戶解碼器中間的解密信息(數據)傳輸的過程和系統。
付費電視用戶的解碼器包含一個可以處理通過纜線或赫茲傳輸的到達信號的解密單元。這些信號可以是模擬信號或數位訊號。
這些信號有多種類型，依其是否包含音頻信息，視頻信息或控制信息而定。
後一類包括管理報文(稱為EMM報文)，即包含指向解碼器或解碼器組的控制信號，和控制報文(稱為ECM報文)，即特別是包含授權報文，允許傳輸中的信號進行解密的信息。
在本申請中，我們涉及的是目標為解密音頻和視頻信號的授權報文(ECM)。
建議向付費電視用戶提供的內容包括多個根據一個或多個密鑰進行加密的信道。這之所以必要是因為用戶可訂購一個信道而無權使用其他信道。
授權報文(ECM)利用適合於管理系統的密鑰進行加密。用戶的解碼器包括一個可解密這些報文的安全密碼裝置。由於安全的原因，容許解密有用信號(視頻和音頻)的授權報文定期改變。管理系統在加密形式下將這些報文(ECM)傳輸到可解密這些報文的密碼裝置，管理授權並根據用戶的權力將解密視頻和音頻信號所必需的信息傳輸給解碼器。
由密碼裝置解碼的結果稱為「控制字」，縮寫為「CW」。此控制字駕馭解碼器而用戶就可以充分利用所傳輸的信息。
如上所述，這些控制字定期改變以防止侵權者藉助功能強大的計算機計算出這一控制信息而從付費機構免費受益。這就是為何這些控制字定期改變，改變周期通常為1至20秒。這一周期稱為密碼周期。
授權報文(ECM)的發送頻率較密碼周期的發送頻率高，比如每100毫秒。這是必不可少的，一方面是在開始解碼服務時，另一方面是在變更信道時。
事實上，為了能夠顯現所要求的傳輸內容，必須有控制字才能將信號解密。但如果需要在屏幕前等候5秒鐘圖像才能清晰出現就不好了。
在第二種場合，每個信道都有控制字，人們需要等候密碼周期結束來接收容許對新信道的信號進行解密的授權報文。如前面所述，人們不能接受改變信道時發生數秒的延遲。
這就是為何在實際中授權報文(ECM)的發送頻率為5～20/秒。
當改變信道時，分隔用戶命令和顯像所要求的信道的時間必須很短。按照通常的標準，500毫秒的長度被認為是可以接受的。
在此時間內執行如下的操作-將音頻、視頻和控制濾波器置於新信道；-等待包含所述信道的加密控制字的下一個報文(ECM)；-接收此報文(ECM)並傳輸到密碼裝置用來解密；以及-由密碼裝置執行此解密算法並返回解密控制字，將此控制字傳輸到解碼器；-開始MPEG解壓並等待圖像完全同步。
通過連結這些操作，可以看到，它不可能並行執行，並且其中的每一個都加入到決定改變信道時所需的最大時間長度。
已知，加密算法的安全性越高，解密所需的運算就越長。另一方面，直接參加信道轉換時間計算的解密時間不可能延長來改進加密的質量。這也就是用來取得控制字的算法的安全性受到這些時間約束的強制限制的原因。
在文獻EP 0583202中描述了一種已知方法，其構成在於向現用頻道發送的不僅包含有關信道的授權報文(ECM)，而且還包含其他信道的授權報文。後者是以較低頻率傳輸以便不致發生傳輸擁塞。
這一方法的缺點是以不需要的報文使信道擁塞並且需要牢記更換信道時所使用的所有的授權報文。此文獻另外一個未解決的問題是提高解碼運算的質量(從而增加時間長度)不應該增加在信道間轉換信道的時間。
本發明的目的是提供一種加密信息的方法和傳輸系統，能夠保證解碼器的目標控制字的高安全性而無需延長特定信道的控制字的處理時間。
此目的可利用一個控制字而徹底達到，該控制字系通過將應用於每個信道的授權報文(ECM)的解密和一組信道共用的授權報文的解密結合起來而得到。
