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加密程序的访问控制方法
    【技术领域】

    本发明涉及加密程序的访问控制方法，程序由操作者传送给多个用户组，每组用户都有一个组密钥KG，当加密程序传送时，每个用户从操作者处收到一个由组密钥KG编码的操作密钥KT，从而对传送的程序解密。

    背景技术

    采用DVB标准，使用控制字码CW对传送的程序加密，在传送结束时再改变控制字码CW。对于同一程序或对一个新程序所采用的新控制字码和ECM及EMM等访问控制信息一起传送给用户(ECM和EMM分别为“Entitlement Control Message”和“Entitlement ManagementMessage”)。

    ECM有三个字段，第一字段包括对访问加密程序的条件加以界定的访问参数，例如，接收传送程序的来源控制或地理限制；第二字段包括由操作密钥KT加密的控制字码CW；第三字段包括传送数据的完整控制参数。

    EMM一般有四个字段，第一字段是用于选择专用解码器的地址字段，第二字段包括使用者的访问授权，第三字段包括由组密钥KG编码的操作密钥KT，第四字段包括传送数据的完整控制参数。

    ECM和加密的程序一起传送，而EMM通常在此类程序的数据传送之前传送。

    对于一组用户g来说，由组密钥KG对操作密钥KT加密的结果，在加密的EMM中发出，EMMg＝F(KT，KG)，其中，F是加密算法。当解码器接收这一EMM时，要核对操作密钥KT是否已经储存，例如是否储存在智能卡中。如果没有，则采用储存在智能卡中的反函数F-1译解密钥。当加密程序传送时，密钥KT被加密算法用来为曾对传送程序的数据加密地控制字码CW进行解密。

    图1为接收由操作者1传送的加密程序的系统的示例图解。为了接收这些程序，用户需要接收器2，解码器4，必须插入解码器4的智能卡6，而在智能卡上储存了由一组智能卡N所共有的组密钥KG，例如，N为256。连接到用户电话线的调制解调器8提供用户和操作者1之间的反馈通路。天线装置12接收由操作者1传送的信号，并将其传送给解码器4。

    图2为图1的工作系统图。

    采用各组的组密钥KG加密的操作密钥KT由操作者1发送给传送系统14(箭头15)。传送系统14将全部EMMi＝F(KGi，KT)发送到各个解码器4(箭头17)。各个解码器4把各组的EMMg传输给g组中一个用户的智能卡6(箭头18)。智能卡6收到EMMg时，利用组密钥KG译解密钥KT，并将已解密的密钥储存起来。到了加密程序的传送日期，操作者以循环方式，将ECMis和加密程序一起传送给解码器4。当解码器4收到ECMis时，选择传送的密钥KT的ECMis，并将其发送到智能卡。

    这种方法有一个缺点是由下列情况引起的：操作密钥KT为全体使用者所共有。这样一来，一个用户如果成功地找出了组密钥，就有可能对操作密钥KT进行欺诈性的计算并加以传递。

