La protección de contenido digital de alto ancho de banda ( HDCP ) es una forma de protección de copia digital desarrollada por Intel Corporation [1] para evitar la copia de contenido de audio y video digital a medida que viaja a través de conexiones. Los tipos de conexiones incluyen DisplayPort (DP), Interfaz visual digital (DVI) e Interfaz multimedia de alta definición (HDMI), así como protocolos menos populares o ahora obsoletos como Interfaz de video Gigabit (GVIF) e Interfaz de pantalla unificada (UDI).
El sistema tiene como objetivo impedir que se reproduzcan contenidos cifrados con HDCP en dispositivos no autorizados o que hayan sido modificados para copiar contenidos HDCP. [2] [3] Antes de enviar datos, un dispositivo de transmisión comprueba que el receptor esté autorizado para recibirlos. En caso afirmativo, el transmisor cifra los datos para evitar escuchas clandestinas mientras llegan al receptor. [4]
Para fabricar un dispositivo que reproduzca contenido compatible con HDCP, el fabricante debe obtener una licencia de patente de la subsidiaria de Intel, Digital Content Protection LLC, pagar una tarifa anual y someterse a varias condiciones. [5] [6] [7] Por ejemplo, el dispositivo no puede estar diseñado para copiar; debe "frustrar los intentos de vencer los requisitos de protección de contenido"; [7] no debe transmitir video protegido de alta definición a receptores que no sean HDCP; y las obras de DVD-Audio solo se pueden reproducir con calidad de audio de CD [7] por salidas de audio digitales que no sean HDCP (las salidas de audio analógicas no tienen límites de calidad). Si el dispositivo tiene una característica como Intel Management Engine deshabilitada, HDCP no funcionará.
Los investigadores de criptoanálisis demostraron fallas en HDCP ya en 2001. En septiembre de 2010, se publicó una clave maestra HDCP que permite la generación de claves de dispositivo válidas, lo que hizo que la función de revocación de clave de HDCP fuera inútil. [8] [9] Intel ha confirmado que el crack es real, [10] y cree que la clave maestra fue diseñada a la inversa en lugar de filtrarse. [11] En términos prácticos, el impacto del crack se ha descrito como "el equivalente digital de apuntar una cámara de video al televisor ", y de importancia limitada para los consumidores porque el cifrado de discos de alta definición ha sido atacado directamente , con la pérdida de funciones interactivas como los menús. [12] Intel amenazó con demandar a cualquiera que produzca un dispositivo sin licencia. [11]
HDCP utiliza tres sistemas: [5]
Cada dispositivo compatible con HDCP tiene un conjunto único de 40 claves de 56 bits. Si no se mantienen en secreto, se viola el contrato de licencia. Para cada conjunto de valores, se crea una clave privada especial denominada KSV (vector de selección de clave). Cada KSV consta de 40 bits (un bit por cada clave HDCP), con 20 bits configurados en 0 y 20 bits configurados en 1.
Durante la autenticación, las partes intercambian sus KSV según un procedimiento denominado esquema de Blom . Cada dispositivo suma sus propias claves secretas (mediante la adición sin signo módulo 2 56 ) de acuerdo con una KSV recibida de otro dispositivo. Según el orden de los bits establecidos en 1 en la KSV, se utiliza o se ignora una clave secreta correspondiente en la adición. La generación de claves y KSV proporciona a ambos dispositivos el mismo número de 56 bits, que se utiliza posteriormente para cifrar los datos.
El cifrado se realiza mediante un cifrado de flujo . Cada píxel decodificado se cifra aplicando una operación XOR con un número de 24 bits producido por un generador. Las especificaciones HDCP garantizan la actualización constante de las claves después de cada trama codificada.
Si se ve comprometido un conjunto particular de claves, su KSV correspondiente se agrega a una lista de revocación que se graba en nuevos discos en formato DVD y Blu-ray. (Las listas están firmadas con una firma digital DSA , cuyo objetivo es evitar que usuarios malintencionados revoquen dispositivos legítimos). Durante la autenticación, el dispositivo transmisor busca el KSV del receptor en la lista y, si está allí, no enviará el trabajo descifrado al dispositivo revocado.
