Informatika | Tanulmányok, esszék » Cseh Zsuzsanna - CD másolásvédelmek

Milyen másolásvédelmet használnak? A CPSA (content protection system architecture – tartalomvédõ rendszer architektúra) nevet adták a védelmet és elérést ellenõrzõ teljes rendszernek a DVD családban. A "4C" (Intel, IBM, Matsushita és Toshiba) fejlesztette ki kooperációban a Copy Protection Technical Working Group (CPTWG) csoporttal. A CPSA tartalmazza a titkosítást, a vízjelezést, az analóg és digitális kimenetek védelmét, stb. A DVD-n többféle tartalom védelmi forma található 1)Analóg CPS (Macrovision) Az (analóg) videokazetta másolását a Macrovision 7.0 vagy egy hasonló áramkör akadályozza meg minden lejátszóban. Az eljárást általánosságban APS (Analog Protection System – Analóg védelmi rendszer) néven illetik, de néha egyszerûen copyguard-nak hívják. A számítógépes videokártyák kompozit vagy S-video (Y/C) kimenetén is alkalmazni kell az APS-t. A Macrovision egy gyorsan modulált színjelet ad a vertikális

képkioltó jelhez (“AGC”) a kompozit és S-video kimeneteken. Ez megzavarja a szinkronizációs és az automatikus felvételi szintért felelõs áramköröket a videomagnók 95%-ában. Sajnos, ez rontja a képminõséget, fõleg egy régi, nem szabványos berendezés esetében. A Macrovision színcsíkozást, torzítást, futó képet, fekete-fehér képet vagy periodikus fényváltozást okozhat. A Macrovision gondokat okoz a legtöbb kombinált videomagnó/Tv készüléknek, és néhány professzionális felszerelésnek (pl. sorduplázó, videokivetítõ) A Macrovision nincs jelen a régi lejátszók analóg komponens videokimenetén, de az újabb lejátszóknál be kell építeni (csak az AGC-t, mert a komponens jelben nincsenek impulzussorozatok). A lemezek “trigger biteket” tartalmaznak, amelyek megszabják a lejátszónak, hogy bekapcsolják-e a Macrovision AGC-t, az opcionális két vagy négysoros Colorstripe-pel együtt. A triggerek kb két másodpercig vannak jelen,

így nagyon finoman lehet vezérelni, hogy a kép mely részét védjék. A producer dönti el, hogy az anyag mekkora részét védi, és ennek alapján fizeti a jogdíjat a Macrovision-nek (néhány centet lemezenként). Hasonlóan a videokazettákhoz, néhány DVD-n van Macrovision, néhányon nincs. Léteznek olcsó eszközök, amelyek megakadályozzák a Macrovision-t, de csak nagyon kevés cselezi ki az új Colorstripe-et. Ezeket az eszközöket Video Clarifier (Képtisztító), Image Stabilizer (Képstabilizáló), Color Corrector (Színkorrektor) illetve CopyMaster néven lehet megtalálni. Vagy megépítheted magad is. Az APS csak a képet védi, a hangot nem 2) CGMS Minden lemez tartalmaz információkat arra nézve, hogy a tartalmát le lehet-e másolni. Ez egy “soros” másolat-generáció menedzselõ rendszer (serial copy generation management system SCMS), amelyet úgy terveztek, hogy megakadályozza a másolatok elkészítését, illetve hogy másolatot készítsenek a

másolatról. A CGMS információt a kimenõ videójelbe kódolják A CGMS mûködéséhez szükség van arra is, hogy a másolatot készítõ egység felismerje és alkalmazza a CGMS-t. Az analóg szabvány (CGMS-A) az adatokat az NTSC 21 (az XDS szolgáltatásban) vagy a 20. sorába kódolja A CGMS-A-t a legtöbb digitális kamkorder és néhány számítógépes digitalizáló kártya is felismeri (ilyenkor egy üzenetet jelenítenek meg: “recording inhibited” – felvétel megtagadva). A digitális szabványt (CGMS/D) még nem véglegesítették, de ez a digitális csatlakozókra is vonatkozni fog. 3) Content Scrambling System (CSS) Mivel fennáll a tökéletes digitális másolat készítésének lehetõsége, a paranoiás filmstúdiók egy alaposabb másolásvédelmi rendszert kértek a DVD szabványba. A Content Scrambling System (Tartalomkódoló rendszer) egy adatkódoló és hitelesítõ eljárás, amelyet azért hoztak létre, hogy megakadályozza a videofile-ok

