Skip to main content
DIABASTE DWREAN DIG 187
TM 493
SECURITY REPORT 149
satpraxis 2022
ImageTech Photovision 2024
now 33 2022

ΡΟΗ ΕΙΔΗΣΕΩΝ

10 Μαΐου 2011 13:42

Το ιστορικό της κρυπτογράφησης στη Δορυφορική Λήψη

Η εξέλιξη της τεχνολογίας «ελεγχόμενης πρόσβασης»

Γράφει: Γιώργος Κακαβιάτος
f44c193e7d479ca3bf22850666474a1c XL 2839d0fe

Featured | Το τσάμπα πέθανε! Και σ’ αυτόν τον κόσμο τίποτα δεν προσφέρεται δωρεάν. Ούτε καν μια καλή ταινία στην τηλεόραση! Για να την ευχαριστηθείς χωρίς διαφημίσεις, άσχετες πολυλογίες και εμβόλιμες «έκτακτες ειδήσεις», θα πρέπει να πληρώσεις. Για τον τρόπο πληρωμής και τους περιορισμούς στους κάθε λογής hackers, πειρατές και «τσαμπατζήδες» φροντίζει η τεχνολογία, αφού η «ελεγχόμενη πρόσβαση» (Conditional Access, CA) στα τηλεοπτικά προγράμματα, θεωρείται μία από τις πλέον προηγμένες τεχνολογίες και απασχολεί χιλιάδες «ειδικούς» και κρυπτογράφους. Όλοι αυτοί έχουν στόχο το πορτοφόλι του τηλεθεατή, που απλώς θέλει να δει τον ποδοσφαιρικό αγώνα, χωρίς διακοπές και σπάσιμο νεύρων.

Η τεχνολογία της κρυπτογράφησης εικόνας είχε δύσκολη και συχνά αδιέξοδη διαδρομή, μέχρι να φτάσει στο σημερινό επίπεδο ωριμότητας. Ξεκίνησε από την αναλογική τηλεόραση, στην οποία εφαρμόστηκαν ανώριμες λύσεις, που συχνά κατέληξαν σε δημόσιο εξευτελισμό και γελοιοποίηση των «ειδικών». Χρησιμοποίησε κάθε λογής κόλπα πάνω στο αναλογικό τηλεοπτικό σήμα, ώστε να το κάνει ακατάληπτο. Αναστροφή του φασματικού περιεχομένου, αλλαγή, αλλοίωση και αναδιάταξη της σειράς εκπομπής των γραμμών του ράστερ εικόνας, εξαφάνιση των παλμών συγχρονισμού, ανάμιξη με σήματα παρεμβολής … σε κάθε περίπτωση πάντως, η κύρια ιδέα ήταν το «ανακάτεμα», η «αναδόμηση», το «μπέρδεμα» των παραμέτρων του τηλεοπτικού σήματος. Γι’ αυτό και όλες αυτές οι τεχνικές ονομάστηκαν συλλήβδην «video scrambling». Η αναλογική κρυπτογράφηση δεν πέτυχε πάντως σπουδαία αποτελέσματα! Ούτε η τελική εικόνα –μετά την αποκρυπτογράφηση- ήταν ικανοποιητική ούτε η ασφάλεια της μετάδοσης υψηλή. Τη μια μέρα έμπαινε το σύστημα σε εμπορική εκμετάλλευση και την άλλη είχαν δημοσιευθεί οι λεπτομέρειες της αποκωδικοποίησης! Η κατάσταση είχε εξελιχθεί σχεδόν σε πόλεμο εκ του συστάδην. Πολλοί είχαν ως χόμπι το «σπάσιμο» των νέων τηλεοπτικών συστημάτων κρυπτογραφίας. Είχαν οργανωθεί μάλιστα και «λέσχες των hackers του Χ συστήματος». Τότε το Internet ήταν ακόμη στα σπάργανα και οι «ανακοινώσεις» γίνονταν κυρίως μεταξύ ομάδων από «επαΐοντες», είτε μέσα από ειδικευμένα περιοδικά είτε από στόμα σε στόμα, γι’ αυτό και απέπνεαν το άρωμα του «τεχνολογικού μυστικισμού».

