开放的高清平台是统一标准的唯一出路

　　数字电视机顶盒的混乱已经让很多广电运营商头痛不已，为了解决这个难题，很多厂家提出了自己的解决方案。但是出于各自的商业目的，有些方案仅仅是统一在自己公司内部，对外是不开放的。这种封闭式统一自然不能聚集大量的人才，也很难得到运营商和产业界的认可，实现真正的统一。之所以有这种狭隘的统一理念，源于数字电视技术的发展历史。

      数字电视技术从开始至今已经有十几年的历史，可以说数字电视技术是在高度软硬件捆绑的封闭状态下发展过来的，例如私有CA、中间件标准通过和前端硬件设备捆绑，间接控制了整个机顶盒产业链，其中CA不但和前端设备捆绑，而且还和机顶盒捆绑，更和保护其密钥和算法的智能卡捆绑。捆绑了各式各样机顶盒的私有CA、浏览器标准，一方面迅速完成了对广电市场的圈地运动，一方面又造成了机顶盒的严重混乱。

      在机顶盒混乱后，由于升级困难，在运营商想增加增值应用或解决CW共享问题的时候束手无策，但另一方面，这些私有标准的持有者却因此巩固了其市场地位。在私有标准充斥市场、机顶盒尚且混乱的情况下，数字电视一体机根本不能形成批量生产，也无法市场化，广电运营商机顶盒包袱越背越重。已经数字化多年的中国广电，随着高清时代的来临，在广电发放的标清机顶盒债务还没有还清的情况下，只能走高清机顶盒市场化的道路，最佳途径是数字电视一体机的市场化。

      但是，市场化的前提条件是标准的开放和透明，而各个广电正在使用的私有CA、中间件标准与开放透明的方向背道而驰，如果开放透明的标准不能够形成，统一也就无从谈起。至今世界上还没有哪一个行业的统一是在私有不开放的标准之上实现的。因此，私有不开放的标准是数字电视机顶盒不能市场化的最大障碍。

      在已经混乱到无可挽回的6000多万标清机顶盒已经发放到用户手里的情况下，再想统一已经非常困难。只有寻求技术突破，走技术创新开放之路，从刚刚开始起步的高清机顶盒和一体机开始，对混乱的私有标准进行统一，才能解决这个难题。在技术开放统一的思路上，高度发达的标准PC产业可以给我们一个启示。

      上世纪八十年代初期，市场上存在大量不同标准的个人电脑，虽然比不上现在机顶盒的混乱程度，但也让当时的使用者无所适从，感觉PC机是一个昂贵难用的机器。

       1982年，IBM公开了IBM PC上除BIOS之外的全部技术资料，从而形成了PC机的开放标准，使不同厂商的标准部件可以互换。开放标准聚集了大量公司加入竞争，人才济济，大大促进了PC机的产业化发展速度，在标准开放透明的环境下，昔日曾经的市场霸主因为缺乏技术创新而被迅速淘汰，在优胜劣汰的竞争法则中，微软、Intel等公司脱颖而出。随着技术的发展以及大量新的PC技术标准的应用，PC的技术标准开始由IEEE等组织而不是某个厂家来确定，于是产生了标准PC的说法， 这就是现代IT产业的由来。

      现在数字电视机顶盒CPU的性能已经远远高于80年代的PC机中CPU的性能，例如富士通的初级MB86H60的ARM1176CPU，可以工作在324MHz，可全部用于运行应用程序，MB86H61工作速度超过了400MHz，2010年开发的高端CPU芯片将采用多核的Cortex-A9，工作在1GHz以上，从技术条件上已经具备了这个基础。高清机顶盒芯片所用的ARM CPU将逐渐接近台式机CPU的性能，而且功耗很低。因此，建立类似IT行业软硬件分离的透明标准时机已经成熟。

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      微软是在开放透明的PC标准诞生后，在激烈的市场竞争中逐渐发展壮大起来的，并逐步确立了其操作系统的地位，这样的公司不可能诞生在技术封闭的行业。可见开放统一的标准对一个产业的发展多么重要！

　　而时下几乎全世界的数字电视标准在走向开放透明的路上都遇到了私有CA标准的重重阻碍，在各个广电已经将各种私有的CA标准确立成自己的网络标准的情况下，在中国又增加了更多的浏览器和股票等私有标准，在技术开放的道路上更加艰难。

      因为CA的作用就是为了加密CW，具有一定的隐秘性，在数字电视技术发展一开始，隐秘性保护下的私有CA的性质也就得到了人们的认可，认为私有封闭是理所当然的事情。这些CA主要靠采用隐秘的黑盒技术获得安全性，越私有、越隐秘的CA安全性相对越高，甚至广电行业导致了对私有隐秘性很强CA的崇拜，这就给那些靠私有隐秘获得安全性的CA公司以发挥更大的描绘空间，其它持开放态度的CA公司很难得到市场的认可。

