HDCP

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提示:本条目的主题不是DHCP

高清數位内容保护HDCPHigh-Bandwidth Digital Content Protection),是由英特爾公司所發展,用以確保數位化的影像聲音資料在通過DVIHDMI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

HDCP的授權管理是由英特爾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相容設備的廠商必須限制其產品功能,例如高清畫面(解析度超過480p者)在通過產品上不支援HDCP的介面播放時必須支援碟片需求將解析度降至480p,而DVD聲訊在通過不支援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的影音播放設備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 DVDBlu-ray DiscPlayStation 3遊戲(透過HDMI輸出時),訊號來源(播放機電腦顯示卡)和显示器雙方都必须內建HDCP密钥晶片才能正常播放。若系统任何一者不配備此密匙晶片,影像質素有可能降低,甚至不能播放影像。現時某些顯示卡已內建HDCP晶片,有限度支持HDMI輸出。

規格[编辑]

HDCP的主要目標是防止未加密的高清晰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:

  1. 一個驗證流程以防止未經授權的裝置接收到高清晰度內容。
  2. 將通過DVI與HDMI介面的資料加密以防止資料被竊聽。並同時防止「中介者」破解法。
  3. 一個金鑰撤銷機制,以確保任何違反HDCP協議的裝置可以相對容易的被排除。

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授權協議。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。

收費[编辑]

廠商每年要向Digital HDCP委员会支付15000美元的年费。 除此之外,向HDCP委员会购买key,则要支付key的费用,Key的费用依据每单购买的数量不同,而不同(买的越多越便宜):

  • 一次性购买1万个key,收费1000美元。
  • 一次性购买10万个key,收费2500美元。
  • 一次性购买100万个key,收费5000美元。

密碼破解[编辑]

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:
  • 竊聽任何傳送中的資料
  • 只靠其公開金鑰部分即可複製任何HDCP裝置
  • 避免任何裝置被列入黑名單
  • 未經授權而生成新的合法KSV
  • 以上機能合在一起可以導致我們完全篡取HDCP協會的權威性。

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,一組主密鑰被署名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],这也就意味着数百万蓝光光盘、播放器等设备的保护盾已经在瞬间土崩瓦解,所有蓝光光盘都可以自由解锁、复制。著名黑客Scott Crosby评论说:“只要从最少40部电视机、显示器、显卡、播放机设备上存储的密钥进行计算,就能获得主密钥,而支持HDCP的显卡和电视在全世界到处都是,已经数以百万计。”[來源請求]

雖然Intel方面威脅要起訴任何非法設備[5],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。

用途[编辑]

  • HD DVDBlu-ray Disc播放機可接受影音光碟片上的「影像限制符碼」(Image Constraint Token;ICT),並且依據其內容決定是否要將傳送內容以HDCP協定加密。如果此類播放機被連接到不支援HDCP的電視機,且光碟片的ICT標註此內容應經HDCP加密,則播放機會強制把輸出畫面降低解析度至960x540像素(扣除NTSC Overscan範圍之後,即為720x480像素的DVD解析度)。目前可接受HDTV訊號的電視機並不一定支援HDCP,使得HD DVD與Blu-ray Disc對此類電視的擁有者吸引力大減。為此,電影製作公司在現階段同意暫時不在任何HDDVD或BD影片上面加上ICT,直至2011年[6] [7]
  • 2004年8月4日,美國聯邦通訊委員會(FCC)無視於HDCP已知缺陷,批准HDCP為一個標準的「數位輸出保護技術」[8]。在FCC的數位廣播旗標規範當中規定,所有的HDTV廣播信號解碼器必須包含數位輸出保護技術(該規範已被美國哥倫比亞特區上訴法庭裁定為違法)。美國國會仍在考慮類似於FCC數位廣播旗標規範的相關法案。
  • 微軟已經宣告它的次世代作業系統Windows Vista將會在螢幕與顯示卡相關軟體元件中支援HDCP技術[10]

另見[编辑]

參考資料[编辑]

外部連結[编辑]