Το πρώτο τηλεοπτικό ευρωπαϊκό κανάλι που χρησιμοποίησε «σοβαρή» κρυπτογραφία, ήταν το γαλλικό Canal+ το 1984. Ήταν μια αναλογική λύση, που έκρυβε ψήγματα ψηφιακής τεχνολογίας. Εισήγαγε «τεχνητή καθυστέρηση» στις γραμμές σάρωσης του ράστερ (Horizontal Line Delay). Κάθε γραμμή υφίσταται διαφορετική ψευδοκαθυστέρηση με τη χρήση ειδικών κυκλωμάτων, που ονομάζονται delay lines και είχαν ήδη χρησιμοποιηθεί στο σύστημα SECAM.  Για την κρυπτογράφηση του ήχου χρησιμοποιήθηκε απλή αναστροφή του φασματικού περιεχομένου (spectrum inversion), τεχνική που είχε τις ρίζες της στα στρατιωτικά συστήματα των αρχών της δεκαετίας του 1950. Μέσα σε ένα μήνα, το περιοδικό Radio Plans είχε δημοσιεύσει έναν «πειραματικό» αποκωδικοποιητή, που τον έδινε μάλιστα και συναρμολογημένο. Η γελοιοποίηση του πρώτου κρυπτογραφικού εγχειρήματος μεγάλης πνοής, έκοψε την ορμή της τεχνολογίας και λίγο έλειψε να οδηγήσει το Canal+ σε χρεοκοπία. Πιο επαγγελματική προσπάθεια έγινε από το ολλανδικό FilmNet, το 1986, το οποίο εισήγαγε το σύστημα κρυπτογράφησης VideoCipher και την τεχνική της απαλοιφής των παλμών συγχρονισμού. Έκανε όμως το «λάθος» να προβάλει ταινίες προχωρημένου πορνογραφικού περιεχομένου, κάτι σπάνιο για εκείνη την εποχή. Αυτή η «πρωτοποριακή» προσφορά λειτούργησε σαν μαγνήτης για όλους τους hackers, οι οποίοι θεώρησαν θέμα τιμής την άλωση του καινοφανούς κρυπτοσυστήματος. Οι καλύτεροι «κρυπτοπειρατές» της Ευρώπης εργάστηκαν νυχθημερόν με ζήλο και αυταπάρνηση και το σύστημα κατέρρευσε μέσα στα επόμενα δύο χρόνια. Έκτοτε συνεχίστηκε αυτό το παιχνίδι με συνεχείς αναγγελίες νέων συστημάτων και ισάριθμες τεχνολογικές ήττες. Η αναλογική τεχνολογία ήταν κρυπτογραφικά θνησιγενής.

Η κατάσταση, όμως έγινε πολύ δυσκολότερη με την εμφάνιση της ψηφιακής τεχνολογίας. Τα αστεία τελείωσαν και η πειρατική αγορά πάγωσε (καταρχήν). Το «σπάσιμο» ακόμη και του πιο απλού συστήματος ψηφιακής κρυπτογράφησης απαιτούσε πολλά χρόνια σπουδών, βαθιά γνώση και ειδίκευση, σοβαρές υποδομές και άφθονους πόρους. Η επιχείρηση έγινε ασύμφορη και όσες περιπτώσεις κρυπτανάλυσης ψηφιακών τηλεοπτικών συστημάτων αναγγέλλονται κατά καιρούς, οφείλονται σε τρεις αιτίες: είτε σε λάθος σχεδιασμένα συστήματα είτε σε στρατηγικές marketing, που αφήνουν επίτηδες «ανοιχτές πόρτες» ώστε να γίνει προσέλκυση του κοινού που θα γνωρίσει το τηλεοπτικό κανάλι, θα το αγαπήσει και μετά θα είναι διατεθειμένο να πληρώσει για να συνεχίσει να το βλέπει είτε σε τυχαία προσωρινή δυσλειτουργία. Δυστυχώς ή ευτυχώς, η ψηφιακή τεχνολογία είναι πολύ ισχυρή κρυπτογραφικά.

Δομή της τηλεοπτικής εικόνας
Η κρυπτογράφηση του αναλογικού σήματος εικόνας είναι «απλή» υπόθεση. Αντίθετα, είναι δύσκολη η σωστή αποκρυπτογράφηση, γιατί υποβαθμίζει την ποιότητα και αφήνει στην αρχική εικόνα διάφορα «κουσούρια». Το μάτι είναι εξαιρετικά απαιτητικό, αναλυτικό και ευαίσθητο οπτικό όργανο ακριβείας. Μπορεί να εντοπίσει ασήμαντες χρωματικές και γεωμετρικές αλλοιώσεις της εικόνας. Επομένως, όλα τα λάθη κατά τον επανασχηματισμό της, γίνονται αντιληπτά και δεν κρύβονται. Αυτός είναι και ένας από τους λόγους της βραδείας εξέλιξης των συστημάτων κρυπτογράφησης εικόνας.

Για να γίνουν κατανοητές οι τεχνικές της αναλογικής τηλεοπτικής κρυπτογράφησης, πρέπει να αναφερθεί τόσο ο τρόπος σχηματισμού της τηλεοπτικής εικόνας που ονομάζεται «ράστερ», όσο και ο τρόπος μετάδοσης του έγχρωμου τηλεοπτικού αναλογικού σήματος. Για τη σάρωση της εικόνας, η ηλεκτρονική δέσμη εκτελεί ταυτόχρονα δύο κινήσεις, μία οριζόντια από αριστερά προς τα δεξιά και μία κατακόρυφη, από πάνω προς τα κάτω. Το ευρωπαϊκό πρότυπο τηλεόρασης προβλέπει ότι η εικόνα αναλύεται σε 625 οριζόντιες γραμμές σάρωσης. Επομένως, στο χρόνο που χρειάζεται να σαρωθεί η εικόνα μια φορά από πάνω προς τα κάτω, πρέπει να σαρωθεί 625 φορές από αριστερά προς τα δεξιά. Όλα αυτά πρέπει να επαναλαμβάνονται 25 φορές το δευτερόλεπτο. Με τον τρόπο αυτό, η σάρωση δημιουργεί ένα γεωμετρικό σχήμα από παράλληλες γραμμές, με ελαφρά κλίση προς τα κάτω δεξιά, το οποίο ονομάζεται ράστερ. Η συχνότητα γραμμών είναι 25 x 625=15.625Hz, ενώ η περίοδος γραμμών είναι 1/15625=64μsec. Για να αναπαράγεται μια τηλεοπτική εικόνα σταθερά και σωστά στην οθόνη, πρέπει οι κινήσεις της δέσμης να εξελίσσονται ταυτόχρονα στον πομπό και στον τηλεοπτικό δέκτη. Η συνθήκη αυτή ονομάζεται συγχρονισμός και εξασφαλίζεται με την εκπομπή μιας σειράς παλμών, οι οποίοι ονομάζονται παλμοί συγχρονισμού.

