基于有線電視網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播系統(tǒng)安全技術(shù)分析

劉曉杰 宋敏

山東廣電網(wǎng)絡(luò)有限公司濰坊分公司 山東濰坊 261061

我國目前處于自然災(zāi)害頻發(fā)等危害公共安全事件頻繁上升的時(shí)期，并且在我國未來的很長一段時(shí)間，還將受到此類事件的威脅和影響。因此應(yīng)該將應(yīng)對(duì)突發(fā)事件的警報(bào)系統(tǒng)和預(yù)警信息發(fā)布系統(tǒng)的建設(shè)列入到我國應(yīng)急系統(tǒng)的建設(shè)當(dāng)中，應(yīng)急廣播系統(tǒng)是加強(qiáng)我國政府管理水平的重要途徑，為了應(yīng)對(duì)自然災(zāi)害等突發(fā)事件，應(yīng)該加強(qiáng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)的建設(shè)，以便于在危害發(fā)生時(shí)，政府能夠及時(shí)的反應(yīng)，并且及時(shí)的采取措施來預(yù)防災(zāi)害的危及范圍擴(kuò)大，保證群眾的安全。

1 應(yīng)急廣播系統(tǒng)的概念

應(yīng)急廣播系統(tǒng)，包括縣市應(yīng)急廣播系統(tǒng)控制中心、鄉(xiāng)鎮(zhèn)廣播控制傳輸系統(tǒng)、村級(jí)廣播傳輸系統(tǒng)和各個(gè)信號(hào)原系統(tǒng)等。應(yīng)急廣播系統(tǒng)采用FM-SCA數(shù)字編碼技術(shù)來對(duì)于信息進(jìn)行傳播，將廣播信號(hào)和數(shù)據(jù)信號(hào)接入到有線電視網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸，以智能控制主機(jī)為核心進(jìn)行應(yīng)急廣播信息的傳輸和控制，實(shí)現(xiàn)市、縣、鄉(xiāng)、鎮(zhèn)分級(jí)管理，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急廣播系統(tǒng)的可控輸出。由于采用了FM-SCA技術(shù)對(duì)應(yīng)急廣播技術(shù)進(jìn)行升級(jí)，在加強(qiáng)了系統(tǒng)的抗干擾性的同時(shí)，也使應(yīng)急廣播系統(tǒng)具有了較強(qiáng)的抗干擾性。因此，當(dāng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)遇到信號(hào)干擾和非法插播時(shí)，會(huì)自動(dòng)關(guān)閉系統(tǒng)和終端，保證應(yīng)急信息的安全播出[1]。

2 應(yīng)急廣播系統(tǒng)安全技術(shù)原理

到目前為止，我國各省市已經(jīng)開始建設(shè)以光纖為載體的有線電視網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)急廣播系統(tǒng)的信號(hào)傳輸和接收全部示意有線電視網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，廣播信號(hào)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的傳播，僅靠一根電纜線，因此為了保證應(yīng)急廣播系統(tǒng)的安全性、可靠性和可控性，應(yīng)該加強(qiáng)應(yīng)急廣播系統(tǒng)安全技術(shù)的研究。

2.1 調(diào)頻廣播副載波技術(shù)的應(yīng)用

調(diào)頻廣播副載波技術(shù)也叫FM-SCA技術(shù)，這是一種調(diào)頻多播的網(wǎng)絡(luò)廣播傳輸技術(shù)，F(xiàn)M-SCA技術(shù)是在有線電視網(wǎng)絡(luò)傳播信息過程中，利用同一調(diào)頻載波頻率傳送與節(jié)目不同的數(shù)據(jù)信息或語言信息，該及時(shí)廣泛運(yùn)用在天氣預(yù)報(bào)、交通信息等其他數(shù)字控制服務(wù)方面。FM-SCA技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)在于不額外占用其他的網(wǎng)絡(luò)資源和頻率資源，對(duì)原有的數(shù)據(jù)信息傳送不會(huì)產(chǎn)生任何的影響。FM-SCA技術(shù)利用調(diào)頻主信道來傳播音頻數(shù)據(jù)，利用副信道來傳播數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，F(xiàn)M-SCA技術(shù)將數(shù)字信號(hào)和音頻信號(hào)一起傳送，就說明了只要在有數(shù)字網(wǎng)絡(luò)的地方，就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息和音頻信息的同時(shí)傳送，真正的實(shí)現(xiàn)了應(yīng)急廣播信息的傳送。

2.2 頻移鍵控調(diào)制技術(shù)

頻移鍵控調(diào)制技術(shù)又稱FS-CK技術(shù)，它是通過基帶數(shù)字信號(hào)的離散范圍取值來對(duì)傳遞的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行監(jiān)控的技術(shù)。FS-CK技術(shù)是信息傳輸中使用較早和較為廣泛的一種技術(shù)，該技術(shù)成熟，而且安全性能和抗干擾性能較好，在目前的低速數(shù)據(jù)信息傳輸中得到廣泛的運(yùn)用。利用FS-CK技術(shù)來傳輸應(yīng)急廣播系統(tǒng)的指令，使應(yīng)急命令信號(hào)可以通過FS-CK技術(shù)將副載波和音頻結(jié)合在一起進(jìn)行調(diào)頻的方式，在原有的載波頻率上進(jìn)行傳輸。在信號(hào)傳輸?shù)倪^程中，采用多種加密算法來對(duì)傳輸信號(hào)進(jìn)行校驗(yàn)和加密，使應(yīng)急廣播系統(tǒng)的抗干擾能力增強(qiáng)，增加應(yīng)急廣播的安全性[2]。