Los dispositivos HDCP generalmente se dividen en tres categorías:
Cada dispositivo puede contener uno o más transmisores y/o receptores HDCP. (Un solo chip transmisor o receptor puede combinar la funcionalidad HDCP y HDMI). [4]
En los Estados Unidos , la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) aprobó HDCP como una "Tecnología de Protección de Salida Digital" el 4 de agosto de 2004. [13] Las regulaciones de la FCC sobre la bandera de transmisión , que fueron revocadas por el Tribunal de Apelaciones de los Estados Unidos para el Circuito del Distrito de Columbia , habrían requerido tecnologías DRM en todas las salidas digitales de los demoduladores de señales HDTV. El Congreso aún está considerando [ ¿cuándo? ] una legislación que implementaría algo similar a la Bandera de Transmisión. [ cita requerida ] El estándar HDCP es más restrictivo que el requisito de Tecnología de Protección de Salida Digital de la FCC. HDCP prohíbe que los productos compatibles conviertan contenido restringido por HDCP a formato analógico de resolución completa, presumiblemente en un intento de reducir el tamaño del agujero analógico . [ palabras ambiguas ]
El 19 de enero de 2005, la Asociación Europea de Industrias de Tecnología de la Información, las Comunicaciones y la Electrónica de Consumo ( EICTA ) anunció que HDCP es un componente obligatorio de la etiqueta europea " HD ready ". [14]
Tanto Microsoft Windows Vista como Windows 7 utilizan HDCP en tarjetas gráficas y monitores de computadora. [15] [16]
Los separadores de HDCP descifran la transmisión HDCP y transmiten una señal de vídeo HDMI no cifrada para que funcione en una pantalla que no sea HDCP. Actualmente [¿ cuándo? ] no está claro si dichos dispositivos seguirían funcionando si el organismo de licencias HDCP emitiera listas de revocación de claves, que pueden instalarse a través de nuevos medios (por ejemplo, discos Blu-ray más nuevos ) reproducidos por otro dispositivo (por ejemplo, un reproductor de discos Blu-ray) conectado a ellos. [17]
En 2001, Scott Crosby de la Universidad Carnegie Mellon escribió un artículo con Ian Goldberg , Robert Johnson, Dawn Song y David Wagner llamado "Un criptoanálisis del sistema de protección de contenido digital de alto ancho de banda", y lo presentó en el taller DRM ACM-CCS8 el 5 de noviembre. [18]
Los autores concluyeron que el intercambio de claves lineal de HDCP es una debilidad fundamental y analizaron formas de:
También dijeron que el esquema de intercambio de claves de Blom podría romperse mediante un llamado ataque conspirativo : obtener las claves de al menos 40 dispositivos y reconstruir la matriz maestra simétrica secreta que se utilizó para calcularlas.
Casi al mismo tiempo, Niels Ferguson afirmó de forma independiente haber violado el esquema HDCP, pero no publicó su investigación, citando preocupaciones legales derivadas de la controvertida Ley de Derechos de Autor del Milenio Digital . [19]
En noviembre de 2011, el profesor Tim Güneysu de la Ruhr-Universität Bochum reveló que había violado el estándar de cifrado HDCP 1.3.
El 14 de septiembre de 2010, Engadget informó de la publicación de una posible clave maestra HDCP auténtica que puede crear claves de dispositivo que pueden autenticarse con otros dispositivos compatibles con HDCP sin obtener claves válidas de The Digital Content Protection LLC. Esta clave maestra neutralizaría la función de revocación de claves de HDCP, porque se pueden crear nuevas claves cuando se revocan las antiguas. [8] Dado que la clave maestra es conocida, se deduce que un dispositivo de decodificación HDCP sin licencia podría simplemente usar la clave maestra para generar dinámicamente nuevas claves sobre la marcha, lo que hace imposible la revocación. No quedó claro de inmediato quién descubrió la clave o cómo la descubrió, aunque el descubrimiento se anunció a través de una actualización de Twitter que enlazaba a un fragmento de Pastebin que contenía la clave e instrucciones sobre cómo usarla. Engadget dijo que el atacante podría haber utilizado el método propuesto por Crosby en 2001 para recuperar la clave maestra, aunque citó a un investigador diferente. El 16 de septiembre, Intel confirmó que se había descifrado el código. [20] [21] Intel ha amenazado con emprender acciones legales contra cualquiera que produzca hardware para eludir el HDCP, posiblemente en virtud de la Ley de Derechos de Autor del Milenio Digital . [11]
En agosto de 2012 se demostró que la versión 2.1 estaba rota. [22] El ataque utilizó el hecho de que el proceso de emparejamiento envía la clave Km ofuscada con un XOR . Eso hace que el encriptador (receptor) no sepa si encripta o desencripta la clave. Además, los parámetros de entrada para el XOR y el AES por encima de él son fijos desde el lado del receptor, lo que significa que el transmisor puede imponer la repetición de la misma operación. Tal configuración permite a un atacante monitorear el protocolo de emparejamiento, repetirlo con un pequeño cambio y extraer la clave Km . El pequeño cambio es elegir la clave "aleatoria" para que sea la clave encriptada del flujo anterior. Ahora, el atacante ejecuta el protocolo y en su mensaje de emparejamiento obtiene E(E(Km)) . Dado que E() se basa en XOR, se deshace a sí mismo, exponiendo así el Km del dispositivo legítimo.
