專利名稱：一種對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)，特別涉及一種對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的方法和裝置。
背景技術(shù)：
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字電視技術(shù)應(yīng)運而生。由于具有傳輸質(zhì)量高、范圍廣、速度快等諸多優(yōu)勢，因此數(shù)字電視技術(shù)必將逐漸取代傳統(tǒng)的模擬電視技術(shù)，擁有著廣闊的市場前景。圖I為現(xiàn)有數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖I所示，包括數(shù)字電視節(jié)目提供子系統(tǒng)、數(shù)字電視廣播前端子系統(tǒng)、數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)以及數(shù)字電視終端播放子系統(tǒng)。其中，數(shù)字電視節(jié)目提供子系統(tǒng)向數(shù)字電視廣播前端子系統(tǒng)提供數(shù)字電視節(jié)目傳輸流；數(shù)字電視廣播前端子系統(tǒng)將多個傳輸流復(fù)用后經(jīng)數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)廣播至數(shù)字電視終端播放子系統(tǒng)；數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)可通過衛(wèi)星傳輸、有線傳輸或地面廣播等方式將傳輸流廣播至數(shù)字電視終端播放子系統(tǒng)；數(shù)字電視終端播放子系統(tǒng)(即數(shù)字電視一體機或帶有數(shù)字電視機頂盒的電視接收機)播放用戶選擇收看的節(jié)目。在實際應(yīng)用中，為了防止節(jié)目提供商提供非法節(jié)目，以及防止非法人員通過控制衛(wèi)星傳輸、有線傳輸或地面廣播等插入非法節(jié)目，通常會對傳輸流進(jìn)行簽名處理。為此，需要對原有數(shù)字電視廣播系統(tǒng)進(jìn)行一定的改進(jìn)。圖2為現(xiàn)有改進(jìn)后的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示，包括數(shù)字證書頒發(fā)子系統(tǒng)、數(shù)字電視節(jié)目提供子系統(tǒng)、數(shù)字電視廣播前端子系統(tǒng)、數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)以及數(shù)字電視終端播放子系統(tǒng)。節(jié)目提供商對其提供的傳輸流進(jìn)行簽名，然后由數(shù)字電視廣播前端子系統(tǒng)經(jīng)數(shù)字電視廣播網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)廣播至廣大數(shù)字電視用戶。終端以數(shù)字證書頒發(fā)子系統(tǒng)為信任起點，驗證接收到的傳輸流是否含有合法的簽名，從而有效防止非法人員插入非法節(jié)目等。另外，如果節(jié)目提供商制作非法節(jié)目并進(jìn)行簽名，可利用攜帶在傳輸流中的數(shù)字證書輕易地進(jìn)行識別和跟蹤，從而依法追究其法律責(zé)任，從源頭上保證節(jié)目的合法性?，F(xiàn)有技術(shù)中，通常采用以下簽名方式對傳輸流進(jìn)行分段，分段方式為每隔預(yù)定數(shù)目的基本包則進(jìn)行一次分段，分別對每段傳輸流中的基本包進(jìn)行哈希運算，并根據(jù)哈希結(jié)果進(jìn)一步計算出每段傳輸流的簽名結(jié)果，之后，將簽名結(jié)果插入到傳輸流中，如將每段傳輸流對應(yīng)的簽名結(jié)果插入到該段傳輸流之后。但是，這種方式在實際應(yīng)用中會存在一定的問題在每段傳輸流傳輸完畢之后，需要等待針對該段傳輸流的簽名運算完成并將簽名結(jié)果打包之后，才能開始下一段傳輸流的傳輸以及將打包好的簽名結(jié)果進(jìn)行發(fā)送等，而簽名運算通常比較耗時，那么就會導(dǎo)致傳輸流的傳輸出現(xiàn)中斷，即導(dǎo)致傳輸流間歇性傳輸；對于平均傳輸速率較低的傳輸流，由于傳輸一段傳輸流的時間通常遠(yuǎn)大于簽名運算所用時間，因此不會有太大問題，但是，對于平均傳輸速率較高的傳輸流，由于傳輸一段傳輸流的時間比較短，即可能與簽名運算所用時間接近，因此就會導(dǎo)致中斷比較明顯，從而影響傳輸流的正常播放，如導(dǎo)致終端播放停頓等。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明提供了一種對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的方法和裝置，能夠避免傳輸出現(xiàn)中斷。