Το τηλεοπτικό σήμα αποτελείται από συνδυασμό τριών ξεχωριστών συνιστωσών:

(α) το σήμα εικόνας με τις πληροφορίες φωτεινότητας και χρωμικότητας της εικόνας. Η μορφή του είναι σχεδόν τυχαία, αλλά το πλάτος του κυμαίνεται πάντοτε μεταξύ του 10% (απόλυτα λευκό) και του 75% (απόλυτα μαύρο) του ολικού πλάτους

(β) τους παλμούς αμαύρωσης, που κάνουν αόρατες τις γραμμές επιστροφής των σαρώσεων. Οι παλμοί αμαύρωσης ξεκινούν λίγο πριν την έναρξη κάθε επιστροφής της δέσμης σάρωσης και διαρκούν μέχρι την αρχή της επόμενης σάρωσης. Υπάρχουν παλμοί αμαύρωσης γραμμών που καλύπτουν τις οριζόντιες επιστροφές της δέσμης και παλμοί αμαύρωσης πεδίων, που καλύπτουν τις κατακόρυφες επιστροφές

(γ) τους παλμούς συγχρονισμού, που συγχρονίζουν τη σάρωση στον πομπό και στο δέκτη. Οι παλμοί αυτοί έχουν ειδική θέση μέσα στο τηλεοπτικό σήμα, γιατί τοποθετούνται πάντοτε στην οροφή των παλμών αμαύρωσης. Υψώνονται μέχρι το 100% του πλάτους του τελικού σήματος και γι’ αυτό αντιπροσωπεύουν σήμα «πιο μαύρο από το μαύρο». Το γεγονός αυτό βοηθάει τα κυκλώματα του δέκτη να τους ξεχωρίζουν εύκολα από το υπόλοιπο τηλεοπτικό σήμα.


Το ράστερ της τηλεοπτικής εικόνας σχηματίζεται από τις δύο ταυτόχρονες κινήσεις που εκτελεί η ηλεκτρονική δέσμη, μία οριζόντια από αριστερά προς τα δεξιά και μία κατακόρυφη από πάνω προς τα κάτω. Όσο χρόνο η ηλεκτρονική δέσμη κινείται από αριστερά προς τα δεξιά, κινείται ελάχιστα και προς τα κάτω. Όταν επιστρέφει στο αριστερό άκρο, επαναλαμβάνει την ίδια κίνηση, αρχίζοντας από ελαφρά χαμηλότερη θέση. Μία κατηγορία τεχνικών αναλογικής κρυπτογράφησης της τηλεοπτικής εικόνας, βασίζεται στο «μπέρδεμα» (scrambling) αυτών των κινήσεων της δέσμης. Στην «αναστροφή γραμμής» (Line Inversion) η δέσμη κινείται με την αντίθετη φορά. Στην «αναδιάταξη γραμμών» (Line Shuffle) οι γραμμές της δέσμης ανακατεύονται και χάνεται η αρχική σειρά. Η καλύτερη και πιο πολύπλοκη μέθοδος ονομάζεται «κοπή και αλλαγή» (Cut and Rotate). Οι γραμμές σάρωσης «κόβονται» στα δύο, σε 256 προκαθορισμένα σημεία και τα κομμάτια επανασυνδέονται μεταξύ τους, φτιάχνοντας μια αναδομημένη γραμμή σάρωσης. Αυτό επαναλαμβάνεται σε όλες τις γραμμές και το τελικό αποτέλεσμα παράγει μια εντελώς ασαφή εικόνα. Το σύστημα αποτελεί μια επιτυχημένη στιγμή της αναλογικής κρυπτογράφησης και χρησιμοποιήθηκε μέχρι πρόσφατα με την εμπορική ονομασία VideoCrypt. Μπορείτε να φανταστείτε κάποια άλλη μορφή αλλοίωσης των γραμμών, που να είναι όμως, αναστρέψιμη και να αποδίδει μετά την αποκατάσταση την αρχική εικόνα; Αν σκεφτείτε κάτι που δεν ανακαλύφθηκε τα προηγούμενα χρόνια, ίσως να βρήκατε το νέο σύστημα κρυπτογράφησης, που θα σας κάνει πλούσιους. Αν και καλύτερα να στρέψετε τις προσπάθειές σας στην ψηφιακή κρυπτογραφία εικόνας, που υπόσχεται καλύτερα αποτελέσματα.


Οι τρεις συνιστώσες του σύνθετου τηλεοπτικού σήματος:

(α) Σήμα εικόνας με τις πληροφορίες φωτεινότητας και χρωμικότητας της εικόνας. Η μορφή του είναι σχεδόν τυχαία, αλλά το πλάτος του κυμαίνεται πάντοτε μεταξύ του 10% (απόλυτα λευκό) και του 75% (απόλυτα μαύρο) του ολικού πλάτους.

