Цифрлік контентті қорғау технологиясы

Кіріспе

Цифрлық көшірмеден қорғау

Жоғары өткізгіштік қабілеті бар цифрлық мазмұнды қорғау (HDCP) — Intel Corporation әзірлеген, цифрлық аудио және бейне мазмұнының қосылым арқылы таратылу кезінде көшірілуін болдырмауға арналған цифрлық көшірмеден қорғау түрі. Қосылым түрлеріне DisplayPort (DP), Digital Visual Interface (DVI) және High Definition Multimedia Interface (HDMI) кіреді, сондай-ақ Gigabit Video Interface (GVIF) және Unified Display Interface (UDI) сияқты аз танымал немесе қазір қолданыстан шығарылған протоколдар да кіреді. Бұл жүйе HDCP шифрланған мазмұнды рұқсатсыз құрылғыларда немесе HDCP мазмұнын көшіру үшін өзгертілген құрылғыларда ойнатуды тоқтатуға бағытталған. Деректерді жіберу алдында, жіберуші құрылғы қабылдаушының оларды қабылдауға құқығы бар-жоғын тексереді. Егер құқығы болса, деректер қабылдаушы құрылғыда тыңшылықты болдырмау үшін шифрланады. Мысалы, құрылғы көшіруге арналған ретінде жасалмайды; ол "мазмұн қорғау талаптарын бұзу әрекеттерін тоқтатуға тиіс"; Intel бұл жағдайдың рас екенін растады және бас кілттің ақпараттық жарылыс арқылы тарағанына емес, кері инженерия жасау арқылы алынғанына сенімді. Intel лицензиясыз құрылғы шығаратындарды сотқа берумен қорқытты.

Айналып өту

HDCP-дискрипторлары HDCP ағынын түсіріп, шифрланбаған HDMI бейнесигналын HDCP қолдамайтын дисплейде жұмыс істеуі үшін жібереді. Егер HDCP лицензиялық органы жаңа медиа арқылы орнатылатын кілттерді жою тізімін шығарса, мұндай құрылғылар жұмыс істей беретіні әзірге белгісіз. (Мысалы, жаңа Blu-ray дискілері) онымен байланысты басқа құрылғымен (мысалы, Blu-ray дискі ойнатқышы) ойнатылған жағдайда.