      殊不知，这对广电是一件十分危险的倾向，目前的事实已经证明，广电的这种保守的技术观念，对私有标准的认同甚至崇拜，已经给自身发展造成了很大的伤害，而这和广电对CA的开发过程了解不多有关。

      因为智能卡CA是完全在封闭状态下开发出来的，主要靠技术封闭获得安全性，与这种CA相关的移植集成都需要在封闭的环境下进行，CA公司对接触到其CA代码的工程师进行严格的限制，更有甚者要在机顶盒厂家安装监控系统进行限制。但当CA授权的机顶盒厂家一多，这种限制基本形同虚设，高水平的机顶盒工程师拿到CA库文件就可以将其还原成源代码，造成CA的CW共享越来越严重的安全隐患。后来，有些CA公司为了提高安全性，将机顶盒软件的开发统一到自己公司内部，虽然可以提高一定的安全性，但与其智能卡形成了更紧密的捆绑，运营商在将来的增值应用方面也将会受到更大的限制，导致这种越来越封闭的技术模式的关键是随着CW网络共享的门槛越来越低，CA的安全点已经从智能卡转移到了机顶盒上，CA公司为了弥补安全漏洞，不得不涉足机顶盒软件的开发。

      智能卡CA发展初期，因为没有像现在这样到处都是互联网环境，即使CW传输是透明的，也不会影响CA的安全性。大约在5年前，甚至有的CA公司为了节省智能卡的成本自己开发两台机顶盒共用一张智能卡的技术，这和当今的CW共享原理是一样的。在这种情况下，CW和机顶盒之间的透明传输也是安全的，智能卡对算法和密钥的保护几乎就是CA安全的全部。而现在，一个普通的机顶盒工程师就可以在智能卡和机顶盒之间轻松地将CW截取，再扩散出去。于是CA公司就采取了CW加密传输的技术补充，这实际上是弱化了智能卡在安全上所起的作用，将CA的安全基础向机顶盒方向转移，于是机顶盒便成了CA安全的中心。这就是CA公司把所有机顶盒软件，包括中间件都统一到自己公司内部开发的根本原因。安全性较高的CA，几乎无一例外地走了这条高度封闭的道路，并且和自己的智能卡严密捆绑，同时运营商也不得不在将来的增值应用软件开发上完全依赖同一家公司。在这种情况下，指望能有一个开放统一的机顶盒平台是完全不可能的。

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      但也正是靠隐秘的黑盒技术获得安全性，智能卡CA技术几乎不能走靠知识产权保护的开放式发展道路。据山东泰信的知识产权部门的负责人说，连他们自己都没有想到，数字电视CA技术发展了那么多年，竟然在开放式的数字电视CA技术方面留下了大量的知识产权专利空白，给泰信提供了发展机会。其中，涉及到无卡CA核心的安全认证部分的多项专利已经完全掌握在泰信手中。在开放的技术环境下，智能卡CA在发展上已经陷入了被动。

　　无卡CA经过山东泰信的不断发展和完善，现在已经实现了在线动态更换算法和密钥，这是一个非常重要的发明创造。这种可下载无卡CA技术和开放的IT行业的信息安全技术一样实现了开放性，都可以通过动态切换密钥和算法保证信息安全，前者是在广播方式下实现的，而后者是在交互环境下实现的，但后者可以感知。就实现方式而言，显然在广播方式下比交互方式有更大的难度。可下载无卡CA在开放的环境中保证了CA的安全性，为CA标准的开放统一创造了条件，为数字电视的技术开放扫清了障碍，也为机顶盒和一体机的市场化铺平了道路。

      可下载无卡CA技术是指CA接口标准是开放透明的，可以通过在线下载CA机顶盒软件，实现由运营商独立操作的CA软件可替换，而不需要CA公司或机顶盒厂家的协助。这就意味着广电运营商可以根据需求独立替换或升级机顶盒中的CA算法、密钥以及CA应用软件。因为实现了算法和密钥的动态下载，所以对这种无卡CA算法和密钥的攻击没有意义。CA的安全性不再依赖智能卡和CA公司，靠每个机顶盒芯片的高级安全功能和芯片的唯一性，安全基础从CA公司转移到了半导体芯片公司以及运营商自己手中，让运营商真正掌握了主动权。CA变成了一个可以让运营商利用的增值应用工具，可以迅速增加CA的功能，避免了智能卡CA软件常年得不到升级或更新而造成的技术落后和封闭。