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的方法，所述傳輸流中攜帶有一路以上節(jié)目，針對待簽名的每路節(jié)目X，分別進(jìn)行以下處理A、確定同步開始標(biāo)記的位置，并在所述傳輸流中的相應(yīng)位置插入同步開始標(biāo)記；B、將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算;確定是否滿足初始段結(jié)束條件，如果是，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，結(jié)束哈希運算并計算哈希結(jié)果，然后執(zhí)行步驟C，否則，重復(fù)執(zhí)行步驟B ；C、在所述傳輸流中插入同步開始標(biāo)記，開始一個新的分段；D、將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算，同時，根據(jù)前一段傳輸流對應(yīng)的哈希結(jié)果對前一段傳輸流進(jìn)行簽名運算；如果簽名運算完成，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，然后執(zhí)行步驟E ;否貝U，重復(fù)執(zhí)行步驟D ;E、將簽名結(jié)果插入到所述傳輸流中，并重復(fù)執(zhí)行步驟C ；其中，上述過程中，將驗證簽名的依賴信息按預(yù)定策略間隔性地插入到所述傳輸流中進(jìn)行發(fā)送。一種對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的裝置，所述傳輸流中攜帶有一路以上節(jié)目，所述裝置中包括N個簽名模塊，N的取值與待簽名的節(jié)目數(shù)相同，各簽名模塊依次對自身對應(yīng)的節(jié)目進(jìn)行簽名處理；每個簽名模塊中包括第一處理單元，用于確定同步開始標(biāo)記的位置，并在所述傳輸流中的相應(yīng)位置插入同步開始標(biāo)記，然后通知第二處理單元執(zhí)行自身功能；第二處理單元，用于將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算；確定是否滿足初始段結(jié)束條件，如果 是，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，結(jié)束哈希運算并計算哈希結(jié)果，并通知第三處理單元執(zhí)行自身功能，否則，重復(fù)執(zhí)行自身功倉泛;第三處理單元，用于在所述傳輸流中插入同步開始標(biāo)記，開始一個新的分段，并通知第四處理單元執(zhí)行自身功能；第四處理單元，用于將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算，同時，根據(jù)前一段傳輸流對應(yīng)的哈希結(jié)果對前一段傳輸流進(jìn)行簽名運算；
如果簽名運算完成，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，并通知第五處理單元執(zhí)行自身功能，否則，重復(fù)執(zhí)行自身功能；第五處理單元，用于將簽名結(jié)果插入到所述傳輸流中，并通知第三處理單元重復(fù)執(zhí)行自身功能；第六處理單元，用于將 驗證簽名的依賴信息按預(yù)定策略間隔性地插入到所述傳輸流中進(jìn)行發(fā)送?？梢姡捎帽景l(fā)明所述方案，可根據(jù)簽名運算的速度動態(tài)調(diào)整每個分段的大小，并將哈希運算與簽名運算分離，即在對當(dāng)前段進(jìn)行分段，并對當(dāng)前段進(jìn)行哈希運算的同時，對前一段進(jìn)行簽名運算，從而盡可能地避免了傳輸出現(xiàn)中斷。


圖I為現(xiàn)有數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為現(xiàn)有改進(jìn)后的數(shù)字電視廣播系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為現(xiàn)有數(shù)字電視節(jié)目傳輸流的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的方法實施例的流程圖。圖5為本發(fā)明所述安全信息包的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明中提出一種改進(jìn)后的對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的方案，即一種柔性實時簽名方案。在介紹本發(fā)明所述方案之前，首先對一些相關(guān)現(xiàn)有技術(shù)進(jìn)行說明。數(shù)字電視節(jié)目傳輸流由一系列188字節(jié)大小的傳輸流包組成。傳輸流包可以分為以下類型基本包、空包和信息包。其中，基本包是指各路節(jié)目的音頻包、視頻包和數(shù)據(jù)包；空包中不攜帶任何信息；信息包是指攜帶有節(jié)目關(guān)聯(lián)表(PAT)、節(jié)目映射表(PMT)等傳輸流中各包的關(guān)聯(lián)信息的包。每個傳輸流包中的前8個bit為同步字段，取值為01000111，另外，在每個傳輸流包中均有一個包標(biāo)識(PID)字段，用于標(biāo)識傳輸流包的類型。其中，空包和攜帶有PAT信息的信息包的PID是固定的空包的PID為8191，攜帶有PAT信息的信息包的PID為0 ;每路節(jié)目的同一路音頻包的PID都相同，同樣，每路節(jié)目的同一路視頻包的PID也都相同，每路節(jié)目的同一路數(shù)據(jù)包的PID也都相同。圖3為現(xiàn)有數(shù)字電視節(jié)目傳輸流的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3所示，攜帶有PAT信息的信息包中記錄了當(dāng)前傳輸流中共攜帶有哪些路節(jié)目，以及每路節(jié)目對應(yīng)的攜帶有PMT信息的信息包的PID，因此，可以根據(jù)攜帶有PAT信息的信息包找到所有攜帶有PMT信息的信息包；每個攜帶有PMT信息的信息包中均記錄了對應(yīng)的節(jié)目中的每路音頻包的PID、每路視頻包的PID，以及每路數(shù)據(jù)包的PID，因此，可以根據(jù)攜帶有PMT信息的信息包找到每路節(jié)目的所有音頻包、視頻包和數(shù)據(jù)包。在實際應(yīng)用中，信息包會在傳輸流中間隔性地出現(xiàn)。比如假設(shè)傳輸流中共攜帶有2路節(jié)目，分別為節(jié)目I和節(jié)目3，那么，每隔固定個數(shù)的傳輸流包，則可出現(xiàn)一次攜帶有PAT信息的信息包、節(jié)目I對應(yīng)的攜帶有PMT信息的信息包以及節(jié)目3對應(yīng)的攜帶有PMT信息的信息包。
