最近數(shù)字電視CA的安全性討論甚囂，筆者從流行歐美的數(shù)字電視共享技術(shù)角度，用圖解加文字的形式,，為了給大家一個直觀的認(rèn)識，將神秘的數(shù)字電視CA展現(xiàn)在讀者面前,。

數(shù)字電視CA的各個部分是緊密連接在一起的,，一旦一部分出問題，其他也會受牽連,。

CA的破解都是從局部的破解開始,，直到最后徹底被攻破。根據(jù)從以往被破解的CA過程,，分別解釋如下：

首先要了解一下CA的結(jié)構(gòu),，見圖一的智能卡，這里面保存了CA公司的全部家當(dāng),。并注明了各部分大體的重要性分量,。

圖一

算法：這一部分的算法設(shè)計水平可以決定智能卡的成本高低，如果能設(shè)計一個高效的算法,，可以降低對智能卡的要求,，智能卡成本就高，反之,，智能卡成本就低,；但大多CA公司的核心算法都是3DES甚至DES，因?yàn)樵谥悄芸ɡ锩孢\(yùn)算DES算法很耗費(fèi)時間,，對設(shè)計要求較高,。也是因?yàn)檫@個原因,，對同一家CA公司而言,，批量供貨的智能卡肯定都是同一種算法。DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))在1977年被美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)協(xié)會認(rèn)可成為均衡加密算法的標(biāo)準(zhǔn),是一種公開的算法,，直到現(xiàn)在還在廣泛應(yīng)用,。機(jī)頂盒中解解密流的解擾器也是采用的DES算法。采用算法保密的CA一般在DES或3DES基礎(chǔ)上加上一個殼,，就起到算法保密的作用,，但這種作用在通訊接口配破解后，有的高水平的黑客就可以根據(jù)明文和密文的規(guī)律對應(yīng)關(guān)系,，將這個殼剝離掉,。

密鑰：這部分一般根據(jù)不同的運(yùn)營商單獨(dú)設(shè)置，也有的CA公司針對好多規(guī)模不很大的運(yùn)營商都用同一組密鑰。在采用DES或3DES的情況下,，密鑰長度為64位,，去掉8個校驗(yàn)位，實(shí)際長度為56位,。這個密鑰長度,，表明有數(shù)量龐大的密鑰可能性，在使用DES標(biāo)準(zhǔn)的當(dāng)初,，要破解一個DES密鑰,，普通的PC機(jī)要運(yùn)行上百年。得益于計算速度的加快,，早在1998年,就有人制造了一臺專用于破解des的機(jī)器,這臺機(jī)器叫做Deep Crack ,總共耗資20萬美元,平均破解(窮舉)出一個正確的key需耗時4天左右,。即使現(xiàn)在，破解這樣一個,，現(xiàn)在制造這樣一臺機(jī)器花費(fèi)也要超過1萬美元,。國外也有報道，采用高速DSP或FPGA,，花費(fèi)不到5000美元,，每秒鐘可以窮舉超過1000億個密鑰，這樣也能在幾天內(nèi)將正確的密鑰找出來,。不過,，如果有足夠多的明文和密文對樣板，很多人用PC機(jī)協(xié)同操作,，采用碰撞法,，也很可能在短時間內(nèi)將正確的密鑰找到。雖然密鑰的數(shù)據(jù)量不大,，但在CA中的位置是舉足輕重的,，在知道但當(dāng)知道了CA所采用的算法之后，即使不破壞智能卡,，推出密鑰只是時間問題,。

通訊接口,包含以下兩部分：

１、COS接口,，這是CA公司在開發(fā)CA時所必須的接口,，也是向智能卡里寫算法和密鑰的接口，每張智能卡里都一樣,。

２,、和算法密鑰溝通的通訊及命令接口，就是將機(jī)頂盒接收到的ECM送到算法部分,，根據(jù)索引取得對應(yīng)的密鑰進(jìn)行解密,。通訊接口是靠近密鑰和算法最近的部分,。在通訊接口被破解之后，可以獲得足夠的明文CW和密文ECM對,，有利于采取團(tuán)隊(duì)合作的方式用碰撞法獲得密鑰,，這對于采取密鑰保密措施的數(shù)字電視CA威脅很大。另一方面,，黑客可以利用已經(jīng)被破解的通訊接口,，對智能卡里的算法進(jìn)行更進(jìn)一步的攻擊。

圖二是一種傳統(tǒng)的CA算法破解方式,，是采用物理方法將智能卡內(nèi)部的算法和密鑰讀出來,，再復(fù)制盜版卡。因?yàn)榛ㄙM(fèi)比較大,，再加上現(xiàn)在的CW網(wǎng)絡(luò)共享成本很低,，一般情況下就不再采取這種方式破解了。但是,，在互聯(lián)網(wǎng)不發(fā)達(dá)的時候,，第一代CA幾乎全部是用這種方式被破解的，這是一種非常徹底的破解,，解決的唯一辦法就是換卡,。

圖二

圖三中是CW加密傳輸?shù)腃A原理與破解，有的CA在CW傳輸構(gòu)成中進(jìn)行了加密,，但這種加密幾乎沒有對黑客形成阻礙,。

圖四，是一種流行最早最廣泛的網(wǎng)絡(luò)共享技術(shù),，最著名的就是德國生產(chǎn)的Dream系列的衛(wèi)星共享機(jī)頂盒,，現(xiàn)在的Dream系列機(jī)頂盒還有很強(qiáng)大的PVR功能，使用開放的Linux操作系統(tǒng),，對普及數(shù)字電視共享技術(shù)起到了很大的作用,。目前，在歐洲和北美使用DreamBox進(jìn)行智能卡共享非常廣泛,，Dream還專為中國市場設(shè)計了DreamBox500C,，因?yàn)閮r位較高，用戶寥寥,。其次是韓國的共享機(jī)頂盒,，技術(shù)水平也非常高，甚至他們動用衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器為網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達(dá)的地區(qū)提供共享服務(wù),。

圖四

圖五,，是一種比較先進(jìn)的智能卡共享,，這種共享最適合于中國平移后的有線電視智能卡共享,。方法是,，把原來發(fā)的機(jī)頂盒拔下來，插到共享機(jī)頂盒上,，再把一個智能卡轉(zhuǎn)無線的轉(zhuǎn)接板插到原來的平移機(jī)頂盒上,，在共享機(jī)頂盒上再插上一個無線轉(zhuǎn)串口的小盒子。這樣,，原來的平移機(jī)頂盒就變成了子機(jī),，共享機(jī)頂盒就變成了母機(jī)，在母機(jī)上還有網(wǎng)絡(luò)接口,，可以在互聯(lián)網(wǎng)更大的范圍內(nèi)共享,。

在原來網(wǎng)絡(luò)不發(fā)達(dá)的情況下，智能卡和機(jī)頂盒通訊接口部分只占CA公司家當(dāng)?shù)?0%,。如果考慮到網(wǎng)絡(luò)發(fā)展情況,，在兩到三年內(nèi)會占到CA公司家當(dāng)?shù)?0%以上。網(wǎng)絡(luò)越發(fā)達(dá),、節(jié)目費(fèi)用越高,、機(jī)頂盒成本越低，這部分對CA公司和運(yùn)營商的威脅越大,。