數(shù)字電視安全現(xiàn)狀解析

一、問題的提出

目前數(shù)字電視已形成幾種較大的標準體系，如歐洲的DVB、美國的ATSC、日本的ISDB等，不考慮傳輸方式，在終端得到的包含加密信息的SI數(shù)據(jù)的方式大同小異，其中歐洲的DVB標準目前在國內(nèi)有線電視市場應(yīng)用最為廣泛，已成了實事上的標準，在可預(yù)見的將來長期保持不變。基于DVB標準傳輸?shù)男l(wèi)星加密節(jié)目市場上，一直存在著將解密信息CW（ControlWord）控制字通過互聯(lián)網(wǎng)進行傳播，非法盜看節(jié)目的現(xiàn)象，這種方式通常被稱為CW網(wǎng)絡(luò)共享。隨著網(wǎng)絡(luò)的快速普及，這種共享越來越普遍，成本越來越低。通常共享有幾種方式：

1.通過廣域網(wǎng)在在加密電視信號所覆蓋的區(qū)域里共享。

2.通過在局域網(wǎng)里小范圍共享，例如一個家庭，賓館飯店。

3.利用ZigBee等低成本無線連接方式在小范圍內(nèi)共享，例如家庭內(nèi)部。

4.利用232串口進行一拖二的子母機共享。

以上共享方式最先在歐美加密數(shù)字衛(wèi)星節(jié)目方面流行，現(xiàn)在已經(jīng)蔓延到全世界，中國上空的幾個衛(wèi)星電視加密節(jié)目均已經(jīng)被共享。之所以衛(wèi)星加密節(jié)目的CW共享比較普遍，是因為衛(wèi)星電視節(jié)目收費較高，但隨著有線數(shù)字加密電視節(jié)目價值的提高，對盜版者也開始有了吸引力，因為衛(wèi)星CW共享技術(shù)已經(jīng)很成熟，CW共享的技術(shù)門檻很低，凡是開發(fā)過機頂盒的人都可以勝任，從衛(wèi)星共享到有線共享只需更換高頻頭就可實現(xiàn)，所以有線電視領(lǐng)域里的CW共享也開始出現(xiàn)，并有迅速蔓延的趨勢。

二、CW網(wǎng)絡(luò)共享的基本原理

CW的網(wǎng)絡(luò)共享的第一步是設(shè)法取得CW，而取得CW的方法有很多：利用插有正版智能卡的機頂盒取得所需要的CW，或者直接通過電腦將ECM送到讀卡器后取得CW，例如一種叫做鳳凰讀卡器的就是這種。CW的網(wǎng)絡(luò)共享的第二步是設(shè)法將CW擴散出去，如上所述，可以通過廣域網(wǎng)，也可以通過局域網(wǎng)或無線網(wǎng)，還可以使用更簡單的RS232串口。這種方式可以供不同的非法終端用戶看不同頻道，各種共享方式見下圖：

共享CW收集器可以是連在服務(wù)器上的讀卡器，也可以是插入智能卡的普通有網(wǎng)絡(luò)功能的機頂盒，插入正版智能卡的客戶端也可以當做CW收集器使用，共享服務(wù)器可以異地設(shè)置，可以不在同一個城市，甚至不在同一個國家，給查處帶來很大的難度。如果機頂盒里嵌入P2P協(xié)議，甚至連服務(wù)器都不需要。隨著機頂盒運行速度的提高，機頂盒的雙向化，如果將軟件一升級，機頂盒本身就可以變成一臺共享服務(wù)器，CW共享將很容易泛濫。

三、CW共享的原因

CW共享之所以能夠發(fā)生，主要原因是廣播式的DVB體系架構(gòu)設(shè)計本身，源自各個CA公司單方面過分依賴智能卡的保密性。就DVB體系架構(gòu)設(shè)計本身而言是廣播式的，每臺機頂盒中相當于都有一把相同的鎖（解擾器），不同的節(jié)目包有不同的鑰匙（CW），CAS的作用就是負責將加密后的鑰匙（ECM）安全的送到插在機頂盒里的智能卡重新解密獲得CW，CW是所有的CAS想方設(shè)法加密保護的對象，在DVB同密體系架構(gòu)中，不同的CAS只是加密解密的算法可以不同，但解密后所獲的CW都是一樣的，如果很容易得到CW，CAS的所有努力都將前功盡棄，所謂的一級加密二級加密，還有增加密鑰長度的所有努力將形同虛設(shè)。由于CW是所有機頂盒所公用的，并且沒有任何辦法將其染色，增加差異性，所以就無法追蹤CW的來源，運營商和CA供應(yīng)商只能被動防護。

現(xiàn)在的CA提供商一般是將含有和智能卡通訊的庫文件當作高度的機密，并授權(quán)給機頂盒廠家進行嵌入移植，授權(quán)的廠家越多，知道這個機密的人就越多，CW的泄露點就完全暴露在參與嵌入這種。但這是有難度的，因為這種共享目前還沒有相應(yīng)明確的法律界定，且違法行為所涉及的金額不大，又因為服務(wù)器的架設(shè)很容易也很分散，甚至于一臺機頂盒本身就可以作為一臺服務(wù)器，運營商如果對應(yīng)的是一群共享服務(wù)器，將是一件很無奈的事，如果是面對一個家庭或單位內(nèi)部的共享，那將更無計可施。再者，如果共享技術(shù)提供者將計算機網(wǎng)絡(luò)中的P2P技術(shù)用于共享，那就更加無法追蹤了。對于技術(shù)水平不高的CAS，在采取了技術(shù)手段失敗后，CA供應(yīng)商也只能動員運營商一起依靠這種方式補救了。

（5）、不需要智能卡，直接將解密算法嵌入到機頂盒

既然有很多途徑可以獲得CW，如果所有的解密動作在封閉的機頂盒內(nèi)部，CW就不可見了。這種CA方式多年前已經(jīng)在北美很流行，是一種十分先進的數(shù)字電視加密系統(tǒng)，并且也沒有被共享和被破解的記錄。是CA技術(shù)將來的發(fā)展趨勢，可以根除共享CW的后患，這可能是解決數(shù)字電視安全問題的終極解決辦法。由于這種方案要涉及到的技術(shù)非常復(fù)雜，CA公司很少有這樣的綜合設(shè)計能力。CA的工程師面前，設(shè)計個CW共享的機頂盒對這些工程師來說易如反掌。網(wǎng)絡(luò)共享也就是近幾年的事情，早在十幾年前制定DVB標準時，相信誰都不會想到網(wǎng)絡(luò)共享會成為智能卡CA的克星。這種共享即使在法律保護很嚴格的歐美國家很普遍，運營商也是無能為力，它在中國將來對運營商的危害可想而知。

有兩個地方可以獲取CW：一是機卡通信過程；二是在機頂盒里嵌入后門程序，在CA庫向解擾器設(shè)置CW之前將其截獲，或者干脆從存放CW的寄存器里讀取，然后通過串口或網(wǎng)絡(luò)傳播出去；除此之外的其它方法都是非常困難的。

四、解決思路和要對應(yīng)的問題

從前面的分析，可以看出，解決CW共享的問題應(yīng)是如何使共享者不能夠取得CW，或者增加其獲得CW的難度，除此之外沒有其它好的辦法。以下是一些對應(yīng)的解決辦法，以引起關(guān)注并找到最終的解決辦法。