双向条件接收技术的研究与应用

论文摘要

随着有线电视网络技术及电信网络的飞速发展,特别是2010年三网融合的正式启动,许多广电部门开始担心其条件接收系统(Conditional Access System)的安全性。目前广电系统采用的是针对单向网络应用的、基于智能卡的CA(Conditional Access)系统,其安全性很大程度上依赖于卡芯片的安全性,芯片越复杂,破解难度越大。同时,由于加密密钥需要通过公共的广播通道传输给用户,因此容易被截获和破解。双向条件接收系统是一种双向实时认证的CA系统,用户的认证信息、密钥信息、用户授权信息、管理信息等,均通过双向回传网络送达终端机顶盒。双向CA的算法和密钥可通过在线下载实现动态更换,当系统被黑客攻击时,可通过在线下载方式更新加密算法,因此这种CA的安全性更高。本文主要对基于IP网络的双向条件接收系统在有线数字电视中的应用进行详细的研究和设计。首先,对数字电视条件接收系统的研究与应用背景以及国内外的研究现状和发展趋势进行了分析,并针对目前基于单向数字电视网络应用的条件接收系统所存在的问题,引出本文的研究课题；其次,对条件接收系统所涉及到的相关技术进行了较为详细的研究,包括对条件接收系统的分层结构、工作原理等进行了深入的阐述,对加密算法中常用的DES算法、3DES算法以及公共密钥的加密与传输方式等进行了深入的探讨。再次,根据对基于互联网的双向条件接收系统的基本组成和基本框架的理解,提出了将双向CA系统应用于有线数字电视网络的系统构成方法及其实现的总体架构；最后,重点进行了基于双向CA的有线网络机顶盒的总体框架和各个模块进行了较为详细的研究和设计。通过相关测试,验证了设计结果能够基本达到所需的功能要求,并对存在的问题进行了改进。作为对于数字电视双向CA的一种探索,本文的研究成果对于具有双向CA认证功能的数字电视终端的研究与设计,具有一定的实际参考价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究的背景
• 1.2 条件接收技术的研究现状及发展趋势
• 1.2.1 条件接收技术的研究现状
• 1.2.2 条件接收技术的发展趋势
• 1.3 研究的主要内容
• 1.4 本文的组织结构
• 第二章 条件接收与加密算法原理
• 2.1 条件接收系统原理
• 2.1.1 条件接收系统的结构
• 2.1.2 条件接收系统的工作原理
• 2.2 加密算法
• 2.2.1 DES算法
• 2.2.2 3DES算法
• 2.2.3 公共密钥加密算法
• 2.3 双向条件接收系统
• 2.3.1 加扰方式
• 2.3.2 双向条件接收系统基本原理
• 2.4 本章小结
• 第三章 有线电视双向条件接收系统的设计
• 3.1 有线电视双向条件接收系统的总体方案
• 3.2 用户管理系统与节目管理系统
• 3.2.1 用户管理系统
• 3.2.2 节目管理系统
• 3.3 加扰和解扰控制服务器
• 3.3.1 加扰和加密
• 3.3.2 解扰和解密
• 3.4 密钥分发系统
• 3.4.1 身份认证子系统
• 3.4.2 安全通道子系统
• 3.5 DVB-IP模块
• 3.5.1 DVB-IP模块网关结构
• 3.5.2 点播业务的架构和业务流程
• 3.6 用户终端系统的设计与实现
• 3.6.1 FLASH驱动模块的设计与实现
• 3.6.2 DEMUX模块的设计与实现
• 3.6.3 PSI模块的设计与实现
• 3.7 本章小结
• 第四章 系统的应用情况及其测试分析
• 4.1 系统测试
• 4.2 问题的分析与解决对策
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