HDCP

HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection) - технология по защите цифрового содержимого медиаконтента. Является плодом разработок компании Intel, выполняет функцию по предотвращению незаконного копирования видеосигнала, передаваемого посредством интерфейсов DVI, DisplayPort, HDMI, GVIF и UDI. Попав под защиту HDCP, видеосигнал может воспроизводиться только на определенном оборудовании, имеющем поддержку HDCP-технологии.

Технология

Функцией технологии HDCP является защита передачи медиаконтента. Кроме того, технологией предусмотрено применение HDCP-повторителей оснащенных защищенными портами для потока данных от поставщика к заказчику. Система предусматривает до семи уровней HDCP-повторителей и до 128 HDCP-совместимых устройств.

В систему защиты входит три ключевых компонента:

  • Протокол аутентификации;
  • Шифрование данных;
  • Защита от перехвата.

Секретная матрица DCP LLC

14 сентября 2010 года, издание ZDNet сообщило о нахождении открытой публикации матрицы, выступающей аналогом секретной матрицы, предназначающейся для создания закрытых ключей устройств HDCP. Спустя 2 дня после этого, в сети появились сообщения о том, что компания Intel, на правах создателя HDCP, подтверждает работоспособность найденной матрицы.

Протокол аутентификации

Протокол аутентификации применяется между HDCP-передатчиком и HDCP-приемником в целях подтверждения легальности передачи соответствующего контента последнему. Подтверждением, в данном случае, выступает определенный секретный набор ключей. Каждое HDCP-устройство оснащено уникальным набором из сорока 56-битных секретных ключей, которые носят название DPK (device private keys). Их выдает специальная организация DCP LLC. В ходе обмена информацией, устройствами создается секрет, который не прослушивается на протяжении всего обмена. В дальнейшем, данный секрет используется как симметричный ключ, применяемый для расшифрования HDCP-контента.

Кроме того, каждое HDCP-устройство хранит 40-битный идентификатор KSV (key selection vector), который, наравне с DPK, получается индивидуально в организации DCP LLC.

Протокол аутентификации условно можно разделить на три части:

  • Установка секрета;
  • Сообщение HDCP-повторителя о векторах выбора ключа и подключенных HDCP-получателях;
  • Установление начального состояния HDCP-шифра в целях кодирования содержимого кадра.

Шифрование данных

В технологии HDCP шифрование происходит на входе TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) шифратора, а расшифрование - на выходе TMDS дешифратора. Само шифрование включает в себя побитовое сложение (XOR) потока данных, обладающих псевдослучайной последовательностью, генерируемой HDCP-шифром.

В ходе вертикального интервала, функция hdcpBlockCipher подготавливает HDCP-шифр к генерации для каждого пикселя входного потока 24-битной псевдослучайной последовательности, которая определяется ключом. Биты накладываются на TMDS каналы. В процессе строчного интервала гашения  HDCP шифр перестраивает ключ каждые 56 бит, это существенно усложняет вероятность построчного взлома.

HDCP Шифр

Общая структура HDCP шифра делится на три слоя. Первый включает в себя четыре линейных регистров сдвига с обратной связью, на выходе которых получается один бит. Если подается сигнал повторного ввода ключа, то бит перемещается в средний слой, состоящий из двух похожих частей. Первая (функция B раунда) - выполняет один раунд блочного шифрования, используя три 28-битных регистра (Bx, By, Bz). Вторая (функция K раунда) — схожа по структуре с первой, однако работает выходом защелки Ky (поток 28-битных раундовых ключей к раундовой функции B со скоростью один 28-битный ключ в один такт). Нижний слой имеет свой алгоритм работы: на каждый такт осуществляется компрессия четырех выходов 28-битных регистров (By, Bz, Ky, Kz) в 24-битный блок псевдослучайной последовательности.

Применение

Технология HDCP применяется в HD DVD и Blu-ray-плеерах. Если устройство воспроизведения или программное обеспечение не имеют поддержки HDCP, тогда сигнал не будет транслироваться на выход, либо будет очень плохого качества.

Технология одобрена 4 августа 2004 года Федеральным агентством по связи США (Federal Communications Commission, FCC) как "Технология защиты цифровых выходов (Digital Output Protection Technology). Поддерживается операционной системой Windows Vista.

Поддержка HDCP - обязательна, в случае использования продукции марки HD ready.

#