közvetlen lemásolását a DVD-Video lemezrõl. A CSS-t elsõsorban a Matsushita és a Toshiba fejlesztette. Minden CSS licenchez jár egy kulcs Ez lehetõvé teszi, hogy a licencet érvénytelenítsék úgy, hogy a késõbb megjelenõ lemezek már nem tartalmazzák az adott kulcsot. A CSS dekódoló algoritmus kicseréli a kulcsokat a meghajtóval, és így generál egy kódoló kulcsot, amely megakadályozza a lemez kulcsának és a film kulcsának megszerzését. A DVD lejátszók rendelkeznek egy CSS áramkörrel, amely visszaállítja az adatokat, mielõtt dekódolná és megjelenítené azokat. A számítógépes megoldásnál a hardveres DVD dekóder és a szoftver tartalmazza a CSS dekódoló modult. Minden DVD-ROM meghajtó egy kiegészítõ firmware-rel rendelkezik, amely elvégzi a hitelesítést és a dekódoló kulcsok cseréjét a számítógépes CSS modullal. 2000 elejétõl az új DVD-ROM meghajtóknak támogatnia kell a régiókódolást is a CSS-szel együtt . A

készülékgyártóknak licencelniük kell a CSS-t a DVD-Video megjelenítéséhez. A CSS licencért nem kell fizetni, de ez egy hosszú eljárás, tehát érdemes minél elõbb jelentkezni érte. A CSS-t a DVD Copy Control Association (DVD CCA) kezeli. 1997 májusának végén a CSS licenceket megkapták a szoftveres dekóderek is. A licenc nagyon szigorúan elõírja, hogy a CSS algoritmust és a kulcsokat titokban kell tartani. Természetesen egy olyan eljárást, amelyet több millió lejátszó és meghajtó világszerte használ, nem lehet sokáig titokban tartani. 1999 októberében a CSS algoritmust feltörték, és feltették az internetre. Ezzel soha véget nem érõ vitákat és jogi csaták hosszú sorát indították el. 4) CPPM A CPPM-et (Tartalomvédelem mûsoros médiához) csak a DVD-Audio-nál használják. A CSS-t javítani szerették volna, ezért fejlesztették ki. A kulcsokat a bevezetõ területen tárolják, de nincsenek cím kulcsok a szektorok fejlécében. A

lemez kulcsot egy 56 bites “album azonosító” helyettesíti, amit a vezérlõ területen tárolnak. Minden lemez tartalmaz egy média kulcs blokkot, amit egy file-ban tárolnak a lemezen. A média kulcs blokk adatai logikailag sorokba és oszlopokba van rendezve, és így használják azokat a hitelesítési eljárás alatt a dekódoló kulcs elkészítéséhez. Ehhez a kulcshoz a lejátszó kulcsainak (eszköz kulcsok) egy speciális halmazát is felhasználják. Ha az eszköz kulcsát visszavonták, akkor a média kulcs blokk feldolgozása érvénytelen kulcsértéket eredményez. Hasonlóan a CSS-hez, a média kulcs blokkot frissíteni is lehet, így ki lehet zárni bizonyos lejátszó kulcsokat. A hitelesítési eljárás megegyezik a CSS-ével, tehát a létezõ meghajtóknál nem kell módosításokat végrehajtani. Egy lemez tartalmazhat CSS és CPPM tartalmat is ha egy hibrid DVD-Video/DVD-Audio lemezrõl van szó. 5) CPRM A CPRM (Tartalomvédelem írható médiához) egy

olyan mechanizmus, ami ahhoz a médiához köthetõ, amely a felvételt tartalmazza. Ezt minden 1999 után megjelenõ DVD író támogatja Minden üres, írható DVD egy egyedi 64 bites lemez ID-t (azonosítót) tartalmaz a BCA területen. Amikor egy védendõ tartalmat rögzítenek a lemezre, akkor a lemez ID-jébõl származtatott 56 bites C2 titkosítással lekódolják a felvételt. A lejátszás során a lemez ID-jét kiolvassák a BCA-ból, és ezt használják a kulcs generálásához. Így vissza tudják fejteni a lemez tartalmát. Ha a lemez tartalmát egy másik médiára másolják, akkor az ID hiányozni fog, vagy nem fog megegyezni az eredetivel, és az adatokat nem lehet dekódolni. 6) DCPS Annak érdekében, hogy olyan digitális összeköttetéseket lehessen létesíteni a komponensek között, amelyek nem teszik lehetõvé a tökéletes digitális másolatok készítésére öt digitális másolásvédelmi rendszert nyújtottak be a CEA-nak. A legelsõ a DTCP

