高清節目安全：需標本兼治

　　1、高清節目落地

　　當美國CBS播出第一次用高清信號傳輸的晚間新聞的時候，主持人曾經將高清電視形容為“自彩色電視之后電視發展史上又一次偉大的變革”。而當全國人民在國慶60周年大慶之時通過高清頻道收看國慶閱兵式時，我們不禁感慨：高清電視終于來到了中國老百姓的家庭當中!對于中國數字電視行業來說，高清電視的播出無疑是一個具有里程碑式意義的事件。然而就在人們為高清節目播出而歡呼雀躍之時，安全問題卻漸漸浮出水面。如何能夠保障高清節目的安全播出成為了廣電人又一重要課題。

　　2、盜版者的覬覦

　　追溯世界范圍內數字電視發展的軌跡不難看出，每項發明、創造都會伴隨著盜版情況的出現。新技術、新產品的締造者和盜版者間就像盾與矛般，不斷變更交替著各自的角色。而高清節目對于盜版者來說無疑是一塊充滿誘惑的大蛋糕。

　　相對于歐美、日本等發達國家，我國的數字電視發展是處于初級階段的，增值業務、中間件、高清節目等業務模式仍在發展過程中。就目前來說，對于標清節目，廣電運營商普遍采用的是大包大攬包月的運營方式，缺乏細致的分類，利潤相對較低。而作為提升老百姓生活品質的高端產品，高清節目的運營將更加細致化，既可以將某一個節目作為一個產品、也可以將幾個節目作為一個產品，對于運營商來說收費手段和條目更加豐富。此外作為收看高清電視的基本條件，高清機頂盒和高清電視機也是筆不小的投入，因此可以預見高清電視面向的是高端的客戶群體。盡管目前開通的高清電視頻道均為免費收看，一些地區還“附送”高清機頂盒，但這些都只是為了推廣高清電視的促銷手段。那些“附送”高清機頂盒的運營商大多都明確聲明，高清機頂盒的所有權仍然屬于廣電運營商自己。也就是說，所謂的“送”實際是借。當高清節目真正形成大規模運營時，其整個終端系統產生的大量利潤勢必會引發盜版者的覬覦。

　　3、高清節目的安全隱患

　　與傳統標清節目一樣，盜版者在針對高清節目進行盜版時主要還是要通過終端接收設備，即高清機頂盒和智能卡。在標清數字電視時代，機頂盒盜版、智能卡盜版就已經是長期困擾中國廣電運營商的一大難題，而條件接收系統(CAS)作為數字電視前端系統平臺的安全保障措施一直處于風口浪尖的位置。事實上出現盜版問題的原因有很多，包括智能卡本身的安全級別、機頂盒內部的數據通信、機頂盒安全芯片的選擇等等。CAS在終端的主要作用是通過機頂盒和智能卡中的CA模塊解密加擾控制字CW，誠然在智能卡和機頂盒通信過程中存在被黑客破解的風險，但解密出CW后，機頂盒內部的通信同樣存在安全隱患。由于在DVB標準中對機頂盒內部通信的標準制定不夠明確，因此只有極少數廠家關注了此問題并提出針對性解決策略和方案，但最終也未能將這個問題提到一個比較高的層次。

　　隨著時下高清節目的開展，高清機頂盒開始如火如荼的推廣開來。各地有線電視網絡為了推廣高清電視、發展用戶，分別推出了不同程度的優惠活動，但普遍來說高清機頂盒的價格大致為標清機頂盒價格的2倍，甚至更高。而對于盜版者來說，破解一個標清機頂盒和破解一個高清機頂盒從技術上來說并沒有很大差別，因此高清機頂盒勢必會更加受到盜版者的“青睞”。同時從節目收費來看，盡管目前各地收看高清電視均為免費，但隨著高清電視的不斷普及，節目及與節目相關的周邊業務不斷發展，收費是在所難免的，因此盜版者對于智能卡破解的力度也絲毫不會放緩。由此可見保障高清節目的安全播出無論對廣電運營商還是國家都存在著重大意義。

　　在了解用戶終端安全隱患之前，我們首先要清楚終端機頂盒解擾節目的整個流程。如上圖所示，整個解擾過程大致可以分成三個步驟：

　　1、智能卡與機頂盒內部CA終端解密模塊的通訊連接：CA終端解密模塊根據智能卡中獨有的個人密鑰解密出加擾控制字CW;