La versión 2.2 se lanzó para corregir esa debilidad agregando aleatoriedad proporcionada por el lado del receptor. Sin embargo, el transmisor en la versión 2.2 no debe admitir receptores de la versión 2.1 o 2.0 para evitar este ataque. Por lo tanto, se lanzó una nueva errata para redefinir el campo llamado "Tipo" para evitar la compatibilidad con versiones anteriores a la 2.2. La bandera "Tipo" debe ser solicitada por las reglas de uso del contenido (es decir, a través del DRM o CAS que abrió el contenido). [23]
En agosto de 2015, se rumoreaba que la versión 2.2 estaba rota. Un episodio de la serie Breaking Bad de AMC se filtró a Internet en formato UHD; sus metadatos indicaban que se trataba de un HDMI cap , lo que significa que se capturó a través de una interfaz HDMI que eliminó la protección HDCP 2.2. [24] [25]
El 4 de noviembre de 2015, la empresa china LegendSky Tech Co., ya conocida por sus otros extractores/divisores HDCP bajo la marca HDFury, lanzó el HDFury Integral, un dispositivo que puede eliminar HDCP 2.2 de los trabajos UHD compatibles con HDCP. [26] El 31 de diciembre de 2015, Warner Bros y Digital Content Protection, LLC (DCP, los propietarios de HDCP) presentaron una demanda contra LegendSky. [27] [28] Sin embargo, la demanda finalmente se desestimó después de que LegendSky argumentara que el dispositivo no "eliminaba" la protección de contenido HDCP sino que la degradaba a una versión anterior, una medida que está explícitamente permitida en el manual de licencias de DCP. [29]
HDCP puede causar problemas a los usuarios que desean conectar varias pantallas a un dispositivo; por ejemplo, una barra con varios televisores conectados a un receptor de satélite o cuando un usuario tiene una computadora portátil cerrada y usa una pantalla externa como único monitor. Los dispositivos HDCP pueden crear múltiples claves, lo que permite que cada pantalla funcione, pero el número varía de un dispositivo a otro; por ejemplo, un receptor de satélite Dish o Sky puede generar 16 claves. [30] La tecnología a veces causa problemas de handshaking donde los dispositivos no pueden establecer una conexión, especialmente con pantallas de alta definición más antiguas. [31] [32] [33]
Edward Felten escribió que "el principal efecto práctico del HDCP ha sido crear una forma más en la que sus dispositivos electrónicos podrían dejar de funcionar correctamente con su televisor", y concluyó, tras el fiasco de la llave maestra, que el HDCP ha sido "menos un sistema de seguridad que una herramienta para dar forma al mercado de la electrónica de consumo". [34]
Surgen problemas adicionales cuando los medios interactivos (es decir, los videojuegos) sufren latencia de control , porque requieren procesamiento adicional para codificar/descodificar. Varias situaciones de uso cotidiano, como la transmisión en vivo o la captura de partidas, también se ven afectadas negativamente. [35]
También existe el problema de que todos los productos portátiles de Apple, presumiblemente para reducir el tiempo de conmutación, cuando se enfrentan a un dispositivo receptor compatible con HDCP, habilitan automáticamente el cifrado HDCP desde el puerto del conector HDMI / Mini DisplayPort / USB-C. Esto es un problema si el usuario desea utilizar instalaciones de grabación o videoconferencia más abajo en la cadena, porque estos dispositivos con frecuencia no descifran contenido habilitado para HDCP (ya que HDCP está destinado a evitar la copia directa de contenido, y tales dispositivos podrían concebiblemente hacer exactamente eso). Esto se aplica incluso si la salida no es contenido que requiere HDCP, como una presentación de PowerPoint o simplemente la interfaz de usuario del dispositivo. [36] Sin embargo, algunos dispositivos receptores tienen la capacidad de desactivar su informe HDCP por completo, lo que evita que este problema bloquee el contenido para videoconferencia o grabación. Sin embargo, el contenido HDCP se negará a reproducirse en muchos dispositivos fuente si esta opción está desactivada mientras el dispositivo receptor está conectado. [37]
Al conectar un dispositivo fuente HDCP 2.2 a través de una distribución compatible a una pared de video compuesta por múltiples pantallas heredadas, no se puede garantizar la capacidad de mostrar una imagen. [38]
La versión 2.x de HDCP no es una continuación de HDCPv1, sino que es más bien una protección de enlace completamente diferente. La versión 2.x emplea algoritmos de cifrado estándar de la industria, como AES de 128 bits con clave pública RSA de 3072 o 1024 bits y función hash HMAC-SHA256 de 256 bits . [23] Si bien todas las especificaciones HDCP v1.x admiten compatibilidad con versiones anteriores de la especificación, los dispositivos HDCPv2 pueden interactuar con hardware HDCPv1 solo si admiten HDCPv1 de forma nativa o si utilizan un dispositivo convertidor dedicado. Esto significa que HDCPv2 solo es aplicable a nuevas tecnologías. Se ha seleccionado para los estándares WirelessHD y Miracast (anteriormente WiFi Display). [39] [40]
HDCP 2.x incluye un nuevo protocolo de autenticación y una comprobación de localidad para garantizar que el receptor esté relativamente cerca (debe responder a la comprobación de localidad en un plazo de 7 ms en un enlace DVI/HDMI normal). [23] La versión 2.1 de la especificación fue criptoanalizada y se encontraron varios fallos, incluida la capacidad de recuperar la clave de sesión. [22]
Todavía existen algunos puntos en común entre HDCP v2 y v1.
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