基于上述介紹，圖4為本發(fā)明對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的方法實施例的流程圖。所述傳輸流中攜帶有一路以上節(jié)目，針對待簽名的每路節(jié)目X(用節(jié)目X來代表任意一路待簽名的節(jié)目)，可分別按照圖4所示流程進(jìn)行處理。步驟41 :確定同步開始標(biāo)記的位置，并在傳輸流中的相應(yīng)位置插入同步開始臺標(biāo)記。步驟42 :將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算。將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算是指，在每個分段中，將所有屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算，并得到一個哈希結(jié)果。步驟43 :確定是否滿足初始段結(jié)束條件，如果是，則執(zhí)行步驟44，否則，重復(fù)執(zhí)行步驟42。步驟44 :在傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記,結(jié)束哈希運算并計算哈希結(jié)果。一旦滿足初始段結(jié)束條件，則可在已發(fā)送的傳輸流包之后插入一個同步結(jié)束標(biāo)記。步驟45 :在傳輸流中插入同步開始標(biāo)記，開始一個新的分段。新的同步開始標(biāo)記可與前一個分段的同步結(jié)束標(biāo)記相鄰。步驟46 :將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算，同時，根據(jù)前一段傳輸流對應(yīng)的哈希結(jié)果對前一段傳輸流進(jìn)行簽名運算。步驟47 :確定簽名運算是否完成，如果是，則執(zhí)行步驟48，否則，重復(fù)執(zhí)行步驟46。步驟48 :在傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記。步驟49 :將簽名結(jié)果插入到傳輸流中，然后重復(fù)執(zhí)行步驟45。步驟46 47中，在簽名運算完成之前，如果達(dá)到哈希運算分段閾值，則可在傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，并將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，直至簽名運算完成，然后執(zhí)行步驟49。另外，圖4所示過程中，還需要將驗證簽名的依賴信息按預(yù)定策略間隔性地插入到傳輸流中進(jìn)行發(fā)送，所述驗證簽名的依賴信息包括簽名私鑰對應(yīng)的公鑰信息，簽名私鑰對應(yīng)的數(shù)字證書等；所述預(yù)定策略可為間隔預(yù)定時長，間隔固定數(shù)目的分段，間隔固定數(shù)目的傳輸流包等。再有，在實際應(yīng)用中，可將同步開始標(biāo)記封裝成傳輸流包，插入到傳輸流中，同樣，將同步結(jié)束標(biāo)記封裝成傳輸流包，插入到傳輸流中，將簽名結(jié)果封裝成傳輸流包，插入到傳輸流中，將驗證簽名的依賴信息封裝成傳輸流包，插入到傳輸流中。下面對圖4所示各步驟分別進(jìn)行詳細(xì)說明。一 )步驟 41首先，根據(jù)PID固定取值為0的特點，從傳輸流中找到第一個攜帶有PAT信息的信息包，并從中獲取到屬于節(jié)目X的(即節(jié)目X對應(yīng)的)攜帶有PMT信息的信息包的PID ；BP針對接收到的每個傳輸流包，分別查看其PID是否取值為0，如果否，則將該傳輸流包丟棄，如果是，則從中獲取到屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包的PID，并將該傳輸流包發(fā)送出去。
之后，根據(jù)獲取到的PID從傳輸流中找到第一個屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包，并將所找到的攜帶有PMT信息的信息包之后的位置作為同步開始標(biāo)記的位置；即針對在找到的第一個攜帶有PAT信息的信息包之后接收到的每個傳輸流包，分別查看其PID是否為獲取到的PID，如果否，則將該傳輸流包丟棄，如果是，則將其之后的位置作為同步開始標(biāo)記的位置，并將同步開始標(biāo)記封裝成傳輸流包，插入到相應(yīng)位置。
