HDCP - протокол защиты широкополосных цифровых данных

Вы помните времена, когда, чтобы записать понравившуюся кассету, мы тащили огромный магнитофон через весь город? У друга переписывали и вместе слушали Марка Нофлера... Во – было время! Магнитофон хрипел, а мы были счастливы. Сейчас ехать никуда не надо. Обмен торрентами по Сети – это вам не поездка в старом троллейбусе. Наступило «продвинутое» будущее. И оно требует совсем нового подхода. Рассказ редакции Audio and Video сегодня – о протоколе защиты широкополосных цифровых данных - High-Bandwidth Digital Content Protection, то есть HDCP. Могли ли мы думать в те далекие годы о подобном?

High-Bandwidth Digital Content Protection, то есть HDCP  - это протокол защиты широкополосных цифровых данных.  HDCP является одним из вариантов системы управления правами доступа к цифровым данным -DRM. Простыми словами: система HDCP — это система защиты от копирования.

Кто придумал HDCP и с какой целью?

High-Bandwidth Digital Content Protection был разработан корпорацией Intel. Цель разработки -  эффективное управление доступом к данным аудио и видео, которые  передаются по интерфейсам DVI и HDMI.  

HDCP - частная разработка, потому за его использование нужно обязательно производить лицензионные отчисления.

Кто осуществляет лицензирование?

Лицензирование осуществляет Digital Content Protection LLC - дочернее подразделение Intel. Кроме того, что производится уплата отчислений, производитель также подписывает соглашение. В нем  перечислены требования по ограничению, касающиеся качества сигналов производимых продуктов. Что это значит? Например, если в сигнале есть соответствующее требование, то тогда видео ТВ высокой четкости - HDTV - может выводиться лишь в DVD качестве - 720*576 - через те выходы, которые не поддерживают  HDCP. И в этом же случае аудио на цифровых аудио выходах ограничивается DAT качеством, то есть - 48 кГц, 16 бит, но ограничения по качеству в этом случае не распространяются на аналоговые звуковые выходы. Также  производители обязаны предусмотреть технические средства ограничения записи цифровых потоков в том случае,  если содержится запрет на их копирование.

Цель HDCP

Основная цель HDCP – это предотвращение передачи нешифрованных данных аудио и видео высокой четкости.

Для этого предусмотрены три системы:

  • специальный протокол аутентификации. Протокол не позволяет не сертифицированному устройству получить доступ к контенту высокой четкости;
  • шифрование передаваемых по DVI или HDMI данных предотвратит и прямое копирование, и "подслушивание". Кроме того исключена возможность атаки "третьими лицами";
  • алгоритм аннулирования ключей в HDCP дает возможность довольно просто блокировать передачу контента HDTV на устройства производителей, которые  нарушили соглашение.

Нашим читателям будет интересно знать, что каждое устройство с поддержкой HDCP является обладателем уникального набора ключей: 40 шт. по 56 бит. Причем, эти ключи секретны. Если ключи будут разглашены или вскрыты, это будет нарушением лицензионного соглашения. Для каждого набора ключей существует специальный ключ KSV (key-selection vector, что означает вектор выбора ключа). В каждом специальном ключе KSV ровно 20 битов имеют значение 0, а еще 20 битов - значение 1.

Когда происходит аутентификация, то обе стороны, участвующие в этом, к примеру - ТВ и ресивер, обмениваются ключами KSV. Потом каждое устройство как бы суммирует свои секретные ключи. Суммирование происходит в соответствии с битами KSV от другого устройства. При этом, если бит KSV равняется единице, происходит использование соответствующего секретного ключа. Если получается нуль, то нет.  

Протокол защиты продуман таким образом, что секретные ключи и KSV составлены так, что в результате аутентификации каждое из устройств получает одинаковое 56-битное число. Именно это число и в дальнейшем применяется для шифрования.

Если говорить о HDCP, то здесь шифрование производится с помощью поточного  шифра. При этом, к битам каждого пикселя применяют операцию XOR с неким 24-битным числом. Это число генерируется специальным устройством. Причем, в алгоритм закладывается смена ключей, осуществляющаяся после каждого кадра.

Рассмотрим случай, когда некая модель нарушит лицензионное соглашение. Что произойдет в этом случае? Тогда ее KSV перемещается в список аннулирования. Список разработан таким образом, что записывается, например, на все новые диски. И каждый из таких списков аннулирования подписывается особой цифровой подписью на основе алгоритма DSA. Для чего это нужно?  Чтобы предусмотреть и отсечь все возможные попытки внесения в эти листы легитимных моделей» нехорошими людьми». Когда идет процесс аутентификации и  источник сигнала определяет, что KSV подключенного к нему устройства занесен в списке аннулирования, то соединения с ним попросту не происходит, данные высокой четкости не передаются.

Однако, надо отметить, что существуют довольно многочисленные заявления криптоаналитиков о том, что HDCP имеет фундаментальную уязвимость. Упоминается о  практических примерах взлома, которые имеют место быть.

Что такое в HDCP телевизоре?

Для чего необходим High-Bandwidth Digital Content Protection телевизору и монитору? Цель поддержки девайсами, к примеру, HD-телевизорами и мониторами HDCP в том, чтобы пользователь без проблем мог получить воспроизведение Blu-Ray и HD-DVD с номинально высоким качеством.

Где используется HDCP?

Основная сфера применения - в устройствах для воспроизведения видео HD качества. Кроме того, использование HDCP возможно для персонального компьютера, но для этого необходимо участь два фактора:  поддержка видеокартой и программным обеспечением.

Что произойдет, если устройство не поддерживает HDCP?

Например, имеется устройство, которое не поддерживает HDCP. А пользователь хочет воспроизвести защищенный видеоматериал. Это будет невозможно. К примеру, при наличии  Blu-ray плеера, поддерживающего технологию защиты HDCP и телевизора,  не поддерживающего HDCP возможны целых три варианта. Первый – не будет видно ничего. Второй – появится предупреждающая надпись. Третий -  изображение будет с искажениями.
Поэтому, чтобы смотреть защищенный видеоматериал, нужно иметь передатчик и приемник. Передатчик это:  видеоплеер, DVD плеер, компьютер, Blu-ray плеер, видеокарта. Приемник это: телевизор, монитор. Все устройства должны поддерживать технологию HDCP.

Как пользователю узнать, поддерживает ли его устройство технологию HDCP?

Здесь все очень просто. В технических параметрах на устройство есть необходимая информация. Ее можно узнать в сети-интернет. Кроме того, существует логотип - «HD ready», который размещают на устройствах. При наличии данного логотипа поддержка технологии гарантирована.

Внимание: лицензионное соглашение должен подписывать и все предписанные его требования обязан выполнять исключительно производитель устройств. Мы – потребители, не имеем к этому никакого отношения. Мы не можем нести ответственность перед компанией Intel. 

Спасибо за внимание к нашему сайту, если Вам понравилась публикуемая информация, Вы можете помочь в развитии ресурса, поделившись статьей через социальные сети.
Комментарии « HDCP - протокол защиты широкополосных цифровых данных»
Войдите для того, чтобы оставить комментарии.
Другие статьи по темам

Вам будет интересно:

Аудио Наушники для рока 2015-09-12 в 15:15:46 45299 0
Видео Плазменные панели 2014-05-30 в 17:05:55 6764 0