Шифрование телевидения , часто называемое скремблированием , представляет собой шифрование , используемое для контроля доступа к услугам платного телевидения , обычно кабельного , спутникового или IPTV .
Платное телевидение существует для получения дохода от подписчиков , и иногда эти подписчики не платят. Предотвращение пиратства в кабельных и спутниковых сетях стало одним из основных факторов в развитии систем шифрования платного телевидения.
Ранние кабельные сети платного телевидения не использовали никакой защиты. Это приводило к проблемам с людьми, подключающимися к сети без оплаты. Следовательно, были разработаны некоторые методы, чтобы помешать этим самоподключающимся. Ранние системы платного телевидения для кабельного телевидения основывались на ряде простых мер. Наиболее распространенным из них был фильтр на основе канала, который фактически не позволял получать канал тем, кто не был подписан. Эти фильтры добавлялись или удалялись в зависимости от подписки. По мере того, как количество телевизионных каналов в этих кабельных сетях росло, подход на основе фильтра становился все более непрактичным.
Другие методы, такие как добавление мешающего сигнала к видео или аудио, начали использоваться, поскольку простые фильтрующие решения легко обходили. По мере развития технологии стали обычным явлением адресуемые приставки, и к сигналам стали применяться более сложные методы скремблирования, такие как цифровое шифрование аудио или видео, вырезание и поворот (когда строка видео обрезается в определенной точке, а затем две части переупорядочиваются вокруг этой точки).
Шифрование использовалось для защиты спутниковых каналов для кабельных телевизионных сетей. Некоторые из систем, используемых для распределения кабельных каналов, были дорогими. По мере роста рынка DTH начали использоваться менее защищенные системы. Многие из этих систем (например, Oak Orion ) были вариантами систем скремблирования кабельного телевидения, которые влияли на синхронизирующую часть видео, инвертировали видеосигнал или добавляли помеховую частоту к видео. Все эти аналоговые методы скремблирования были легко преодолены.
Во Франции Canal+ запустил зашифрованный сервис в 1984 году. Также утверждалось, что это невзламываемая система. К несчастью для этой компании, электронный журнал "Radio Plans" опубликовал проект пиратского декодера в течение месяца после запуска канала. [ необходима цитата ]
В США HBO был одним из первых сервисов, зашифровавших свой сигнал с помощью системы VideoCipher II. В Европе FilmNet зашифровал свой спутниковый сервис в сентябре 1986 года, создав таким образом один из крупнейших рынков для пиратских декодеров спутникового телевидения в мире, поскольку система, которую использовал FilmNet, легко поддавалась взлому. Одной из главных привлекательных черт FilmNet было то, что она показывала хардкорные порнофильмы в разные ночи недели. Систему VideoCipher II оказалось несколько сложнее взломать, но в конечном итоге она стала жертвой пиратов. [ необходима цитата ]
Аналоговое и цифровое платное телевидение имеет несколько систем условного доступа , которые используются для оплаты за просмотр (PPV) и других услуг, связанных с подписчиками. Первоначально аналоговые кабельные телевизионные системы полагались на приставки для управления доступом к программам, поскольку телевизоры изначально не были « готовы к кабелю ». Аналоговое шифрование обычно ограничивалось платными каналами, такими как HBO или каналами с контентом для взрослых. В этих случаях для управления доступом к программам использовались различные фирменные методы подавления видеосинхронизации. В некоторых из этих систем необходимый синхросигнал находился на отдельной поднесущей, хотя иногда полярность синхронизации просто инвертировалась, и в этом случае, если используется вместе с PAL , телевизор SECAM L с кабельным тюнером может использоваться для частичного декодирования сигнала, хотя только в черно-белом формате и с инвертированной яркостью , и, таким образом, многостандартный телевизор, поддерживающий PAL L, предпочтительнее для декодирования цвета. Однако это приведет к тому, что часть видеосигнала будет приниматься также как аудио, и поэтому для декодирования звука следует использовать другой телевизор, желательно без автоматического отключения звука. Аналоговые приставки в значительной степени были заменены цифровыми 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 фактическим стандартом аналогового шифрования, который использовали каналы платного спутникового телевидения C-диапазона . Первыми последователями VCII стали HBO и Cinemax, которые начали шифровать постоянно с января 1986 года; Showtime и The Movie Channel с мая 1986 года; и CNN и Headline news в июле того же года. VideoCipher II был заменен в качестве стандарта на VCII+ в начале 1990-х годов, а он, в свою очередь, был заменен на VCII+ RS. Для декодирования каналов VCII требуется спутниковый приемник с поддержкой VCII. VCII в значительной степени был заменен DigiCipher 2 в Северной Америке . Первоначально приемники на базе VCII имели отдельную модемную технологию для доступа с оплатой за просмотр, известную как Videopal. Эта технология была полностью интегрирована в аналоговые спутниковые телевизионные приемники более позднего поколения.
DigiCipher 2 — это собственная система распределения видео компании General Instrument. DigiCipher 2 основана на MPEG-2. Для декодирования каналов DigiCipher 2 требуется спутниковый ресивер 4DTV . В Северной Америке доступ к большинству цифровых кабельных программ осуществляется с помощью приставок на базе DigiCipher 2. DigiCipher 2 также может называться DCII.
