專利名稱：密鑰管理系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，并且特別地，涉及一種密鑰管理系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
移動(dòng)多媒體廣播技術(shù)是一種在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上為用戶提供多媒體服務(wù)的技術(shù)。移動(dòng)多 媒體廣播技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)點(diǎn)到多點(diǎn)業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)資源共享，即，由運(yùn)營商提供的單個(gè)數(shù)據(jù)源向 多個(gè)用戶發(fā)送數(shù)據(jù)，該技術(shù)提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，尤其是提高了空口接口資源的利用 率。 在移動(dòng)多媒體廣播中，一般采用條件接受系統(tǒng)(ConditionalAccess System,簡稱
為CAS)來對(duì)提供的服務(wù)進(jìn)行接入控制。CAS的主要功能就是確保對(duì)運(yùn)營商所提供的服務(wù)進(jìn)
行傳輸加密和授權(quán)使用，即，確保只有已經(jīng)付費(fèi)或者即將付費(fèi)的用戶才能收看所訂購的節(jié)
目。此外，移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)也可采用其它安全系統(tǒng)進(jìn)行安全加密和接入控制。 下面以采用CAS的移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)為例，對(duì)移動(dòng)多媒體廣播業(yè)務(wù)的業(yè)
務(wù)過程進(jìn)行說明。 圖1示出了采用CAS的移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖1所示，移動(dòng)多媒體 廣播系統(tǒng)至少包括以下網(wǎng)元CAS系統(tǒng)、電子業(yè)務(wù)指南(Electronic Service Guide，簡稱為 ESG)、節(jié)目提供單元、復(fù)用與傳輸系統(tǒng)、以及用戶終端，其中，CAS系統(tǒng)又包括安全系統(tǒng)和加 擾器。 如圖1所示，CAS中的安全系統(tǒng)和加擾器對(duì)需要加密的節(jié)目的數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密，加 密后的數(shù)據(jù)流、未加密的節(jié)目的數(shù)據(jù)流以及ESG等信息一起通過復(fù)用與傳輸系統(tǒng)傳送到用 戶終端，從而在移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上實(shí)現(xiàn)了多媒體業(yè)務(wù)的組播和廣播。 CAS中的兩項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)是傳輸加擾(Scrambling)技術(shù)以及控制解擾 (Descr咖bling)技術(shù)。 其中，加擾技術(shù)是在發(fā)送端通過加擾器在控制字(ControlWord，簡稱為CW)的控 制下，改變或控制被傳送的服務(wù)(節(jié)目)的某些特征(即，對(duì)節(jié)目進(jìn)行加密)，使未被授權(quán)的 用戶無法獲取該服務(wù)。另一方面，解擾技術(shù)是由發(fā)送端向用戶端提供一個(gè)加密信息，被授權(quán) 的用戶端解擾器利用該加密信息對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解擾。該加密信息由CAS的安全系統(tǒng) 產(chǎn)生，并被配置在傳輸信息中傳送給用戶端。 從上述加擾技術(shù)和解擾技術(shù)的原理可見，有條件地接收服務(wù)(節(jié)目)的核心就是 安全地傳輸上述加密信息(下述中將加密信息稱為密鑰)。 圖2示出了簡化的密鑰的模型，如圖2所示，密鑰由三個(gè)密鑰經(jīng)過兩次加密而形成 的兩個(gè)加密密鑰構(gòu)成，即，密鑰1 (例如，由SK對(duì)CW加密形成)和密鑰2 (例如，由UK對(duì)SK 加密形成)。 圖3示出了相關(guān)技術(shù)中密鑰的產(chǎn)生及加密的過程，如圖3所示，包括以下處理過 程 首先，由一個(gè)高位密鑰(Higher Level Key，簡稱為HLK)對(duì)一個(gè)低位密鑰(LowerLevel Key，簡稱為LLK)進(jìn)行加密，例如，通過業(yè)務(wù)密鑰(Service Key，簡稱為SK)對(duì)CW進(jìn) 行加密產(chǎn)生密鑰1。其中，CW用于在其控制下加擾器對(duì)節(jié)目流進(jìn)行加擾，SK用來控制運(yùn)營 商提供的服務(wù)，并且SK可以按照運(yùn)營商的要求經(jīng)常進(jìn)行改變，SK的使用一般與用戶付費(fèi)條 件有關(guān)。 