數字電視安全芯片UTi1203及其在無(wú)卡CA中的應用

　　CA

　　模擬電視轉為數字電視之后，為了實(shí)現對用戶(hù)的控制和管理，數字電視節目都采用了CA(Conditional Access，條件接收)加密。CA為數字電視的收費運營(yíng)提供了必要的技術(shù)手段，使擁有授權的用戶(hù)合法地使用某一項業(yè)務(wù)，而未經(jīng)授權的用戶(hù)不能使用這一業(yè)務(wù)。通俗地講，就是保證只有合法用戶(hù)，即付了費或者即將付費的用戶(hù)，才能收看到所選擇的節目，未付費者的非法用戶(hù)收看不到節目。CA從技術(shù)和法律的角度保證了數字電視運營(yíng)商的利益，也維護了收視者的合法權益。

　　DVB(數字視頻廣播)組織在96年頒布了CA標準，是基于90年代初的技術(shù)定義的半開(kāi)放的體系架構。在CA系統中，數字電視前端用控制字(Control Word, CW)對廣播節目進(jìn)行加擾，生成產(chǎn)品授權信息，并對控制字進(jìn)行加密;終端授權用戶(hù)先解密得到CW，再用CW對節目進(jìn)行解擾得到透明的原始廣播節目。目前的CA系統可以分為有卡CA和無(wú)卡CA兩種。

　　DVB組織定義的CA標準就是有卡CA，它是目前市場(chǎng)的主流。在有卡CA的機頂盒上面要插一張智能卡，用戶(hù)的身份由智能卡體現。在有卡CA機頂盒中，產(chǎn)品授權和CW解密功能在智能卡中完成，節目的解擾則在機頂盒的視頻解碼主芯片中進(jìn)行。智能卡與機頂盒的視頻解碼主芯片之間采用ISO-7816接口進(jìn)行通信，控制字CW也是通過(guò)這個(gè)接口進(jìn)行傳輸。在這個(gè)有卡CA系統中，授權信息和CW加密是私有的、封閉的，加解擾算法和智能卡接口則是標準的、開(kāi)放的，所以是一個(gè)半開(kāi)放體系結構。大量的黑客正是從開(kāi)放的解擾算法密鑰入口(即解擾器的CW輸入接口)和ISO-7816接口對CA進(jìn)行破解[4-5]。

　　為了解決有卡CA這個(gè)安全漏洞，發(fā)展出了兩個(gè)技術(shù)。一是CA公司號稱(chēng)的高級安全技術(shù)，它要求在視頻解碼主芯片中植入一塊CA公司定制的、私有的高級安全電路模塊，此模塊負責智能卡和解擾器之間的通信數據的加密和解密;因為高級安全電路模塊的存在，原本的半開(kāi)放的系統就變成了一個(gè)封閉的系統(解擾器CW輸入接口和智能卡接口都被高級安全電路模塊控制與加密，外部使用正常手段無(wú)法直接獲取有效信息)。高級安全技術(shù)要求機頂盒廠(chǎng)家采用CA公司指定的、定制或半定制的解碼主芯片。另一種就是無(wú)卡CA技術(shù)，其基本思想就是直接去掉智能卡與ISO-7816接口，期望使之成為一個(gè)封閉的系統。

　　無(wú)卡CA

　　形式上，無(wú)卡CA沒(méi)有智能卡，也沒(méi)有ISO-7816接口。實(shí)質(zhì)上，無(wú)卡CA其實(shí)也有“卡”，只是“卡”的形式不再表現為智能卡那種卡片的樣子而已。要弄清楚這個(gè)問(wèn)題，我們首先要弄清楚智能卡的實(shí)質(zhì)及其在CA系統中的作用。CA系統可以提煉出四個(gè)要素：用戶(hù)ID、產(chǎn)品授權、CW解密和節目解擾。智能卡實(shí)質(zhì)上是一顆封裝成卡片樣子的芯片，內部有安全的非易失性存儲器、加解密算法和可編程的控制單元。在有卡CA中，智能卡負責存放用戶(hù)ID，并完成產(chǎn)品授權和CW解密這兩個(gè)功能。由此可見(jiàn)，在有卡CA系統中，智能卡是非常關(guān)鍵的，四個(gè)要素中有三個(gè)要素在智能卡中完成。在無(wú)卡CA系統中，CA的四個(gè)要素是沒(méi)有變化的。因此，看無(wú)卡CA的本質(zhì)就要看原來(lái)智能卡承載的三個(gè)要素去哪了。目前的無(wú)卡CA技術(shù)又可以細分為以下幾種。

　　第一種是把智能卡芯片直接換一個(gè)封裝，并將換封裝之后的芯片直接安裝在機頂盒里面。如前所述，智能卡的實(shí)質(zhì)是一顆封裝成卡片樣子的芯片，換了封裝的智能卡只是相當于換了一件衣服而已，本質(zhì)沒(méi)有任何改變。因此，這種無(wú)卡CA在安全性能上面沒(méi)有任何改進(jìn)，只是偷換概念、掩人耳目而已。