機載娛樂系統(tǒng)媒體內(nèi)容安全裝載研究

李春芳

【摘 ?要】由于航空運輸市場激烈的競爭，為更好的提高乘客的飛行體驗，航空公司越來越重視機載娛樂（In-flightentertainment，IFE）系統(tǒng)。但是由于媒體內(nèi)容存在版權(quán)限制和知識產(chǎn)權(quán)的保護，因此從媒體內(nèi)容的產(chǎn)生、中途傳輸?shù)斤w機裝載的全過程，都需要確保其安全性，防止對其進行未授權(quán)的訪問。本文對機載娛樂系統(tǒng)內(nèi)容流轉(zhuǎn)全過程中的安全性問題進行了研究，針對個別環(huán)節(jié)中存在的安全隱患提出了建議，這對于提高媒體內(nèi)容的傳輸安全具有積極意義。基于此，本文主要對機載娛樂系統(tǒng)媒體內(nèi)容安全裝載進行分析探討。

【關(guān)鍵詞】機載娛樂系統(tǒng);媒體內(nèi)容;安全裝載

1、機載娛樂系統(tǒng)的介紹

1.1機載娛樂系統(tǒng)的功能介紹

機載娛樂系統(tǒng)（IFE）必須具備為旅客提供安全通告、安全須知的廣播適航安全功能，除此之外還為旅客在飛行期間提供兩類服務(wù)：IFE系統(tǒng)選擇餐飲服務(wù)、乘務(wù)服務(wù)以及實現(xiàn)消遣與公商務(wù)需求。第一種服務(wù)實現(xiàn)主要體現(xiàn)在諸如機艙內(nèi)獨特的點對點服務(wù)，能讓乘客隨意選擇日常餐、乘務(wù)員呼叫、調(diào)整座椅靠背、燈光和按摩功能等等。第二種實現(xiàn)主要表現(xiàn)在諸如讓旅客自行選擇IFE中存儲的電視、電影、音樂節(jié)目功能，甚至是互聯(lián)網(wǎng)的接人。機載娛樂系統(tǒng)需要有良好的人機接口界面，將上述功能綜合體現(xiàn)在用戶終端的顯示器上。

1.2機載娛樂系統(tǒng)的運營模式介紹

航空公司將機載娛樂系統(tǒng)與客艙內(nèi)飾綜合設(shè)計，在航程中為乘客提供良好的休息消遣環(huán)境，從而提高飛機的上座率;并且在機載娛樂系統(tǒng)的媒體中增加意愿消費模式，進一步增加運營收入。如果能夠充分發(fā)掘，IFE中存在著巨大的利潤空間。我們應(yīng)該認識到IFE是航空公司增值服務(wù)的部分，應(yīng)該被看作是種投資而不是種成本支出。許多國際上的著名航空公司如大韓，漢沙，新航已經(jīng)從中獲得了巨大的商業(yè)利潤，包括通過客艙娛樂平臺插播商業(yè)廣告、有償使用客艙娛樂設(shè)備、通過多功能娛樂系統(tǒng)進行免稅品、紀念品的販賣等等。機艙內(nèi)相對封閉獨立的環(huán)境已經(jīng)為IFE實現(xiàn)盈利提供了天然的便利。

2、密鑰管理系統(tǒng)

密鑰管理系統(tǒng)的基本功能是確保安全內(nèi)容只能被已授權(quán)的安全播放設(shè)備訪問，同時確保在整個媒體安全裝載過程中所使用的密鑰都是可信的。為實現(xiàn)其功能，密鑰管理系統(tǒng)至少需要支持以下兩種操作。第一，KMS需要注冊可信任的設(shè)備。第二，產(chǎn)生密鑰分發(fā)消息。

密鑰管理系統(tǒng)對安全設(shè)備進行注冊。這些設(shè)備包括安全內(nèi)容管理設(shè)備和安全播放設(shè)備。安全設(shè)備的數(shù)字證書、擁有者以及設(shè)備的地點信息都將被注冊。安全設(shè)備的擁有者是指內(nèi)容提供商、PPL、IFE內(nèi)容集成試驗室、航空公司或者具體某架飛機。具體的注冊操作如下：第一，安全設(shè)備要和2048位（bit）的RSA公私密鑰對相關(guān)聯(lián);第二，KMS必須從可信信源處收到數(shù)字證書后方可將其注冊;第三，KMS通過可信方法提供數(shù)字證書給相關(guān)的操作者（如內(nèi)容提供商，PPL，IFE內(nèi)容集成試驗室或者航空公司）以及相應(yīng)的地點。