需要說明的是，HLK與LLK是一對(duì)相對(duì)的概念，進(jìn)行加密的密鑰被稱為HLK，被加密 的密鑰被稱為LLK。 其次，雖然SK已經(jīng)對(duì)CW進(jìn)行了加密，但是出于安全目的還必須進(jìn)一步地對(duì)SK進(jìn) 行再加密。如圖3所示，對(duì)SK進(jìn)行再加密的密鑰是由用戶來設(shè)定的，通常被稱為個(gè)人分配 密鑰(PersonalDistributed Key，簡稱為PDK)或用戶密鑰(User Key，簡稱為UK)。 UK(通 常表現(xiàn)為一個(gè)序列號(hào)) 一般由CAS等安全系統(tǒng)設(shè)備自動(dòng)產(chǎn)生并嚴(yán)格控制，并且由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營 商通過安全系統(tǒng)提供的專用設(shè)備將該序列號(hào)燒入終端設(shè)備的解擾器的可編程只讀存儲(chǔ)器 (Programmable Read-Only Memory,簡稱為PROM)中，不能再讀出。UK對(duì)SK進(jìn)行加密所生 成的密鑰可以理解為圖2中所示的密鑰2。 通過上述兩次加密后形成的密鑰1和密鑰2，該密鑰被配置在傳輸信息中和經(jīng)過 加擾后的節(jié)目流一起傳送到用戶端。 此外，在最終傳輸給用戶的數(shù)據(jù)流中，包括加擾后的節(jié)目流和兩個(gè)控制數(shù)據(jù)流，如 圖3所示，這兩個(gè)控制數(shù)據(jù)流是授權(quán)控制信息(Entitle Control Message,簡稱為ECM)和 授權(quán)管理信息(EntitleManage Message,簡稱為E匪)。ECM中傳送由SK對(duì)CW加密后的密 鑰1，并且ECM中還包括節(jié)目來源、時(shí)間、內(nèi)容分類和節(jié)目價(jià)格等信息，E匪中傳送由區(qū)對(duì) SK加密后的密鑰2，并且E匪中還包含地址、用戶授權(quán)信息。這樣，任意一個(gè)傳送給用戶的 節(jié)目的加密數(shù)據(jù)流中就都含有以下三種信息，即，CAS描述符、原始特殊流信息(例如，ECM， 其中包括密鑰1)和描述條件訪問管理信息(例如，E匪，其中包括密鑰2)。
在實(shí)際運(yùn)營中，在移動(dòng)多媒體廣播的價(jià)值鏈上可能會(huì)涉及多方運(yùn)營商，然而現(xiàn)有 移動(dòng)多媒體廣播只能為不同的服務(wù)(即，由不同的運(yùn)營商提供的節(jié)目)提供相同的加密， 無法為多方運(yùn)營商提供聯(lián)合的或獨(dú)立的加密服務(wù)，因此多方運(yùn)營商不能夠有效地控制服務(wù) (節(jié)目)的傳輸與接收。 針對(duì)上述移動(dòng)多媒體廣播技術(shù)中不能夠支持多方運(yùn)營商聯(lián)合管理運(yùn)營業(yè)務(wù)的問 題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題而做出本發(fā)明，為此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種密鑰管理 系統(tǒng)和方法，以解決相關(guān)技術(shù)中不能夠支持多方運(yùn)營商聯(lián)合管理運(yùn)營業(yè)務(wù)的問題。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種密鑰管理系統(tǒng)。 根據(jù)本發(fā)明的密鑰管理系統(tǒng)包括多個(gè)安全系統(tǒng)，用于產(chǎn)生并管理各自的密鑰信 息，并且對(duì)于每個(gè)安全系統(tǒng)，在需要進(jìn)行加密的情況下向加擾器和終端提供其管理的密鑰 信息； 加擾器，用于獲取由多個(gè)安全系統(tǒng)中的部分或全部提供的密鑰信息對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)加
密密鑰進(jìn)行加密，并將預(yù)加密的數(shù)據(jù)以及加密的預(yù)加密密鑰發(fā)送給終端。 其中，在加擾器利用多個(gè)安全系統(tǒng)中預(yù)先指定的多于一個(gè)安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密的情況下，加擾器進(jìn)行加密的處理具體為 逐個(gè)利用指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密，其中，加擾器每用一個(gè)安全系統(tǒng)的
密鑰信息加密之后，將本次加密的輸出結(jié)果作為低位密鑰，并將之后的其它安全系統(tǒng)的密
鑰信息作為高位密鑰對(duì)該低位密鑰進(jìn)行加密，并得到多層加密的結(jié)果；或者 加擾器通過預(yù)定低位密鑰加密算法調(diào)用指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密，并得
到加密的結(jié)果。 此外，該系統(tǒng)可進(jìn)一步包括節(jié)目提供系統(tǒng)，用于向加擾器提供未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)。
