Sistema de codificación de contenido

El sistema Content Scramble ( CSS ) es un sistema de gestión de derechos digitales (DRM) y cifrado empleado en muchos discos DVD-Video de producción comercial. CSS utiliza un algoritmo de cifrado de flujo de 40 bits propietario . El sistema se introdujo alrededor de 1996 y fue vulnerado por primera vez en 1999. ^{[ 1 ]}

CSS es uno de los varios sistemas complementarios diseñados para restringir el acceso a los DVD-Video .

Ha sido reemplazado por esquemas DRM más nuevos, como Content Protection for Recordable Media (CPRM), o por el Advanced Encryption Standard (AES) en el esquema DRM Advanced Access Content System (AACS) utilizado por HD DVD y Blu-ray Disc , que tienen tamaños de clave de 56 bits y 128 bits , respectivamente, lo que proporciona un nivel de seguridad mucho mayor que el tamaño de clave de 40 bits menos seguro de CSS.

El Sistema de Codificación de Contenido (CSS, por sus siglas en inglés) es un conjunto de mecanismos de protección patentados para discos DVD-Video . El CSS intenta restringir el acceso al contenido únicamente a las aplicaciones con licencia. Según la Asociación de Control de Copia de DVD (CCA, por sus siglas en inglés), el consorcio que otorga las licencias, el CSS tiene como objetivo proteger los derechos de propiedad intelectual del propietario del contenido.

Los detalles de CSS solo se facilitan a los licenciatarios previo pago. La licencia, ^{[ 2 ]} que obliga al licenciatario a un acuerdo de confidencialidad , no permite el desarrollo de software de código abierto para la reproducción de DVD-Video. En su lugar, existe libdvdcss , una implementación de CSS mediante ingeniería inversa . Libdvdcss es una fuente de documentación, junto con las especificaciones de DVD -ROM ^{[ 3 ]} y MMC ^{[ 4 ]} disponibles públicamente . También se han realizado esfuerzos para recopilar detalles de CSS de diversas fuentes. ^{[ 5 ]}

Un DVD-Video puede producirse con o sin CSS. Un editor puede optar por no utilizar la protección CSS para ahorrar en costes de licencia y producción.

El sistema Content Scramble involucra a tres participantes: el disco, la unidad y el reproductor. El disco contiene la información de derechos de autor y el contenido cifrado. La unidad permite leer el disco. El reproductor descifra y presenta el contenido audiovisual. Todos los participantes deben cumplir con el acuerdo de licencia de la CCA.

Existen tres métodos de protección:

• La protección de reproducción se basa en el cifrado: el reproductor necesita una clave secreta para descifrar la función.
• La protección de lectura se basa en la unidad: el acceso a los datos importantes del disco solo se concede si el reproductor se autentica correctamente.
• La restricción regional se basa en el disco y la unidad: la unidad puede denegar el acceso si el disco no pertenece a la región de la unidad.

Los dos primeros métodos de protección han sido vulnerados. No es posible eludir la protección regional con todas las unidades; incluso si la unidad permite el acceso a la función, la predicción de las claves de título puede fallar. ^{[ 5 ]} Sin embargo, existen reproductores de DVD que no aplican restricciones regionales (tras ser desactivados manualmente), lo que reduce la eficacia de las restricciones regionales como componente de CSS. ^{[ 6 ]}

Los datos principales del DVD-ROM (§16 ^{[ 3 ]} ), que constan de bloques lógicos consecutivos de 2048 bytes, están estructurados según el formato DVD-Video. El DVD-Video contiene (entre otros) una secuencia de programa MPEG compuesta por los llamados Packs. Si se aplica CSS al disco, un subconjunto de todos los Packs se cifra con una clave de título.

Un DVD-ROM contiene, además de los datos principales, áreas de datos adicionales. CSS almacena allí:

• una bandera que indica si se aplica CSS o no (§6.23.3.2.2 ^{[ 4 ]} ),
• la información de gestión de región de 8 bits ( código de región ),
• un bloque de clave de disco que contiene 409 variantes encriptadas de la clave de disco (§6.23.3.2.3 ^{[ 4 ]} ).

CSS también utiliza seis bytes en el encabezado del marco para cada bloque lógico de datos de usuario (§16.3, ^{[ 3 ]} §6.29.3.1.5 ^{[ 4 ]} ):

• un byte con información de gestión de derechos de autor,
• cinco bytes que contienen una clave de título encriptada.