在下面的描述中，每個信道的報文稱為「單信道授權報文(ECM)」，而一組信道的共用報文稱為「多信道授權報文(MECM)」(主ECM)。
處理報文(ECM)的算法是快速型，因而提供的是有限的安全性。這是由於從一個信道過渡的另一個信道的時間要求要很短所致。
另一方面，根據本發明，不可能只通過處理單信道授權報文(ECM)就得到控制字(CW)。密碼裝置要能夠解密單信道授權報文(ECM)就必須包含接收到的多信道授權報文(MECM)中的信息。後者由一個稱為系統的密鑰解密，因為它獨立於不同的信道。
在由一個信道改變或轉換到另一個信道時，包含在單信道授權報文(ECM)中的適合新信道的信息與包含在已經在密碼裝置中的多信道授權報文(MECM)中的信息相結合，後者是兩個信道共用的。這樣，報文(MECM)的解密時間不像上述那樣插入到轉換時間的計算中。因此，報文(MECM)的解密算法可以更有效並需要更長的時間但卻不會影響轉換時間。另外，僅僅使用不同的算法就可增加系統的安全性。
多信道授權報文(MECM)的內容可根據對報文(ECM)完全相同的周期(密碼周期)或根據此周期的倍數而改變。
如果兩個單信道授權報文(ECM)之間的時間很重要，因為它直接插入兩個信道之間的最大轉換時間的計算中，它對於兩個多信道授權報文(MECM)之間的時間是不同的。由於此報文對一組信道是共用的，它可以具有較長的時間。事實上，它的重複周期只在解碼器加壓時插入。在附圖的場合，可以看到，每秒1至2個報文的重複是足夠的。
本發明通過下面的參考示例性而非限制性的附圖的詳細描述可以得到更好的理解，其中-
圖1表示在兩個信道A和B上(ECM)和(MECM)的傳輸；-圖2表示安全性密碼裝置。
在圖1中在兩條線上示意地示出容許對視頻和音頻信號解密的報文。可以看到每個信道的單信道授權報文(ECM)都是以規律的間隔傳輸。在「A」信道傳輸「A」單信道授權報文(ECM)。在「B」信道傳輸「B」單信道授權報文(ECM)。信道A和B共用的多信道授權報文(MECM)在兩個信道上傳輸。
在採用模擬傳播的實現模式中，單信道和多信道授權報文在每個信道上都可以有效地傳輸，一個信道與一個頻率相聯繫。另一方面，在數字傳播系統中，不存在與頻率相聯繫的信道的概念。多信道授權報文(MECM)可以在用於此信道的報文中相加或者以全局方式傳輸到信息流而不必在每個信道上重複。
根據此示例，多信道授權報文(MECM)的周期性比單信道授權報文(ECM)的周期性低一半。報文(MECM)的周期性由第一次使用時解碼時間是可接受的來確定。在此場合，可以在收到至少一個報文(ECM)和一個報文(MECM)之後對信號進行解密。這就是為何對於報文(ECM)大約1秒的重複是可接受的並且不會阻礙系統的通(頻)帶的原因。一旦收到報文(MECM)並進行處理，它立刻可以在利用新的報文(ECM)改變信道時使用。
本發明的另一個方面是根據信道考慮從密碼周期開始起的減縮。事實上，控制字的改變可根據信道在不同的時刻進行。因此，比如，在「A」信道，控制字(CW)改變，從CW-A1變為CW-A2。根據本發明，此控制字是從那時起由於多信道授權報文(MECM-2)而得到的。另一方面，在假設新信道B永遠要利用控制字(CW-B1)工作的場合，必須使用多信道授權報文(MECM-1)。這就是為何每個報文(MECM)包含數個密碼周期的信息的原因，因此使信道同步沒有差異。
圖2示出在多信道授權報文(MECM)中傳輸的這些數據的功能。單信道授權報文(ECM)包含加密形式的控制字(CW)並傳輸到能夠對此信息進行解密的密碼裝置(CU)。為此，它對定義與一般系統特別是與信道相關的權力的參數P1，P2至Pn進行處理。這一裝置藉助於這些參數計算控制字(CW)。根據本發明，由報文(MECM)傳輸的數據一旦解密，就可以修改密碼裝置(CU)上遊或其下遊的參數。
