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卫星电视CA加密基础知识         ★★★ 【字体:
卫星电视CA加密基础知识
作者:imefan    文章来源:网络    点击数:    更新时间:2008-3-31    

卫星电视解密有关的任何内容。卡的复位应答发出后,接收机就可以正确建立起与卡的信息联系。此后,接收机不再发出复位信号,卡也仅被动地等待接收从接收机传来的请求命令,并对命令作出相应回应。仅当接收机发现卡拔除后又插入,才会再次发出复位信号,重新引起卡的复位应答-ATR。 

  在复位应答之后,接收机与卡之间传输的信息中含有各种加密系统自己规定的数据结构,这些数据结构中不仅含有一般数据传输所需要的数据包长度、校验和等,还包含了多层次的次级命令和数据子结构。如果传输的内容涉及到密码等需要保密的信息,就会对该信息中的数据块进行加密,防止他人从旁截留信息进行分析、破解。这种从旁截留信息的常用手段为Season卡,截留就是所谓“Logging”。 
以下是从Viaccess卡插入接收机的卡槽后,由复位信号引起的卡的复位应答: 
3B 67 11 32 2F 00 11 14 00 03 68 
87 02 00 00 03 00 00 28 90 00 
从首个字节=3BH知道,这是“T=0”的协议。 

以下是从Nagra卡插入接收机的卡槽后,由复位信号引起的卡的复位应答: 
3F FF 95 00 FF 91 81 71 64 47 00 
44 4E 41 53 50 30 30 32 20 52 65 76 30 35 32 
从首个字节=3FH知道,这是“T=1”的协议。 

  从主、从关系的角度看,接收机扮演主人的关系,而收视卡扮演从属的关系。所有的“命令-应答”方式的信息都是先由接收机发出的,收视卡仅是在收到接收机的命令数据后,才会作出相应的回答。要完成某一项任务,接收机与收视卡之间通常都要按照一定的步骤,通过多个“命名-应答”,才能完成。 

  例如:卡要让接收机了解卡中的数据(这通常发生在卡刚开始与接收机联系时,或卡中的数据已经改变时),就要在接收机发出“CAM状态请求”命令时(该命令是接收机经常发出命令,以便了解卡的当前状态),将带有“卡内数据已经更新”信息的应答回送给接收机,提醒接收机。当接收机收到卡的应答后,知道卡想要接收机了解其中的数据,接收机就会进一步发出“了解卡中信息”的命令,向卡询问,卡在回应时就会将数据传给接收机。 

条件收视系统的工作: 

  Seiichi Namba博士在他的文章“Conditional Access System”中给出的条件收视系统信息流如下图: 

  条件收视系统的设计者在设计接收机与收视卡的工作方式时,考虑的因素很多。这些考虑主要有:如何尽可能使条件接收系统不易被破解;如何避免给合法收视者带来不便;如何设计IRD和CAM使之在技术上可行和方便等。 

  条件接收系统不被破解,才可能为电视运营商捞到尽量多的钱,这就需要考虑:如何防止黑客钻空子,不买卡或少买卡而能照样收视;如何尽最大可能增加条件收视系统被破解的难度,以便让刚更新的新加密系统尽可能保持较长的可用时间,减少重新换系统的成本和损失;如何在系统被破解时,不必换新类型的卡,直接通过授权管理指令更改密码或堵住漏洞等。 

  许多人认为解开加密节目的密码在收视卡中,还有的人认为是收视卡上的CPU负责承担节目信号的解密工作等,这都是不正确的。收视卡虽然是智能卡,内含CPU,可以进行一些处理和计算。但条件收视方案的设计者考虑到:接收机中可以安装功能比较强大的CPU和更多的内存,而智能卡受到种种限制,其CPU和内存都难以与接收机的相比,因此,将大量的处理工作交由接收机完成。只要做到接收机离开收视卡就无法解开节目,就可以是“条件收视”了。 

  从上节可以知道,接收机与收视卡之间通过命令与回应的交互工作的。接收机与收视卡之间命令很多,可以大致分为3组: 

