FAQ
Quali sono le protezioni anticopia distribuite? (Letta 12478 volte)
2/24/2002  AGGIUNTA DA: dvd LINK: Apri il link
CPSA (content protection system architecture) è la denominazione per quanto riguarda la globalità dei meccanismi per la sicurezza e per il controllo di accesso relativa a tutta la gamma dei DVD. Sviluppata dal gruppo "4C"" (Intel, IBM, Matsushita e Toshiba) in collaborazione con il Copy Protection Technical Working Group (CPTWG), comprende criptaggio, filigranatura, protezione delle uscite digitali e analogiche e così via. Ci sono molti tipi di protezione dei contenuti che si applicano al DVD.

1) Analog CPS (Macrovision)
La copia su una videocassetta (analogica) è impedita da Macrovision 7.0 o un circuito simile su ogni lettore. Il termine generico è APS (Analog Protection System), a volte chiamato anche copyguard. Anche la scheda video del computer con uscita video composito o s-video (Y/C) deve usare l'APS. Macrovision aggiunge un segnale colourburst modulato velocemente ("Colorstripe") con impulsi nel segnale del sincronismo verticale ("AGC") alle uscite video composito e s-video. Ciò confonde i circuiti del sincronismo e del livello automatico di registrazione nel 95% dei VCR in commercio. Purtroppo, ciò può comportare un peggioramento dell'immagine, soprattutto con apparecchiature vecchie o fuori standard. Macrovision potrebbe mostrarsi sottoforma di strisce di colore, distorsione, rotolio, immagine in bianco e nero, e alternanza di chiaro/scuri. Macrovision provoca problemi su gran parte dei combinati TV/VCR (vedi 3.2.1 e su alcuni componenti high-end come gli sdoppiatori di linea e i videoproiettori. Macrovision non era presente nell'uscita video con componenti analogici dei primi lettori. ma è richiesta sui nuovi lettori (soltanto l'AGC, poichè non c'è burst in un segnale composito). I dischi contengono dei "bit di regolazione" che indicano al lettore se attivare o no l'AGC Macrovision con l'aggiunta opzionale di strisce colorate di 2 o 4 linee. Le regolazioni avvengono all'incirca due volte al secondo, ciò permette un accurato controllo su quale parte del video viene protetta. Il produttore del disco decide la quantità di protezione anticopia da attivare e quindi paga a Macrovision i diritti come convenuto (diversi centesimi a disco). Proprio come nelle videocassette, alcuni DVD sono protetti con Macrovision ed alcuni no. (per alcuni dettagli su Macrovision vedi le caratteristiche tecniche del codificatore video STMicroelectronics' NTSC/PAL a www.st.com/stonline/books/>.) Esistono dispositivi poco costosi che sconfiggono Macrovision, sebbene solo pochi funzionino con la nuova caratteristica Colorstripe. Questi dispositivi hanno nomi quali Video Clarifier, Image Stabilizer, Color Corrector e CopyMaster . Oppure potreste costruirvelo da soli. Anche i correttori time-base professionali (TBC) che rigenerano la riga 21 rimuovono Macrovision. L'APS riguarda soltanto il video, non l'audio.

2)CGMS
Ogni disco contiene anche informazioni che specificano se il contenuto può essere copiato. Questo è un sistema di gestione per la generazione di copie "seriale" (SCMS) progettato per impedire le copie o le copie delle copie. L'informazione CGMS è incorporata nel segnale di uscita video. Perchè il CGMS possa funzionare, l'apparecchiatura che crea la copia deve riconoscere e rispettare l'informazione CGMS. Lo standard analogico (CGMS-A) codifica i dati sulla riga NTSC 21 (nel servizio XDS) o 20. Il CGMS-A viene riconosciuto dalla maggioranza dei camcorder digitali e da alcune schede di cattura video per computer (viene visualizzato un messaggio del tipo "registrazione inibita"). I correttori time-base professionali (TBC) che rigenerano le righe 20 e 21 rimuovono l'informazione CGM-S da un segnale analogico. Lo standard digitale (CGMS-D) non è ancora ultimato, ma sarà applicato alle connessioni digitali come IEEE 1394/FireWire . Vedi sez. 6 , sotto.