根據本發明的一個具體形式，最終控制字(CW)是利用包含在報文(MECM)和報文(ECM)中間的邏輯運算得到的，這些邏輯運算為加、減、「異」或乘。
根據本發明的一個具體形式，包含在報文(MECM)中的信息用作對單信道授權報文(ECM)的內容解密的第二密鑰。
權利要求
1.一種用於收費電視的加密信息多信道傳輸系統，包括一個管理中心和至少一個用戶單元，此管理中心傳輸加密信號和為每個信道加密的單信道授權報文(ECM)，其特徵在於它包含由一組信道共用的多信道授權報文(MECM)，這些報文與用於當前接收的信道的單信道授權報文(ECM)相結合以便對其解密。
2.如權利要求1的多信道傳輸系統，其特徵在於此多信道授權報文(MECM)是由一個利用一個與用來對單信道授權報文(ECM)加密的算法不同的算法加密的。
3.如權利要求1和2的多信道傳輸系統，其特徵在於此多信道授權報文(MECM)是根據一個與單信道授權報文(ECM)的周期不同的周期進行修改的。
4.如權利要求1至3的多信道傳輸系統，其特徵在於包含在多信道授權報文(MECM)中的信息是與包含在單信道授權報文(ECM)中的信息通過加、減、「異」、乘運算或編碼而結合的。
5.如權利要求1至3的多信道傳輸系統，其特徵在於用戶單元包含一個由單信道授權報文(ECM)確定控制字(CW)的密碼單元(CU)，容許用戶裝置對加密信號進行解密，此多信道授權報文(MECM)的內容與密碼裝置(CU)的密碼計算的參數(P1，P2，...Pn)相結合。
6.一種付費電視多信道加密信號的傳輸方法，包括-傳輸多信道信號到用戶單元，-傳輸為每個信道加密的單信道授權報文(ECM)，-對由一個密碼單元(CU)當前接收的信道的授權報文(ECM)進行解密，解密的信息表示了對適用於該當前接收的信道的信號進行解密所需的控制字(CW)，其特徵在於其包括-傳輸一組信道共用的多信道授權報文(MECM)，-對這些多信道授權報文(MECM)進行解密並將解密的信息與獲得控制字(CW)所需的信息相結合。
7.如權利要求6的多信道加密信號的傳輸方法，其特徵在於上述結合是對密碼單元(CU)的參數(P1，P2，...Pn)進行的。
8.如權利要求6的多信道加密信號的傳輸方法，其特徵在於上述結合是對密碼單元(CU)得到的結果進行的。
9.如權利要求6至8的多信道加密信號的傳輸方法，其特徵在於根據一個與單信道授權報文(ECM)的修正周期不同的一個周期對所述多信道授權報文(MECM)進行修正。
10.如權利要求6至9的多信道加密信號的傳輸方法，其特徵在於包括根據一個與用來加密單信道授權報文(ECM)的算法不同的一個算法對此多信道授權報文(MECM)進行加密。
全文摘要
在利用多信道信號傳播付費電視時，每個信道與授權報文(ECM)相聯繫，該報文容許根據用戶權力對此信道解密。當改變信道時，在人們確定與新信道相關的這些新權力之前可接受的是一個很短的時間。這樣就可以排除龐大的加密算法。為避免這一缺點，對於信道解密提出了一種系統，該系統利用用於信道的授權信息(ECM)並藉助快速算法利用用於信道組的授權報文(MECM)進行加密。對這些後者利用一個高安全性算法加密，於是解密較慢。
文檔編號H04N5/00GK1404694SQ01804165
公開日2003年3月19日 申請日期2001年1月24日 優先權日2000年1月28日
發明者安德烈·庫德斯基, 馬庫·塞塞裡 申請人:納格拉卡德股份有限公司