(β) Παλμοί αμαύρωσης, που κάνουν αόρατες τις γραμμές επιστροφής των σαρώσεων. Οι παλμοί αμαύρωσης ξεκινούν λίγο πριν την έναρξη κάθε επιστροφής της δέσμης σάρωσης και διαρκούν έως λίγο μετά την αρχή της επόμενης σάρωσης. Υπάρχουν παλμοί αμαύρωσης γραμμών που καλύπτουν τις οριζόντιες επιστροφές της δέσμης και παλμοί αμαύρωσης πεδίων που καλύπτουν τις κατακόρυφες επιστροφές

(γ) Παλμοί συγχρονισμού, που συγχρονίζουν τη σάρωση στον πομπό και στο δέκτη. Οι παλμοί αυτοί έχουν ειδική θέση μέσα στο τηλεοπτικό σήμα, γιατί τοποθετούνται πάντοτε στην οροφή των παλμών αμαύρωσης. Υψώνονται μέχρι το 100% του πλάτους του τελικού σήματος και γι’ αυτό αντιπροσωπεύουν σήμα «πιο μαύρο από το μαύρο».

Παρατηρήστε ότι στο σχήμα οι παλμοί συγχρονισμού έχουν το μέγιστο προς τα πάνω (θετική πολικότητα), σε αντίθεση με την πραγματικότητα, όπου οι παλμοί έχουν αντίθετη φορά (αρνητική πολικότητα). Μία απλοϊκή τεχνική κρυπτογράφησης αντιστρέφει την «πολικότητα» (video polarity inversion) όλου του σήματος. Το αποτέλεσμα είναι, στο δέκτη, η εικόνα να φαίνεται όπως το αρνητικό φιλμ της φωτογραφίας. Αυτή η τεχνική υποφέρει από χαμηλή αφάνεια (obscurity), δηλαδή είναι εύκολα αναγνώσιμη. Σε προβολές προγράμματος με ειδικό ενδιαφέρον και χαμηλή απαίτηση ευκρίνειας- όπως συμβαίνει για παράδειγμα στις αισθησιακές ταινίες- αυτή η ιδιομορφία παραβλέπεται. Παλαιότερα υπήρχε σημαντικό τμήμα διψασμένου τηλεοπτικού κοινού, που δεν το πτοούσαν τέτοιες «επουσιώδεις λεπτομέρειες».

Σύνθετο αναλογικό τηλεοπτικό σήμα. Η συχνότητα επανάληψης των γραμμών είναι 25 x 625=15.625Hz, ενώ ο χρόνος διάρκειας κάθε γραμμής είναι 1/15625=64 μsec. Για να αναπαράγεται μια τηλεοπτική εικόνα σταθερά και σωστά στην οθόνη, πρέπει οι κινήσεις της δέσμης να εξελίσσονται συγχρονισμένα στον πομπό και στον τηλεοπτικό δέκτη. Η συνθήκη αυτή εξασφαλίζεται με την εκπομπή μιας σειράς παλμών συγχρονισμού. Μια κατηγορία τεχνικών αναλογικής κρυπτογράφησης της τηλεοπτικής εικόνας, βασίζεται στη «συμπίεση» ή «απόκρυψη» των παλμών συγχρονισμού (Sync Suppression). Χωρίς αυτήν την πληροφορία, ο δέκτης ρολάρει την εικόνα σε βαθμό που κάνει την παρακολούθηση αδύνατη. Οι παλμοί συγχρονισμού μεταδίδονται με άλλο τρόπο, κρυμμένοι σε κάποιο διαφορετικό σημείο του σήματος ή αναδημιουργούνται στο δέκτη με τη βοήθεια παράπλευρης πληροφορίας. Αυτήν την τεχνική εφάρμοσε το ολλανδικό FilmNet, το 1986, στο σύστημα κρυπτογράφησης SatPac, το οποίο εξελίχθηκε στη συνέχεια στο VideoCipher. Οι εξαφανισμένοι παλμοί συγχρονισμού επανασχηματίζονται στο δέκτη, με τη χρήση ειδικού υπο-φέροντος σήματος (subcarrier) συγχρονισμού και κυκλωμάτων κλειδώματος φάσης (Phase Locked Loop, PLL). Τότε αποτελούσε πρωτοποριακή τεχνολογία, αλλά η προσφορά στο εμπόριο των κυκλωμάτων PLL εξαφάνισε το πλεονέκτημα και έκανε το σύστημα ευάλωτο και διάτρητο, μέχρις ότου εγκαταλείφθηκε. Το 1992, το FilmNet άλλαξε το σύστημα κρυπτογράφησης στο D2-Mac ή EuroCrypt.

Μετά τη σάρωση όλων των γραμμών ενός πεδίου, ακολουθεί ένας παλμός αμαύρωσης πεδίων. Αυτός ο παλμός έχει πολύ μεγαλύτερη διάρκεια από τους παλμούς συγχρονισμού γραμμών και προσφέρεται σαν ιδανικό σημείο ένθεσης διάφορων «μυστήριων» σημάτων κρυπτογράφησης. Σε μια τεχνική αναλογικής κρυπτογράφησης, εισάγεται μέσα στο παλμό συγχρονισμού πεδίων ένα σήμα με συχνότητα 93,750kHz, που είναι εξαπλάσια από τη συχνότητα ανανέωσης γραμμών. Το σήμα αυτό «πολυπλέκεται» με το αρχικό σήμα, το μπερδεύει και «τρελαίνει» τα κυκλώματα αποδιαμόρφωσης του δέκτη, που δεν μπορούν να ξεχωρίσουν το σήμα παρεμβολής από την αυθεντική πληροφορία (Sine multiplex). Αυτό το σύστημα αναλογικής κρυπτογράφησης, με την εμπορική ονομασία Telease, χρησιμοποιήθηκε μέχρι πρόσφατα από το BBC World Service και το κινηματογραφικό κανάλι Premiere. Αποτέλεσε το τελευταίο εναπομείναν αναλογικό κρυπτογραφικό κατάλοιπο στο σημερινό ψηφιακό κόσμο.

