Телевизионное шифрование , часто называемое скремблированием , представляет собой шифрование, используемое для контроля доступа к услугам платного телевидения , обычно кабельного , спутникового телевидения или телевидения по протоколу Интернет (IPTV).
Платное телевидение существует для получения дохода от подписчиков , но иногда эти подписчики не платят. Предотвращение пиратства в кабельных и спутниковых сетях стало одним из основных факторов развития систем шифрования платного телевидения.
Первые сети платного телевидения на основе кабельного телевидения не использовали никакой безопасности. Это привело к проблемам с людьми, подключавшимися к сети без оплаты. Следовательно, были разработаны некоторые методы, чтобы разрушить эти самосоединители. Первые системы платного телевидения для кабельного телевидения основывались на ряде простых мер. Самым распространенным из них был фильтр на основе каналов, который эффективно блокировал прием канала теми, кто не подписался. Эти фильтры будут добавляться или удаляться в зависимости от подписки. По мере того как количество телевизионных каналов в этих кабельных сетях росло, подход, основанный на фильтрах, становился все более непрактичным.
Стали использоваться другие методы, такие как добавление мешающего сигнала к видео или аудио, поскольку простые фильтрующие решения можно было легко обойти. По мере развития технологии стали обычным явлением адресные телевизионные приставки и более сложные методы скремблирования, такие как цифровое шифрование аудио или видео, вырезаемое и вращающееся (когда строка видео обрезается в определенной точке, а затем две части переупорядочиваются вокруг этот момент) применялись к сигналам.
Шифрование использовалось для защиты спутниковых каналов кабельного телевидения. Некоторые системы, используемые для распределения кабельной подачи, были дорогими. По мере роста рынка DTH стали использоваться менее безопасные системы. Многие из этих систем (например, Oak Orion ) были вариантами систем скремблирования кабельного телевидения, которые влияли на часть синхронизации видео, инвертировали видеосигнал или добавляли к видео мешающую частоту. Все эти методы аналогового скремблирования были легко преодолены.
Во Франции Canal+ запустил закодированную услугу в 1984 году. Также утверждалось, что это нерушимая система. К несчастью для этой компании, журнал об электронике «Радио Планы» через месяц после запуска канала опубликовал дизайн пиратского декодера. [ нужна цитата ]
В США HBO был одним из первых сервисов, зашифровавших свой сигнал с помощью системы VideoCipher II. В Европе FilmNet зашифровала свою спутниковую службу в сентябре 1986 года, создав таким образом один из крупнейших рынков пиратских декодеров спутникового телевидения в мире, поскольку систему, которую использовал FilmNet, легко взломать. Одной из главных достопримечательностей FilmNet было то, что в разные вечера недели на нем демонстрировались жёсткие порнофильмы. Систему VideoCipher II оказалось несколько сложнее взломать, но в конечном итоге она стала жертвой пиратов. [ нужна цитата ]
Аналоговое и цифровое платное телевидение имеет несколько систем условного доступа , которые используются для оплаты за просмотр (PPV) и других услуг, связанных с абонентом. Первоначально системы кабельного телевидения, работавшие только по аналоговому каналу, полагались на приставки для контроля доступа к программам, поскольку изначально телевизоры не были « готовы к подключению к кабелю ». Аналоговое шифрование обычно ограничивалось премиальными каналами, такими как HBO, или каналами с контентом, ориентированным на взрослых. В этих случаях для контроля доступа к программам использовались различные собственные методы подавления синхронизации видео. В некоторых из этих систем необходимый сигнал синхронизации находился на отдельной поднесущей, хотя иногда полярность синхронизации просто инвертируется, и в этом случае, при использовании совместно с PAL , можно использовать телевизор SECAM L с кабельным тюнером для частичного дескремблирования сигнала. сигнал, хотя и только черно-белый и с инвертированной яркостью , поэтому мультистандартный телевизор, поддерживающий PAL L, также предпочтителен для декодирования цвета. Однако это приведет к тому, что часть видеосигнала будет принята также как аудио, и поэтому для декодирования звука следует использовать другой телевизор, предпочтительно без автоматического отключения звука. Аналоговые телевизионные приставки в значительной степени были заменены цифровыми телевизионными приставками, которые могут напрямую контролировать доступ к программам, а также осуществлять цифровую расшифровку сигналов.