 1.接收机与收视卡之间相互了解的基本联系; 
 2.接收机与收视卡处理电视信号的解密密码; 
 3.接收机修改收视卡中的信息。 

  第1组中主要含有为建立起接收机与收视卡之间的通信协议以及接收机获取收视卡中的信息等命令,如:卡对复位信号的应答,接收机获取卡的序列号,询问卡的处理周期,了解和获取卡中的特定数据等。 

  第2组主要含有接收机与收视卡合作解开加密的电视信号用的命令,如:授权控制命令(ECM),请求解扰控制字,了解CAM的处理状态等。这是接收机与卡之间经常性的工作,它由收视卡来帮助接收机确定能否允许收视,在允许收视时帮助接收机解开加密的电视信号。 

  第3组主要含有由接收机修改收视卡上EEPROM的各种命令,如:授权管理信息EMM,计点付费节目(PPV),更新卡中的密码,对抗破解盗版等。本组命令中EMM命令是最保密和最复杂的命令,加密系统设计者将最终对抗破解的希望都放在本组命令上,在没有升级或更换新的解密系统之前,通过本组命令更换正版收视卡中的内容来让D卡失效。 

  命令中的ECM和EMM是由DVB标准化委员会定义的名字。ECM的英文为:

  Entitlement Control Message,它的中文含义为“授权控制信息”,通俗说就是“与条件收视有关的控制信息”。ECM含有在随后一段时间中解开加密了的电视节目信号所需的信息,该信息通常是再次加了密的解密密码和收视节目的信息。EMM的英文为:Entitlement Management Message,它的中文含义为“授权管理信息”,通俗说就是“与更改收视卡内容有关的管理信息”。EMM含有要求收视卡更改数据所需的子命令和数据信息,为对抗破解,这些信息采用了复杂的方法进行了加密。 

  作为入门,以下仅介绍接收机与收视卡联系中与卫星电视解密有关的过程。到了高级阶段,要成为黑客破解高手,还必须了解EMM等细节。 

  为了条件收视,电视台播放加密电视节目时,就必须考虑到解密收视的各种问题。卫星电视台在送出加了密的电视节目的同时,还送出了解开电视节目的密码,这些解密电视信号的密码通常有64位,在送到卫星播放前经过了加密,不能直接被接收机用来解开电视信号,要由接收机送到收视卡,由收视卡解开后送回接收机,再由接收机解开电视信号。这是为了让接收机只有在合法收视卡存在的条件下才能收视,而特别设计的。这是一个十分复杂而且花费时间多的过程。对接收机来说,它有功能强大的CPU和很多的内存,处理速度问题不太大,而收视卡上CPU的能力就有限的多,内存也很少,处理需要的时间有可能较长。为不影响收视,电视台要提前送出解密下一阶段信号的密码,以便让接收机和收视卡有充分的时间提前做好准备。为此,电视台不能随时更换电视信号加、解密的密码,因为这样将导致接收机与收视卡之间信息交流负荷过重,和收视卡处理来不及的问题,可能妨碍节目的流畅播放。电视台采取了将时间分段,在不同时段采用不同的密码进行加密的方式。这个时段的时间间隔也不能太长,如果太长,就有可能被钻空子:如,买一张正卡,插入接收机,待节目解开之后,再换插到其他接收机上(当然卡拔除时还要让卡槽上的插入触点保持接触),从而实现一卡多机接收。通常这个间隔为数秒钟,这可以从Season卡程序停止后,只能再保持几秒的解密收视得到证实。 

  有人认为在收视卡每隔一段时间,就要启动卡中的定时中断,去校验卡中的授权密钥是否同卫星发出的下行信号中的授权密钥吻合,这是不大正确的。因为在条件接收系统中的卡不具有自主检验下行信号的能力,CAM只能被动地响应IRD的命令,如果CAM会自主发出信息,将可能与IRD正在发出的信息发生冲突。 

  接收机解密的过程是:接收机从卫星上收到它不知如何解开的一个或两个加密了的电视信号解密密码(专业术语为“密钥”),还有用来确定收视者必须付费才能收看的特定的收视频道服务信息,当然也

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