并且，在加擾器接收到未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)后，利用預(yù)加密密鑰對(duì)未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，將加密結(jié)果作為預(yù)加密的數(shù)據(jù)。 此外，上述密鑰信息包括業(yè)務(wù)密鑰、和/或個(gè)人分配密鑰；或者包括多媒體廣播組播業(yè)務(wù)密鑰、多媒體廣播組播傳輸密鑰、和/或多媒體廣播組播用戶密鑰；預(yù)加密密鑰為控制字。 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種密鑰管理方法。 根據(jù)本發(fā)明的密鑰管理方法包括多個(gè)安全系統(tǒng)產(chǎn)生并管理各自的密鑰信息，其
中，對(duì)于每個(gè)安全系統(tǒng)，在需要進(jìn)行加密的情況下向加擾器和終端提供其管理的密鑰信息；
加擾器獲取由多個(gè)安全系統(tǒng)中的部分或全部提供的密鑰信息對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)加密密鑰進(jìn)行加
密，并將預(yù)加密的數(shù)據(jù)以及加密的預(yù)加密密鑰發(fā)送給終端。 其中，在加擾器對(duì)預(yù)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密之前，進(jìn)一步包括 加擾器接收來自節(jié)目提供系統(tǒng)的未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)，利用預(yù)加密密鑰對(duì)未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，將加密結(jié)果作為預(yù)加密的數(shù)據(jù)。 此外，在加擾器利用多個(gè)安全系統(tǒng)中預(yù)先指定的多于一個(gè)安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密的情況下，具體加密過程為 逐個(gè)利用指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密，其中，加擾器每用一個(gè)安全系統(tǒng)的
密鑰信息加密之后，將本次加密的輸出結(jié)果作為低位密鑰，并將之后的其它安全系統(tǒng)的密
鑰信息作為高位密鑰對(duì)該低位密鑰進(jìn)行加密，并得到多層加密的結(jié)果；或者 加擾器通過預(yù)定的低位密鑰加密算法調(diào)用指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行多層加
密，并得到多層加密的結(jié)果。 此外，該方法可進(jìn)一步包括終端從多個(gè)安全系統(tǒng)接收對(duì)預(yù)加密密鑰進(jìn)行加密的密鑰信息，并從加擾器接收預(yù)加密密鑰和預(yù)加密的數(shù)據(jù)。 此外，上述密鑰信息包括業(yè)務(wù)密鑰、和/或個(gè)人分配密鑰；或者包括多媒體廣播組播業(yè)務(wù)密鑰、多媒體廣播組播傳輸密鑰、和/或多媒體廣播組播用戶密鑰；預(yù)加密密鑰為控制字。 通過本發(fā)明的上述技術(shù)方案，能夠通過基于不同運(yùn)營商所提供的服務(wù)來設(shè)置不同的安全系統(tǒng)，從而采用不同的加密方式對(duì)數(shù)據(jù)或經(jīng)過加擾器加擾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合加密，達(dá)到多方運(yùn)營商共同參與控制多媒體組播和多播業(yè)務(wù)的目的。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的采用CAS的移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖； 圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的簡化密鑰模型示意圖； 圖3是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的密鑰產(chǎn)生以及加密過程的示意圖； 圖4是根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例的密鑰管理系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用中的移動(dòng)多媒體廣播系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)框圖； 圖5是根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例的密鑰管理系統(tǒng)的框圖； 圖6是根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例的密鑰管理系統(tǒng)中通過密鑰進(jìn)行加密的簡要處理示意圖； 圖7是根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例的密鑰管理系統(tǒng)中通過密鑰進(jìn)行加密的方式一的處理示意圖； 圖8是根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例的密鑰管理系統(tǒng)中通過密鑰進(jìn)行加密的方式一的詳細(xì)處理示意圖； 圖9是根據(jù)本發(fā)明方法實(shí)施例的密鑰管理方法的流程圖。