　　2、在CA解密模塊工作過程中，一些數據會被寫入機頂盒的RAM中做臨時保存;

　　3、CA解密模塊解出加擾控制字CW后，通過CA代理模塊發送到機頂盒的解擾模塊(即解碼芯片)中，由解擾模塊完成節目的解密解碼功能。

　　事實上解擾過程的三個步驟都存在很嚴重的安全隱患。

　　1、智能卡與機頂盒內部CA終端模塊的數據通訊連接：由于DVB標準在制定的時候就沒有要求對這部分數據連接進行加密，因此目前的實際情況是智能卡和機頂盒的通信都是明文的。盜版者可以從這條鏈路上直接截取用戶的個人密鑰等信息。

　　2、CA解密模塊在工作過程中會產生大量關于用戶個人或節目的信息，其中一部分數據會被寫入內存中做臨時保存。盜版者通過監聽機頂盒內存可以獲取包括授權控制信息、授權管理信息、甚至CW等大量信息;

　　3、CA解密模塊與機頂盒解擾模塊間也是明文傳輸的，而傳輸的內容是CW。盜版者可以直接從此鏈路上截取CW。

　　4、高清安全芯片

　　綜合前面提到的三個安全隱患，不難看出其主要原因在于三條鏈路上的信息傳輸均是明文形式，盜版者一旦獲取某條鏈路的信息就會破解整個終端系統。因此最直接有效保障終端系統安全的方法就是對上述三條鏈路信息進行加密。

　　1、智能卡和機頂盒內部CA終端模塊的數據通訊連接：這條鏈路的加密主要是由CAS廠商來完成的。目前已經有一些CAS廠商開始意識到保障這段鏈路安全的重要性，并提供了相應的安全解決方案，有效保障了智能卡中個人密鑰的安全。

　　2、與個人密鑰被盜取相比、CW的丟失無疑更加嚴重，其對于運營商帶來的損失也更直接。無論是CA解密模塊工作過程中產生的存儲于內存中的CW，還是解密完成后傳送給機頂盒解擾模塊的CW，均在機頂盒的內部鏈路中。而針對機頂盒內部通信安全需要采用高清安全芯片予以保障。

　　與傳統高清解碼芯片不同，高清安全芯片的主要作用是對機頂盒內部數據鏈路進行加密。這樣機頂盒就可以將CA模塊中輸出的數據進行加密，從而有效防止盜版者通過破壞機頂盒獲取CW。只有在智能卡、CAS以及機頂盒內部通信三方面層層設防，才能夠有效的保障終端的系統安全。

　　事實上在過去使用標清機頂盒時沒有采用安全芯片，一方面是由于DVB標準關注不夠，另一方面也是因為采用安全芯片就需要同CAS廠商做集成。而一旦與某一家CAS廠商做了集成，由于邏輯鏈路及程序組被直接植入機頂盒解碼芯片，該安全芯片就無法與其他家CAS廠商進行集成，這樣芯片的生產就會一定程度受制于集成的CAS廠商，因此芯片廠商大多也不愿意采用安全芯片。

　　在這種兩難的矛盾境地下，數碼視訊公司率先與包括ST、Broadcom等多家國內國際知名芯片廠商合作集成，推出了特色的具有良好開放性的集成程序。通過此程序，芯片廠商無需再為集成的局限性而擔心，可以同時與多家CAS廠商進行集成，用戶需要用哪家的CAS就選擇哪家的CAS集成程序。

　　在數字電視行業，無論是最初的編解碼等硬件設備、還是目前的CAS、中間件等系統，產品的開放性一直都是運營商關注的重點。安全芯片同樣也不例外。而數碼視訊在安全芯片的開放性集成方面邁出了關鍵的一步。

　　5、結束語

　　當國家開始進行高清節目播出、人民群眾為高清節目的“靚麗”而歡欣鼓舞的時候，作為廣電行業內的企業、包括運營商應當充分意識到潛在的安全隱患，防患于未然，在保障高清節目安全方面做到標本兼治。所謂“標”指的是無論CAS廠商、機頂盒廠商還是芯片廠商都應該樹立明確的責任感：即保障用戶終端收視安全決非一家之事，只有三者相互配合才能真正保障用戶終端系統。而從“本”的角度出發，高清安全芯片的推出及其與數碼視訊CAS的成功集成從根本上保障了目前高清節目的安全播出，同時為用戶終端安全體系的建立開了一個好頭。
 

　邵珺 技術支持工程師 北京數碼視訊科技股份有限公司