Συστήματα αναλογικής κρυπτογράφησης
Ιδιαίτερο χαρακτηριστικό των αναλογικών συστημάτων κρυπτογράφησης ήταν ότι δεν απαιτούσαν κλειδί αποκρυπτογράφησης. Όλη η απαραίτητη πληροφορία λήψης υπήρχε έτοιμη μέσα στους αποκωδικοποιητές που προσέφεραν οι εταιρείες και ο τηλεθεατής απλώς τους συνέδεε στην τηλεόραση. Γι’ αυτό και η διαδικασία ονομαζόταν scrambling, δηλαδή αναδιάταξη των παραμέτρων του σήματος με τη βοήθεια κάποιου σταθερού αλγόριθμου, που ήταν εξαρχής γνωστός στον αποκωδικοποιητή. Δεν άλλαζε, ήταν μυστικός και τον περιείχε ένα ειδικό μικροκύκλωμα EPROM. Όμως, κρυπτογράφηση με μυστικό αλγόριθμο είναι εξαρχής καταδικασμένη σε αποτυχία. Σύμφωνα με τη βασική αρχή της Κρυπτογραφίας, που λέγεται και αρχή του Κίρκωφ, η ισχύς πρέπει να περιέχεται στο κρυπτογραφικό κλειδί και όχι στον κρυπτοαλγόριθμο, ο οποίος οφείλει να είναι γνωστός και δημόσια ανακοινωμένος. Η λέξη scrambling δεν αποδόθηκε ποτέ με κατάλληλη ελληνική μετάφραση, επειδή εκείνη την εποχή, από το 1985-1995, αυτή η κρυπτο-τεχνολογία δεν χρησιμοποιήθηκε στη χώρα μας, αλλά μόνον στα καλωδιακά δίκτυα της Αμερικής και της Βόρειας Ευρώπης. Τότε, η δορυφορική λήψη ήταν ακόμη στα σπάργανα, είχε υψηλό κόστος υποδομών και μικρή διείσδυση στο τηλεοπτικό κοινό. Η λέξη encryption (κρυπτογράφηση), η οποία αναφέρεται στη διαδικασία μεταφοράς της κρυπτογραφικής κλείδας, χρησιμοποιήθηκε σπάνια. Η κρυπτογραφική κλείδα αποτελεί εφεύρημα της ψηφιακής τεχνολογίας και περιέχεται στην κάρτα πρόσβασης, τη smart card.

Μερικές από τις τεχνικές κρυπτογράφησης εικόνας που χρησιμοποιήθηκαν την αθώα εποχή της αναλογικής τηλεόρασης, πριν την ψηφιακή επέλαση, είναι:

  • Η «αναστροφή γραμμής» (Line Inversion Video Scrambling), κατά την οποία η δέσμη σάρωσης του ράστερ κινείται με την αντίθετη από την κανονική φορά. Πρόκειται για απλή και φτηνή μέθοδο – είναι και η πρώτη που μπήκε σε εμπορική εκμετάλλευση- που δίνει χαμηλή ποιότητα κρυπτογραφικής εικόνας, χαμηλή κρυπτο-ασφάλεια και μεγάλη αναγνωσιμότητα της κρυπτοεικόνας. Ένα από σοβαρά μειονεκτήματα των αναλογικών μεθόδων είναι η χαμηλή αφάνεια (obscurity), δηλαδή το γεγονός ότι η εικόνα είναι εύκολα αναγνώσιμη.
  • Παρόμοια πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα είχε και η «αναστροφή της πολικότητας» του τηλεοπτικού σήματος (video polarity inversion). Το αποτέλεσμα είναι ότι στο δέκτη η εικόνα φαίνεται όπως το αρνητικό φιλμ της φωτογραφίας. Σε προβολές προγράμματος με ειδικό ενδιαφέρον και χαμηλή απαίτηση ευκρίνειας- όπως συμβαίνει για παράδειγμα στις αισθησιακές ταινίες- αυτή η ιδιομορφία παραβλέπεται και υπήρχε σημαντικό τμήμα ειδικού τηλεοπτικού κοινού, που δεν το πτοούσαν τέτοιες «επουσιώδεις λεπτομέρειες». Κάποια εποχή μάλιστα, η παρακολούθηση τέτοιων ταινιών με ανεστραμμένο video είχε αποκτήσει cult χαρακτήρα!
  • Στην «αναδιάταξη γραμμών» (Line Shuffle Video Scrambling) οι γραμμές του ράστερ ανακατεύονται, αναδιατάσσονται και χάνεται η αρχική σειρά. Δίνει καλή τελική εικόνα και έχει υψηλή αφάνεια. Απαιτεί όμως κύκλωμα μνήμης και δημιουργεί αστάθεια στο συγχρονισμό των κυκλωμάτων. Η σειρά αναδιάταξης είναι συγκεκριμένη και γνωστή στον αποκωδικοποιητή.  Προσφέρθηκε στην αγορά με την εμπορική ονομασία ViewGuard και χρησιμοποιήθηκε στα καλωδιακά δίκτυα της Αμερικής ABC και FOX. Ένα παρόμοιο σύστημα, με την εμπορική ονομασία VideoCipher, σχεδιάστηκε από τη Linkabit Systems και χρησιμοποιούσε σαν αλγόριθμο αλλαγής της σειράς των γραμμών σάρωσης, τον άσπαστο τότε κρυπτοαλγόριθμο DES. Χρησιμοποιήθηκε από το δίκτυο CBS μέχρι το 1998, αλλά και στον πρώτο τηλεοπτικό δορυφόρο Telstar 301, το 1995.
  • Μία έξυπνη και  ικανοποιητική μέθοδος αναλογικής κρυπτογράφησης, ονομάζεται «κοπή και αλλαγή» των γραμμών του ράστερ (Cut and Rotate). Οι γραμμές σάρωσης «κόβονται» στα δύο, σε 256 προκαθορισμένα σημεία και τα κομμάτια αναδιατάσσονται μεταξύ τους, φτιάχνοντας μια νέα αναδομημένη γραμμή σάρωσης. Αυτό επαναλαμβάνεται σε όλες τις γραμμές και το τελικό αποτέλεσμα αποδίδει μια εντελώς ασαφή εικόνα, που μοιάζει σαν να ξεχειλώνει ή να συμπιέζεται περιοδικά. Αποτελεί μία από τις καλύτερες στιγμές των αναλογικών συστημάτων κρυπτογράφησης. Προσφέρθηκε στην αγορά με την εμπορική ονομασία VideoCrypt. Χρησιμοποιήθηκε μέχρι το 1990 από όλα τα μεγάλα εμπορικά ευρωπαϊκά δίκτυα, κυρίως το British Sky Broadcasting (BSB), χωρίς κρυπτογράφηση ήχου. Στο σύστημα αυτό χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά «κάρτα πρόσβασης», που περιείχε τον αλγόριθμο αλλαγής των σημείων κοπής των γραμμών σάρωσης. Η κάρτα περιείχε επίσης για πρώτη φορά, έλεγχο πιστοποίησης της γνησιότητας και απόρριψης από τον αποκωδικοποιητή, αν βρισκόταν πλαστή.
  • Η τεχνική «συμπίεσης ή απόκρυψης των παλμών συγχρονισμού» (Sync Suppression) τους εξαφανίζει ή τους αλλάζει θέση, ώστε να μην μπορούν να τους βρουν τα κυκλώματα αποδιαμόρφωσης του δέκτη. Χωρίς αυτήν την πληροφορία, ο δέκτης ρολάρει την εικόνα σε βαθμό που κάνει την παρακολούθηση αδύνατη. Οι παλμοί συγχρονισμού μεταδίδονται με άλλον τρόπο, κρυμμένοι σε κάποιο άλλο σημείο του σήματος ή αναδημιουργούνται στο δέκτη με τη βοήθεια παράπλευρης πληροφορίας. Είναι φτηνή και αξιόπιστη μέθοδος, με ικανοποιητικά αποτελέσματα,  αλλά προκαλεί προβλήματα συμβατότητας στο σύστημα Secam. Αυτήν την τεχνική εφάρμοσε το ολλανδικό FilmNet, το 1986, στο σύστημα κρυπτογράφησης SatPac, το οποίο εξελίχθηκε στη συνέχεια στο VideoCypher. Οι εξαφανισμένοι παλμοί συγχρονισμού επανασχηματίζονταν στο δέκτη, με τη χρήση ειδικού υπο-φέροντος σήματος συγχρονισμού, που χρησιμοποιούσε κυκλώματα κλειδώματος φάσης (Phase Locked Loop, PLL). Τότε αποτελούσε πρωτοποριακή τεχνολογία, αλλά η προσφορά στο εμπόριο των κυκλωμάτων PLL τα επόμενα χρόνια, εξαφάνισε το πλεονέκτημα και έκανε το σύστημα ευάλωτο και διάτρητο, μέχρις ότου εγκαταλείφθηκε. Το 1992, το FilmNet άλλαξε το σύστημα κρυπτογράφησης στο ημιψηφιακό και αδικοχαμένο (!) D2-Mac ή EuroCrypt (θα αναφερθούμε στο επόμενο τεύχος σε αυτό το εξαιρετικό και αδικημένο σύστημα).
  • Μετά τη σάρωση όλων των γραμμών ενός πεδίου, ακολουθεί ένας παλμός αμαύρωσης πεδίων. Αυτός ο παλμός έχει πολύ μεγαλύτερη διάρκεια από τους παλμούς συγχρονισμού γραμμών και προσφέρεται σαν ιδανικό σημείο ένθεσης διάφορων «μυστήριων» σημάτων κρυπτογράφησης. Σε μια «προηγμένη» τεχνική αναλογικής κρυπτογράφησης, τοποθετούμε μέσα στον παλμό συγχρονισμού πεδίων ένα σήμα με συχνότητα 93,750kHz, που είναι εξαπλάσια από τη συχνότητα ανανέωσης γραμμών. Το σήμα αυτό «πολυπλέκεται» με το αρχικό σήμα, το μπερδεύει και «τρελαίνει» τα κυκλώματα αποδιαμόρφωσης του δέκτη, που δεν μπορούν να ξεχωρίσουν το σήμα παρεμβολής από την αυθεντική πληροφορία (Sine multiplex). Αυτό το σύστημα αναλογικής κρυπτογράφησης προσφέρθηκε με την εμπορική ονομασία Telease ή Sat Tel, χρησιμοποιήθηκε μέχρι πρόσφατα από το BBC World Service και το κινηματογραφικό κανάλι Premiere. Αποτέλεσε το τελευταίο εναπομείναν αναλογικό κρυπτογραφικό κατάλοιπο στο σημερινό ψηφιακό κόσμο.
  • Μια αναλογική λύση που κρύβει ψήγματα ψηφιακής τεχνολογίας, είναι η δημιουργία «τεχνητής χρονικής καθυστέρησης», διάρκειας από 900 έως 1800 nsec, στις γραμμές σάρωσης του ράστερ (Horizontal Line Delay). Κάθε γραμμή υφίσταται διαφορετική ψευδοκαθυστέρηση, με τη χρήση ειδικών κυκλωμάτων, που ονομάζονται delay lines και χρησιμοποιήθηκαν στο σύστημα Secam που χρησιμοποιεί παρόμοια τεχνολογία. Προσφέρθηκε στην αγορά με το όνομα Discet και χρησιμοποιήθηκε από το γαλλικό Canal+, το 1984. Αν και ήταν πολύ προηγμένη τεχνολογία για την εποχή της, βρέθηκε -άγνωστο γιατί- στο στόχαστρο των επιστημόνων hackers της εποχής. Το περιοδικό Radio Plans δημοσίευσε έναν «πειραματικό» αποκωδικοποιητή και το αποτέλεσμα λίγο έλειψε να οδηγήσει το δίκτυο στη χρεοκοπία.
  • Όταν όλες οι επιμέρους τεχνολογίες δοκιμασθούν και αποτύχουν, τότε το μόνο που απομένει είναι ο συνδυασμός τους. Έτσι έγινε και με το σύστημα PayView, που χρησιμοποιήθηκε από το γερμανικό κανάλι TeleClub, στις αρχές της δεκαετίας του 1990. Χρησιμοποίησε ταυτόχρονα αναστροφή video, μετατόπιση των παλμών συγχρονισμού και τεχνητή καθυστέρηση στη διάρκεια των παλμών σάρωσης. Δεν σημείωσε ιδιαίτερη επιτυχία και μετά από πέντε χρόνια παραχώρησε τη θέση του στην ψηφιακή τεχνολογία.