具體實(shí)施方式
功能概述 本發(fā)明針對(duì)相關(guān)技術(shù)中無法為多家運(yùn)營商提供各自獨(dú)立的加密服務(wù)，從更系統(tǒng)和更全面的角度出發(fā)，提出了一種密鑰管理系統(tǒng)和方法，基于不同運(yùn)營商所提供的服務(wù)來設(shè)置不同的安全系統(tǒng)，并且，這些安全系統(tǒng)采用不同的加密方式對(duì)經(jīng)過加擾器加擾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合地加密，使得多方運(yùn)營商能夠同時(shí)控制移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)中的多媒體廣播業(yè)務(wù)的密鑰產(chǎn)生及使用。 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。 如圖4所示，本發(fā)明所應(yīng)用的網(wǎng)絡(luò)所涉及的功能網(wǎng)元至少包括節(jié)目提供模塊、加
擾器、多個(gè)安全系統(tǒng)(安全系統(tǒng)l.....安全系統(tǒng)n)、復(fù)用與傳輸系統(tǒng)、電子業(yè)務(wù)指南(ESG)
單元、以及用戶終端，并且，節(jié)目提供模塊、加擾器、電子業(yè)務(wù)指南單元、以及用戶終端均連接至復(fù)用與傳輸系統(tǒng)。 具體地，安全系統(tǒng)負(fù)責(zé)密鑰的產(chǎn)生和管理，以及向加擾器和終端提供密鑰，該安全單元可以包括一個(gè)及一個(gè)以上的安全系統(tǒng)構(gòu)成，并且這些安全系統(tǒng)均與加擾器相連接。下面將詳細(xì)描述本發(fā)明。
系統(tǒng)實(shí)施例 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，首先提供了一種密鑰管理系統(tǒng)，通過該系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)組合加密的目的。 圖5示出了根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例的密鑰管理系統(tǒng)的簡要結(jié)構(gòu)，如圖5所示，根據(jù)本發(fā)明系統(tǒng)實(shí)施例的密鑰管理系統(tǒng)包括多個(gè)安全系統(tǒng)502、加擾器504、和節(jié)目提供系統(tǒng)506，在上述用于組合加密的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)中，安全系統(tǒng)502中的每一個(gè)分別位于一個(gè)不同的加密層。 下面對(duì)上述構(gòu)成部分及其間的處理過程進(jìn)行詳細(xì)說明。 多個(gè)安全系統(tǒng)502 (即，圖5中所示的安全系統(tǒng)502-1至安全系統(tǒng)502_n，這些安全系統(tǒng)可以分別位于不同的運(yùn)營商，從而管理各自所在運(yùn)營商的密鑰信息)，用于產(chǎn)生并管理各自的密鑰信息，其中包括任意個(gè)數(shù)的安全系統(tǒng)，對(duì)于每個(gè)安全系統(tǒng)，在需要進(jìn)行加密的情況下，能夠向加擾器和終端提供其管理的密鑰信息。其中，安全系統(tǒng)的類型可以是條件接入系統(tǒng)(CAS)和3GPP安全系統(tǒng)。 加擾器504，用于獲取由多個(gè)安全系統(tǒng)中的部分或全部提供的密鑰信息對(duì)數(shù)據(jù)的
預(yù)加密密鑰進(jìn)行加密，并將預(yù)加密的數(shù)據(jù)以及加密的預(yù)加密密鑰發(fā)送給終端。 節(jié)目提供系統(tǒng)506，用于向加擾器504提供未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)，加擾器504接收到未
經(jīng)加密的數(shù)據(jù)后，利用預(yù)加密密鑰對(duì)未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，將加密結(jié)果作為預(yù)加密的數(shù)據(jù)。 此外，終端可以獲取來自各個(gè)安全系統(tǒng)的密鑰信息，從加擾器504接收加密的節(jié)
目數(shù)據(jù)，并使用該獲取的密鑰信息解密所收到的加密節(jié)目數(shù)據(jù)并展示節(jié)目。 在本實(shí)施例的密鑰管理系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)下述方法實(shí)施例的密鑰管理方法時(shí)，本系統(tǒng)的各
