本申請(qǐng)基于且受益于2014年4月23日遞交的美國(guó)專利申請(qǐng)No.14/260,162的申請(qǐng)日。該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用全部并入文中。
技術(shù)領(lǐng)域
本專利文獻(xiàn)涉及衛(wèi)星通信領(lǐng)域,且在一個(gè)方面,涉及全球定位系統(tǒng)衛(wèi)星通信。
背景技術(shù):
全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)可被用于位置確定、時(shí)鐘同步和汽車(chē)、飛機(jī)或輪船的導(dǎo)航。GPS接收器可從多個(gè)GPS衛(wèi)星接收GPS信號(hào)且使用嵌入在GPS信號(hào)中的信息確定其位置。多個(gè)政府和商業(yè)組織已經(jīng)部署傳輸用于軍事和商業(yè)用途的GPS信號(hào)的衛(wèi)星。用于商業(yè)用途的攜帶位置和時(shí)間的信號(hào)通常通過(guò)GPS衛(wèi)星不加密地發(fā)送。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
公開(kāi)了用于將反欺騙或驗(yàn)證信息提供給實(shí)時(shí)衛(wèi)星定位信號(hào)的接收器的技術(shù)。使用所述驗(yàn)證信息,所述接收器能夠驗(yàn)證從定位衛(wèi)星接收的信息不是損壞的或毀壞的。
在一個(gè)示例性方面,公開(kāi)一種提供反欺騙定位數(shù)據(jù)的方法。所述方法包括:在設(shè)備處接收源自于多個(gè)廣播源的定位信號(hào);生成用于各個(gè)廣播源和對(duì)應(yīng)的定位信號(hào)的有效性數(shù)據(jù);對(duì)所述有效性數(shù)據(jù)加密,生成加密的有效性數(shù)據(jù);以及通過(guò)電視分配網(wǎng)絡(luò)傳輸授權(quán)消息。
在另一示例性方面,公開(kāi)一種用于保護(hù)定位數(shù)據(jù)的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括:全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器,所述全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器從GPS衛(wèi)星接收實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù);校驗(yàn)和生成器,對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星,所述校驗(yàn)和生成器基于預(yù)定量的所接收的實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)生成校驗(yàn)和;封裝模塊,所述封裝模塊封裝所述校驗(yàn)和以插入到諸如授權(quán)管理消息(EMM)的加密消息中;和網(wǎng)絡(luò)接口,所述網(wǎng)絡(luò)接口在與條件訪問(wèn)服務(wù)器的接口上提供所封裝的校驗(yàn)和。
在又一示例性方面中,公開(kāi)一種操作導(dǎo)航系統(tǒng)的方法。所述方法包括:通過(guò)第一網(wǎng)絡(luò)接口從多個(gè)定位信號(hào)源接收定位信號(hào);通過(guò)與所述第一網(wǎng)絡(luò)接口不同的第二網(wǎng)絡(luò)接口接收加密的參考信號(hào);使用條件訪問(wèn)模塊對(duì)所述加密的參考信號(hào)進(jìn)行解密以生成定位驗(yàn)證信號(hào);使用所述定位驗(yàn)證信號(hào)判定所接收的定位信號(hào)是否有效;當(dāng)所述定位信號(hào)被判定是有效時(shí),確定包括所述第一網(wǎng)絡(luò)接口的接收設(shè)備的位置;和基于有效的所述定位信號(hào)導(dǎo)航所述接收設(shè)備。
在附圖、說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求中更為詳細(xì)地描述這些和其他方面以及其實(shí)現(xiàn)方式。
附圖說(shuō)明
作為舉例且非限制地,在附圖的各個(gè)圖中說(shuō)明文中描述的實(shí)施方式,其中相似的附圖標(biāo)記表示類似的元件,其中:
圖1為衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)的示例。
圖2為有效性輔助的全球定位系統(tǒng)的示例的框圖。
圖3為提供用于定位信號(hào)的驗(yàn)證數(shù)據(jù)的示例性方法的流程圖表示。
圖4為用于保護(hù)定位數(shù)據(jù)的示例性系統(tǒng)的框圖表示。
圖5為操作導(dǎo)航系統(tǒng)的示例性方法的流程圖表示。
具體實(shí)施方式
全球定位系統(tǒng)(GPS)技術(shù)包含在許多消費(fèi)者產(chǎn)品和商業(yè)產(chǎn)品中,該消費(fèi)者產(chǎn)品和商業(yè)產(chǎn)品例如包括手機(jī)、導(dǎo)航接收器、航空導(dǎo)航電子產(chǎn)品、海上導(dǎo)航系統(tǒng)、商品追蹤設(shè)備等。盡管存在數(shù)種不同的技術(shù),但是典型的GPS接收器從多個(gè)GPS衛(wèi)星接收信號(hào)且基于所接收到的信號(hào)估計(jì)其位置和/或時(shí)區(qū)。