3) Content Scrambling System (CSS)
A causa del potenziale dovuto a copie digitali perfette, le paranoiche case cinematografiche hanno pressato per inserire un livello di protezione anticopia ancora più profondo nello standard DVD. Content Scrambling System (CSS) è uno schema di criptatura e di autenticazione dei dati ideato per evitare la copia dei files video direttamente dal dischi DVD-Video. Il CSS è stato sviluppato principalmente da Matsushita e Toshiba. Ad ogni licenziatario del CSS viene assegnata una chiave da un set principale di 400 chiavi che sono memorizzate su ogni disco criptato col CSS. Ciò consente di annullare una licenza togliendo la rispettiva chiave dai dischi futuri. L'algoritmo di decriptazione CSS scambia le chiavi con il drive in modo da generare una chiave di criptatura che viene quindi usata per confondere lo scambio di chiavi del disco e del titolo che sono necessarie per decriptare i dati del disco. I lettori DVD hanno circuiti CSS che decriptano i dati prima che siano decodificati e visualizzati. Per quanto riguarda i computer, l'hardware e il software di decodifica DVD devono includere un modulo di decriptazione CSS. Tutti i drive DVD-ROM hanno un firmware aggiuntivo per scambiare le chiavi di autenticazione e decriptazione con il modulo CSS nel computer. Dall'inizio del 2000, i nuovi drive DVD-ROM devono supportare la gestione delle regioni unitamente al CSS (vedi 1.10 e 4.1). I costruttori di apparecchiature usate per visualizzare i DVD-Video (unità, chips di decodifica, software di decodifica, schede video ecc.) devono chiedere una licenza CSS. Non ci sono costi per una licenza CSS, ma si tratta di un processo molto lento, quindi è raccomandabile che le parti interessate lo applichino presto. Il CSS è amministrato dal DVD DVD Copy Control Association (DVD CCA). Verso la fine di maggio del 1997, le licenze CSS sono state finalmente concesse per la decodifica software. La licenza è estremamente restrittiva nel tentativo di tenere segrete le chiavi dell'algoritmo del CSS. Certamente, non sarebbe possibile mantenere segreto per molto tempo ciò che viene usato su milioni di lettori e drive in tutto il mondo. Nell'ottobre del 1999, l'algoritmo CSS è stato violato ed inviato su Internet, provocando infinite controversie e battaglie legali (vedi 4.8).

4) Content Protection for Prerecorded Media (CPPM)
Il CPPM viene usato solo nei DVD-Audio. E' stato sviluppato per migliorare il CSS. Le chiavi sono memorizzate nell'area del lead-in, mentre, al contrario del CSS, negli header dei settori non ci sono chiavi. Ogni volume contiene un "album identifier" a 56 bit, simile ad una chiave dei dischi CSS, memorizzata nell'area di controllo. Ogni disco contiene una chiave di blocco del contenuto, memorizzata in un file al sicuro sul disco. I dati della chiave di blocco sono ordinati logicamente in righe e colonne che vengono usate durante il processo di autenticazione per generare una chiave di decriptaggio da uno specifico set di chiavi del lettore (device keys). Se la device key è annullata, il processo di decriptaggio darà un valore di chiave errato. Come nel CSS, la chiave di blocco può essere aggiornata per annullare l'utilizzo di chiavi del lettore compromesse. Il meccanismo di autentificazione è il solito del CSS quindi non è necessario cambiare gli attuali drives. Un disco può contenere sia CSS che CPPM se è un DVD-Video/DVD-Audio ibrido.

5) Content Protection for Recordable Media (CPRM)
Il CPRM è un meccanismo che lega una registrazione al supporto sul quale è registrata. E' supportata da tutti i masterizzatori DVD usciti dopo il 1999. Ogni DVD vergine ha un univoco ID media a 64 bit inciso sul BCA (vedi 3.11). Quando il materiale protetto viene registrato sul disco, può essere criptato con una chiave cifrata C2 (Cryptomeria) a 56 bit derivata dall'ID del media. Durante la riproduzione, l'ID viene letto dal BCA e utilizzato per generare una chiave per poter decriptare il contenuto del disco. Se il contenuto viene copiato su un altro supporto, l'ID sarà mancante o errato e i dati non saranno decriptati.