個(gè)構(gòu)成部分處理過程如下。 在加擾器504利用多個(gè)安全系統(tǒng)502中預(yù)先指定的多于一個(gè)安全系統(tǒng)(即，安全系統(tǒng)502-1至安全系統(tǒng)502-n中的任意兩個(gè)或更多安全系統(tǒng))的密鑰信息對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)加密密鑰的加密的情況下，加擾器504進(jìn)行加密的處理具體為(方式一 )逐個(gè)利用上述指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密，其中，加擾器504每用一個(gè)安全系統(tǒng)的密鑰信息加密之后，將本次加密的輸出結(jié)果作為低位密鑰，并將之后的其它安全(下一個(gè)進(jìn)行加密的安全系統(tǒng))系統(tǒng)的密鑰信息作為高位密鑰對(duì)該低位密鑰進(jìn)行加密，并得到多層加密的結(jié)果；或者(方式二 )加擾器504通過預(yù)定低位密鑰加密算法調(diào)用上述指定安全系統(tǒng)的密鑰
信息進(jìn)行多層加密，并得到多層加密的結(jié)果。 下面將結(jié)合附圖分別描述這兩種加密方式。 圖6示出了采用這兩種加密方式進(jìn)行加密的處理過程。如圖6所示，多個(gè)安全系統(tǒng)使用各自高位密鑰(Higher Level Key，簡稱為HLK)對(duì)一個(gè)低位密鑰(Lower Level Key,簡稱為LLK)進(jìn)行加密，最后輸出一個(gè)加密密鑰。如上，HLK與LLK是一對(duì)相對(duì)的概念，進(jìn)行加密的密鑰被稱為HLK，被加密的密鑰被稱為LLK。 在CAS中，HLK和LLK可能對(duì)應(yīng)的情況有HLK為用戶密碼(User Key,簡稱為UK)，LLK為SK ;HLK為SK， LLK為CW，其中，CW可以作為預(yù)加密密鑰； 而在3G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，HLK和LLK可能對(duì)應(yīng)的情況有HLK為多媒體廣播組播業(yè)務(wù)(Multimedia Broadcast Multicast Service,簡稱為MBMS)用戶密鑰(MBMS User Key,簡稱為MUK) ， LLK為MBMS業(yè)務(wù)密鑰(MBMS Service Key,簡稱為MSK) ;HLK為MSK， LLK為MTK(MBMS Traffic Key，簡稱為MTK)。 圖7在圖6所示的加密過程基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步細(xì)化。 其中，圖7示出了利用方式一進(jìn)行密鑰加密的詳細(xì)處理過程，如圖7所示，安全系統(tǒng)1至安全系統(tǒng)n依次利用其密鑰信息HLK 1至HLK n對(duì)加擾器的LLK進(jìn)行加密，S卩，HLK依次對(duì)LLK或已加密的LLK進(jìn)行加密，例如，HLK 1對(duì)LLK加密輸出LLK 1， HLK 2對(duì)LLK 1加密，輸出LLK 2，依此類推，最終輸出加密后的密鑰信息LLK n，并且通過傳輸系統(tǒng)發(fā)送給用戶終端。
需要說明的是，LLK和HLK可以分別是CAS中的控制字(CW)和業(yè)務(wù)密鑰(SK)，也可以是3G網(wǎng)絡(luò)中的MTK和MSK。 在圖7所示的加密處理中，可能會(huì)有如下處理情況 在CAS中，首先，SK作為HLK， CW作為LLK， SK對(duì)CW進(jìn)行加密，然后，UK作為HLK，SK作為LLK，區(qū)對(duì)SK進(jìn)行加密。在3G網(wǎng)絡(luò)中，首先，MSK作為HLK， MTK作為LLK， MSK對(duì)MTK進(jìn)行加密，然后，MUK作為HLK， MSK作為LLK， MUK對(duì)MSK進(jìn)行加密。
圖8進(jìn)一步詳細(xì)地示出了通過上述方式一進(jìn)行加密的處理過程。在圖8所示的處理中，將各個(gè)安全系統(tǒng)的區(qū)加密后的SK通過E匪進(jìn)行傳輸，并且將SK加密后的CW通過ECM進(jìn)行傳輸，并且同時(shí)還傳輸加擾的節(jié)目數(shù)據(jù)。 圖6示出了通過上述方式二生成密鑰的處理過程。如圖6所示，將密鑰信息
HLK (HLK l，HLK 2.....HLK n)(安全模塊1至安全系統(tǒng)n的密鑰信息)的作為輸入?yún)?shù)對(duì)
LLK進(jìn)行加密，加擾器可根據(jù)預(yù)定的加密LLK算法調(diào)用各HLK， 一次執(zhí)行對(duì)LLK (可以是預(yù)加密密鑰)進(jìn)行加密，得到加密后的密鑰，并通過傳輸系統(tǒng)將該密鑰輸出給用戶終端。這樣，就能夠通過可信的第三方代替多個(gè)運(yùn)營商執(zhí)行統(tǒng)一的一次加密。 在采用方式二進(jìn)行加密的情況下，需要說明的是，圖6中的LLK和HLK可以分別是CAS中的控制字(CW)和業(yè)務(wù)密鑰(SK)，以及3G網(wǎng)絡(luò)中的MTK和MSK。并且，在CAS中，SK對(duì)CW進(jìn)行加密后，還需要用區(qū)對(duì)SK進(jìn)行加密，這時(shí)，SK是LLK，區(qū)是HLK。區(qū) 一般是通過帶外方式提供給終端，如由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商通過安全系統(tǒng)提供的專用設(shè)備燒入解擾器的PROM中，為了確保安全，不能再讀出，也可以在發(fā)卡前，寫入終端使用的通用集成電路卡(UniversalIntegrated Circuit Card,簡稱為UICC)中。 