在一些部署中,GPS接收器可包含在導(dǎo)航系統(tǒng)中用于運(yùn)輸設(shè)備的自動(dòng)駕駛操作。例如,使用導(dǎo)航系統(tǒng),基于編程到導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)的行程計(jì)劃和使用通過(guò)GPS接收器所接收到的信號(hào)周期性確定其位置,輪船或飛機(jī)可能夠自身導(dǎo)航,而不用持續(xù)的人為控制。
當(dāng)依賴于GPS信號(hào)確定接收設(shè)備的位置時(shí),不正確的或錯(cuò)誤的定位數(shù)據(jù)的接收和/或計(jì)算可產(chǎn)生不期望的結(jié)果。在沒(méi)有人為監(jiān)督的情況下,這些錯(cuò)誤可長(zhǎng)時(shí)間段地不被注意到。例如,在一個(gè)不期望的場(chǎng)景中,輪船可接收損壞的或偽造的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù),且可按照不正確的路線行進(jìn)。這可導(dǎo)致費(fèi)用(諸如增加的燃料消耗)或者行程延遲。另一不期望的場(chǎng)景可涉及惡意干擾導(dǎo)航系統(tǒng)所接收的衛(wèi)星信號(hào),其中假數(shù)據(jù)被發(fā)送給衛(wèi)星接收器以從遠(yuǎn)程位置控制輪船或飛機(jī)。
數(shù)據(jù)加密用在衛(wèi)星電視交付網(wǎng)絡(luò)中以對(duì)諸如付費(fèi)頻道或收視指南信息的高價(jià)值內(nèi)容進(jìn)行加密。當(dāng)電視信號(hào)被加密用于條件訪問(wèn)時(shí),僅有被授權(quán)接收特定的節(jié)目頻道的接收器能夠成功地解密所加密的內(nèi)容以呈現(xiàn)給用戶。已知用于加密衛(wèi)星信號(hào)的條件訪問(wèn)技術(shù)對(duì)于偶然的違反或有意的違反是穩(wěn)健的。此外,在一些實(shí)施方式中,條件訪問(wèn)算法(例如,所使用的加密方案或密鑰管理技術(shù))可自身經(jīng)由可更新的安全性(諸如可拆卸的智能卡)不時(shí)地進(jìn)行修改。這種可更新能力可對(duì)于不斷改進(jìn)的惡意攻擊提供附加的抵抗力。
使用在本申請(qǐng)中提供的技術(shù),能夠通過(guò)經(jīng)由衛(wèi)星電視廣播信號(hào)提供可被用于交叉檢查或驗(yàn)證所接收的定位數(shù)據(jù)的真實(shí)性的信息來(lái)保護(hù)定位信號(hào)傳輸。在一些公開(kāi)的實(shí)施方式中,通過(guò)與接收定位信號(hào)的通信信道不同的第二獨(dú)立的通信信道提供關(guān)于實(shí)時(shí)星歷表數(shù)據(jù)和/或其它GPS衛(wèi)星數(shù)據(jù)(可能包括加密的軍事數(shù)據(jù))的驗(yàn)證信息。例如,來(lái)自圍繞地球的可利用的GPS衛(wèi)星的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)的安全散列可通過(guò)將這些散列嵌入到數(shù)字電視信號(hào)中而從數(shù)字電視廣播衛(wèi)星提供,由此使得接收器能夠驗(yàn)證該定位數(shù)據(jù)以及確定所接收的定位數(shù)據(jù)確實(shí)來(lái)自真正的定位衛(wèi)星而不是來(lái)自非法設(shè)備。在一些實(shí)施方式中,使用糾錯(cuò)編碼對(duì)驗(yàn)證數(shù)據(jù)編碼,該糾錯(cuò)編碼例如里得-所羅門(mén)編碼(Reed-Solomon Coding)或低密度奇偶編碼(Low Density Parity Coding),以提供額外的對(duì)抗通信誤差的穩(wěn)健性。在一些實(shí)施方式中,付費(fèi)電視衛(wèi)星的現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施(其提供與定位衛(wèi)星幾乎相同的圍繞地球的覆蓋范圍),可被用于反欺騙信息的安全傳送。在本申請(qǐng)中描述這些方面和其他方面。
圖1描述了示例性通信網(wǎng)絡(luò)100,其中,定位設(shè)備102從定位信號(hào)源(諸如GPS衛(wèi)星)110接收定位數(shù)據(jù)。設(shè)備102可能夠使用所接收的信號(hào)確定其位置和/或使用在當(dāng)前時(shí)間所確定的位置來(lái)執(zhí)行導(dǎo)航。設(shè)備102還可從模塊106接收驗(yàn)證信號(hào),諸如用于所接收的定位信號(hào)的消息散列,該模塊106經(jīng)由電視分配網(wǎng)絡(luò)對(duì)來(lái)自數(shù)字電視廣播衛(wèi)星104的實(shí)時(shí)GPS信號(hào)的驗(yàn)證數(shù)據(jù)或散列進(jìn)行解密。
