HDCP
高清数位内容保护 来自维基百科,自由的百科全书
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高畫質數位內容保護(HDCP,High-Bandwidth Digital Content Protection),是由英特爾公司所發展,用以確保數位化的影像與聲音資料在透過DVI、DisplayPort、HDMI介面傳送時不至於遭到非法拷貝。HDCP的規格受到多項專利權保護,任何人欲實作HDCP必須申請授權。
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HDCP的授權管理是由英特爾的子公司「數位內容保護公司」(Digital Content Protection, LLC)負責。除了交付授權金之外,生產HDCP相容裝置的廠商必須限制其產品功能,例如高畫質畫面(解析度為720p者)在透過產品上不支援HDCP的介面播放時必須支援碟片需求將解析度降至480p,而DVD聲訊在透過不支援HDCP的介面時必須被強制降到DAT等級的類比輸出。所有支援HDCP的影音播放裝置都不得支援數位資料直接拷貝功能,並且必須「將其產品設計到足以打消大多數破解者的念頭」。
基本來說,欲播放有HDCP保護的影音內容如HD DVD、Blu-ray Disc、PlayStation 3遊戲(透過HDMI輸出時)、PlayStation 4遊戲,訊號來源(播放機或電腦的顯示卡)和顯示器雙方都必須內建HDCP金鑰功能才能正常播放。若系統任何一者不配備此密匙,影像畫素有可能降低,甚至不能播放影像。
現時許多顯示卡已內建HDCP功能。
HDCP的主要目標是防止未加密的高解析度影音內容被傳送出去。為此HDCP當中設計了三套系統以達成此目標:
所有支援HDCP的裝置都有一組獨特的金鑰:一個金鑰組含有40把56bits長度的金鑰,如廠商將其外流將被視為違反HDCP授權協定。此外每一個金鑰組都還會附帶一組特別的金鑰稱為KSV(Key Selection Vector)。KSV內容有40bits且其中0與1各佔20bits。
在驗證流程中播放與顯示兩側將交換其KSV,雙方將收到對方的KSV中為1的bit欄位所指向的金鑰做加總取得一個56bits的共同金鑰;金鑰組與KSV的生成過程將確保雙方驗證的結果可得到同一組56bits金鑰。
加密過程是以串流方式進行。每個像素資料都會和金鑰所推導出的24bits整數作XOR運算,且每一個frame都會再產生不同的金鑰。
如果某些特定的機器被認為遭到破解,其KSV參數將被放入黑名單當中,並透過新發售的碟片或作業系統更新而散出。黑名單必須經過HDCP驗證管理中心電子簽章,以確保不會有人惡意干擾其他合法機器的運作。如果接收端的KSV被傳送端發現處於黑名單中。傳送端將會拒絕傳送內容。
廠商每年要向Digital HDCP委員會支付15000美元的年費。 除此之外,向HDCP委員會購買key,則要支付key的費用,Key的費用依據每單購買的數量不同,而不同(買的越多越便宜):
密碼破解專家們於2001年首度公開了HDCP協定中的數個嚴重漏洞(當時尚未有任何HDCP產品上市)。來自卡內基美隆大學的Scott Crosby、Ian Goldberg、Robert Johnson、Dawn Song與David Wagner 等人共同在2001年11月5日ACM-CCS8大會數位內容管理小組中發表了一篇論文名為《A Cryptanalysis of the High-bandwidth Digital Content Protection System》[1],該論文摘要如下:
“ | HDCP的線性金鑰交換機制存在基本的弱點,使得我們可以:
|
” |
在大約同時間,密碼學家Niels Ferguson也宣布破解了HDCP,但是他並未公開其研究結果,因為擔憂公開之後隨之而來的法律問題。最為人所知的HDCP破解方法是「conspiracy attack」,將一定數量的HDCP裝置破解並收集其資訊後,理論上可破解出HDCP授權中心的私鑰。
2010年9月13日,一組主金鑰被署名Intel Global PR之Twitter帳戶貼在網路上[2][3],並於數日後被Intel官方證實[4],這也就意味著數百萬藍光光碟、播放器等裝置的保護盾已經在瞬間土崩瓦解,所有藍光光碟都可以自由解鎖、複製。著名駭客Scott Crosby評論說:「只要從少至40部電視機、顯示器、顯示卡、播放機裝置上儲存的金鑰進行計算,就可能獲得主金鑰」[5],而支援HDCP的顯示卡和電視在全世界到處都是,已經數以百萬計。
雖然Intel方面威脅要起訴任何非法裝置[6],但是已經有號稱可錄製高畫質HDCP影像之擷取裝置開始銷售。
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