6) Digital Copy Protection System (DCPS)
Al fine di provvedere che i collegamenti digitali tra i componenti non permettano delle perfette copie digitali, furono proposti da CEA 5 sistemi di protezione digitale delle copie. Il principale e il DTCP (digital transmission content protection), che si basa sul IEEE 1394/FireWire ma che può essere applicato ad altri protocolli. La bozza del sistema proposto (chiamato 5C per le 5 aziende che lo hanno sviluppato) è stata fatta da Intel, Sony, Hitachi, Matsushita e Toshiba nel febbraio 1998. La Sony ha distribuito un chip DTCP alla metà del 1999. Sotto il DTCP, i dispositivi collegati digitalmente, come un lettore DVD e una TV o un VCR digitale, si scambiano chiavi e certificati di autenticità per stabilire un canale sicuro. Il lettore DVD cripta il segnale audio/video codificato e lo invia al dispositivo di ricezione, che lo deve decriptare. Ciò impedisce agli altri dispositivi collegati ma non autenticati di intercettare il segnale. Non c'è bisogno di criptare il materiale che non è protetto da copia. La sicurezza può essere "rinnovata" da un nuovo materiale (come nuovi dischi o nuove trasmissioni) e da nuovi dispositivi che contengono chiavi aggiornate e elenchi di revoca (per identificare dispositivi non autorizzati o compromessi). Una proposta analoga, XCA (extended conditional access), della Zenith e Thomson, è simile al DTCP ma funziona con una interfaccia digitale a una sola via (come il EIA-762 RF rimodulatore standard) e usa delle smart cards per aggiornare il sistema di sicurezza. Altre proposte sono state fatte da MRJ Technology, NDS e Philips. In tutte e cinque le proposte, il materiale è contrassegnato da flag tipo CGMS come "liberamente copiabile", "copiabile una volta", "non copiare", e talvolta "non più copiabile". I dispositivi digitali che non fanno altro che riprodurre audio e video saranno in grado di ricevere tutti i dati (poichè riconoscono che sono apparecchi di sola riproduzione). I dispositivi di registrazione digitale sono in grado di ricevere soltanto i dati contrassegnati come copiabili, e devono cambiare il flag in "non copiare" o "non più copiabile" se l'originale è marcato "copiabile una volta". In generale, il DCPS è progettato per la prossima generazione di Tv digitali, ricevitori digitali, e videoregistratori digitali. Richiederà nuovi lettori DVD con connettori digitali (come nelle apparecchiature DV). Questi nuovi prodotti non appariranno prima del 2001. Dal momento che la criptatura è eseguita dal lettore, non c'è bisogno di cambiare i dischi attuali.

7) High-Bandwidth Digital Content Protection (HDCP)
HDCP è simile al DTCP, però ideato per le interfacce video digitali come il DVI. Nel 1998, è stato formato il Digital Display Working Group (DDWG) per creare lo standard di una interfaccia universale tra i computer e gli schermi per sostituire lo standard di collegamento analogico VGA. Lo standard risultante Digital Visual Interface (DVI), uscito nell'aprile 1998, è basato sulla tecnologia Silicon Image's PanelLink, che a 4.95 Gbps supporta una risoluzione di 1600x1200 (UXGA), coprendo tutte le risoluzioni HDTV. Probabilmente molti nuovi schermi HDTV avranno collegamenti sia IEEE 1394 che DVI. Intel ha proposto un componente di sicurezza per il DVI: High-Bandwidth Digital Content Protection. HDCP fornisce autenticazione, criptaggio e annullamento. Uno speciale hardware sulla scheda video e nel monitor cripta i dati video prima che vengano inviati sulla linea. Quando una scheda DVI HDCP rileva che il monitor con il quale è collegata non supporta l' HDCP, diminuisce la qualità d'immagine del contenuto protetto. Il processo di scambio chiavi HDCP verifica che un dispositivo di ricezione è autorizzato a visualizzre o registrare il segnale video. Utilizza un insieme di 40 chiavi segrete a 56 bit e una chiave di selezione vettoriale a 40 bit -- tutte fornite dal gruppo licenziatario del HDCP. Se la sicurezza di un dispositivo video viene compromessa, la sua chiave di selezione vettoriale viene posta nell'elenco di annullamento. Il dispositivo host ha la responsabilità di mantenere questo elenco, che viene aggiornato dai system renewability messages (SRM) inviati dagli ultimi dispositivi e dal contenuto video. Quando l'autorità del dispositivo ricevente viene confermata, il video viene criptato da un operazione exclusive-or con un flusso cifrato generato dallo scambio di chiavi durante il processo di autenticazione. Se un dispositivo video senza la capacità di decriptaggio tenta di visualizzare contenuto criptato, esso apparirà sottoforma di rumore casuale.