如下可生成驗(yàn)證數(shù)據(jù)且將其提供給數(shù)字電視廣播衛(wèi)星104。衛(wèi)星天線(網(wǎng)絡(luò)接口)112可從GPS衛(wèi)星110接收實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)可通過(guò)GPS接收器114進(jìn)行封裝、恢復(fù)且被轉(zhuǎn)移到條件訪問(wèn)服務(wù)器(CAS)116。CAS 116可執(zhí)行電視分配網(wǎng)絡(luò)的訂閱者的授權(quán)/去授權(quán)。CAS 116可使用諸如授權(quán)管理消息(entitlement management message,EMM)和授權(quán)控制消息(entitlement control message,ECM)的加密消息來(lái)控制訂閱者授權(quán)。EMM和ECM兩者都與管理和提供用戶授權(quán)或權(quán)利相關(guān)聯(lián),該用戶授權(quán)或權(quán)利關(guān)于是否許可接收器或用戶訪問(wèn)節(jié)目或服務(wù)。CAS 116還可包括在加密的授權(quán)消息(例如EMM)中的實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)的散列,其中通過(guò)加密器118執(zhí)行加密。加密的消息可通過(guò)上行鏈路天線120上行傳輸至數(shù)字電視廣播衛(wèi)星104。
圖2為組合的GPS和驗(yàn)證數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)200的示例的框圖描述。系統(tǒng)200包括定位子系統(tǒng)202、電視子系統(tǒng)204和驗(yàn)證子系統(tǒng)206。系統(tǒng)200可部署在諸如輪船、飛機(jī)、卡車(chē)或汽車(chē)的運(yùn)輸設(shè)備中。定位子系統(tǒng)202通過(guò)第一網(wǎng)絡(luò)接口(例如GPS衛(wèi)星、數(shù)字地面?zhèn)鬏數(shù)?接收實(shí)時(shí)GPS信號(hào)。電視子系統(tǒng)204通過(guò)第二網(wǎng)絡(luò)接口(例如,從數(shù)字電視廣播衛(wèi)星或數(shù)字地面電視信號(hào))接收電視節(jié)目。所接收的電視信號(hào)包括授權(quán)消息,該授權(quán)消息使用在數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)中使用的條件訪問(wèn)加密方案進(jìn)行加密來(lái)保護(hù)電視節(jié)目和其他內(nèi)容。
電視子系統(tǒng)204可通過(guò)解密和解析授權(quán)消息而從所接收的授權(quán)消息中提取與實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)有關(guān)的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。驗(yàn)證數(shù)據(jù)可被傳遞至驗(yàn)證子系統(tǒng)206。定位子系統(tǒng)202可將經(jīng)由第一網(wǎng)絡(luò)接口所接收的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)(或其一部分)提供給驗(yàn)證子系統(tǒng)206。驗(yàn)證子系統(tǒng)206可執(zhí)行交叉檢查,即通過(guò)定位子系統(tǒng)202所接收的實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)與源自于GPS衛(wèi)星的定位數(shù)據(jù)一致,該源自于GPS衛(wèi)星的定位數(shù)據(jù)如通過(guò)經(jīng)由電視子系統(tǒng)204所接收的散列值所表示的。
驗(yàn)證子系統(tǒng)206可提供實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)的其驗(yàn)證的結(jié)果。該結(jié)果可被顯示給用戶,例如經(jīng)由操作者的用戶界面顯示給用戶??商孢x地或額外地,當(dāng)實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)與從數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)接收的對(duì)應(yīng)的校驗(yàn)和或散列值之間存在不匹配時(shí),驗(yàn)證子系統(tǒng)206可發(fā)出警告。
在一些實(shí)施方式中,定位信號(hào)源可包括GPS衛(wèi)星。各個(gè)GPS衛(wèi)星可持續(xù)地廣播導(dǎo)航消息。典型的信息傳輸速率可為大約50比特/秒。定位消息可被組織為37,500比特消息,其可劃分成25個(gè)等尺寸的幀(每個(gè)幀1500比特),這些幀又被劃分為每個(gè)幀有5個(gè)子幀(每個(gè)子幀300比特)。因此,各個(gè)子幀可花費(fèi)6秒傳輸時(shí)間。在一些實(shí)施方式中,所傳輸?shù)男盘?hào)可以是使用例如碼分多址訪問(wèn)(CDMA)技術(shù)保護(hù)的誤差。
在一些實(shí)施方式中,定位消息可包括如下信息。各個(gè)幀的第一子幀可攜帶周數(shù)以及在該周內(nèi)的時(shí)間。第二子幀和第三子幀包含關(guān)于衛(wèi)星的精密軌道的信息(稱作星歷表信息)。第四子幀和第五子幀可包括粗略軌道和狀態(tài)信息以及與該消息的糾錯(cuò)有關(guān)的數(shù)據(jù)。