另外，還需要對所找到的第一個屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包進(jìn)行修改，即在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID。在本發(fā)明所述方案中，將攜帶有同步開始標(biāo)記、同步結(jié)束標(biāo)記、簽名結(jié)果以及驗證簽名的依賴信息的傳輸流包統(tǒng)稱為安全信息包。安全信息包對應(yīng)的PID的具體取值可根據(jù)實際情況而定。二 )步驟 42 44依據(jù)之前的介紹可知，可根據(jù)所找到的第一個屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包獲知屬于節(jié)目X的所有基本包的PID，并且，屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包的PID是已知的。那么，可從同步開始標(biāo)記開始，針對接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的基本包或攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則可將該傳輸流包直接發(fā)送出去，如果為屬于節(jié)目X的基本包，則需要將其進(jìn)行哈希運算，并將該傳輸流包發(fā)送出去，如果為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包，則需要對其進(jìn)行修改，即在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID，并將修改后的傳輸流包發(fā)送出去。另外，實時確定是否滿足初始段結(jié)束條件，如果是，則在傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記,否則,重復(fù)步驟42。滿足初始段結(jié)束條件可以是指從插入同步開始標(biāo)記開始，已有預(yù)定數(shù)目的基本包經(jīng)過哈希運算，或者，也可以是指從插入同步開始標(biāo)記開始，已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定時長等。三)步驟45 49在傳輸流中插入同步開始標(biāo)記，開始一個新的分段之后，針對隨后接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的基本包或攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則將該傳輸流包直接發(fā)送出去，如果為屬于節(jié)目X的基本包，則將其進(jìn)行哈希運算，并將該傳輸流包發(fā)送出去，如果為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包，則對其進(jìn)行修改，并將修改后的傳輸流包發(fā)送出去。在進(jìn)行上述處理的同時，還需要根據(jù)前一段傳輸流對應(yīng)的哈希結(jié)果對前一段傳輸流進(jìn)行簽名運算，如何進(jìn)行簽名運算為現(xiàn)有技術(shù)。如果簽名運算完成，則在傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，然后執(zhí)行步驟49。另外，在簽名運算完成之前，如果達(dá)到哈希運算分段閾值，則在傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，并針對之后接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則直接發(fā)送，如果是，則在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID，直至簽名運算完成。上述過程中，傳輸流包或直接發(fā)送出去，或經(jīng)過哈希運算后發(fā)送出去，或經(jīng)修改后發(fā)送出去，都不會對傳輸流的連貫傳輸造成影響。另外，可以看出，安全信息包可以作為節(jié)目X的一路數(shù)據(jù)流插入到傳輸流中，和節(jié)目X的音頻包、視頻包以及數(shù)據(jù)包一起組成節(jié)目X，通過修改節(jié)目X對應(yīng)的攜帶有PMT信息的信息包，可以將安全信息包的PID記錄到其中，當(dāng)進(jìn)行節(jié)目播放時，終端可以根據(jù)攜帶有PMT信息的信息包找到安全信息包的PID，進(jìn)而找到安全信息包。本發(fā)明所述安全信息包可采用標(biāo)準(zhǔn)的傳輸流包格式，包長度為188字節(jié)，由包頭(Head)和有效載荷(Payload)兩部分組成。如圖5所示，圖5為本發(fā)明所述安全信息包的結(jié)構(gòu)示意圖。Head部分的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容均與標(biāo)準(zhǔn)的傳輸流包的Head部分相同，Palyload部分的結(jié)構(gòu)和內(nèi)容為本發(fā)明中所提出的。其中，Type字段，用于標(biāo)識安全信息包中攜帶的信息是同步開始標(biāo)記或同步結(jié)束標(biāo)記，還是簽名結(jié)果，還是驗證簽名的依賴信息；比如，當(dāng)該字段的取值為0x02時，表示攜帶的是同步開始標(biāo)記或同步結(jié)束標(biāo)記，當(dāng)該字段的取值為0x01時，表示攜帶的是簽名結(jié)果，當(dāng)該字段的取值為0x00時，表示攜帶的是驗證簽名的依賴信息，其它值保留。Content字段，用于攜帶具體的信息，即同步開始標(biāo)記、同步結(jié)束標(biāo)記、簽名結(jié)果或驗證簽名的依賴信息，并可利用其中的第一個字節(jié)的取值不同來區(qū)分所攜帶的信息是同步開始標(biāo)記還是同步結(jié)束標(biāo)記；比如，當(dāng)?shù)谝粋€字節(jié)的取值為0x00時,表示攜帶的是同步開始包，當(dāng)?shù)谝粋€字節(jié)的取值為0x01時,表示攜帶的是同步結(jié)束包。Total Pkt字段，用于標(biāo)識為完整傳輸Content字段中所攜帶的信息需要占用的安全信息包數(shù)；對于簽名結(jié)果或驗證簽名的依賴信息，如果其比較大的話，用一個安全信息包可能攜帶不完，那么就需要用到多個安全信息包，通常，同步開始標(biāo)記和同步結(jié)束標(biāo)記只需用到一個安全信息包。