Бас кілтті босату

2010 жылдың 14 қыркүйегінде Engadget порталы HDCP стандатын қолдайтын басқа құрылғылармен өзара сәйкестікке ие құрылғы кілттерін жасауға мүмкіндік беретін, нақты HDCP бас кілтінің жарияланғанын хабарлады. Бұл бас кілт HDCP кілттерін қайтару мүмкіндігін жояды, себебі ескі кілттер жойылғанда жаңа кілттер жасауға болады. Intel компаниясы HDCP-ді айналып өтуге арналған аппараттық құралдарды жасаған кез келген адамға қарсы, Digital Millennium Copyright Act негізінде заңдық шаралар қолдануы мүмкін екенін мәлімдеді. Бұл шабуылдың негізінде жұптастыру процесінде Km кілті XOR операциясы арқылы шифрлануы жатыр. Бұл шифрлаушыға (қабылдаушыға) кілтті шифрлап жатыр ма, әлде шифрды бұзып жатыр ма екенін білуге мүмкіндік бермейді. Сонымен қатар, XOR және одан кейінгі AES алгоритмі үшін қабылдаушы тарапынан енгізілетін параметрлер белгілі болып табылады, яғни жіберуші сол операцияны қайталауға мәжбүрленіп отырады. Мұндай жағдай шабуылшыға жұптастыру протоколын бақылап, шағын өзгеріс енгізіп қайтадан орындауға және Km кілтін алуға мүмкіндік береді. Шағын өзгеріс – бұрынғы ағыннан шифрланған кілтті «кездейсоқ» кілт ретінде таңдау. Енді шабуылшы протоколды іске қосып, жұптастыру хабарламасында E(E(Km)) алады. E XOR негізінде жұмыс істейтіндіктен, ол өзін-өзі жояды, соның салдарынан заңды құрылғының Km кілті ашыққа шығады. V2.2 нұсқасы қабылдаушы тарапынан ұсынылатын кездейсоқтық арқылы осы кемшілікті жою мақсатында жарыққа шығарылды. Алайда, V2.2 нұсқасындағы жіберуші, осы шабуылды болдырмау үшін V2.1 немесе V2.0 нұсқаларындағы қабылдағыштармен үйлесімді болмауы керек. Осы себепті, 2.2 нұсқасынан төмен нұсқалармен кері үйлесімділікті болдырмау үшін «Type» деп аталатын өріс қайта анықталды. «Type» белгісі контентті пайдалану ережелерімен сұралуы керек (яғни контентті ашқан DRM немесе CAS арқылы). 2015 жылдың тамызында 2.2 нұсқасының бұзылғаны туралы хабар тарады. AMC телеарнасының Breaking Bad сериалының бір эпизоды UHD форматында интернетке тарап кетті; оның метадеректері бұл HDMI түсірілімі екенін көрсетті, яғни ол HDCP 2.2 қорғанысын алып тастаған HDMI интерфейсі арқылы түсірілген. 2015 жылдың 4 қарашасында HDFury брендімен HDCP-ді ажырату/бөлу құралдарымен танымал болған LegendSky Tech Co. қытайлық компаниясы HDFury Integral құрылғысын шығарды, ол HDCP қосылған UHD контенттен HDCP 2.2 қорғанысын алып тастауға мүмкіндік береді. 2015 жылдың 31 желтоқсанында Warner Bros және Digital Content Protection, LLC (DCP, HDCP иелері) LegendSky компаниясына қарсы сотқа шағымданып, талап қойды. Алайда, LegendSky құрылғысы HDCP контентін қорғауды «алып тастамай», керісінше оны ескі нұсқаға төмендеткенін, ал мұндай шара DCP лицензиялық нұсқаулығында нақты рұқсат етілгенін дәлелдегеннен кейін сот ісі тоқтатылды.

On 14 September 2010, Engadget reported the release of a possible genuine HDCP master key which can create device keys that can authenticate with other HDCP compliant devices without obtaining valid keys from The Digital Content Protection LLC. This master key would neutralize the key revocation feature of HDCP, because new keys can be created when old ones are revoked. Intel has threatened legal action against anyone producing hardware to circumvent the HDCP, possibly under the Digital Millennium Copyright Act. The attack used the fact that the pairing process sends the Km key obfuscated with an XOR. That makes the encryptor (receiver) unaware of whether it encrypts or decrypts the key. Further, the input parameters for the XOR and the AES above it are fixed from the receiver side, meaning the transmitter can enforce repeating the same operation. Such a setting allows an attacker to monitor the pairing protocol, repeat it with a small change and extract the Km key. The small change is to pick the "random" key to be the encrypted key from the previous flow. Now, the attacker runs the protocol and in its pairing message it gets E(E(Km)). Since E is based on XOR it undoes itself, thus exposing the Km of the legitimate device. V2.2 was released to fix that weakness by adding randomness provided by the receiver side. However the transmitter in V2.2 must not support receivers of V2.1 or V2.0 in order to avoid this attack. Hence a new erratum was released to redefine the field called "Type" to prevent backward compatibility with versions below 2.2. The "Type" flag should be requested by the content's usage rules (i. e. via the DRM or CAS that opened the content). In August 2015, version 2.2 was rumored to be broken. An episode of AMC's series Breaking Bad was leaked to the Internet in UHD format; its metadata indicated it was an HDMI cap, meaning it was captured through HDMI interface that removed HDCP 2.2 protection. On 4 November 2015, Chinese company LegendSky Tech Co., already known for their other HDCP rippers/splitters under the HDFury brand, released the HDFury Integral, a device that can remove HDCP 2.2 from HDCP enabled UHD works. On 31 December 2015, Warner Bros and Digital Content Protection, LLC (DCP, the owners of HDCP) filed a lawsuit against LegendSky. Nevertheless, the lawsuit was ultimately dropped after LegendSky argued that the device did not "strip" HDCP content protection but rather downgraded it to an older version, a measure which is explicitly permitted in DCP's licensing manual.

