HDCP
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高清数位内容保护（HDCP，High-Bandwidth Digital Content Protection），是由英特尔公司所发展，用以确保数位化的影像与声音资料在透过DVI、DisplayPort、HDMI介面传送时不至于遭到非法拷贝。HDCP的规格受到多项专利权保护，任何人欲实作HDCP必须申请授权。
HDCP的授权管理是由英特尔的子公司“数位内容保护公司”（Digital Content Protection, LLC）负责。除了交付授权金之外，生产HDCP相容设备的厂商必须限制其产品功能，例如高清画面（解析度为720p者）在透过产品上不支援HDCP的介面播放时必须支援碟片需求将解析度降至480p，而DVD声讯在透过不支援HDCP的介面时必须被强制降到DAT等级的类比输出。所有支援HDCP的影音播放设备都不得支援数位资料直接拷贝功能，并且必须“将其产品设计到足以打消大多数破解者的念头”。
基本来说，欲播放有HDCP保护的影音内容如HD DVD、Blu-ray Disc、PlayStation 3游戏（透过HDMI输出时）、PlayStation 4游戏，讯号来源（播放机或电脑的显示卡）和显示器双方都必须内建HDCP密钥功能才能正常播放。若系统任何一者不配备此密匙，影像画素有可能降低，甚至不能播放影像。
现时许多显示卡已内建HDCP功能。
规格
[编辑]HDCP的主要目标是防止未加密的高解析度影音内容被传送出去。为此HDCP当中设计了三套系统以达成此目标：
- 一个验证流程以防止未经授权的装置接收到高解析度内容。
- 将通过DVI与HDMI介面的资料加密以防止资料被窃听。并同时防止“中介者”破解法。
- 一个金钥撤销机制，以确保任何违反HDCP协定的装置可以相对容易的被排除。
所有支援HDCP的装置都有一组独特的金钥：一个金钥组含有40把56bits长度的金钥，如厂商将其外流将被视为违反HDCP授权协定。此外每一个金钥组都还会附带一组特别的金钥称为KSV（Key Selection Vector）。KSV内容有40bits且其中0与1各占20bits。
在验证流程中播放与显示两侧将交换其KSV，双方将收到对方的KSV中为1的bit栏位所指向的金钥做加总取得一个56bits的共同金钥；金钥组与KSV的生成过程将确保双方验证的结果可得到同一组56bits金钥。
加密过程是以串流方式进行。每个像素资料都会和金钥所推导出的24bits整数作XOR运算，且每一个frame都会再产生不同的金钥。
如果某些特定的机器被认为遭到破解，其KSV参数将被放入黑名单当中，并透过新发售的碟片或作业系统更新而散出。黑名单必须经过HDCP验证管理中心电子签章，以确保不会有人恶意干扰其他合法机器的运作。如果接收端的KSV被传送端发现处于黑名单中。传送端将会拒绝传送内容。
收费
[编辑]厂商每年要向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2,000美元。
- 一次性购买10万个key，收费5,000美元。
- 一次性购买100万个key，收费10,000美元。
密码破解
[编辑]密码破解专家们于2001年首度公开了HDCP协定中的数个严重漏洞（当时尚未有任何HDCP产品上市）。来自卡内基美隆大学的Scott Crosby、Ian Goldberg、Robert Johnson、Dawn Song与David Wagner 等人共同在2001年11月5日ACM-CCS8大会数位内容管理小组中发表了一篇论文名为《A Cryptanalysis of the High-bandwidth Digital Content Protection System》[1]，该论文摘要如下：
| “ | HDCP的线性金钥交换机制存在基本的弱点，使得我们可以：
|
” |
在大约同时间，密码学家Niels Ferguson也宣布破解了HDCP，但是他并未公开其研究结果，因为担忧公开之后随之而来的法律问题。最为人所知的HDCP破解方法是“conspiracy attack”，将一定数量的HDCP装置破解并收集其资讯后，理论上可破解出HDCP授权中心的私钥。
2010年9月13日，一组主密钥被署名Intel Global PR之Twitter帐户贴在网路上[2][3]，并于数日后被Intel官方证实[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：“只要从少至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，就可能获得主密钥”[5]，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。
虽然Intel方面威胁要起诉任何非法设备[6]，但是已经有号称可录制高画质HDCP影像之撷取装置开始销售。
用途
[编辑]- HD DVD与Blu-ray Disc播放机可接受影音光碟片上的“影像限制符码”（Image Constraint Token；ICT），并且依据其内容决定是否要将传送内容以HDCP协定加密。如果此类播放机被连接到不支援HDCP的电视机，且光碟片的ICT标注此内容应经HDCP加密，则播放机会强制把输出画面降低解析度至960x540像素（扣除NTSC Overscan范围之后，即为720x480像素的DVD解析度）。目前可接受HDTV讯号的电视机并不一定支援HDCP，使得HD DVD与Blu-ray Disc对此类电视的拥有者吸引力大减。为此，电影制作公司在现阶段同意暂时不在任何HDDVD或BD影片上面加上ICT，直至2011年[7] [8]。
