数字电视条件接收技术（三）

3.3 系统实现的关键技术

数字电视条件接收系统涉及多项技术，主要包括加扰、解扰技术，加密、解密技术，同密、多密技术，编码技术，复用技术，智能卡技术，网络技术，接收技术，此外还涉及到用户管理、节目管理、收费管理等信息管理技术。下面重点介绍其中几项关键技术。

1．加扰、解扰技术

在数字电视条件接收中，加扰与解扰技术至关重要。加扰是为了保证传输安全而对业务码流进行的特殊处理，通常在广播前端的条件接收系统控制下改变或控制被传送业务码流的某些特性，使得未经授权的接收者不能得到正确的业务码流。解码则是加扰的逆过程，在用户接收端的解扰器中完成。

下面讨论在数字电视条件接收系统中加扰如何实现，以及解扰是如何恢复加扰前的视频与音频数据。在发送端，将伪随机发生器产生的伪随机码与原始数据进行异或运算，得到加扰的视频和音频数据。在接收端用相同的伪随机发生器，如果其起始点与发送端一样，则产生的伪随机码也与发送端完全一样，利用这个伪随机码和已经加扰的视频、音频数据同样做异或运算，即可得到与加扰前相同的信号。

上述解扰过程表明，解扰关键是要掌握伪随机码发生器的起始点。由于加、解扰发生器结构相同，只要二者起始点一样，即初始化一样，产生的伪随机码就相同。这个初始值作用很关键，称之为控制字，未授权者只要掌握这个控制字，同样可以实现解扰。

2．控制字与授权密钥加密技术

数字电视条件接收技术是现代信息加密技术在数字电视领域的具体应用，一方面实现了节目及业务信息的分类和管理，另一方面也实现了节目的条件接收。控制字加密在实现数字电视条件接收时非常重要，为使未授权者不容易掌握控制字，要使控制字经常变动，而且要变化很快，这样即使破译了个别字，由于变化太快也无法解扰。对于授权用户，可将控制字加密成为ECM(Entitled Control Message，即授权控制信息)传送给用户，而且ECM要与已加扰的视、音频信号复用在一起传送到接收端去，用户取得ECM后还必须用与发端加密时相同的密钥才能解出控制字，这个密钥也由发端传送而来。

接收端如果是已付费的授权用户，则有权拿到此密钥，又称授权密钥，可利用此密钥解出ECM，得到控制字。如果是未授权用户或此授权用户本月未付费，则不能得到授权密钥。对授权密钥加密需要用到用户的分配密钥，当用户按月付费或用Smart卡可得到分配密钥，条件接收系统发端须用用户的分配密钥对授权密钥进行加密，形成EMM(Entitled Management Message，即授权管理信息)，并传给用户。若用户已有分配密钥，就可利用EMM解出授权密钥，随后再利用此授权密钥解出ECM中的控制字。由此可知，数字电视条件接收系统的发送端不仅要传送加扰过的视频、音频信息，还必须将ECM和EMM一起传送到接收端。

下面简单介绍一下加密算法，对加密算法有两个最基本的要求，首先是不能被轻易破译，其次是由于控制字变化很快，解密算法运行时间不应太长。加密算法主要有秘密密钥算法与公开密钥算法两种。秘密密钥算法的特点是采用秘密信道，密钥源产生密钥以后，通过秘密信道将秘密密钥(例如授权密钥和控制密钥)传送给授权用户，以防止被窃取，由于加密、解密均使用同一种秘密密钥，因而又称为对称密码体制；公开密钥算法的特点则是采用两个密钥，称为公开密钥和秘密密钥，只有二者搭配使用才能完成加密与解密的全过程，发送者利用公开密钥加密，只有具有秘密密钥的授