Қиындықтар

HDCP бірнеше экранды құрылғыға қосуды қалаған пайдаланушылар үшін қиындықтар тудыруы мүмкін; мысалы, бір спутниктік қабылдағышқа қосылған бірнеше телевизорлары бар мейрамхана немесе пайдаланушы жабық ноутбугін және жалғыз монитор ретінде сыртқы дисплейді пайдаланғанда. HDCP құрылғылары бірнеше кілттерді жасауға қабілетті, бұл әр экранның жұмыс істеуіне мүмкіндік береді, бірақ кілттердің саны құрылғыдан құрылғыға өзгереді; мысалы, Dish немесе Sky спутниктік қабылдағышы 16 кілтті шығара алады. Технология кейде құрылғылар байланыс орната алмаған кезде, әсіресе ескі жоғары ажыратымдылық дисплейлерінде қол алысу мәселелерін тудырады. Эдвард Фелтен «HDCP-нің негізгі практикалық әсері – сіздің теледидарыңызбен дұрыс жұмыс істемейтін электрониканың тағы бір себебін жасау» деп жазды және бас кілт даулы болғаннан кейін HDCP «қорғау жүйесі емес, тұтынушы электроника нарығын қалыптастыру құралы» деген қорытындыға келді. Интерактивті медиа (мысалы, бейне ойындар) басқарудағы кешігуден зардап шегуі мүмкін, себебі кодтау/декодтау үшін қосымша өңдеу қажет. Тікелей эфирде тарату немесе ойынды жазу сияқты күнделікті қолдану жағдайларына да кері әсер етеді. Apple ноутбуктерінің барлығы, ауысу уақытын қысқарту мақсатында, HDCP-ге сәйкес келетін қабылдағыш құрылғымен кездескенде HDMI / Mini DisplayPort / USB C порты арқылы HDCP шифрлауын автоматты түрде қосады. Егер пайдаланушы жазу немесе бейнеконференция құрылғыларын пайдаланғысы келсе, бұл мәселе туындайды, себебі мұндай құрылғылар көбінесе HDCP шифрланған мазмұнды шеше алмайды (HDCP мазмұнды тікелей көшіруден қорғауға арналған, ал мұндай құрылғылар осыны істей алады). Бұл тіпті шығыс HDCP талап ететін мазмұн болмаса да, мысалы PowerPoint презентациясы немесе құрылғының интерфейсі болса да қолданылады. Кейбір қабылдағыш құрылғылар HDCP есебін толығымен өшіруге қабілетті, бұл мәселенің бейнеконференцияға немесе жазуға қол жеткізуге кедерілтілмеуін қамтамасыз етеді. Дегенмен, егер қабылдағыш құрылғы қосылған кезде бұл өшірілсе, көптеген бастапқы құрылғылар HDCP мазмұнын ойнатудан бас тартады. HDCP 2.2 көз құрылғысын үйлесімді тарату арқылы бірнеше ескі дисплейлерден құралған бейне қабырғаға қосу кезінде суретті көрсетуге кепілдік берілмейді.