Όλα αυτά τα συστήματα απαιτούσαν ειδικά, ακριβά και πολύπλοκα για εκείνη την εποχή ηλεκτρονικά. Σε γενικές γραμμές, δεν λειτούργησαν ικανοποιητικά και ειδικά στις περιπτώσεις που το τηλεοπτικό σήμα ήταν ασθενές, δεν λειτουργούσαν καθόλου, δημιουργώντας μεγάλα προβλήματα στους παροχείς της υπηρεσίας. Έτσι εφαρμόστηκαν με επιτυχία μόνο στις χώρες που λειτουργούσαν καλωδιακά δίκτυα και δημιούργησαν ένα τηλεοπτικό χάσμα, χωρίζοντας τις χώρες σε προηγμένο τηλεοπτικό Βορρά και τριτοκοσμικό Νότο. Στις χώρες με καλωδιακή τηλεοπτική υποδομή, προσφέρονταν κινηματογραφικές ταινίες τελευταίας παραγωγής και ακριβές παραγωγές υψηλής ποιότητας, ενώ δημιουργήθηκαν και ειδικά κανάλια θεματικού περιεχομένου, όπως για παράδειγμα, τα γνωστά Discovery, Animal Planet, National Geographic κ.ά. Οι υπόλοιποι έμειναν με τηλεοπτικό περιεχόμενο χαμηλού επιπέδου και χαμηλού κόστους, διάφορες σκουπιδοπαραγωγές, που εν τέλει ζημίωσαν την αντίληψη για την τηλεόραση και τη μετέτρεψαν σε «χαζοκούτι». Έτσι, επί πολλά χρόνια, η κρυπτογράφηση των τηλεοπτικών προγραμμάτων καρκινοβατούσε και δεν μπορούσε να αξιωθεί εμπορική επιτυχία και να συμπαρασύρει και την ποιότητα των προγραμμάτων. ‘Έπρεπε να έρθει η εποχή της ψηφιακής τεχνολογίας για να αλλάξει το σκηνικό, όπως θα εξετάσουμε σε επόμενο άρθρο.

ΑΛΛΑ ΑΡΘΡΑ ΣΕ ΑΥΤΗ ΤΗΝ ΚΑΤΗΓΟΡΙΑ

Η ΑΓΟΡΑ ΣΗΜΕΡΑ

  • Fracarro D-Matrix 4S EVO

    Fracarro D-Matrix 4S EVO

    Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει την παραλαβή του D-Matrix 4S EVO της ιταλικής Fracarro. Το νέο αυτό Headend διαθέτει 4 ανεξάρτητες δορυφορικές εισόδους DVB-S2 και 4x modulators DVB-T / DVB-C κατ’ ...
  • Promax Ranger: Ολοκληρώθηκε η ομάδα εκπαιδευτικών video

    Promax Ranger: Ολοκληρώθηκε η ομάδα εκπαιδευτικών video

    Είναι πλέον διαθέσιμη η τέταρτη και τελευταία ομάδα εκπαιδευτικών video με ελληνική περιγραφή για τα πεδιόμετρα Promax Ranger. Τα συγκεκριμένα video έχουν προστεθεί στην Playlist Πεδιόμετρα RANGER...
  • Meliconi AT 49 USB

    Meliconi AT 49 USB

    Η εσωτερική κεραία Meliconi AT 49 USB με ενσωματωμένο ενισχυτή 49dB, είναι κατάλληλη για τη λήψη ψηφιακών σημάτων επίγειας τηλεόρασης (DVB-T), ψηφιακών σημάτων επίγειας τηλεόρασης υψηλής ευκρίνεια...
  • Engel AN7123 / AN7126 / AN7143

