Система шифрования видеоданных

Подробности

Родительская категория: Устройства оптического хранения данных

Категория: Файловые системы CD-ROM

Основная защита дисков DVD-Video обеспечивается системой шифрования видеоданных (Content Scrambling System — CSS), которая была выпущена после того, как Американская киноассоциация приняла решение о выпуске кинофильмов в формате DVD. Именно это, как уже отмечалось, явилось основной причиной задержки выпуска DVD.

Система CSS, разработанная компанией Matsushita (Panasonic), используется для цифрового шифрования аудио- и видеоданных на DVD-Video. Для дешифрования необходима пара 40-разрядных (5-байтовых) ключей (числовых кодов). Один из ключей является уникальным кодом диска, а другой необходим для набора заголовков (VT-файл). Ключи диска и заголовка находятся в зашифрованном виде на нулевой дорожке диска. Код CSS и запись ключа формируются во время изготовления стеклянного мастер-диска и являются частью технологического процесса.

Для того чтобы увидеть процесс шифрования в действии, выполните следующее: вставьте DVD в накопитель DVD-ROM своего компьютера, скопируйте файлы на жесткий диск, а затем попытайтесь их прочесть. Файлам видеодиска обычно присваиваются имена формата VTS_xx_yy.VOB (видеообъект), где xx — номер заголовка, а yy — номер раздела. Обычно файлы одного кинофильма имеют один и тот же номер заголовка, причем весь фильм разбивается на несколько фрагментов объемом 1 Гбайт и менее, которые имеют различные номера разделов. Эти фрагменты, представляющие собой файлы с расширением .VOB, содержат потоки шифрованных аудио- и видеоданных, которые чередуются друг с другом. Файлы с расширением .IFO содержат информацию, используемую DVD-проигрывателем для декодирования аудио- и видеоданных из файлов .VOB. Скопируйте файлы .VOB и .IFO на жесткий диск и попробуйте непосредственно воспроизвести один из файлов .VOB или хотя бы щелкнуть на нем мышью. В результате на экран будет выведено зашифрованное видеоизображение или сообщение о попытке воспроизведения файлов, защищенных от копирования.

Если вы — счастливый обладатель лицензионного CSS-проигрывателя (на аппаратном или программном уровне) и можете воспроизводить файлы непосредственно с DVD, то наличия системы кодирования файлов вы даже не заметите. Все DVD-проигрыватели, вне зависимости от того, являются ли они специализированными автономными устройствами или частью системного программного обеспечения, имеют собственный уникальный CSS-ключ. Каждый DVD, в свою очередь, имеет 400 5-байтовых ключей, записанных в шифрованном виде на его нулевой дорожке (программы обычно не имеют доступа к этой области диска).

С помощью этого уникального кода программа декодирования восстанавливает и расшифровывает ключ диска, который, в свою очередь, используется для восстановления и декодирования ключей заголовка. CSS, в сущности, представляет собой трехуровневую систему шифрования, которая, на первый взгляд, казалась весьма надежной, но практика доказала обратное. В октябре 1999 года 16-летний норвежский программист смог извлечь первый ключ одного из коммерческих проигрывателей, что позволило ему довольно легко расшифровать ключи диска и заголовка. Затем была написана широко известная в настоящее время программа DeCSS, позволяющая взламывать CSS-защиту любого DVD и сохранять на жестком диске расшифрованные файлы .VOB, которые могут быть воспроизведены любой программой, декодирующей MPEG-2. Не стоит и говорить о том, что эта утилита (и подобные ей) вызвала не только озабоченность многих кинокомпаний, но и немало юридических баталий по поводу ее бесконтрольного распространения по Всемирной сети. Если вы хотите ознакомиться с ходом судебных разбирательств, попробуйте задать слово “DeCSS” в качестве критерия поисковой системы в Интернете.

Однако прогресс не остановишь, и в марте 2001 года двое студентов Массачусетсского технологического института (MIT) опубликовали невероятно короткую (всего лишь семь строк) и простую программу, которая позволяет расшифровывать CSS быстрее, чем при воспроизведении кинофильма. Этот код был продемонстрирован на двухдневном семинаре, посвященном проблемам защиты авторских прав, послужив иллюстрацией ненадежности системы защиты CSS.

Полный провал CSS привел к тому, что форум DVD начал активно интересоваться другими формами защиты, в частности цифровыми водяными знаками, представляющими собой случайные цифровые сигналы, внедренные в поток данных. Предполагается, что такие знаки никак не повлияют на качество воспроизведения. К сожалению, применение подобной технологии в стандарте DIVX (частный стандарт DVD, не используемый в настоящее время) приводило иногда к ухудшению качества изображения, в частности к появлению размытости и цветовых пятен. Кроме того, для воспроизведения дисков с водяными знаками могли потребоваться новые аппаратные устройства.