Cur Pkt字段，用于標(biāo)識所在安全信息包在為完整傳輸Content字段中所攜帶的信息所需占用的所有安全信息包中的編號，通過比較該編號和Total Pkt字段可以知道Content字段中所攜帶的信息是否已被完整傳輸。Length字段,用于標(biāo)識Content字段所占用的字節(jié)數(shù)。Padding Bytes字段，用于進(jìn)行比特填充，其中的各位可均設(shè)置為1，從而使得安全信息包的長度正好為188字節(jié)。Serial Number字段和CRC32字段的作用均為本領(lǐng)域公知。至此，即完成了關(guān)于本發(fā)明方法實施例的介紹。需要說明的是，上述實施例僅用于舉例說明，并不用于限定本發(fā)明的技術(shù)方案，比如，也可以采用其它形式的同步開始標(biāo)記和同步結(jié)束標(biāo)記，甚至可以使用攜帶有簽名結(jié)果的安全信息包來兼容標(biāo)記功能等。本發(fā)明同時公開了一種對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的裝置，所述傳輸流中攜帶有一路以上節(jié)目，所述裝置中、包括N個簽名模塊，N的取值與待簽名的節(jié)目數(shù)相同，各簽名模塊依次對自身對應(yīng)的節(jié)目進(jìn)行簽名處理；每個簽名模塊中包括第一處理單元，用于確定同步開始標(biāo)記的位置，并在傳輸流中的相應(yīng)位置插入同步開始標(biāo)記，然后通知第二處理單元執(zhí)行自身功能；第二處理單元，用于將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算；確定是否丨兩足初始段結(jié)束條件，如果是，則在傳輸流中插入冋步結(jié)束標(biāo)記，結(jié)束哈希運算并計算哈希結(jié)果，并通知第三處理單元執(zhí)行自身功能，否則，重復(fù)執(zhí)行自身功能；第三處理單元，用于在傳輸流中插入同步開始標(biāo)記，開始一個新的分段，并通知第四處理單元執(zhí)行自身功能；第四處理單元，用于將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算，同時，根據(jù)前一段傳輸流對應(yīng)的哈希結(jié)果對前一段傳輸流進(jìn)行簽名運算；如果簽名運算完成，則在傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，并通知第五處理單元執(zhí)行自身功能，否則，重復(fù)執(zhí)行自身功能；第五處理單元，用于將簽名結(jié)果插入到傳輸流中，并通知第三處理單元重復(fù)執(zhí)行自身功能；第六處理單元，用于將驗證簽名的依賴信息按預(yù)定策略間隔性地插入到傳輸流中進(jìn)行發(fā)送。第四處理單元可進(jìn)一步用于，在簽名運算完成之前，如果達(dá)到哈希運算分段閾值，則在傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，并將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，直至簽名運算完成，然后通知第五處理單元執(zhí)行自身功能。哈希運算分段閾值通常是指，根據(jù)信道誤碼率以及分段可能產(chǎn)生誤碼的容忍概率計算出的最大分段長度。另外，第一處理單元中可具體包括第一處理子單元，用于根據(jù)包標(biāo)識PID固定取值為0的特點從傳輸流中找到第一個攜帶有節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT信息的信息包，并從中獲取到屬于節(jié)目X的攜帶有節(jié)目映射表PMT信息的信息包的PID ;根據(jù)獲取到的PID從傳輸流中找到第一個屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包；將所找到的攜帶有PMT信息的信息包之后的位置作為同步開始標(biāo)記的位置；第二處理子單元，用于在傳輸流中的相應(yīng)位置插入同步開始標(biāo)記。具體地，各處理單元將同步開始標(biāo)記、同步結(jié)束標(biāo)記、簽名結(jié)果和驗證簽名的依賴信息封裝成傳輸流包，插入到傳輸流中。第一處理子單元可進(jìn)一步用于，從所找到的屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包中獲取到屬于節(jié)目X的基本包的PID，將屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包的PID以及屬于節(jié)目X的基本包的PID發(fā)送給第二處理單元和第四處理單元；并在所找到的攜帶有PMT信息的信息包中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID，其中，將攜帶有同步開始標(biāo)記、同步結(jié)束標(biāo)記、簽名結(jié)果以及驗證簽名的依賴信息的傳輸流包統(tǒng)稱為安全信息包；第二處理單元可進(jìn)一步用于，針對接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的基本包或攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則直接發(fā)送，如果為屬于節(jié)目X的基本包，則將其進(jìn)行哈希運算，并進(jìn)行發(fā)送，如果為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包，則在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID ；第四處理單元可進(jìn)一步用于，在未達(dá)到哈希運算分段閾值之前，針對接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的基本包或攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則直接發(fā)送，如果為屬于節(jié)目X的基本包，則將其進(jìn)行哈希運算，并進(jìn)行發(fā)送， 如果為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包，則在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID;當(dāng)達(dá)到哈希運算分段閾值后，針對接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則直接發(fā)送，如果是，則在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID。另外，上述滿足初始段結(jié)束條件可包括從插入同步標(biāo)記開始，已有預(yù)定數(shù)目的基本包經(jīng)過哈希運算；從插入同步標(biāo)記開始，已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定時長。所述驗證簽名的依賴信息可包括簽名私鑰對應(yīng)的公鑰信息，簽名私鑰對應(yīng)的數(shù)字證書；所述預(yù)定策略可包括間隔預(yù)定時長，間隔預(yù)定數(shù)目的分段，間隔預(yù)定數(shù)目的傳輸流包。上述裝置實施例的具體工作流程請參照前述方法實施例中的相應(yīng)說明，不再贅述?？傊?，采用本發(fā)明所述方案，可根據(jù)簽名運算的速度動態(tài)調(diào)整每個分段的大小，并將哈希運算與簽名運算分離，即在對當(dāng)前段進(jìn)行分段，并對當(dāng)前段進(jìn)行哈希運算的同時，對前一段進(jìn)行簽名運算，從而盡可能地避免了傳輸出現(xiàn)中斷，確保了傳輸流的正常播放。而且,本發(fā)明所述方案中的安全信息包自成一體，從而對傳輸流復(fù)用系統(tǒng)和條件接收系統(tǒng)透明，而且對于終端來說，如果其不能識別安全信息包，可簡單地將其忽略，不會影響用戶對節(jié)目的收看，從而對用戶透明。另外，本發(fā)明所述方案不僅適用于數(shù)字電視節(jié)目傳輸流，對其它需要進(jìn)行簽名的傳輸流同樣適用。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明保護(hù)的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的方法，其特征在于，所述傳輸流中攜帶有一路以上節(jié)目，針對待簽名的每路節(jié)目X，分別進(jìn)行以下處理 A、確定同步開始標(biāo)記的位置，并在所述傳輸流中的相應(yīng)位置插入同步開始標(biāo)記； B、將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算； 確定是否滿足初始段結(jié)束條件，如果是，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，結(jié)束哈希運算并計算哈希結(jié)果，然后執(zhí)行步驟C，否則，重復(fù)執(zhí)行步驟B ； C、在所述傳輸流中插入同步開始標(biāo)記，開始一個新的分段； D、將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算，同時，根據(jù)前一段傳輸流對應(yīng)的哈希結(jié)果對前一段傳輸流進(jìn)行簽名運算； 如果簽名運算完成，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，然后執(zhí)行步驟E ;否則，重復(fù)執(zhí)行步驟D ； E、將簽名結(jié)果插入到所述傳輸流中，并重復(fù)執(zhí)行步驟C; 其中，上述過程中，將驗證簽名的依賴信息按預(yù)定策略間隔性地插入到所述傳輸流中進(jìn)行發(fā)送。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，所述步驟D中進(jìn)一步包括 在簽名運算完成之前，如果達(dá)到哈希運算分段閾值，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，并將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，直至簽名運算完成，然后執(zhí)行步驟E ; 所述哈希運算分段閾值包括根據(jù)信道誤碼率以及分段可能產(chǎn)生誤碼的容忍概率計算出的最大分段長度。