將一些當(dāng)前的GPS衛(wèi)星部署作為例子,大約12個(gè)GPS衛(wèi)星的網(wǎng)絡(luò)可向圍繞地球的所有區(qū)域提供GPS信號(hào)。各個(gè)衛(wèi)星以大約50比特/秒的速率發(fā)送其GPS信號(hào),這意味著驗(yàn)證信號(hào)應(yīng)提供散列信息用于每秒大約600比特的信息。在一些實(shí)施方式中,該信息速率對(duì)于數(shù)字衛(wèi)星廣播網(wǎng)絡(luò)的下行鏈路容量不會(huì)造成顯著的帶寬開(kāi)銷且來(lái)自全部衛(wèi)星的定位信息可在電視衛(wèi)星傳輸?shù)南滦墟溌沸盘?hào)中重復(fù)。GPS信號(hào)可通過(guò)使用例如加密技術(shù)進(jìn)行加密來(lái)進(jìn)行保護(hù),該加密技術(shù)用于加密在下行鏈路中傳輸?shù)氖跈?quán)消息。使用相同的加密有利地允許包括定位驗(yàn)證信號(hào),而無(wú)需在衛(wèi)星信號(hào)的接收器處提供額外的解密功能。在一些實(shí)施方式中,提供數(shù)據(jù)壓縮(例如壓縮到二分之一)的散列函數(shù)可被用于減小定位驗(yàn)證信號(hào)所使用的數(shù)據(jù)帶寬。例如,單向散列函數(shù)可用于將數(shù)據(jù)帶寬從600比特/秒減小至300比特/秒。在一些實(shí)施方式中,不同量的散列/壓縮可用于GPS消息字段的不同部分,例如定時(shí)信息、衛(wèi)星身份、粗略位置數(shù)據(jù)等。
圖3為用于提供在電視分配網(wǎng)絡(luò)中的反欺騙定位數(shù)據(jù)的示例性方法300的流程圖表示。方法300可使用硬件/軟件來(lái)實(shí)施,該硬件/軟件受到例如提供反欺騙服務(wù)的服務(wù)供應(yīng)商或者受到廣播衛(wèi)星電視網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商控制。
在302,設(shè)備(例如服務(wù)器中的GPS接收器模塊),從多個(gè)廣播資源接收定位信號(hào)。在一些實(shí)施方式中,多個(gè)廣播源可為全球定位系統(tǒng)(GPS)衛(wèi)星。在一些實(shí)施方式中,多個(gè)廣播源可包括數(shù)字地面電視廣播發(fā)送器。
在304,方法300生成對(duì)于各個(gè)廣播源和相應(yīng)的定位信號(hào)的有效性數(shù)據(jù)。有效性數(shù)據(jù)可包括驗(yàn)證各個(gè)廣播源的身份(例如,唯一全球標(biāo)識(shí)符、媒體訪問(wèn)控制地址等)的數(shù)據(jù)和用于證實(shí)各個(gè)定位信號(hào)的數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方式中,有效性數(shù)據(jù)可通過(guò)計(jì)算包括在定位信號(hào)中的定位消息的至少一部分的散列而生成。該散列可基于提供在該定位消息的該部分和計(jì)算的散列之間的基本上唯一的映射的散列函數(shù)。
在一些實(shí)施方式中,有效性數(shù)據(jù)通過(guò)生成用以驗(yàn)證廣播源的身份的有效性數(shù)據(jù)的第一部分以及用以驗(yàn)證該廣播源的對(duì)應(yīng)的定位信號(hào)的有效性數(shù)據(jù)的第二部分而生成。在一些實(shí)施方式中,有效性數(shù)據(jù)的第一部分和有效性數(shù)據(jù)的第二部分以不同的速率進(jìn)行傳輸。例如,一些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(例如,精密衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù)或星歷表數(shù)據(jù))相比于一些其他實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)(例如,粗略衛(wèi)星軌道數(shù)據(jù))可更頻繁地被傳輸。作為另一示例,嵌入在定位信號(hào)中的定時(shí)信息(其又包括在有效性數(shù)據(jù)中)相比于通常通過(guò)GPS衛(wèi)星傳輸?shù)男l(wèi)星軌道位置信息(粗略定位信息或精細(xì)定位信息)可更頻繁地被傳輸。在一些實(shí)施方式中,定時(shí)信號(hào)用于生成有效性數(shù)據(jù)的第三部分。
在306,方法300將有效性數(shù)據(jù)封裝到電視系統(tǒng)消息中。在典型的電視系統(tǒng)中,數(shù)條消息沿著下行鏈路方向進(jìn)行發(fā)送。這些消息的示例包括節(jié)目表信息,例如通過(guò)運(yùn)動(dòng)圖像專家組(MPEG)標(biāo)準(zhǔn)或者數(shù)字視頻廣播(DVB)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的節(jié)目表信息。在一些實(shí)施方式中,封裝的有效性信號(hào)可使用電視系統(tǒng)中的授權(quán)消息的表格標(biāo)題和結(jié)構(gòu)進(jìn)行發(fā)送。在一些實(shí)施方式中,用戶限定的表格格式可用于有效性信號(hào)的下行鏈路傳輸。授權(quán)消息可以是例如在衛(wèi)星電視分配網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)氖跈?quán)管理消息(EMM)且可包括與各個(gè)訂閱接收器的授權(quán)/去授權(quán)有關(guān)的信息以能夠解密某些傳輸內(nèi)容用以觀看。將有效性數(shù)據(jù)封裝在EMM內(nèi)可基于諸如帶寬利用率的運(yùn)行時(shí)間因素。