盡管之前以CAS和3G系統(tǒng)為例對(duì)密鑰的管理方法進(jìn)行了說明，但是，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，其它存在層次關(guān)系密鑰無線通信網(wǎng)絡(luò)中均可以采用類似的方式進(jìn)行加密，這里不再一一列舉。 根據(jù)本發(fā)明的密鑰管理系統(tǒng)可進(jìn)一步包括復(fù)用與傳輸系統(tǒng)(在圖5中未示出，其位置與連接關(guān)系可如圖4所示)，用于將多層加密的結(jié)果、所使用的密鑰信息、加密和/或未加密的數(shù)據(jù)輸出至相應(yīng)的終端。 在多個(gè)安全系統(tǒng)和加擾器一起對(duì)節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行加密后，在用戶終端側(cè)，終端首先從安全系統(tǒng)中獲取業(yè)務(wù)密鑰，例如SK或MSK;然后從加密節(jié)目流中獲取節(jié)目流密鑰，如MTK，或者終端還可以對(duì)業(yè)務(wù)密鑰進(jìn)行解密獲得節(jié)目流密鑰，例如，用SK或MSK解密獲得CW或MTK，最后使用CW或MTK解密并還原節(jié)目流數(shù)據(jù)。 另外，復(fù)用與傳輸系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第一復(fù)用與傳輸子系統(tǒng)，用于在加擾器加密得到多層加密的結(jié)果(利用上述方式一進(jìn)行加密)的情況下，將利用第一密鑰信息進(jìn)行加密后得到的加密結(jié)果(即，加密的預(yù)加密密鑰)通過授權(quán)控制消息發(fā)送給終端(即，通過上述的第一加密層進(jìn)行發(fā)送)； 第二復(fù)用與傳輸子系統(tǒng)，用于在加擾器加密得到多層加密的結(jié)果的情況下，將利用第二密鑰信息進(jìn)行加密后得到的加密結(jié)果(即，加密的LLK)通過授權(quán)管理消息發(fā)送給終端(即，通過上述的第二加密層進(jìn)行發(fā)送)； 其中，第一復(fù)用與傳輸子系統(tǒng)和/或第二復(fù)用與傳輸系統(tǒng)進(jìn)一步用于在加擾器加密得到加密的結(jié)果(通過上述方式二進(jìn)行加密)的情況下，將加密的結(jié)果通過授權(quán)控制信息或授權(quán)管理消息發(fā)送給終端(即，通過上述的第一加密層或第二加密層進(jìn)行發(fā)送)。
通過上述方案，能夠?qū)崿F(xiàn)下述方法實(shí)施例中提供的密鑰管理方法，S卩，設(shè)置多個(gè)安全系統(tǒng)，并且通過這些安全系統(tǒng)生成多層或統(tǒng)一依次加密的密鑰，然后加擾器利用該密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，能夠使多家運(yùn)營商聯(lián)合參與密鑰控制。
方法實(shí)施例 根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，還提供了一種密鑰管理方法，該方法應(yīng)用于上述密鑰管理系統(tǒng)(參考圖5)。 圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的密鑰管理方法的處理流程，如圖9所示，根據(jù)本發(fā)明的密鑰管理方法包括步驟S902，多個(gè)安全系統(tǒng)產(chǎn)生并管理各自的密鑰信息，其中，對(duì)于每個(gè)安全系統(tǒng)，在需要進(jìn)行加密的情況下向加擾器和終端提供其管理的密鑰信息；步驟S904，加擾器獲取由多個(gè)安全系統(tǒng)中的部分或全部(可以通過預(yù)先指定方式來確定)提供的密鑰信息對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)加密密鑰進(jìn)行加密，并將預(yù)加密的數(shù)據(jù)以及加密的預(yù)加密密鑰發(fā)送給終端。
下面對(duì)上述步驟進(jìn)行詳細(xì)說明。 在加擾器對(duì)預(yù)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密之前，該方法可進(jìn)一步包括加擾器接收來自節(jié)目提供系統(tǒng)的未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)，利用預(yù)加密密鑰對(duì)未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，將加密結(jié)果作為預(yù)加密的數(shù)據(jù)。
并且，該方法可以進(jìn)一步包括將多層加密的結(jié)果輸出至相應(yīng)的終端。 此外，該方法可進(jìn)一步包括將加密所使用的密鑰信息發(fā)送給相應(yīng)的終端。安全系
統(tǒng)可以使用移動(dòng)多媒體廣播帶內(nèi)方式將最后的密鑰經(jīng)結(jié)果輸出模塊輸出，也可以使用其帶
外方式將最后的密鑰經(jīng)結(jié)果輸出模塊輸出，例如，通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)下發(fā)相關(guān)密鑰信息。 之后，終端從多個(gè)安全系統(tǒng)接收對(duì)預(yù)加密密鑰進(jìn)行加密的密鑰信息，并從加擾器