    本发明的目的是，识别对操作密钥KT进行欺诈性传送的起始地址。

    本发明的另一个目的是，使可能的欺诈者无法预测操作密钥KT的使用日期。

    在本发明的第一个实施方案中，其方法包含以下步骤：

    在传送加密程序之前，

    a.将加密操作密钥KT连接到一个随机值R，产生一个保密代码；

    b.将该保密代码传送给用户；

    c.只是在传送加密程序后，才将随机值R传送给用户，用来计算操作密钥KT。

    按照本发明，采用可逆的可逆的运算函数计算保密代码。

    按照本发明，可逆的运算函数为逻辑操作XOR。

    按照本发明，计算出的保密代码储存在智能卡中。

    在本发明的第二实施方案中，各个用户可以从操作者处接收操作密钥KTi的完整号码m，用来对传送的程序进行解密。该方法包括以下步骤：

    在加密程序传送之前，

    a.将每个加密操作密钥KTi连接到一个随机值Ri，产生一整套确

    切的保密代码的号码r；

    b.将产生的保密代码传送给各个用户；

    c.只是在传送加密程序时，并且在操作者选择的期间内，将随机值

    Ri传送给用户，用于计算m个KTi密钥中的一个操作密钥KTi；

    d.将一个新的随机值Ri传送给用户，改变操作密钥KTi。

    按照本实施方案的一个特性，将随机值Ri陆续传送给用户的各次日期是无法预测的。

    按照本发明，每个保密代码采用一种可逆运算函数进行计算。

    按照本发明，计算出的每个保密代码储存在智能卡中。

    由于有了本发明，如果诈骗者想在需要解密的程序传送之前公开传送密钥KT，他必须传送EMMg的数值，这就使操作者能够识别诈骗者所在的组。

    【附图说明】

    参照附图，以下描述可以作为没有限制的示例，从而明显地看出本发明的其他特性及优点：

    -  图1表示用于接收加密程序的系统的已知示例；

    -  图2表示图1所示系统的工作图；

    -  图3表示本发明方法的第一实施方案；

    -  图4表示本发明方法的第二实施方案。

    【具体实施方式】

    在下列描述中，采用相同的数字，标识现有技术和本发明方法所共有的部件及步骤。

    参照图3，操作者1将随机值R连接到操作密钥KT，并将产生的保密代码发

    送到传送系统14(箭头15)。最好是采用组密钥KG加密的操作密钥KT，用逻辑操作XOR与保密随机值R结合。只有在显示随机值R时，才能译解所产生的代码。然后传送系统14将根据下列公式计算的EMM发送给组i的每个解码器4(箭头17)，i指n个不同组中的一组用户：

                   ECM＝RF(EMMgR，KG)

    组i的每个解码器4将EMMi传输给智能卡6(箭头18)。在加密程序的传送日期，操作者以循环方式，将ECMs和该程序一起传送给解码器4。这些ECMs包含用来对传送的程序中的数据进行加密的控制字码CW。解码器4为密钥KT选择ECMis，并将其发送到智能卡6，智能卡6储存所产生的保密代码。只要操作者还没有传送随机值R，智能卡就不会译解保密代码，而显示操作密钥KT。这使操作者可以尽量晚地传送随机值R，即只在需要用操作密钥KT译解控制字码CW时，才传送随机值R。一旦用过密钥KT，操作者就把下列数值传送给解码器4：

               ECM＝RF(EMMgR，KG).

    然后智能卡储存的运算法则可以通过完成下述操作，计算操作密钥KT的数值：

                    KT＝F-1(EMMgR，KG)

    然后可以通过下列公式显示控制字码：

                     CW＝F-1(ECM，KT)

    如果诈骗者想在开始传送加密程序之前公开传送密钥KT，他必须传送连接到组密钥KG的数值EMMg，操作者就能识别诈骗者所在的组，并且撤销这个组的访问权力。

    因此，这一实施方案可以劝阻诈骗者在收到EMMs时传送操作密钥KT。

    然而，在由操作者显示数值R后，可以重新计算操作密钥KT的数值，并公开传送。

    进一步，为了防止这种传送，或者至少使之复杂化，按照图4所示的本发明的第二实施方案，操作者1将操作密钥KT1，KT2...KTi，KTm等整套号码m发送到传送系统14(箭头15)。每个密钥KTi采用组i的组密钥KG进行加密，并采用只有操作者知道的逻辑操作XOR连接到保密随机值Ri，采用这种方法产生的保密代码，只有在显示数字Ri时才能被译解。

    传送系统14将采用下式计算的全部EMMs传送给每个解码器4(箭头17)：

      EMMi＝F(KGi，KT1)R1‖F(KGi，KT2)R2‖...F(KGi，KTi)

      Ri‖.....F(KGi，KTm)Rm‖.

    其中，符号‖代表串联操作。

    组i的解码器4将该组的EMMi传输到智能卡6(箭头18)。在加密程序的传送日期，操作者以循环方式，将ECMs和加密程序一起，传送给解码器4。这些ECMs包含用来对传送程序中的数据进行加密的控制字码CW。解码器4选择与密钥KTi相匹配的ECMis，并将其发送到智能卡6，智能卡6储存所产生的保密代码。只要操作者还没有传送随机值R，智能卡就不会译解保密代码，而显示操作密钥KTi。每个密钥KTi继续储存在智能卡6中。

    数值Ri经由ECMs传送，与用来对控制字码加密的密钥相一致。

    一旦用过密钥KTi，操作者就把下列ECM传送给解码器4：

                       ECM＝Ri‖F(CW，KTi)

    这一实施方案将不同的操作密钥KTi分配到充分短的而且无法预测的有效时期中，从而在数字Ri一旦显示之后，使密钥KTi的欺诈性传送复杂化。

    由于有了第二实施方案，操作者可以根据所传送的程序的意愿，以无法预测的方式改变密钥KTi。