在308,方法300通過(guò)電視分配網(wǎng)絡(luò)傳輸授權(quán)消息。在一些實(shí)施方式中,電視分配網(wǎng)絡(luò)可為例如衛(wèi)星電視分配網(wǎng)絡(luò)。授權(quán)消息可通過(guò)衛(wèi)星下行鏈路進(jìn)行發(fā)送,例如目標(biāo)針對(duì)電視節(jié)目的接收器。在一些實(shí)施方式中,EMM可首先在用于電視分配網(wǎng)絡(luò)的上行鏈路設(shè)施中的設(shè)備處生成且經(jīng)由通向衛(wèi)星的傳輸而上行傳輸(上傳)至衛(wèi)星。
在一些實(shí)施方式中,用于保護(hù)定位數(shù)據(jù)的系統(tǒng)400包括全球定位系統(tǒng)(GPS)接收器402、校驗(yàn)和生成器404、封裝模塊406和網(wǎng)絡(luò)接口408。
GPS接收器402從GPS衛(wèi)星接收實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施方式中,GPS接收器402可從三個(gè)GPS衛(wèi)星接收數(shù)據(jù)且使用三角測(cè)量以計(jì)算出其本身位置。
對(duì)于各個(gè)GPS衛(wèi)星,校驗(yàn)和生成器404基于預(yù)定量的所接收的實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)生成校驗(yàn)和。例如,在各個(gè)實(shí)施方式中,校驗(yàn)和可通過(guò)GPS消息幀、GPS消息子幀而生成,或者可對(duì)于GPS消息的標(biāo)題字段/有效載荷字段生成不同的校驗(yàn)和。
封裝模塊406封裝校驗(yàn)和以插入到諸如EMM的加密包內(nèi)。在一個(gè)有利的方面,EMM可針對(duì)單獨(dú)的接收器(例如,通過(guò)使用僅給定的接收器能夠進(jìn)行解密的密鑰進(jìn)行加密)。因此,EMM中校驗(yàn)和的攜帶可從而“自動(dòng)地”受益于通過(guò)條件訪問(wèn)系統(tǒng)提供給在數(shù)字衛(wèi)星電視廣播網(wǎng)絡(luò)中攜帶的授權(quán)消息的安全性。另外,通過(guò)將校驗(yàn)和封裝到EMM中,傳統(tǒng)的衛(wèi)星電視接收器(例如,機(jī)頂盒)可通過(guò)簡(jiǎn)單地下載用于解析EMM的新代碼進(jìn)行更新??商孢x地,傳統(tǒng)的衛(wèi)星機(jī)頂盒可通過(guò)提供新的智能卡來(lái)進(jìn)行更新以包括GPS驗(yàn)證技術(shù),該新的智能卡包括執(zhí)行如在本申請(qǐng)中所描述的EMM解析和驗(yàn)證的處理器/軟件。
網(wǎng)絡(luò)接口408在與條件訪問(wèn)服務(wù)器的接口上提供封裝的校驗(yàn)和。網(wǎng)絡(luò)接口408可例如為因特網(wǎng)連接(例如,有線的或無(wú)線的以太網(wǎng))。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)接口408傳輸?shù)南⒖沙鲇诎踩栽蜻M(jìn)行加密。
在一些實(shí)施方式中,系統(tǒng)400還包括上行鏈路模塊,該上行鏈路模塊從條件訪問(wèn)服務(wù)器接收封裝的校驗(yàn)和且將該封裝的校驗(yàn)和上行傳輸至衛(wèi)星以作為EMM傳輸。在一些實(shí)施方式中,衛(wèi)星在衛(wèi)星到地球上的接收器的下行信道(“地球上”意味著在傳輸期間在地面上、或輪船中或者在飛機(jī)上)上傳輸EMM。
在一些實(shí)施方式中,校驗(yàn)和生成器使用散列函數(shù)計(jì)算校驗(yàn)和。如在先前所述,在一些實(shí)施方式中,散列函數(shù)可選擇成所生成的校驗(yàn)和與預(yù)定量的所接收的實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)相比減小了比特?cái)?shù)量。例如,在一些實(shí)施方式中,GPS信號(hào)可包括1500比特幀以及可使用將1500比特映射到128或256比特散列的散列函數(shù)。在一些實(shí)施方式中,完整的定位消息可包括25個(gè)幀,且可針對(duì)完整的消息(即,針對(duì)37,500比特)計(jì)算散列??墒褂?,024或4,096比特的散列結(jié)果,從而導(dǎo)致待被作為有效性數(shù)據(jù)攜帶的數(shù)據(jù)的量減少到30分之一至10分之一。
圖500為操作導(dǎo)航系統(tǒng)的示例性方法500的流程圖表示。在一些實(shí)施方式中,方法500可在“地球上”的導(dǎo)航系統(tǒng)處實(shí)施。在一些實(shí)施方式中,方法500可在數(shù)字電視接收器(例如衛(wèi)星或數(shù)字地面機(jī)頂盒)處實(shí)施。在一些實(shí)施方式中,數(shù)字電視接收器可被修改以與導(dǎo)航系統(tǒng)連接。
在502,方法500通過(guò)第一網(wǎng)絡(luò)接口從多個(gè)定位信號(hào)源接收定位信號(hào)。在一些實(shí)施方式中,定位信號(hào)包括定時(shí)信號(hào)。使用定時(shí)信號(hào),方法500還可確定在接收設(shè)備的地理位置處的墻鐘時(shí)間(當(dāng)日時(shí)間),在該墻鐘時(shí)間時(shí)執(zhí)行方法500。
如在先前所述,在一些實(shí)施方式中,多個(gè)定位信號(hào)源可包括例如GPS衛(wèi)星的全球衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),該全球衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)提供地球上可接收到衛(wèi)星信號(hào)的所有地方的覆蓋。