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述確定同步開始標(biāo)記的位置包括 根據(jù)包標(biāo)識PID固定取值為O的特點從所述傳輸流中找到第一個攜帶有節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT信息的信息包，并從中獲取到屬于節(jié)目X的攜帶有節(jié)目映射表PMT信息的信息包的PID ； 根據(jù)獲取到的PID從所述傳輸流中找到第一個屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包； 將所找到的攜帶有PMT信息的信息包之后的位置作為同步開始標(biāo)記的位置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于， 所述在所述傳輸流中插入同步開始標(biāo)記包括將同步開始標(biāo)記封裝成傳輸流包，插入到所述傳輸流中； 所述在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記包括將同步結(jié)束標(biāo)記封裝成傳輸流包，插入到所述傳輸流中； 所述將簽名結(jié)果插入到所述傳輸流中包括將簽名結(jié)果封裝成傳輸流包，插入到所述傳輸流中； 所述將驗證簽名的依賴信息插入到所述傳輸流中包括將驗證簽名的依賴信息封裝成傳輸流包，插入到所述傳輸流中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于， 所述根據(jù)獲取到的PID從所述傳輸流中找到第一個屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包之后，進(jìn)一步包括從所找到的攜帶有PMT信息的信息包中獲取到屬于節(jié)目X的基本包的PID，并在所找到的攜帶有PMT信息的信息包中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID，其中，將攜帶有同步開始標(biāo)記、同步結(jié)束標(biāo)記、簽名結(jié)果以及驗證簽名的依賴信息的傳輸流包統(tǒng)稱為安全信息包； 所述步驟B和步驟D中將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算包括 針對接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的基本包或攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則直接發(fā)送，如果為屬于節(jié)目X的基本包，則將其進(jìn)行哈希運算，并進(jìn)行發(fā)送，如果為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包，則在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID ； 所述步驟D中當(dāng)達(dá)到哈希運算分段閾值后，將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送包 括 針對接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則直接發(fā)送，如果是，則在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于，所述滿足初始段結(jié)束條件包括 從插入同步標(biāo)記開始，已有預(yù)定數(shù)目的基本包經(jīng)過哈希運算； 從插入同步標(biāo)記開始，已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定時長。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的方法，其特征在于， 所述驗證簽名的依賴信息包括簽名私鑰對應(yīng)的公鑰信息，簽名私鑰對應(yīng)的數(shù)字證書; 所述預(yù)定策略包括間隔預(yù)定時長，間隔預(yù)定數(shù)目的分段，間隔預(yù)定數(shù)目的傳輸流包。
8.—種對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的裝置，其特征在于，所述傳輸流中攜帶有一路以上節(jié)目，所述裝置中包括N個簽名模塊，N的取值與待簽名的節(jié)目數(shù)相同，各簽名模塊依次對自身對應(yīng)的節(jié)目進(jìn)行簽名處理； 每個簽名模塊中包括 第一處理單元，用于確定同步開始標(biāo)記的位置，并在所述傳輸流中的相應(yīng)位置插入同步開始標(biāo)記，然后通知第二處理單元執(zhí)行自身功能； 第二處理單元，用于將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算； 確定是否滿足初始段結(jié)束條件，如果是，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，結(jié)束哈希運算并計算哈希結(jié)果，并通知第三處理單元執(zhí)行自身功能，否則，重復(fù)執(zhí)行自身功能；第三處理單元，用于在所述傳輸流中插入同步開始標(biāo)記，開始一個新的分段，并通知第四處理單元執(zhí)行自身功能； 第四處理單元，用于將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，并將每個屬于節(jié)目X的基本包進(jìn)行哈希運算，同時，根據(jù)前一段傳輸流對應(yīng)的哈希結(jié)果對前一段傳輸流進(jìn)行簽名運算； 如果簽名運算完成，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，并通知第五處理單元執(zhí)行自身功能，否則，重復(fù)執(zhí)行自身功能； 第五處理單元，用于將簽名結(jié)果插入到所述傳輸流中，并通知第三處理單元重復(fù)執(zhí)行自身功能； 第六處理單元，用于將驗證簽名的依賴信息按預(yù)定策略間隔性地插入到所述傳輸流中進(jìn)行發(fā)送。