HDCP can cause problems for users who want to connect multiple screens to a device; for example, a bar with several televisions connected to one satellite receiver or when a user has a closed laptop and uses an external display as the only monitor. HDCP devices can create multiple keys, allowing each screen to operate, but the number varies from device to device; e. g., a Dish or Sky satellite receiver can generate 16 keys. The technology sometimes causes handshaking problems where devices cannot establish a connection, especially with older high definition displays. Edward Felten wrote "the main practical effect of HDCP has been to create one more way in which your electronics could fail to work properly with your TV," and concluded in the aftermath of the master key fiasco that HDCP has been "less a security system than a tool for shaping the consumer electronics market." Additional issues arise when interactive media (i. e. video games) suffer from control latency, because it requires additional processing for encoding/decoding. Various everyday usage situations, such as live streaming or capture of game play, are also adversely affected. There is also the problem that all Apple laptop products, presumably in order to reduce switching time, when confronted with an HDCP compliant sink device, automatically enable HDCP encryption from the HDMI / Mini DisplayPort / USB C connector port. This is a problem if the user wishes to use recording or videoconferencing facilities further down the chain, because these devices most often do not decrypt HDCP enabled content (since HDCP is meant to avoid direct copying of content, and such devices could conceivably do exactly that). This applies even if the output is not HDCP requiring content, like a PowerPoint presentation or merely the device's UI. Some sink devices have the ability to disable their HDCP reporting entirely, however, preventing this issue from blocking content to videoconferencing or recording. However, HDCP content will then refuse to play on many source devices if this is disabled while the sink device is connected. When connecting a HDCP 2.2 source device through compatible distribution to a video wall made of multiple legacy displays the ability to display an image cannot be guaranteed.

Нұсқалар

HDCP қайта қаралымы Шығарылу күні Ескертулер 1.0 17 ақпан 2000 DVI-ны ғана қолдайды 1.1 9 маусым 2003 DVI, HDMI 1.2 13 маусым 2006 DVI, HDMI 1.3 21 желтоқсан 2006 DVI, HDMI, DP, GVIF, UDI 1.4 8 шілде 2009 2.0 IIA 23 қазан 2008 Интерфейс тәуелсіз бейімделу, кез келген IP негізделген интерфейс Сығылған немесе сығымдалмаған бейне (тек PES арқылы сығымдалған жағдайда ғана көрсетілген) 2.1 IIA 18 шілде 2011 1-түрлі мазмұнды басқарудың жаңа механизмі. 1-түрлі – мазмұнды v1.x HDCP-ге өтуден қорғайтын белгі. UHD мазмұны осыны қажет етеді деп есептеледі. ReceiverID тізімі асинхронды болуға мүмкіндік беру арқылы HDMI ағашына құрылғыларды толық қайта аутентификациясыз қосу мәселесі шешілді 2.2 IIA 16 қазан 2012 Жоғарыда сипатталған бұзушылық, сондай-ақ Локалды тексерудегі басқа кемшіліктерді жояды. 1-түрлі, v2.1, v2.0 және v1.x-ке мазмұнның өтуіне жол бермейтіндей кеңейтілді, себебі олардың барлығында әлсіз жерлер бар 2.2 HDMI үшін 13 ақпан 2013 Бұл нұсқа v2.0 және v2.1 нұсқаларымен кері үйлесімділікке байланысты емес, сондықтан оны v2.2 нұсқасының таза түрі етеді 2.2 MHL үшін 11 қыркүйек 2013 2.3 HDMI үшін 28 ақпан 2018

HDCP v2.x нұсқасы

HDCP-нің 2.x нұсқасы HDCPv1-дің жалғасы емес, керісінше, толығымен жаңа байланыс қорғау технологиясы. 2.x нұсқасы 128 биттік AES, 3072 немесе 1024 биттік RSA ашық кілті және 256 биттік HMAC SHA256 хэш функциясы сияқты өнеркәсіптік стандарттағы шифрлау алгоритмдерін қолданады. HDCP 2.x жаңа аутентификация протоколына және қабылдағыш құрылғының жақын жерде екенін тексеруге (жергіліктікті тексеруге 7 мс ішінде жауап беруі керек, стандартты DVI/HDMI байланысында) ие. Техникалық ерекшеліктің 2.1 нұсқасы сараланғанда бірнеше кемшіліктері анықталды, оның ішінде сессия кілтін қалпына келтіру мүмкіндігі де бар. HDCP v2 және v1 арасында әлі де ортақ белгілер бар. Екеуі де DCP LLC басқаруында. Олардың лицензиялық келісімдері, сәйкестік және сенімділік ережелері бірдей. Бірдей күшін жою жүйесі мен құрылғы ID форматтарын пайдаланады.