在504,方法500通過(guò)與第一網(wǎng)絡(luò)接口不同的第二網(wǎng)絡(luò)接口接收加密的參考信號(hào)。在一些實(shí)施方式中,加密的參考信號(hào)可被封裝在通過(guò)數(shù)字電視分配網(wǎng)絡(luò)所攜帶的EMM內(nèi),且因此可受益于使用在數(shù)字電視分配網(wǎng)絡(luò)中使用的條件訪問(wèn)技術(shù)的對(duì)EMM的加密。
在506,方法500使用條件訪問(wèn)模塊來(lái)解密加密的參考信號(hào)以生成定位驗(yàn)證信號(hào)。在一些實(shí)施方式中,條件訪問(wèn)模塊可包括可拆卸的智能卡。在一些實(shí)施方式中,條件訪問(wèn)模塊可為可附屬于(例如,焊接在印刷線路板上或者包括在執(zhí)行其他功能的硅片中)所接收的設(shè)備的硬件/軟件模塊。
在508,方法500使用定位驗(yàn)證信號(hào)確定所接收的定位信號(hào)是否有效。在一些實(shí)施方式中,通過(guò)從所接收的定位信號(hào)計(jì)算第一校驗(yàn)和且針對(duì)第一校驗(yàn)和與定位驗(yàn)證信號(hào)之間的匹配將該第一校驗(yàn)和與定位驗(yàn)證信號(hào)進(jìn)行比較來(lái)確定有效性。
在510,當(dāng)確定定位信號(hào)有效時(shí),方法500利用該定位信號(hào)以確定接收設(shè)備的位置。
在512,方法500基于有效的定位信號(hào)促進(jìn)接收設(shè)備的導(dǎo)航。在一些實(shí)施方式中,方法500可通過(guò)付費(fèi)電視和定位子系統(tǒng)之間的安全接口提供驗(yàn)證信號(hào)。例如,在一些實(shí)施方式中,人工“轉(zhuǎn)錄器”可用于將從定位子系統(tǒng)接收的當(dāng)前GPS坐標(biāo)輸入到驗(yàn)證界面(例如,通過(guò)機(jī)頂盒顯示的用戶界面)中。作為交換,方法500可將GPS坐標(biāo)與驗(yàn)證信號(hào)進(jìn)行比較以檢查輸入的GPS坐標(biāo)的散列是否匹配在位置驗(yàn)證信號(hào)中接收的散列值。當(dāng)散列匹配時(shí),可以將存在匹配且可信任所接收的GPS坐標(biāo)的指示提供給用戶??商孢x地或者額外地,當(dāng)散列不匹配時(shí),可向用戶提出警告以采取行動(dòng)。
在一些實(shí)施方式中,可自動(dòng)地執(zhí)行驗(yàn)證,即無(wú)需用戶干預(yù)。例如,在一些實(shí)施方式中,定位子系統(tǒng)和付費(fèi)電視子系統(tǒng)兩者可提供它們各自的定位信號(hào)至驗(yàn)證模塊。驗(yàn)證模塊可基于散列函數(shù)核實(shí)兩個(gè)輸入是否匹配??沙掷m(xù)地執(zhí)行驗(yàn)證或者針對(duì)用于驗(yàn)證GPS信號(hào)的預(yù)定的方案或者針對(duì)用于驗(yàn)證GPS信號(hào)的用戶命令執(zhí)行驗(yàn)證。
在一些實(shí)施方式中,用于執(zhí)行安全導(dǎo)航的設(shè)備包括:通過(guò)第一網(wǎng)絡(luò)接口從多個(gè)定位信號(hào)源接收定位信號(hào)的模塊;通過(guò)與第一網(wǎng)絡(luò)接口不同的第二網(wǎng)絡(luò)接口接收加密的參考信號(hào)的模塊;使用條件訪問(wèn)模塊對(duì)加密的參考信號(hào)進(jìn)行解密以生成定位驗(yàn)證信號(hào)的模塊;使用定位驗(yàn)證信號(hào)判定所接收的定位信號(hào)是否有效的模塊;當(dāng)定位信號(hào)被判定有效時(shí)確定包括第一網(wǎng)絡(luò)接口的接收設(shè)備的位置的模塊;和基于有效的定位信號(hào)促進(jìn)接收設(shè)備的導(dǎo)航的模塊。
在一些實(shí)施方式中,操作導(dǎo)航系統(tǒng)的方法包括接收全球定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)且檢測(cè)該GPS信號(hào)是否是可信的。該方法可在導(dǎo)航運(yùn)輸設(shè)備的計(jì)算機(jī)或者設(shè)備處實(shí)施,運(yùn)輸設(shè)備諸如為輪船、飛機(jī)或者陸基車(chē)輛。當(dāng)確定GPS信號(hào)的可信性后,可使用GPS信號(hào)進(jìn)行導(dǎo)航。在一些實(shí)施方式中,一個(gè)或多個(gè)先前描述的校驗(yàn)和驗(yàn)證技術(shù)和/或使用糾錯(cuò)碼可用于確定GPS信號(hào)的可信性。當(dāng)檢測(cè)到GPS信號(hào)不可信時(shí),可使用替代的導(dǎo)航方法進(jìn)行導(dǎo)航。當(dāng)所接收的GPS信號(hào)的散列匹配從另一獨(dú)立源接收的散列值時(shí),所接收的GPS信號(hào)可被認(rèn)為是可信的。
在一些實(shí)施方式中,替代的導(dǎo)航系統(tǒng)可包括使用諸如來(lái)自不同的定位信號(hào)源的定位信號(hào)(例如,來(lái)自歐洲伽利略系統(tǒng)的信號(hào)而不是美國(guó)GPS信號(hào))。在一些實(shí)施方式中,替代的導(dǎo)航系統(tǒng)可包括使用其他定位方法以輔助接收器的定位的人工干預(yù)和導(dǎo)航,該其他定位方法諸如磁場(chǎng)定向或者其他射頻傳輸(例如蜂窩或地面數(shù)字廣播)。