接收預(yù)加密密鑰和預(yù)加密的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的解密。 在加擾器利用多個(gè)安全系統(tǒng)中預(yù)先指定的多于一個(gè)安全系統(tǒng)的密鑰信息對(duì)數(shù)據(jù)
的加密的情況下，進(jìn)行加密的處理具體可以參照上述的方式一和方式二。 加密的方法可以是加擾器每用一個(gè)安全系統(tǒng)的密鑰信息加密之后，將本次加密的
輸出結(jié)果作為低位密鑰，并將之后的其它安全系統(tǒng)的密鑰信息作為高位密鑰對(duì)該低位密鑰
進(jìn)行加密，并得到多層加密的結(jié)果(上述方式一)。例如，在CAS中，由多個(gè)運(yùn)營商提供的多
個(gè)SK分別對(duì)CW依次進(jìn)行加密，S卩，SK 1對(duì)CW加密后輸出CW l，SK 2再對(duì)CW 1進(jìn)行加密，
并輸出CW 2，這樣依次加密，一直到最后輸出CW n，S卩，多層加密后的密鑰信息，其具體過程
可以參照?qǐng)D6至圖8。 或者，加密的方法也可以是加擾器通過預(yù)定低位密鑰加密算法調(diào)用指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密，并得到加密的結(jié)果(上述方式二)。例如，由多個(gè)運(yùn)營商提供的多個(gè)SK分別作為參數(shù)輸入到加密模塊中，根據(jù)加密CW的算法加密模塊調(diào)用各個(gè)參數(shù)(即，SK)對(duì)CW進(jìn)行加密，最后輸出多層加密后的密鑰信息，其具體過程可以參照?qǐng)D6。
在多個(gè)安全系統(tǒng)和加擾器一起對(duì)節(jié)目內(nèi)容進(jìn)行加密后，在用戶終端側(cè)，終端首先從安全系統(tǒng)中獲取業(yè)務(wù)密鑰，例如SK或MSK，然后從加密節(jié)目流中獲取節(jié)目流密鑰，如MTK，或者，終端還可以對(duì)業(yè)務(wù)密鑰進(jìn)行解密獲得節(jié)目流密鑰，例如，用SK解密獲得CW，最后使用CW或MTK解密并還原節(jié)目流數(shù)據(jù)。 綜上所述，借助本發(fā)明提供的技術(shù)方案，通過用高位密碼對(duì)低位密碼依次加密得到一個(gè)多層加密的密碼，并對(duì)節(jié)目數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，使得多方運(yùn)營商能夠聯(lián)合控制移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)
中的多媒體廣播業(yè)務(wù)的密鑰產(chǎn)生及使用，并且使得多方運(yùn)營商能夠聯(lián)合控制服務(wù)(節(jié)目)
的傳輸與接收，達(dá)到了多方運(yùn)營商聯(lián)合參與移動(dòng)多媒體廣播業(yè)務(wù)的目的。 以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技
術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修
改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種密鑰管理系統(tǒng)，其特征在于，包括多個(gè)安全系統(tǒng)，用于產(chǎn)生并管理各自的密鑰信息，并且對(duì)于每個(gè)安全系統(tǒng)，在需要進(jìn)行加密的情況下向加擾器和終端提供其管理的密鑰信息；所述加擾器，用于獲取由所述多個(gè)安全系統(tǒng)中的部分或全部提供的密鑰信息對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)加密密鑰進(jìn)行加密，并將預(yù)加密的所述數(shù)據(jù)以及加密的預(yù)加密密鑰發(fā)送給所述終端。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述加擾器利用所述多個(gè)安全系統(tǒng)中 預(yù)先指定的多于一個(gè)安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密的情況下，所述加擾器進(jìn)行加密的處理 具體為逐個(gè)利用所述指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密，其中，所述加擾器每用一個(gè)安全系 統(tǒng)的密鑰信息加密之后，將本次加密的輸出結(jié)果作為低位密鑰，并將之后的其它安全系統(tǒng) 的密鑰信息作為高位密鑰對(duì)該低位密鑰進(jìn)行加密，并得到多層加密的結(jié)果；或者所述加擾器通過預(yù)定低位密鑰加密算法調(diào)用所述指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密， 并得到加密的結(jié)果。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，進(jìn)一步包括 節(jié)目提供系統(tǒng)，用于向所述加擾器提供未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，在所述加擾器接收到所述未經(jīng)加密的數(shù) 據(jù)后，利用所述預(yù)加密密鑰對(duì)所述未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，將加密結(jié)果作為所述預(yù)加密 的數(shù)據(jù)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述密鑰信息包括業(yè)務(wù)密 鑰、和/或個(gè)人分配密鑰；或者包括多媒體廣播組播業(yè)務(wù)密鑰、多媒體廣播組播傳輸密鑰、 和/或多媒體廣播組播用戶密鑰；所述預(yù)加密密鑰為控制字。