Хотя в начале 1980-х годов было протестировано несколько типов аналогового шифрования, VideoCipher II стал де-факто стандартом аналогового шифрования, который использовали каналы платного спутникового телевидения C-диапазона . Первыми, кто внедрил VCII, были HBO и Cinemax, которые начали постоянное шифрование, начиная с января 1986 года; Showtime и The Movie Channel с мая 1986 года; и CNN и новости Headline в июле того же года. VideoCipher II был заменен стандартом VCII+ в начале 1990-х годов, а он, в свою очередь, был заменен VCII+ RS. Для декодирования каналов VCII требуется спутниковый ресивер с поддержкой VCII. В Северной Америке VCII в значительной степени был заменен DigiCipher 2 . Первоначально ресиверы на базе VCII имели отдельную модемную технологию для доступа с оплатой за просмотр, известную как Videopal. Эта технология была полностью интегрирована в аналоговые приемники спутникового телевидения последнего поколения.
DigiCipher 2 — это собственная система распространения видео компании General Instrument. DigiCipher 2 основан на MPEG-2. Для декодирования каналов DigiCipher 2 требуется спутниковый ресивер 4DTV . В Северной Америке доступ к большинству цифровых кабельных программ осуществляется с помощью телеприставок на базе DigiCipher 2. DigiCipher 2 также может называться DCII.
PowerVu — еще одна популярная технология цифрового шифрования, используемая в нежилых целях. PowerVu был разработан компанией Scientific Atlanta . Другими коммерческими системами цифрового шифрования являются Nagravision (от Kudelski), Viaccess (от France Telecom) и Wegener .
В США спутниковые системы прямого вещания DirecTV и Dish Network используют стандарты цифрового шифрования для контроля доступа к программам. DirecTV использует VideoGuard , систему, разработанную NDS . В прошлом DirecTV подвергался взлому, что привело к тому, что на черном рынке появилось множество взломанных смарт-карт. Однако переход на более надежную форму смарт-карты (карту P4) уничтожил пиратство DirectTV вскоре после его появления. С тех пор публичных трещин больше не было. Dish Network использует шифрование Nagravision (2 и 3). Ныне несуществующие службы VOOM и PrimeStar использовали оборудование General Instruments/Motorola и, таким образом, использовали систему на основе DigiCipher 2 , очень похожую на систему более ранних спутниковых систем с большими тарелками 4DTV. [ нужна цитата ]
В Канаде системы Bell Satellite TV и Shaw Direct DBS используют стандарты цифрового шифрования. Bell TV, как и Dish Network, использует Nagravision для шифрования. Между тем, Shaw Direct использует систему на основе DigiCipher 2, поскольку их оборудование также поставляется от General Instruments/Motorola.
Компания Zenith Electronics разработала схему шифрования для своей системы Phonevision в 1950-х и 1960-х годах.
Дуб Орион первоначально использовался для доступа к платным каналам аналогового спутникового телевидения в Канаде . Это было новаторство для своего времени, поскольку использовало цифровой звук . Его полностью заменили технологии цифрового шифрования. Oak Orion использовался Sky Channel в Европе в период с 1982 по 1987 год и M-Net в Южной Африке с 1986 по 2018 год. Oak разработал соответствующие системы шифрования для услуг кабельного телевидения и вещания платного телевидения, таких как ONTV .