在一些實(shí)施方式中,檢測(cè)包括接收加密的參考信號(hào),例如關(guān)于在電視分配系統(tǒng)中使用EMM的在該申請(qǐng)中描述的參考信號(hào)。加密的參考信號(hào)可通過(guò)電視分配網(wǎng)絡(luò)被接收且可包括驗(yàn)證信號(hào)或驗(yàn)證信息,該驗(yàn)證信號(hào)或驗(yàn)證信息可用于交叉檢查GPS信號(hào)的可信性。例如,驗(yàn)證信號(hào)可包括如先前描述的校驗(yàn)和或者可利用糾錯(cuò)編碼,如里德-所羅門(mén)糾錯(cuò)編碼或者低密度奇偶碼或者另外的糾錯(cuò)碼。在一些實(shí)施方式中,第二網(wǎng)絡(luò)連接可由廣播衛(wèi)星電視交付網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成。如在本申請(qǐng)中所述,在這樣的網(wǎng)絡(luò)下,諸如授權(quán)消息的安全下行鏈路機(jī)制可被用于將加密的參考信號(hào)攜帶給接收器。
在一些實(shí)施方式中,電視分配網(wǎng)絡(luò)可如下使用。安全的通信信道可通過(guò)電視分配網(wǎng)絡(luò)(例如,衛(wèi)星信道)進(jìn)行分配以傳遞來(lái)自包括GPS系統(tǒng)的全部衛(wèi)星的所有數(shù)據(jù)。經(jīng)常使用包括24個(gè)至56個(gè)應(yīng)答器的衛(wèi)星來(lái)執(zhí)行衛(wèi)星電視傳輸,其中各個(gè)應(yīng)答器包括大約27MHz帶寬,其通常攜帶大約40Mbps的電視信號(hào)數(shù)據(jù)。全部的GPS信號(hào)傳輸可在1Mbps至12Mbps的范圍內(nèi)且因此全部帶寬的小部分可用于衛(wèi)星。衛(wèi)星電視廣播系統(tǒng)可因此被修改以包括在一個(gè)或多個(gè)應(yīng)答器上的GPS驗(yàn)證數(shù)據(jù)(其可為GPS衛(wèi)星所攜帶的實(shí)時(shí)GPS數(shù)據(jù)的副本)。在一個(gè)有利的方面,這將允許強(qiáng)大的反欺騙交叉檢查且還可用于改善鎖定時(shí)間和GPS信號(hào)的精度。在一些實(shí)施方式中,安全信道還可包含差別的GPS參考點(diǎn)以恢復(fù)在世界上任何地方的GPS的全精度。
應(yīng)理解到,與世界各地的全部實(shí)時(shí)GPS衛(wèi)星通信的服務(wù)器可用于散列實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),該實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)然后可使用安全信道被傳送至GPS設(shè)備。例如,安全信道可為使用付費(fèi)電視加密技術(shù)進(jìn)行加密的條件訪問(wèn)信道,且GPS設(shè)備可利用在EMM內(nèi)傳送的散列運(yùn)行條件訪問(wèn)技術(shù),諸如Nagra的條件訪問(wèn)方案。
所公開(kāi)的以及其他的實(shí)施方式、模塊和在該申請(qǐng)中描述的功能操作(例如,內(nèi)容網(wǎng)絡(luò)接口、查閱表、指紋處理器、捆管理器、配置文件管理器、內(nèi)容識(shí)別模塊、顯示控制器、用戶交互模塊、反饋模塊、回放指示模塊、節(jié)目指南模塊等)可在數(shù)字電子電路中實(shí)施,或者在計(jì)算機(jī)軟件、固件、或硬件中實(shí)施,包括在該申請(qǐng)中公開(kāi)的結(jié)構(gòu)及其結(jié)構(gòu)等同物、或者與它們中一者或多者的組合。所公開(kāi)的以及其他的實(shí)施方式可實(shí)施為一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品,即,在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上編碼的計(jì)算機(jī)程序指令的一個(gè)或多個(gè)模塊,該計(jì)算機(jī)程序指令用以被數(shù)據(jù)處理設(shè)備執(zhí)行或者用于控制數(shù)據(jù)處理設(shè)備的操作。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可為機(jī)器可讀的存儲(chǔ)設(shè)備、機(jī)器可讀的存儲(chǔ)基質(zhì)、存儲(chǔ)器設(shè)備、實(shí)現(xiàn)機(jī)器可讀的傳播信號(hào)的物質(zhì)的組合、或者以上一者或多者的組合。術(shù)語(yǔ)“數(shù)據(jù)處理設(shè)備”涵蓋了所有的用于處理數(shù)據(jù)的設(shè)備、裝置和機(jī)器,例如包括可程控處理器、計(jì)算機(jī)、或者多個(gè)處理器或計(jì)算機(jī)。除了硬件之外,設(shè)備還可包括創(chuàng)建用于考慮的計(jì)算機(jī)程序的執(zhí)行環(huán)境的代碼,例如,構(gòu)成處理器固件、協(xié)議棧、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、操作系統(tǒng)或者以上一者或多者的組合的代碼。傳播的信號(hào)為人工生成的信號(hào),例如機(jī)器生成的電信號(hào)、光學(xué)信號(hào)或者電磁信號(hào),該信號(hào)被生成以編碼用于傳輸至合適的接收器設(shè)備的信息。