La unidad trata un disco DVD-Video como cualquier disco DVD-ROM. El reproductor lee los datos de usuario del disco y los procesa según el formato DVD-Video. Sin embargo, si la unidad detecta un disco compilado con CSS, deniega el acceso a los bloques lógicos marcados como protegidos por derechos de autor (§6.15.3 ^{[ 4 ]} ). El reproductor debe ejecutar primero un protocolo de autenticación (§4.10.2.2 ^{[ 4 ]} ). Este protocolo de autenticación también se utiliza para recuperar el bloque de clave del disco y las claves de título.

La unidad también puede admitir el Control de Reproducción Regional (RPC) para limitar la reproducción de contenido DVD-Video a regiones específicas del mundo (§3.3.26 ^{[ 4 ]} ). Las unidades RPC Fase II contienen un código de región de 8 bits y cumplen con todos los requisitos del acuerdo de licencia CSS (§6.29.3.1.7 ^{[ 4 ]} ). Al parecer, las unidades RPC Fase II rechazan las solicitudes de clave de título si la región no coincide. Sin embargo, la lectura de datos de usuario aún puede funcionar. ^{[ 5 ]}

CSS emplea un cifrado de flujo y combina el flujo de claves con los datos de texto plano para producir el texto cifrado. ^{[ 7 ]} El cifrado de flujo se basa en dos registros de desplazamiento de retroalimentación lineal (LFSR) y se configura con una semilla de 40 bits.

El proceso de deformación depende del tipo de operación. Existen tres tipos:

• el descifrado de una clave de disco o de título,
• el descifrado de un paquete y
• el cifrado de claves para el protocolo de autenticación.

Para descifrar un DVD-Video, el reproductor lee el bloque de clave del disco y utiliza su clave de reproducción para descifrar la clave del disco. Posteriormente, el reproductor lee las claves de título y las descifra con la clave del disco. Se puede asignar una clave de título diferente para el Administrador de vídeo y para cada conjunto de títulos de vídeo . Las claves de título se utilizan para descifrar los paquetes cifrados. ^{[ 5 ]}

CSS utiliza claves criptográficas de tan solo 40 bits. Esto lo hace vulnerable a ataques de fuerza bruta . En el momento de su lanzamiento, en Estados Unidos estaba prohibido que los fabricantes exportaran sistemas criptográficos con claves superiores a 40 bits, una longitud que ya se había demostrado totalmente insuficiente ante el creciente poder de procesamiento informático (véase el Estándar de Cifrado de Datos ).

Basándose en el código fuente filtrado de DeCSS , Frank A. Stevenson publicó en noviembre de 1999 tres exploits que hicieron que el cifrado CSS fuera prácticamente ineficaz: ^{[ 7 ]}

• Un ataque de correlación permite recuperar la semilla de una secuencia de claves con una complejidad de 2 ¹⁶ .
• La alteración de las claves de disco y título se puede revertir con una complejidad de 2 ⁸ .
• Una clave de disco se puede recuperar a partir de su valor hash con una complejidad de 2 ²⁵ .

Esta última vulnerabilidad permite recuperar una clave de disco a partir de su valor hash en menos de 18 segundos en un procesador  Intel Pentium III de 450 MHz.

El diseño CSS se preparó para la filtración de algunas claves de jugador. Los discos nuevos no contendrían una variante cifrada de estas claves en el bloque de claves del disco. Sin embargo, los ataques de Stevenson permitieron generar todas las claves de jugador. Libdvdcss utiliza una lista de estas claves generadas.

Existen casos en los que no se dispone de claves de título. Una unidad puede denegar el acceso por incompatibilidad de región, pero aun así permitir la lectura del DVD-Video cifrado. Ethan Hawke presentó una predicción en texto plano para repeticiones de datos en el flujo de programa MPEG que permite la recuperación de claves de título en tiempo real directamente del DVD-Video cifrado. ^{[ 8 ]}

En Geeks Bearing Gifts , el autor Ted Nelson afirma que "el cifrado de DVD fue intencionalmente simplificado por el comité de cifrado de DVD, basándose en argumentos de un libro libertario, Computer Lib ", una afirmación citada como proveniente de una comunicación personal con una fuente anónima ; Nelson es el autor de Computer Lib . ^{[ 9 ]}

• Asociación de Control de Copias de DVD
• libdvdcss , un popular software gratuito que permite la reproducción de discos en reproductores de código abierto.
• Protección ARccOS
• Lista de sistemas de protección anticopia para discos compactos y DVD

• Sitio web oficial
• Edwards, Eddie. "El sistema de codificación de contenido: una descripción técnica" . Tiny Ted Collective . Sinopsis. Archivado del original el 6 de mayo de 2007. Consultado el 29 de diciembre de 2005 .
• Barry, Mark (junio de 2004). "Criptografía en el entretenimiento doméstico: una mirada al cifrado de contenido en DVD" . UCSD . Matemáticas.