Leitch Viewguard — это аналоговый стандарт шифрования, используемый в основном сетями телевещания в Северной Америке . Его метод скремблирования заключается в переупорядочении строк видео (Line Shuffle), но звук остается нетронутым. Системы наземного вещания кабельного телевидения в Северной Канаде использовали эту систему условного доступа в течение многих лет. Сегодня он лишь изредка используется на некоторых спутниковых каналах из-за его сходства с D2-MAC и B-MAC .
Существовала также версия, которая шифровала звук с использованием цифрового аудиопотока в интервале горизонтального гашения, как в системе VCII. Одна американская сеть использовала это для своих партнерских каналов и отключала аналоговые поднесущие в спутниковом канале.
B-MAC не использовался для приложений DTH с тех пор, как PrimeStar перешел на полностью цифровую систему доставки в середине 1990-х годов.
VideoCrypt представлял собой аналоговую систему скремблирования с вырезанием и вращением с системой условного доступа на основе смарт-карт. Его использовали в 1990-х годах несколько европейских спутниковых вещателей, в основном British Sky Broadcasting . Он также использовался Sky New Zealand (Sky-NZ). Одна версия Videocrypt (VideoCrypt-S) имела возможность шифрования звука. Также была доступна опция мягкого шифрования, при которой зашифрованное видео можно было передавать с фиксированным ключом, и любой декодер VideoCrypt мог его декодировать.
RITC Discret 11 — это система, основанная на задержке горизонтальной видеолинии и скремблировании звука. Начальная точка каждой строки видео псевдослучайно задерживалась на 0 нс , 902 нс или 1804 нс. Впервые использованный в 1984 году французским каналом Canal Plus , он был широко скомпрометирован после того, как в декабрьском выпуске журнала Radio Plans за 1984 год были напечатаны планы декодеров. BBC также использовала систему Discret в конце 1980-х годов в рамках тестирования использования внеэфирного времени для зашифрованных специализированных программ, при этом BMTV (Британское медицинское телевидение) транслировалось на BBC Two. В конечном итоге это привело к запуску зашифрованной службы BBC Select в начале 1990-х годов. [4]
Используемый европейским каналом FilmNet, SATPAC создавал помехи для сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации и передавал сигнал, содержащий данные синхронизации и авторизации, на отдельной поднесущей. Система была впервые использована в сентябре 1986 года и претерпела множество обновлений, поскольку ее легко взломали пираты. К сентябрю 1992 года FilmNet изменилась на D2-MAC EuroCrypt.
К видеосигналу добавлена мешающая синусоидальная волна частотой около 93,750 кГц . Этот мешающий сигнал примерно в шесть раз превышал частоту горизонтального обновления. У него было дополнительное скремблирование звука с использованием Spectrum Inversion. Используется в Великобритании BBC для мирового вещания и ныне несуществующим британским киноканалом Premiere.
В этой системе, использовавшейся немецко-швейцарским каналом Teleclub в начале 1990-х годов, использовались различные методы, такие как инверсия видео, модификация сигналов синхронизации и эффект псевдозадержки линии.
Система условного доступа, использующая стандарт D2-MAC . Система, разработанная в основном компанией France Telecom, основывалась на смарт-картах. Алгоритм шифрования в смарт-карте был основан на DES . Это была одна из первых систем на базе смарт-карт, которая была скомпрометирована.
Более старая система Nagravision для шифрования аналоговых спутниковых и наземных телевизионных программ использовалась в 1990-х годах, например, немецкой телекомпанией платного телевидения Premiere. В этой системе перетасовки строк 32 строки телевизионного сигнала PAL временно сохраняются как в кодере, так и в декодере и считываются в перестановочном порядке под управлением генератора псевдослучайных чисел . Микроконтроллер безопасности смарт-карты (в корпусе в форме ключа) расшифровывает данные, которые передаются во время интервалов гашения ТВ-сигнала, и извлекает случайное начальное значение, необходимое для управления генерацией случайных чисел. Система также позволяла скремблировать аудиосигнал путем инвертирования его спектра на частоте 12,8 кГц с помощью смесителя частот.