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的裝置，其特征在于，所述第四處理單元進(jìn)一步用于，在簽名運算完成之前，如果達(dá)到哈希運算分段閾值，則在所述傳輸流中插入同步結(jié)束標(biāo)記，并將之后接收到的每個傳輸流包進(jìn)行發(fā)送，直至簽名運算完成，然后通知第五處理單元執(zhí)行自身功倉泛; 所述哈希運算分段閾值包括根據(jù)信道誤碼率以及分段可能產(chǎn)生誤碼的容忍概率計算出的最大分段長度。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的裝置，其特征在于，所述第一處理單元中包括 第一處理子單元，用于根據(jù)包標(biāo)識PID固定取值為O的特點從所述傳輸流中找到第一個攜帶有節(jié)目關(guān)聯(lián)表PAT信息的信息包，并從中獲取到屬于節(jié)目X的攜帶有節(jié)目映射表PMT信息的信息包的PID ;根據(jù)獲取到的PID從所述傳輸流中找到第一個屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包；將所找到的攜帶有PMT信息的信息包之后的位置作為同步開始標(biāo)記的位置； 第二處理子單元，用于在所述傳輸流中的相應(yīng)位置插入同步開始標(biāo)記。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于，所述各處理單元將同步開始標(biāo)記、同步結(jié)束標(biāo)記、簽名結(jié)果和驗證簽名的依賴信息封裝成傳輸流包，插入到所述傳輸流中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于， 所述第一處理子單元進(jìn)一步用于，從所找到的屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包中獲取到屬于節(jié)目X的基本包的PID，將屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包的PID以及屬于節(jié)目X的基本包的PID發(fā)送給第二處理單元和第四處理單元；并在所找到的攜帶有PMT信息的信息包中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID，其中，將攜帶有同步開始標(biāo)記、同步結(jié)束標(biāo)記、簽名結(jié)果以及驗證簽名的依賴信息的傳輸流包統(tǒng)稱為安全信息包； 所述第二處理單元進(jìn)一步用于，針對接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的基本包或攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則直接發(fā)送，如果為屬于節(jié)目X的基本包，則將其進(jìn)行哈希運算，并進(jìn)行發(fā)送，如果為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包，則在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID ； 所述第四處理單元進(jìn)一步用于，在未達(dá)到哈希運算分段閾值之前，針對接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的基本包或攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則直接發(fā)送，如果為屬于節(jié)目X的基本包，則將其進(jìn)行哈希運算，并進(jìn)行發(fā)送，如果為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包，則在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID ;當(dāng)達(dá)到哈希運算分段閾值后，針對接收到的每個傳輸流包，分別根據(jù)其PID確定其是否為屬于節(jié)目X的攜帶有PMT信息的信息包；如果否，則直接發(fā)送，如果是，則在其中增加一個記錄項，用于記錄安全信息包對應(yīng)的PID。
13.根據(jù)權(quán)利要求8、9、10、11或12所述的裝置，其特征在于，所述滿足初始段結(jié)束條件包括 從插入同步標(biāo)記開始，已有預(yù)定數(shù)目的基本包經(jīng)過哈希運算； 從插入同步標(biāo)記開始，已經(jīng)經(jīng)過了預(yù)定時長。
14.根據(jù)權(quán)利要求8、9、10、11或12所述的裝置，其特征在于， 所述驗證簽名的依賴信息包括簽名私鑰對應(yīng)的公鑰信息，簽名私鑰對應(yīng)的數(shù)字證書; 所述預(yù)定策略包括間隔預(yù)定時長，間隔預(yù)定數(shù)目的分段，間隔預(yù)定數(shù)目的傳輸流包。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對數(shù)字電視節(jié)目傳輸流進(jìn)行簽名的方法和裝置，根據(jù)簽名運算的速度動態(tài)調(diào)整每個分段的大小，并將哈希運算與簽名運算分離，即在對當(dāng)前段進(jìn)行分段，并對當(dāng)前段進(jìn)行哈希運算的同時，對前一段進(jìn)行簽名運算，從而盡可能地避免了傳輸出現(xiàn)中斷。
文檔編號H04N21/2389GK102630045SQ20121010003
公開日2012年8月8日 申請日期2012年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月6日
發(fā)明者夏魯寧, 張令臣, 荊繼武, 高能 申請人:中國科學(xué)院數(shù)據(jù)與通信保護(hù)研究教育中心