- 2004年8月4日，美国联邦通讯委员会（FCC）无视于HDCP已知缺陷，批准HDCP为一个标准的“数位输出保护技术”[9]。在FCC的数位广播旗标规范当中规定，所有的HDTV广播信号解码器必须包含数位输出保护技术（该规范已被美国哥伦比亚特区上诉法庭裁定为违法）。美国国会仍在考虑类似于FCC数位广播旗标规范的相关法案。
- 2005年1月19日，欧洲资讯通讯技术协会（EICTA）宣告，支援HDCP为其HD ready商标的取得要件之一[10]。
- 微软已经宣告它的次世代作业系统Windows Vista将会在萤幕与显示卡相关软体元件中支援HDCP技术[11]。
参见
[编辑]参考资料
[编辑]- ^ A Cryptanalysis of the High-bandwidth Digital Content Protection System. Scott Crosby、Ian Goldberg、Robert Johnson、Dawn Song与David Wagner 等人. 2001-11-05 [2006-11-16]. （原始内容存档于2006-02-16）.
- ^ 存档副本. [2010-10-08]. （原始内容存档于2020-08-08）.
- ^ http://pastebin.com/kqD56TmU互联网档案馆的存档，存档日期2010-09-15.
- ^ 存档副本. [2010-10-08]. （原始内容存档于2012-04-19）.
- ^ Scott Crosby. Apparent HDCP authentication protocol weaknesses. [2020-05-29]. 原始内容存档于2020-03-02.
- ^ 存档副本. [2010-10-08]. （原始内容存档于2014-02-22）.
- ^ Hugh Bennett. The Authoritative Blu-ray Disc (BD) FAQ. [2006-11-16]. （原始内容存档于2012-06-29）.
- ^ Hugh Bennett. The Authoritative HD DVD FAQ. [2006-11-16]. （原始内容存档于2006-12-08）.
- ^ FCC APPROVES DIGITAL OUTPUT PROTECTION TECHNOLOGIES AND RECORDING METHOD CERTIFICATIONS (PDF). FCC. 2004-08-04 [2010-02-19]. （原始内容 (PDF)存档于2011-10-17）.
- ^ the official specs for products that carry the "HD Ready" logo (PDF). EICTA. 2005-01-19 [2006-11-16]. （原始内容 (PDF)存档于2006-09-29）.
- ^ The Clicker: Microsoft's OPM for the masses. Engadget. 2005-07-14 [2010-02-19]. （原始内容存档于2008-07-26）.
外部链接
[编辑]- （英文）数位内容保护公司 （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （英文）HDCP specification （页面存档备份，存于互联网档案馆）（PDF）
- HDCP （页面存档备份，存于互联网档案馆） HDCP Encoding and Decoding - What Does This Mean to You? (theprojectorpros.com)
- DVI HDCP and DVI MAGIC （页面存档备份，存于互联网档案馆） Compatibility-enhancement devices for non-HDCP monitors [1] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Windows Vista and HDCP （页面存档备份，存于互联网档案馆） How Windows Vista will handle HDCP and Hi-Def output.
- Current hardware incompatible: HDCP: The nightmare on computer graphic cards and monitors (2006-01-06) （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- All ATI and nVidia cards announced un-supportive of HDCP: [2] （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- Lack of Consumer Understanding about HDTV and HDCP （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- A Cryptanalysis of HDCP
- Prof. Ed Felten's description of the conspiracy attack （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- An example of the HDCP conspiracy attack （页面存档备份，存于互联网档案馆）
- （英文）HDCP License Agreement （页面存档备份，存于互联网档案馆）（PDF）