本文提出了一個四層密鑰分層管理模型，改進了邏輯密鑰層次LKH 樹，使其
適應成員變更頻繁的大型動態系統，并采用改進LKH 樹方案優化了數字電視廣播系統
的密鑰管理模塊。經實例分析，將優化后的系統與一般廣播系統對比，對比后的結果證
明本方案縮減了組管理器的密鑰存儲開銷
并降低了系統通信開銷。
數字電視廣播系統的安全性主要體現在兩個方面：一方面保證授權成員獲得解密
密鑰，解密后接收廣播信息，未授權成員(未付費成員)無法獲得密鑰，不能接收廣播信
息。另一方面，保證對成員的動態管理。當授權成員發生動態變更時，剛加入的成員，
不能訪問加入之前的數據，達到向前保密；離開系統的成員，不能繼續訪問以后的數
據，達到向后保密。每當有成員加入或離開時必須更新密鑰，因而密鑰管理是研究付費
電視系統的核心問題之一，必須采用有效的密鑰管理方案以減少系統通信和密鑰存儲
開銷。在數字電視廣播系統中，對成員進行授權管理和密鑰管理的部分是條件接收系統
（Condition Access System，CAS）[1,2,3]。CAS有多種密鑰分層管理模型，在理論上具有簡便安全的優點，但在成員較多、成員變更頻繁的情況下，卻存在密鑰分配、密鑰更新工作量大而導致的系統通信開銷較大的問題。
本文依據CAS 的密鑰分層管理機制，提出了按頻道類別分組電視節目的四層密鑰分
層模型，在該模型的基礎上對LKH（Logickey hierarchy）樹方案[4]進行改進，設計了一
個密鑰更新方案，并采用該方案對CAS 的密鑰管理模塊優化，通過實例分析比較了改
進前后的系統，結果證明該方案有效地降低了系統的通信與密鑰存儲開銷，可適用于大
型動態的數字電視廣播系統。