      可下载CA技术的接口是开放的，可以是无卡，也可以是有卡，实现了在开放环境下数字电视内容的安全性，允许各个CA公司在一个开放透明的平台上使用，为建立开放统一的数字电视平台提供了可能性，这在数字电视技术领域具有里程碑式的意义。随着时间的推移，广电行业会认识到这项技术的重要性，就像当年IBM开放PC标准那样，可下载CA将会对数字电视产业的发展产生积极影响，这也是目前能想到的可兼容各种CA的唯一办法，同时也是作为机顶盒芯片公司快速进入市场的最佳途径，因为采用这种下载式CA技术，可以不用针对众多的私有CA单独进行开发，只需要CA公司在这个开放平台上开发一次就可以。因此，采用下载式CA技术，半导体厂家可以专心做机顶盒芯片，进行开放透明的竞争，让“摩尔定律”促进广电行业的发展。富士通也因为和下载式CA成功地做了对接，节省了大量适应私有不开放标准的时间，因此加快了下一代65nm和40nm工艺的机顶盒芯片开发进度。

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      可下载CA的使用必须在一个开放透明的软件平台上运行才有意义，就像开放透明的PC机产业。因此，下载式CA 的发明者——山东泰信开发了能够运行其下载CA的标清和高清机顶盒软件平台，并授权给对应的机顶盒芯片公司，和芯片一起提供给机顶盒厂家。运营商只需要安装泰信提供的加密认证系统就相当于拥有了自己独立的CA，泰信为广西广电就建立起这样一套独立的CA系统，广西广电也因此在全国成为第一个拥有开放式无卡CA认证的广电运营商。搭载开放平台的富士通MB86H60高清机顶盒芯片也开始在广西大批量使用。

　　MB86H60采用了开放通用的ARM1176CPU，和著名的iPhone所用的CPU是一样的。ARM自己不做CPU，其CPU IP核全部授权给第三方芯片公司开放使用，拥有最大的用户群。优势主要表现在三个方面：一是先进性：RISC 等长指令，效率高、速度快，最新的Cortex A9速度可满足台式机的需求；二是标准化：在嵌入式CPU领域，应用最广，实现了工业化标准生产；三是低功耗：有ARM CPU的嵌入式设备，很多都是电池供电的设备，例如手机，ARM在低功耗方面有绝对的领导地位。庞大的用户群，出色的性能表现，使得ARM CPU在嵌入式系统中与MIPS、PowerPC和Intel的竞争中胜出，成为事实上的标准，其性能不断快速提高。从速度、功耗上看，ARM的A9在将来机顶盒芯片上的应用有着绝对的优势，并和现在的ARM11 CPU指令兼容，在ARM11上的代码可以直接在A9上跑，因此ARM11 CPU最有发展前途。包括ST在内的机顶盒芯片公司在将来的高性能机顶盒芯片方面也将引入ARM的Cortex-A9多核CPU，富士通也会在2010年推出嵌入Cortex-A9的高性能机顶盒芯片，工作在1GHz以上，并且是多核的。

　　在向开放通用CPU靠拢方面，富士通走在了前面。包括富士通在内的很多机顶盒芯片公司，在高清机顶盒上都选择了ARM11作为CPU，在更高端的机顶盒芯片上，大家都选择了Cortex-A9，众多的机顶盒芯片厂家转向ARM CPU也加快了这种趋势。

      富士通开放的MB86H60硬件平台和泰信开放的软件平台已经完成对接，即将对外公布。这将是全球第一个开放的数字电视软硬件分离统一平台。随着这个开放平台一起推出的还有一个可立即量产的硬件参考设计，该方案具有很高的性价比。只要有资质的厂家就即可量产这种高清双向互动机顶盒。

      之前发的标清机顶盒已经造成了不可挽回的混乱局面。富士通强大的芯片生产能力与泰信开放的软件平台相结合，为统一高清机顶盒平台打下了良好的基础，可以让广电运营商在高清平台上避免重蹈标清机顶盒混乱的覆辙。

      泰信－富士通开放的高清机顶盒平台在开放的ARM CPU上实现了统一，软件来源丰富。众多的ARM软件开发环境使得任何单位和个人都可以在这个平台上独立开发靠近底层的应用软件，这些软件包括CA、中间件、股票等等，这些软件不需要软件移植集成，可以作为一个标准的软件模块实现由运营商在线替换。也可在同样采用ARM11CPU的机顶盒芯片之间互换，不一定只在富士通的机顶盒芯片上。这种靠近底层的统一开放，对上层CA、浏览器、中间件、股票等软件的多样性有更大的包容性，在更深层次上实现了开放统一，富士通和泰信合作开发的机顶盒软硬件开放平台，可以允许机顶盒厂家更改外设硬件的配置与驱动，独自开发机顶盒应用软件与增值应用，为广电提供长期的软件服务。

      在运营商采用了这种深层次的开放统一的平台之后，再也不用担心CA、浏览器等私有软件形成的低层次技术壁垒，引进IT界精英的智慧，更容易增加增值应用，同时为众多的第三方软件公司带来了市场机会，让优胜劣汰成为广电的竞争法则，为高清机顶盒和数字一体机的市场化提供可能性，广电的发展也将因此受益。