計(jì)算機(jī)程序(也稱作程序、軟件、軟件應(yīng)用、腳本或代碼)可以任意形式的編程語(yǔ)言進(jìn)行編寫(xiě),該編程語(yǔ)言包括編譯語(yǔ)言或者解釋語(yǔ)言,且計(jì)算機(jī)程序可以任意形式進(jìn)行部署,包括作為獨(dú)立程序或者作為模塊、部件、子程序或者其他適于用在計(jì)算環(huán)境中的單元。計(jì)算機(jī)程序不一定對(duì)應(yīng)于文件系統(tǒng)中的文件。可將程序存儲(chǔ)在一部分文件中,該文件持有其他程序或數(shù)據(jù)(例如,存儲(chǔ)在標(biāo)記語(yǔ)言文檔中的一個(gè)或多個(gè)腳本);可將程序存儲(chǔ)在專用于考慮的程序的單個(gè)文件中;或者可將程序存儲(chǔ)在多個(gè)協(xié)調(diào)的文件(例如,存儲(chǔ)一個(gè)或多個(gè)模塊、子程序或者部分代碼的文件)中。計(jì)算機(jī)程序可被部署成在一個(gè)計(jì)算機(jī)或者在多個(gè)計(jì)算機(jī)上執(zhí)行,該多個(gè)計(jì)算機(jī)可定位在一個(gè)位點(diǎn)處或者分布在多個(gè)位點(diǎn)處且通過(guò)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行互連。
在本申請(qǐng)中描述的方法和邏輯流可通過(guò)一個(gè)或多個(gè)可程控處理器來(lái)執(zhí)行,該可程控處理器執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)程序以通過(guò)操作輸入數(shù)據(jù)和生成輸出來(lái)執(zhí)行功能。所述方法和邏輯流還可通過(guò)專用邏輯電路來(lái)執(zhí)行且設(shè)備也可被實(shí)施為專用邏輯電路,該專用邏輯電路例如為FPGA(實(shí)時(shí)可編程門(mén)陣列)或ASIC(專用集成電路)。
適于執(zhí)行計(jì)算機(jī)程序的處理器例如包括通用微處理器和專用微處理器、以及任何類型的數(shù)字計(jì)算機(jī)的任一或任何多個(gè)處理器。通常,處理器將接收來(lái)自只讀存儲(chǔ)器或者隨機(jī)存取存儲(chǔ)器或者只讀存儲(chǔ)器和隨機(jī)存取存儲(chǔ)器兩者的指令和數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)的必要元件為用于執(zhí)行指令的處理器以及存儲(chǔ)指令和數(shù)據(jù)的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)器設(shè)備。通常,計(jì)算機(jī)還將包括一個(gè)或多個(gè)用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的大容量存儲(chǔ)設(shè)備、或者可操作地連接以從該大容量存儲(chǔ)設(shè)備接收數(shù)據(jù)或者將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移到該大容量存儲(chǔ)設(shè)備或者二者都進(jìn)行,該大容量存儲(chǔ)設(shè)備例如為磁盤(pán)、磁光盤(pán)或光盤(pán)。然而,計(jì)算機(jī)不必具有這類設(shè)備。適于存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)程序指令和數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)包括各種各樣的非易失性存儲(chǔ)器、介質(zhì)和存儲(chǔ)設(shè)備,例如包括:半導(dǎo)體存儲(chǔ)設(shè)備,如EPROM、EEPROM、和閃存設(shè)備;磁盤(pán),例如內(nèi)部硬盤(pán)或者可拆卸盤(pán);磁光盤(pán);以及CD ROM盤(pán)和DVD-ROM盤(pán)。處理器和存儲(chǔ)器可補(bǔ)充有專用邏輯電路或者包含在專用邏輯電路中。
盡管本專利申請(qǐng)包含許多細(xì)節(jié),但是這些細(xì)節(jié)不應(yīng)被理解為限制要求保護(hù)的或者可以進(jìn)行保護(hù)的本發(fā)明的范圍,而是作為針對(duì)特定的實(shí)施方式的特征的描述。在獨(dú)立的實(shí)施方式的背景下,在本申請(qǐng)中描述的某些特征也可在單個(gè)實(shí)施方式中進(jìn)行組合實(shí)施。反過(guò)來(lái),在單個(gè)實(shí)施方式的背景中描述的各個(gè)特征也可獨(dú)立地或者以任何合適的亞組合的方式在多個(gè)實(shí)施方式中實(shí)施。而且,盡管這些特征可如上所述以一些組合起作用以及甚至如最初要求保護(hù)的方式起作用,但是來(lái)自所保護(hù)的組合的一個(gè)或多個(gè)特征在一些情況下可從組合中去除,且所保護(hù)的組合可針對(duì)亞組合或亞組合的變型。類似地,盡管在附圖中以特定的次序描述了操作,但是這不應(yīng)理解為要求這類操作以所示的特定次序或者以按順序的次序進(jìn)行、或者應(yīng)進(jìn)行全部所示的操作,以實(shí)現(xiàn)所期望的效果。
僅公開(kāi)了一些示例和實(shí)現(xiàn)方式?;谒_(kāi)的內(nèi)容,可對(duì)所描述的示例和實(shí)現(xiàn)方式以及其他實(shí)現(xiàn)方式進(jìn)行變型、修改和改進(jìn)。