数字电视有条件接收系统原理

这里存在一个问题，因为在任何时间只有一个有效的业务密钥SK，在新旧密钥更迭期间，一些授权用户将获得新密钥，而尚未授权用户仍是原来的旧密钥。寻址用户并分发密钥的时间由整个系统的用户数目和系统为此分配的带宽决定，但肯定有一个过渡时间，在此期间哪个密钥应被用来加密系统的信息和数据呢？解决的方法就是给每个用户储存两个密钥，一个当前使用，一个“下一次”使用。

这两个密钥分别称作“偶密钥”和“奇密钥”（该称呼与密钥的实际使用没有任何关系，仅是一个名称），含有识别它为偶或奇的特征比特，解扰器接收到后将该密钥存储在适当位置。如果当前使用偶密钥加密，则同时分配新密钥为奇密钥，在系统确定所有用户收到新密钥后偶密钥失效，同时新分配的奇密钥就启动来解密数据，下一次密钥的分配就以新的偶密钥开始。为了让随时接入的用户也能收看到当前的节目，系统一般也会寻址播出当前的密钥。

CW虽已由SK加密，但这个密钥如果还是可以让任何人读取，那就意味着特定服务的定购者和非定购者将享有同等权利，网络运营商还是难以控制到特定的用户，安全性还是存在问题，必须对SK再进行加密保护。这个加密过程就完全按照各个用户的特征来进行，由于共用网络寻址模式中数据包是按用户地址传送的，每个终端设备有一个不重复的唯一的地址码，这就给出了一个解决方法，就是用地址码来对SK加密。

在实际使用中，终端设备的地址一般是公开的，且基本不变，所以往往用和这个地址码相关联的一个数列来进行加密，因为这个数列（密钥）是由个人特征确定的，往往称为个人分配密钥（PDK）。PDK一般由CA系统设备自动产生并严格控制，在终端设备处该序列数一般由网络运营商通过CA系统提供的专用设备烧入解扰器的PROM中，不能再读出。为了能提供不同级别、不同类型的各种服务，一套CA系统往往为每个用户分配好几个PDK，来满足丰富的业务需求。

在已实际运营的多套CA系统（主要在欧美）中使用的运营商对终端用户的加密授权方式有很多种：如人工授权、磁卡授权、IC卡授权、智能卡授权（用IC构成有分析判断能力的卡）、中心集中寻址授权（由控制中心直接寻址授权，不用插卡授权）、智能卡和中心授权共用的授权方式等。智能卡授权方式是目前机顶盒市场的主流，也被我国广电总局确定为我国入网设备的标准配件。

三、有条件接收系统在国内的发展

随着MPEG 2编解码标准的制定，在此基础上的数字电视在世界各地有了长足的发展。为了使数字电视成为一个巨大的产业，各国纷纷参加了系统标准的制定，目前在国际上占主流的主要有以欧洲为根据地的DVB标准、北美国家主推的ATSC标准及日本制定的ISDB标准。在这三种标准中对于CA部分都作了简单的规定，并提出了三种不同的加扰方式。欧洲DVB组织提出了一种称之为通用加扰算法（Common Scrambling Algorithm）的加扰方式，由DVB组织的四家成员公司授权，ATSC组织使用了通用的三迭DES算法（Triple DES），而日本使用了松下公司提出的一种加扰算法。

对于CA系统本身各标准除了提供一些基础的机制外没有定义什么通用的要求，所以CA系统本身内部机制的定义往往由具体的CA设备生产商来完成。这就使各家的CA系统一般是专用的，也就是说如果一家网络运营商应用了一家CA设备厂商的系统，他就只能定购和这家设备相配套的终端产品如机顶盒。为了使自己的系统更有竞争力，CA系统厂商往往努力使尽量多的机顶盒厂商集成自己的方案。

国外的电视广播网络成为一个运营良好的产业已多年，有条件接收系统也从模拟机制发展到现在以MPEG 2码流为基础的数字机制。在此期间出现了许多很成功的运营网络，而在它们背后则是一些在这一发展过程同样积累了丰富经验的CA系统设备供应商。它们现在大部分已进入国内或正在进入国内，并有了一些实验点，对我国广电网络数字化和产业化在客观上起到了推动
作用。

CA设备是广电系统作为服务提供商身份出现所必需的设备，是数字视频广播系统建设的基础设施。但目前市场上还没有一家国内厂商可以提供自主知识产权的全套系统，而此类产品又是涉及国家信息安全的核心设备。上面也提到CA系统的安全性是由设备厂商保证，其系统本身是不开放的。考虑到广电网络作为国家基础设施的安全性，我们不可能大范围使用黑箱式的国外设备，中兴通讯作为国内广电网络最主要的设备供应商感到了肩上的重任。

中兴通讯的视讯产品部在1998年初就开始研制MPEG 2编解码器，其设备在1999年拿到了广电部颁发的国内第一张编解码器入网证，随后设备在国内各级骨干网上得到了大量应用，并出口国外。以此为基础中兴通讯在99年开始了全套自主知识产权CA系统的研制，并参与了广电总局国内CA标准的制定。目前中兴通讯的数字头端设备已具备大量生产的能力，在此基础上符合国家标准的CA系统也在实践中日趋成熟。

中国的广电网络不同于国外的运营系统，一步跨入了数字建设时期，这就使我们的网络没有那么多的历史负担，在设备的选用上也可以直接考虑更为简洁的结构，在网络规划方面则可以全网统一安排，应用更为统一的CA系统，据此可以降低用户终端设备的成本，使整个产业健康发展。