數(shù)字電視CA原理與破解方式

　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，因為在智能卡里面運(yùn)算DES算法很耗費(fèi)時間，對設(shè)計要求較高。也是因為這個原因，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個校驗位，實際長度為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。因為花費(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