    Engel AN7123 / AN7126 / AN7143

    Η εταιρεία AstraSat ανακοινώνει την παραλαβή νέας σειράς LNB φλάντζας της Engel. Περιλαμβάνει τα single LNB AN7123, twin LNB AN7126 και quattro LNB AN7143, τα οποία διαθέτουν 1x, 2x και 4x εξόδους...
  • Ikusi FlasHD HDTF-C48V & HDTF-C48G

    Ikusi FlasHD HDTF-C48V & HDTF-C48G

    Οι πιο ισχυρές επίγειες κεραίες της Ikusi είναι τα μοντέλα FlasHD και συγκεκριμένα τα HDTF-C48V & HDTF-C48G σε πράσινο και γκρι χρώμα. Με αξιόλογα χαρακτηριστικά και ισχυρή απόρριψη υψηλότερων...
  • Icy Box IB-LAN301-C3

    Icy Box IB-LAN301-C3

    Απολαύστε το διαδίκτυο χωρίς περιορισμούς: Με ρυθμό μεταφοράς δεδομένων έως και 2,5Gbit, ο αντάπτορας δικτύου IB-LAN301-C3 της Icy Box σάς προσφέρει εξαιρετικά γρήγορη σύνδεση. Αυτό έχει ως αποτέλ...
  • AVM FRITZ!Box 5530 Fiber

    AVM FRITZ!Box 5530 Fiber

    Το FRITZ!Box 5530 Fiber είναι ένα υπερσύγχρονο modem / router από τη γερμανική AVM, το οποίο έχει σχεδιαστεί αποκλειστικά για δίκτυα οπτικής ίνας. Είναι το απόλυτο modem / router για συνδέσεις Fib...
  • Σεμινάρια AstraSat: Συστήματα οπτικών ινών και νέα επαγγελματικά συστήματα Headend Fracarro

    Σεμινάρια AstraSat: Συστήματα οπτικών ινών και νέα επαγγελματικά συστήματα Headend Fracarro

    Η εταιρεία AstraSat σε συνεργασία με την ιταλική Fracarro Radioindustrie πραγματοποίησε με επιτυχία στη Θεσσαλονίκη το σεμινάριο με θέματα «Συστήματα Οπτικών Ινών για την κατανομή τηλεοπτικού σήμα...
  • TP-Link ER706W-4G

    TP-Link ER706W-4G

    Η TP-Link παρουσιάζει το νέο ασύρματο router ER706W-4G, το οποίο παρέχει συνδεσιμότητα στο διαδίκτυο μέσω των κεραιών της κινητής τηλεφωνίας, με δυνατότητα υποστήριξης 4G+ Cat6. Η συσκευή διαθέτει...
  • Kakusiga KK-12101

    Kakusiga KK-12101

    Η εταιρεία KAL Electronics ανακοινώνει την παραλαβή ενός νέου φορητού ηχοσυστήματος που συνδυάζει κομψή εμφάνιση και μοντέρνο σχεδιασμό. Πρόκειται για το Kakusiga KK-12101, το οποίο είναι ένα ηχεί...
  • Ekselans AP 1200 W2

    Ekselans AP 1200 W2

    Το AP 1200 W2 της Ekselans είναι ένα ιδιαίτερα αξιόλογο και συμπαγές Access Point για χρήση σε εσωτερικό χώρο, με πλειάδα δυνατοτήτων διαχείρισης για κάθε είδους εφαρμογή ασύρματης πρόσβασης. Το σ...
  • Nedis TVSM6050BK

    Nedis TVSM6050BK

    Η επιδαπέδια βάση τηλεόρασης TVSM6050BK της Nedis διαθέτει κομψή και μοντέρνα εμφάνιση, συνδυάζοντας παράλληλα τη σωστή τοποθέτηση της τηλεόρασής σας στον χώρο σας. Είναι κατάλληλη για τηλεοράσεις...

ΣΕ ΑΥΤΟ ΤΟ ΤΕΥΧΟΣ

  • Ψηφιακή Τηλεόραση, Απρίλιος 2024

    Ψηφιακή Τηλεόραση, Απρίλιος 2024

    Κυκλοφορεί το νέο τεύχος Απριλίου 2024 του περιοδικού "Ψηφιακή Τηλεόραση" μαζί με το "Security Report" Το νέο τεύχος Απριλίου του περιοδικού «Ψηφιακή Τηλεόραση» κυκλοφορεί πάντα μαζί με το περι...
  • Μεγάλη επιτυχία για την Athens Electronix 2024!

    Μεγάλη επιτυχία για την Athens Electronix 2024!

    Με τεράστια επιτυχία ολοκληρώθηκε η Athens Electronix 2024, η μεγαλύτερη έκθεση της χρονιάς στην πρωτεύουσα, η οποία διοργανώθηκε από την Libra Press στον Πολυχώρο Εκδηλώσεων Δαΐς, στις 2 και 3 Μα...
  • TP-Link EAP683 LR, EAP211-Bridge kit & EAP625-Outdoor HD

    TP-Link EAP683 LR, EAP211-Bridge kit & EAP625-Outdoor HD

    Η TP-Link διευρύνει την οικογένεια των συσκευών Omada, παρουσιάζοντας 3 νέα wireless Access Points. Πρόκειται για τα EAP683 LR, EAP211-Bridge KIT και EAP625-Outdoor HD, τα οποία προσφέρουν αξεπέρα...