(digital transmission content protection – digitális adás tartalom védelem) volt, amely az IEEE 1394/FireWire csatlakozót helyezi elõtérbe, de más protokollokon is alkalmazható. A vázlatot az Intel, a Sony, a Hitachi, a Matsushita és a Toshiba nyújtotta be 1998 februárjában. A Sony 1999 közepén adta ki DTCP chipjét. A DTCP alatt a digitálisan összekötött eszközök kulcsokat és hitelesítõ bizonyítványokat cserélgetnek, és így egy biztonságos csatornát hoznak létre. A DVD lejátszó titkosítja a kódolt hang/kép jelet, és így küldi el a vevõ eszköznek, amelynek meg kell fejtenie a kódot. Így a többi kapcsolódó, de hitelesítéssel nem rendelkezõ eszköz nem képes ellopni a jelet. A másolásvédelemmel nem rendelkezõ tartalmaknál nem szükséges titkosítást alkalmazni. A biztosítást meg lehet “újítani” egy új tartalommal és új eszközökkel, amelyek frissített kulcsokat és hitelesítési listákat tartalmaznak. Egy másik

versengõ tervezet az XCA (extended conditional access – kibõvített feltételes hozzáférés), amelyet a Zenith és a Thomson készített el. Ez hasonlít a DTCP-hez, de csak az egyirányú csatlakozókkal mûködik, és chipkártyákat használnak a biztosítás megújításához. A többi tervezetet az MRJ Technology, az NDS, és a Philips készítette el. Mind az öt indítványban a tartalmat CGMS-szerû flagekkel jelölik meg: “szabadon másolható”, “egyszer másolható”, “nem másolható”, és néha elõfordul a “nincs több másolat”. Azok digitális eszközök, amelyek nem tesznek mást, csak reprodukálják a hangot és a képet, minden adatot megkaphatnak. A digitális felvevõ készülékek csak azokat az adatokat vehetik, amelyeket “másolható” jelzõvel láttak el, és a jelzõt “nem másolható”, vagy “nincs több másolat” flagre kell cserélniük, ha a forrás “egyszer másolható” flaget tartalmaz. Általánosságban, a DCPS-t a

digitális TV-k, mûholdvevõk és digitális videomagnók következõ generációihoz fejlesztették. Ez új DVD lejátszókat igényel, amelyek rendelkeznek digitális csatlakozókkal. Ezek az új termékek legkorábban 2001-ben jelennek meg. Mivel a titkosítást a lejátszó végzi, a kiadott lemezeken nem kell módosítani 7) HDCP A HDCP (Nagy sávszélességû digitális tartalomvédelem) hasonlít a DTCP-hez, de a digitális monitor interfészekhez tervezték (ilyen a DVI). 1998-ban alapították meg a Digital Display Working Group (DDWG) nevû szervezetet, hogy egy univerzális csatlakozót tervezzenek a számítógépek és a kijelzõk közé az analóg VGA csatlakozás kiváltására. Az 1999 áprilisában kiadott Digital Visual Interface (DVI) specifikáció a Silicon Image PanelLink technológiáján alapul, amely 4,95 Gb/s-os sávszélességével támogatja az 1600x1200-as (UXGA) felbontást, azaz lefedi az összes HDTV felbontást is. Az Intel javasolt egy védelmi

komponenst a DVI-hez, ez a High-Bandwidth Digital Content Protection. Létezik egy új szabvány HDMI néven, amely kombinálja a DVI-t és a HDCP-t. Sok új HDTV kijelzõnek valószínûleg lesz IEEE 1394 és HDMI csatlakozója is. A HDCP hitelesítést, kódolást és a kulcsvisszavonást is támogatja A lejátszóban és kijelzõben található speciális hardver kódolja az adatokat, mielõtt átküldi azokat a kábelen. Ha a HDMI kimenet azt érzékeli, hogy a csatlakoztatott monitor nem támogatja a HDCP-t, akkor csökkenti a védett tartalom képminõségét. A HDCP kulcscsere ellenõrzi, hogy a vevõ eszköz jogosult-e a kép megjelenítésére vagy rögzítésére. Negyven 56 bites titkos eszköz kulcsot és egy 40 bites kulcs kiválasztó vektort használ – ezeket a HDCP licencszervezet biztosítja. Ha egy megjelenítõ eszköz biztonsága megkérdõjelezõdik, akkor a megfelelõ kulcs kiválasztó vektor a visszavont kulcsok listájára kerül. A gazda eszköz