Le prime quattro forme di protezione sono facoltative per il produttore del disco. Anche la criptatura del film è facoltativa per i costruttori di hardware e software per la riproduzione: un lettore o un computer senza la capacità di decriptare sarà solamente in grado di riprodurre films non criptati. Il CPRM viene gestito automaticamente dai masterizzatori DVD. Il DCPS e l' HDCP saranno eseguiti dal lettore DVD, non dallo sviluppatore del disco.

Questi sistemi contro le copie sono progettati solo per controllare le copie casuali (per le quali le industrie cinematografiche reclamano miliardi di dollari per entrate mancate). L'obbiettivo è di "mantenere onesta la gente onesta". Le persone che hanno sviluppato gli standard di protezione sono le prime ad ammettere che essi non fermeranno la pirateria ben organizzata.

Gli Studios cinematografici hanno promosso una legislazione per rendere illegale la violazione della protezione anti-copia dei DVD. Il risultato è il World Intellectual Property Organization (WIPO) Copyright Treaty e il WIPO Performances and Phonograms Treaty (Dicembre 1996) e il Digital Millennium Copyright Act (DMCA) conforme agli USA, trasformato in legge nell'ottobre 1998. Il software appositamente studiato per aggirare la protezione è adesso illegale negli USA e in molte altri paesi. Un vice-presidente del gruppo legale del comitato per la protezione anti-copia del DVD ha dichiarato, "nel contesto video, la legislazione presa in esame dovrebbe anche fornire delle specifiche assicurazioni in modo che possano essere permesse quelle registrazioni casalinghe abituali, oltre a prevedere pene per chi infrangerà tali deroghe". Non è affatto chiaro in che modo ciò possa essere "permesso" da un lettore o da una casa cinematografica che sistematicamente imposta il flag "non copiare" su tutti i propri dischi.


I drive DVD-ROM e i computer, inclusi i kit di aggiornamento DVD-ROM, devono supportare Macrovision, CGMS e CSS. Le schede video per PC con uscita TV che non supportano Macrovision non funzioneranno con i film criptati. I computer con collegamenti IEEE 1394/FireWire devono supportare lo standard finale DCPS per poter funzionre con gli altri dispositivi DCPS. Ogni drive DVD-ROM deve includere i circuiti CSS per stabilire un collegamento sicuro al decoder hardware o software del computer, sebbene il CSS possa essere usato sul contenuto del DVD-Video. Sicuramente, poichè un DVD-ROM può contenere qualsiasi tipo di dati per computer, potranno essere attuati altri schemi di criptaggio.

Il Watermarking Review Panel (WaRP) --il successore del Data-Hiding Sub-Group (DHSG) -- del CPTWG ha scelto un sistema di filigrana elettronica audio che è stato accettato dal DVD Forum per il DVD-Audio. Le iniziali 7 proposte basate su filigrana video sono state fuse in 3 gruppi: IBM/NEC, Hitachi/Pioneer/Sony e Macrovision/Digimarc/Philips. Il 17 febbraio 1997 i primi due gruppi si sono uniti formando il "Galaxy Group" unendo le loro teconologie in un'unica proposta. Il secondo gruppo ha chiamato la propria tecnologia "Millennium." La filigrana contrassegnerà permanentemente ogni singola sequenza video o audio con del rumore che si presume sarà impercettibile dagli orecchi o dagli occhi umani. Tali contrassegni possono essere riconosciuti dagli apparecchi riproduttori e registratori per evitare le copie, anche quando il segnale viene trasmesso attraverso collegamenti digitali o analogici o è soggetto ad una elaborazione video. La filigrana non è un sistema di criptatura ma piuttosto un modo di identificare se una copia di un brano video o audio possa essere riprodotta. I nuovi lettori e i programmi dovranno supportare il sistema della filigrana ma il Forum DVD intende rendere i dischi contrassegnati compatibili con gli attuali lettori. C'erano notizie che la tecnica della filigrana usata da Divx provocasse nell'immagine disturbi tipo pioggia o bagliori, ma il problema a quanto pare è stato risolto nelle ultime versioni.
 


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