數字電視可下載條件接收系統研究論文
摘要：近些年來，隨著人們生活水平的不斷提高，人們對電視媒介提出了更高的要求，這促進了電視相關技術的發展。數字電視接收系統是電視信息得以傳播的重要基礎，在交互式網絡日益成熟的背景下，數字電視可下載條件接收系統（DCAS）應運而生，對數字電視媒介水平的提高起到了極大的促進作用。圍繞數字電視可下載條件接收系統，從架構、優點、工作流程等方面展開探究。
關鍵詞：數字電視；可下載條件接收系統；前端系統；客戶端系統
中圖分類號：TN949.197 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.05.093
在科學技術迅猛發展的背景下，電視媒介出現了重大改變，數字電視在電視媒介中占據的比例越來越大，增值業務也越來越多，數字電視網絡建設得到了長足進步。在整個數字電視網絡中，條件接收系統是核心組成部分，對服務提供商、網絡運營商的安全和利益保障起著重要作用。可下載條件接收系統有效彌補了條件接收系統的一些不足，是條件接收系統的重要發展趨勢，在實際應用中越來越廣泛。
1可下載條件接收系統的架構和優點
1.1架構
數字電視可下載條件接收系統主要包括兩大部分，分別是前端系統和客戶端系統，具體如圖1所示。與有卡條件接收系統相比，在數字電視可下載條件接收系統中，前端系統增加了DCAS控制服務器、下載分發服務器、認證代理服務器和可信認證系統等，客戶端系統增加了安全芯片。通過系統間的相互通信完成電視節目的接收。
1.2優點
與有卡條件接收系統相比，可下載條件接收系統擁有許多顯著優勢，具體包括以下幾點：①獨立性更強。數字電視可下載條件接收系統的接收過程是通過系統間交互替換完成的，系統之間具有較好的獨立性，不容易受到彼此的影響。在網絡移動的情況下，也能輕易完成新客戶端軟件程序的下載。②應用范圍廣泛。數字電視可下載條件接收系統除了能應用在數字電視端外，還能應用于移動電視、交互式網絡電視中。另外，該系統還可以應用于不同終端服務器，進一步擴大了應用范圍。③資源成本降低。與傳統的電視接收系統相比，數字電視可下載條件接收系統不再依賴于CableCARD，有效降低了系統接收的成本。④安全性大大提高。在數字電視可接受系統中，在客戶端程序發生變更后，接收終端程序也會相應地變更，加上所有通信信息的.加密，有效提高了業務應用等的安全性。⑤替換升級更方便。在數字電視可下載條件接收系統中，由于可以隨時下載新的算法、密鑰動態，及時升級系統，因此，該系統具有更好的替換性、可升級性。
2可下載條件接收系統的工作步驟
數字電視可下載條件接收系統最關鍵的內容就是通信加密——通過非對稱加密算法，在信息發送前，使用發送者私鑰進行加密，確保DCAS的前端系統與客戶端系統通信的安全性，具體工作步驟如下。第一步，DCAS前端系統會定期向客戶端發送前端系統私鑰加密后生成的消息，包括前端證書和其他組成信息；客戶端在接收信息后，其內部安全芯片會根據前端系統提供的公鑰來對消息進行驗證。第二步，在DCAS客戶端中，安全芯片會利用前端系統公鑰對客戶端證書、安全芯片等的認證信息進行加密，然后再利用客戶端私鑰對加密過的密文進行二次加密，最后將密文發送到前端系統，由前端系統認證代理服務器來驗證客戶端身份。第三步，前端系統認證代理服務器在接收到客戶端認證請求后，利用客戶端公鑰和前端系統私鑰進行解密，然后將解密所得的客戶端認證信息發送到可信認證系統中，核對客戶的身份。如果客戶身份通過可信認證系統的認證，則為合法用戶，認證代理服務器會發送客戶端公鑰、前端系統私鑰加密處理的密鑰到DCAS控制服務器中。密鑰包括CA程序加密密鑰、客戶端用戶個人分配密鑰PDK。第四步，DCAS控制服務器在接收到密鑰之后，會隨機選擇一個CA程序，然后用認證代理服務器提供的密鑰對其進行加密處理。加密后的CA程序會被發送到下載分發服務器中。同時，用戶個人分配密鑰PDK會被發送至用戶管理系統中，再由用戶管理系統將其發送到控制服務器所選擇的CA程序對應EMMG中。此時，前端系統就會產生終端用戶授權信息。第五步，客戶端安全芯片在接收到CA程序后，通過認證代理服務器提供的密鑰對其進行解密，并直接運行接收程序，利用PDK得到相應的信息，包括用戶授權信息、解擾控制字等，然后根據安全芯片、主芯片采取的加密方式來加密控制字，并將其發送到主芯片中。這樣，主芯片就能夠利用控制字來解擾碼流，實現節目的輸出。
3可下載條件接收系統的現狀與發展前景
3.1現狀
當前，數字電視可下載條件接收系統已經形成產業化，在生產、研發等方面投入越來越多。在數字電視可下載條件接收系統中，只需要升級CA就能夠滿足DCAS的升級需求，而絕大多數數字產品都能夠達到此要求，這使DCAS的應用前景十分廣闊，包括數字以太、NDS、數碼視訊和NagraVision等數字產品。機頂盒是數字電視的必備產品。隨著數字電視可下載條件接收系統的發展，機頂盒也逐漸升級，人們開發出了與數字電視可下載條件接受系統應用相配套的數據接口、中間件等，這為數字電視可下載條件接收系統的應用創造了良好條件。
3.2發展前景
在數字電視可下載條件接收系統中，安全芯片是一個十分重要的組成部分。這有效促進了國內安全芯片的發展，有利于數據終端市場化進程的推進。在未來，終端數據廠商、芯片生產商和相關資源提供商之間的聯系會更加密切，整合效率將進一步提高，數字電視可下載條件接收系統的發展平臺也會得到相應發展。
4結束語
綜上所述，在現代生活中，人們對電視媒介提出了更高的要求，包括畫面品質、傳輸穩定性等。因此，加強對數字電視可下載條件接收系統的研究，開發相應的產品，并促進該系統在實際中的應用具有十分重要的現實意義。
參考文獻
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