kötelessége a lista karbantartása. A listát a rendszer újító üzenetek (SRM) frissítik Ezeket az üzeneteket az új eszközök és videotartalmak közvetítik. Ha a vevõ eszköz hitelesítve van, a képet egy kizáró vagy kapcsolattal kódolják a hitelesítési eljárá során kicserélt kulcsokból generált rejtjelfolyam segítségével. Ha a megjelenítõ eszköz nem képes dekódolni a képet, akkor a kódolt tartalom zajként jelenik meg. A másolásvédelem elsõ négy formáját nem kötelezõ alkalmaznia a lemez készítõjének. A film dekódolása is opcionális a hardveres és szoftveres lejátszó eszközök fejlesztõi számára: egy lejátszó vagy egy számítógép dekódoló képesség nélkül csak a kódolatlan filmeket tudja lejátszani. A CPRM-et automatikusan kezelik a DVD felvevõk A DCPS-t és a HDCP-t pedig a DVD lejátszó alkalmazza, nem pedig a lemez fejlesztõje.Ezeket a másolásvédelmi eljárásokat a vétlen másolások megakadályozása

érdekében fejlesztették ki. A cél az, hogy a “becsületes emberek becsületesek is maradjanak”. Még a másolásvédelmi szabványokat kidolgozó szakemberek is azt mondják, hogy nem képesek megállítani a jól felszerelt kalózokat.A filmstúdiók el akarták érni, hogy a DVD másolásvédelmének feltörése törvénybe ütközõ cselekedet legyen. Az eredmény: A World Intellectual Property Organization által kidolgozott Copyright Treaty, és a WIPO Performances and Phonograms Treaty és az ezeknek megfelelõ amerikai Digital Millennium Copyright Act (DMCA) 1998. októberében a hatályos törvények része lett. Az Egyesült Államokban és számos más országban illegálisnak minõsülnek azok a szoftverek, melyeket kifejezetten azért hoztak létre, hogy megkerüljék a másolásvédelmet. A DVD másolásvédelemmel foglalkozó jogi csoportjának alelnöke kijelentette: “a videó kontextusában a törvényhozásnak biztosítani kell, hogy néhány ésszerû,

megszokott otthoni másolási módszer legális legyen, és ha ezt nem teszik lehetõvé, büntetést kell alkalmazni.” Nem teljesen világos, hogy hogyan “büntetik”, ha egy stúdió rutinszerûen “nem másolható” flaget tesz minden lemezére.A DVD-ROM meghajtóknak és a számítógépeknek támogatnia kell a Macrovision, a CGMS és a CSS védelmeket. Azok a PC-s videokártyák, melyek TV kimenete nem támogatja a Macrovision-t, nem mûködnek a kódolt filmekkel. Az IEEE 1394/FireWire csatlakozókkal szerelt számítógépeknek támogatniuk kell a végleges DCPS szabványt ha más DCPS eszközökkel használják õket. Minden DVD-ROM meghajtónak tartalmaznia kell a CSS áramkört annak érdekében, hogy biztonságos kapcsolatot tudjanak kiépíteni a számítógépes dekóder hardverrel vagy szoftverrel, bár a CSS-t csak a DVD-Video tartalmaknál alkalmazhatják. Természetesen, mivel egy DVD-ROM bármilyen számítógépes adatot tartalmazhat, más kódolási formákat

is használhatnak.A CPTWG részlege, a Watermarking Review Panel (WaRP) – a Data-Hiding Sub-Group (DHSG) utóda – kiválasztott egy hang vízjelezõ rendszert, amelyet a DVD Forum is elfogadott a DVD-Audio számára .A hét vízjelezõ indítványból három lett: IBM/NEC, Hitachi/Pioneer/Sony, és Macrovision/Digimarc/Philips. 1999 február 17-én az elsõ két csoport megalakította a “Galaxy Group”-ot (Galaxis csoport), és technológiáikat egy indítványba olvasztották. A második csoport “Millennium”-nak nevezte el a technológiát. A vízjelezés tartósan zajjal jelöl minden egyes digitális hang vagy kép keretet. Ez a zaj állítólag nem érzékelhetõ füllel vagy szemmel A vízjelezést felismerik a lejátszó és felvevõ készülékek, így megakadályozzák a másolást még abban az esetben is, ha a jelet digitális vagy analóg módon átjátsszák, vagy videófeldolgozással módosítják. A vízjelezés nem egy titkosítási rendszer, de egy olyan

módszer, amely azonosítja, hogy a hang vagy a kép egy részlete lejátszható-e. Az új lejátszóknak és szoftvereknek támogatnia kell majd a vízjelezést, de a DVD Forum azt szeretné, ha a vízjelezett lemezek kompatibilisek lennének a jelenleg kapható lejátszókkal is. A Divx-nél használt korai vízjelezõ technológia látható “esõcsepp” és “puskalövés” mintát okozott egyes jelentések szerint, de a késõbbi kiadásokban megoldották a problémát. Cseh Zsuzsanna