6. —種密鑰管理方法，其特征在于，包括多個(gè)安全系統(tǒng)產(chǎn)生并管理各自的密鑰信息，其中，對(duì)于每個(gè)安全系統(tǒng)，在需要進(jìn)行加密 的情況下向加擾器和終端提供其管理的密鑰信息；所述加擾器獲取由所述多個(gè)安全系統(tǒng)中的部分或全部提供的密鑰信息對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)加 密密鑰進(jìn)行加密，并將預(yù)加密的所述數(shù)據(jù)以及加密的預(yù)加密密鑰發(fā)送給所述終端。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述加擾器對(duì)所述預(yù)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行 加密之前，進(jìn)一步包括所述加擾器接收來自節(jié)目提供系統(tǒng)的未經(jīng)加密的數(shù)據(jù)，利用所述預(yù)加密密鑰對(duì)所述未 經(jīng)加密的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，將加密結(jié)果作為所述預(yù)加密的數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述加擾器利用所述多個(gè)安全系統(tǒng)中 預(yù)先指定的多于一個(gè)安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密的情況下，具體加密過程為逐個(gè)利用所述指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行加密，其中，所述加擾器每用一個(gè)安全系 統(tǒng)的密鑰信息加密之后，將本次加密的輸出結(jié)果作為低位密鑰，并將之后的其它安全系統(tǒng) 的密鑰信息作為高位密鑰對(duì)該低位密鑰進(jìn)行加密，并得到多層加密的結(jié)果；或者所述加擾器通過預(yù)定的低位密鑰加密算法調(diào)用所述指定安全系統(tǒng)的密鑰信息進(jìn)行多 層加密，并得到多層加密的結(jié)果。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括所述終端從所述多個(gè)安全系統(tǒng)接收對(duì)所述預(yù)加密密鑰進(jìn)行加密的密鑰信息，并從所述加擾器接收所述預(yù)加密密鑰和所述預(yù)加密的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6至9中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述密鑰信息包括業(yè)務(wù)密鑰、和/或個(gè)人分配密鑰；或者包括多媒體廣播組播業(yè)務(wù)密鑰、多媒體廣播組播傳輸密鑰、和/或多媒體廣播組播用戶密鑰；所述預(yù)加密密鑰為控制字。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種密鑰管理系統(tǒng)和方法，其中，該方法包括多個(gè)安全系統(tǒng)產(chǎn)生并管理各自的密鑰信息，其中，對(duì)于每個(gè)安全系統(tǒng)，在需要進(jìn)行加密的情況下向加擾器和終端提供其管理的密鑰信息；加擾器獲取由多個(gè)安全系統(tǒng)中的部分或全部提供的密鑰信息對(duì)數(shù)據(jù)的預(yù)加密密鑰進(jìn)行加密，并將預(yù)加密的數(shù)據(jù)以及加密的預(yù)加密密鑰發(fā)送給終端。通過上述技術(shù)方案，基于不同運(yùn)營商所提供的服務(wù)來設(shè)置不同的安全系統(tǒng)，并且，用這些安全系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過加擾器加擾后的數(shù)據(jù)進(jìn)行聯(lián)合地或獨(dú)立地加密，能夠達(dá)到多方運(yùn)營商共同參與控制多媒體組播和多播業(yè)務(wù)的目的。
文檔編號(hào)H04H60/23GK101714904SQ20081021159
公開日2010年5月26日 申請(qǐng)日期2008年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月8日
發(fā)明者柯尊友 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司