3 應(yīng)急廣播系統(tǒng)的相關(guān)安全技術(shù)

3.1 系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

應(yīng)急廣播系統(tǒng)的安全系統(tǒng)采用分布部署方式，在省市、縣、鎮(zhèn)三級(jí)別的中心機(jī)房完成應(yīng)急信息的接入，并對(duì)接入數(shù)據(jù)進(jìn)行打包處理，再對(duì)重新打包的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密傳輸并且簽名。應(yīng)急廣播系統(tǒng)通過對(duì)外服務(wù)接口傳輸數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)保存到預(yù)警系統(tǒng)中，前臺(tái)調(diào)整應(yīng)急廣播數(shù)據(jù)進(jìn)行廣播時(shí)，可以通過尋址功能指定需要發(fā)布應(yīng)急廣播的區(qū)域，通過尋址引擎對(duì)數(shù)字信息進(jìn)行密行，實(shí)現(xiàn)應(yīng)急廣播系統(tǒng)的加密定點(diǎn)傳輸。

3.2 應(yīng)急廣播數(shù)據(jù)安全

可尋址管理系統(tǒng)需要修改終端的屬性，應(yīng)該向數(shù)字加密引擎發(fā)送修改終端的指令。數(shù)字加密隱藏的數(shù)據(jù)庫中，首先獲取終端的密鑰，對(duì)生成的數(shù)據(jù)指令屬性進(jìn)行修改，通過加密設(shè)備將數(shù)據(jù)發(fā)送到正常播放的終端。在ISO-ICE13818規(guī)范中，解決應(yīng)急信息選擇性接收的方式是依賴于CAT和EMM，終端從傳輸流中獲取CAT，通過對(duì)CAT的解析，獲得EMM的PID，終端從傳輸流中獲得EMM的傳輸包，從而獲取發(fā)送的區(qū)域信息。區(qū)域信息分為兩種，一個(gè)是區(qū)域覆蓋式，也就是區(qū)域終端所在的省市縣或鎮(zhèn)區(qū)域編號(hào)所關(guān)聯(lián)的信息，優(yōu)先等級(jí)高的信息優(yōu)先接受；二是精確指定式，由縣省市來指定區(qū)域編號(hào)所關(guān)聯(lián)的信息，優(yōu)先等級(jí)高的音頻接收，同時(shí)精確指定的區(qū)域級(jí)別要高于區(qū)域覆蓋式的信息傳送級(jí)別。在信息傳輸過程中，應(yīng)該驗(yàn)證信息來源的可靠性，驗(yàn)證傳輸包本身來源的可靠性，最好從傳輸包數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入驗(yàn)證信息，可以在傳輸包調(diào)整域的所有數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入水印信息，水印信息包括兩部分，信號(hào)源簽名和載荷摘要，終端設(shè)備還原音頻傳輸包之后，對(duì)私密數(shù)據(jù)進(jìn)行解密，然后驗(yàn)證信息的安全性。

3.3 傳輸安全

應(yīng)急廣播的流傳是通過廣播電視網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)的專用系統(tǒng)進(jìn)行傳輸，應(yīng)急廣播傳輸不經(jīng)過傳輸系統(tǒng)的復(fù)用設(shè)備，而是直接調(diào)用，并且傳輸流不經(jīng)過廣播電視網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營支撐系統(tǒng)和其他用戶管理系統(tǒng)，確保應(yīng)急廣播系統(tǒng)的傳輸獨(dú)立性和可實(shí)施性。農(nóng)村應(yīng)急廣播系統(tǒng)和廣播電視網(wǎng)絡(luò)的傳輸之間是鏈路租用的關(guān)系，沒有業(yè)務(wù)信息的往來，例如終端的管理、用戶的管理和授權(quán)的管理，從而為農(nóng)村應(yīng)急信息廣播系統(tǒng)的獨(dú)立性和可實(shí)施性提供了條件，應(yīng)急廣播傳輸流在廣播電視網(wǎng)絡(luò)的傳輸系統(tǒng)中傳送為農(nóng)村應(yīng)急廣播系統(tǒng)的建立提供了條件。

4 結(jié)語

有線廣播電視網(wǎng)絡(luò)信息覆蓋面廣，信息傳播速度快，網(wǎng)絡(luò)信息傳輸速度快的方面的優(yōu)勢，將應(yīng)急廣播傳輸與有線電視網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，可以保證應(yīng)急廣播在最短的時(shí)間內(nèi)將信息傳送出去時(shí)，也可以使更多地域的更多群眾獲取到信息，保證了應(yīng)急廣播的權(quán)威[3]。