PowerVu — еще одна популярная технология цифрового шифрования, используемая для нежилого использования. PowerVu была разработана компанией Scientific Atlanta . Другие коммерческие системы цифрового шифрования: Nagravision (от Kudelski), Viaccess (от France Telecom) и Wegener .
В США системы спутникового вещания DirecTV и Dish Network используют стандарты цифрового шифрования для контроля доступа к программам. DirecTV использует VideoGuard , систему, разработанную NDS . DirecTV в прошлом взламывали, что привело к обилию взломанных смарт-карт, доступных на черном рынке. Однако переход на более сильную форму смарт-карты (карту P4) уничтожил пиратство DirectTV вскоре после его появления. С тех пор никаких публичных взломов 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 больших спутниковых систем 4DTV. [ необходима цитата ]
В Канаде и Bell Satellite TV , и Shaw Direct DBS используют стандарты цифрового шифрования. Bell TV, как и Dish Network, использует Nagravision для шифрования. Shaw Direct, тем временем, использует систему на основе DigiCipher 2, поскольку их оборудование также поставляется General Instruments/Motorola.
Компания Zenith Electronics разработала схему шифрования для своей системы Phonevision в 1950-х и 1960-х годах.
Oak Orion изначально использовался для доступа к платным каналам аналогового спутникового телевидения в Канаде . Он был инновационным для своего времени, поскольку использовал цифровой звук . Он был полностью заменен цифровыми технологиями 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 кабельного телевидения и вещательных платных услуг телевидения, таких как ONTV .
Leitch Viewguard — это стандарт аналогового шифрования, используемый в основном сетями вещательного телевидения в Северной Америке . Его метод скремблирования заключается в переупорядочивании строк видео (Line Shuffle), но оставляет аудио нетронутым. Наземные системы вещательного CATV в Северной Канаде использовали эту систему условного доступа в течение многих лет. Сегодня она используется лишь изредка на некоторых спутниковых каналах из-за ее сходства с D2-MAC и B-MAC .
Также была версия, которая шифровала аудио с помощью цифрового аудиопотока в горизонтальном интервале гашения, как в системе VCII. Одна американская сеть использовала это для своих партнерских каналов и отключала аналоговые поднесущие на 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 — аналоговая система скремблирования с вырезанием и вращением с системой условного доступа на основе смарт-карт. Она использовалась в 1990-х годах несколькими европейскими спутниковыми вещателями, в основном British Sky Broadcasting . Она также использовалась Sky New Zealand (Sky-NZ). Одна из версий Videocrypt (VideoCrypt-S) имела возможность скремблирования звука. Также была доступна опция мягкого шифрования, при которой зашифрованное видео могло передаваться с фиксированным ключом, и любой декодер VideoCrypt мог его расшифровать.
RITC Discret 11 — это система, основанная на горизонтальной задержке видео и аудиоскремблировании. Начальная точка каждой строки видео была псевдослучайно задержана на 0 нс , 902 нс или 1804 нс. Впервые использованная в 1984 году французским каналом Canal Plus , она была широко скомпрометирована после выпуска журнала «Radio Plans» в декабре 1984 года, напечатанного на планах декодера. BBC также использовала систему Discret в конце 1980-х годов в рамках тестирования использования внеэфирных часов для зашифрованных специальных программ, с BMTV (British Medical Television), транслировавшимся на BBC Two. Это в конечном итоге привело к запуску зашифрованной службы BBC Select в начале 1990-х годов. [4]
SATPAC, используемый европейским каналом FilmNet, вмешивался в сигналы 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 усовершенствований, поскольку ее легко взламывали пираты. К сентябрю 1992 года FilmNet изменился на D2-MAC EuroCrypt.
Добавлял к видеосигналу мешающий синусоидальный сигнал частотой около 93,750 кГц . Этот мешающий сигнал был примерно в шесть раз выше частоты горизонтальной развертки. Он имел опциональное скремблирование звука с помощью инверсии спектра. Использовался в Великобритании BBC для своих всемирных трансляций и ныне несуществующим британским киноканалом "Premiere".
Эта система, использовавшаяся немецко-швейцарским каналом Teleclub в начале 1990-х годов, использовала различные методы, такие как инверсия видео, модификация сигналов синхронизации и эффект псевдолинейной задержки.
Система условного доступа, использующая стандарт D2-MAC . Разработанная в основном France Telecom, система была основана на смарт-картах. Алгоритм шифрования в смарт-карте был основан на DES . Это была одна из первых систем на основе смарт-карт, которая была скомпрометирована.
Более старая система Nagravision для скремблирования аналоговых спутниковых и наземных телевизионных программ использовалась в 1990-х годах, например, немецкой платной телевещательной компанией Premiere. В этой системе перестановки строк 32 строки телевизионного сигнала PAL временно хранятся как в кодере, так и в декодере и считываются в переставленном порядке под управлением генератора псевдослучайных чисел . Микроконтроллер безопасности смарт-карты (в корпусе в форме ключа) расшифровывает данные, которые передаются во время интервалов гашения телевизионного 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 частотного микшера.