在目前的娛樂系統(tǒng)中，一個數(shù)字證書可對應(yīng)多個安全設(shè)備，并且所對應(yīng)的安全設(shè)備數(shù)量也不是固定的。這可能存在安全隱患，因此本文提出一個數(shù)字證書應(yīng)只對應(yīng)唯一的安全設(shè)備，這樣私有密鑰便不會泄漏到該安全設(shè)備之外。但是由于目前的機載娛樂系統(tǒng)中，采用共享密鑰的安全設(shè)備數(shù)量多，如果完全采用本文提倡的一對一的高安全性方法，則需要對目前的設(shè)備進行更新，這可能會產(chǎn)生大量花費。因此，希望在將來的機載娛樂系統(tǒng)中可采用本文所建議的方法。

3、IFE媒體內(nèi)容集成

在PPL完成安全內(nèi)容的制作，將其放入安全內(nèi)容庫后，IFE內(nèi)容集成試驗室則需要將此安全內(nèi)容進行集成，以便對機載娛樂系統(tǒng)進行裝載，完成航空公司更新媒體的需求。IFE內(nèi)容集成試驗室為航空提供更新存在以下兩種情況：第一，PPL產(chǎn)生的安全內(nèi)容直接符合機載娛樂系統(tǒng)播放要求時，IFE內(nèi)容集成試驗室完成KDM和安全內(nèi)容的集成;第二，當(dāng)某些機載娛樂設(shè)備對播放格式具有特殊要求，PPL產(chǎn)生的安全內(nèi)容不能直接在機載娛樂系統(tǒng)中播放時，IFE內(nèi)容集成試驗室需使用KDM對安全內(nèi)容進行解密，之后重新編碼和再加密。新生成的安全內(nèi)容將擁有新的ID。IFE內(nèi)容集成試驗室需向KMS申請新的KDM。獲取新KDM后完成安全內(nèi)容和KDM的集成。

4、新?lián)Q設(shè)備更新KDM

當(dāng)航空公司新增安全播放設(shè)備，或者由于安全播放設(shè)備的失效而進行更新后，需要為這些設(shè)備更新KDM，以便使其正常訪問安全內(nèi)容。KDM的更新存在以下兩種情況：第一，當(dāng)原設(shè)備和新?lián)Q設(shè)備共享私有密鑰時，則使用原來的KDM即可;第二，當(dāng)原設(shè)備和新設(shè)備分別擁有不同的私有密鑰時，則必須要對KDM進行更新。目前的機載娛樂系統(tǒng)是通過密鑰托管程序?qū)⑿碌腒DM傳遞給安全播放設(shè)備的。但機載娛樂系統(tǒng)正朝著空地寬帶實時通信的方向發(fā)展。因此本文提出，在空地寬帶實時通信普及后，可以利用該通信鏈路，實現(xiàn)安全播放設(shè)備和密鑰管理系統(tǒng)之間的通信，使KDM的更新更加便捷。

5、媒體安全裝載的可靠性

考慮到安全設(shè)備可能從被授權(quán)的地點帶到未被授權(quán)或者可能存在安全隱患的使用地點。如航空公司的便攜式播放設(shè)備會發(fā)放給乘客使用，這樣就存在安全內(nèi)容泄漏的可能性。因此，機載娛樂系統(tǒng)設(shè)備生產(chǎn)商應(yīng)提供可靠的設(shè)備確保安全內(nèi)容不被泄漏。為提高安全裝載的可靠性，本文給出如下建議：第一，對于固定安裝在飛機上的機載娛樂設(shè)備，機載環(huán)境具有較高的安全性，因此對于這種設(shè)備可以使用軟件密鑰而非硬件密鑰;第二，對于非固定安裝在飛機上的設(shè)備，建議使用硬件密鑰。該設(shè)備應(yīng)具有如下功能：存儲密鑰的部件不能有直接被接觸的可能性;設(shè)備應(yīng)具有強行接觸保護，即如果存儲密鑰的部件被強行接觸，那么該部件必須損壞或者表現(xiàn)出明顯的被破壞過的跡象;用于存儲和處理關(guān)鍵參數(shù)的硬件電路應(yīng)設(shè)計成不接受任何輸出命令，即關(guān)鍵參數(shù)不可導(dǎo)出;第三，機載娛樂設(shè)備應(yīng)根據(jù)自身的內(nèi)部時鐘來執(zhí)行相關(guān)功能。對于內(nèi)部時鐘的調(diào)整，本文建議最大限度是一年內(nèi)可以調(diào)整10分鐘。其他任何來自外部的時鐘調(diào)整都被認為是無效操作。

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（作者單位：中國航空工業(yè)集團公司上海航空測控技術(shù)研究所）