Protección de contenido digital de alto ancho de banda

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 mientras se transmite 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 la Interfaz de video Gigabit (GVIF) y la Interfaz de pantalla unificada (UDI).

El sistema está diseñado para impedir la reproducción de contenido cifrado con HDCP en dispositivos no autorizados o modificados para copiar dicho contenido. ^{[ 2 ] [ 3 ]} Antes de enviar datos, el dispositivo transmisor verifica que el receptor esté autorizado a recibirlos. De ser así, el transmisor cifra los datos para evitar la interceptación durante su transmisión al receptor. ^{[ 4 ]}

Para fabricar un dispositivo que reproduzca contenido compatible con HDCP, el fabricante debe obtener una licencia de la patente de la filial de Intel , Digital Content Protection LLC, pagar una cuota anual y someterse a diversas condiciones. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]} Por ejemplo, el dispositivo no puede estar diseñado para copiar; debe «frustrar los intentos de eludir los requisitos de protección de contenido»; ^{[ 7 ]} no debe transmitir vídeo protegido de alta definición a receptores que no sean compatibles con HDCP ; y las obras de DVD-Audio solo pueden reproducirse con calidad de audio de CD ^{[ 7 ]} mediante salidas de audio digital que no sean compatibles con HDCP (las salidas de audio analógicas no tienen límites de calidad). Si el dispositivo tiene desactivada una función como Intel Management Engine , HDCP no funcionará.

Los investigadores de criptoanálisis demostraron fallos en HDCP ya en 2001. En septiembre de 2010, se publicó una clave maestra de HDCP que permite la generación de claves de dispositivo válidas, lo que inutilizó la función de revocación de claves de HDCP. ^{[ 8 ] [ 9 ]} Intel ha confirmado que el crack es real, ^{[ 9 ]} y cree que la clave maestra fue obtenida mediante ingeniería inversa en lugar de filtrarse. ^{[ 10 ]} En términos prácticos, el impacto del crack se ha descrito como "el equivalente digital de apuntar una cámara de vídeo al televisor ", y de importancia limitada para los consumidores porque el cifrado de los discos de alta definición ha sido atacado directamente , con la consiguiente pérdida de funciones interactivas como los menús. ^{[ 11 ]} Intel amenazó con demandar a cualquiera que produjera un dispositivo sin licencia. ^{[ 10 ]}

HDCP utiliza tres sistemas: ^{[ 5 ]}

1. La autenticación impide que los dispositivos sin licencia reciban contenido.
2. El cifrado de los datos enviados a través de las interfaces DisplayPort, DVI, HDMI, GVIF o UDI evita la interceptación de información y los ataques de intermediario .
3. La revocación de claves impide que los dispositivos que han sido comprometidos y clonados reciban datos.

Cada dispositivo compatible con HDCP tiene un conjunto único de 40 claves de 56 bits. No mantenerlas en secreto constituye una violación del acuerdo de licencia. Para cada conjunto de valores, se crea una clave privada especial denominada vector de selección de clave (KSV). Cada KSV consta de 40 bits (un bit por cada clave HDCP), con 20 bits establecidos en 0 y 20 bits establecidos en 1.

Durante la autenticación, las partes intercambian sus KSV mediante un procedimiento denominado esquema de Blom . Cada dispositivo suma sus claves secretas (mediante la suma sin signo módulo 2⁵⁶ ) según un KSV recibido de otro dispositivo. Dependiendo de qué bits del KSV estén activados (1 ⁾ , se utiliza o se ignora la clave secreta correspondiente en la suma. La generación de claves y KSV proporciona a ambos dispositivos el mismo número de 56 bits, que posteriormente se utiliza 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 generado por un generador. Las especificaciones HDCP garantizan la actualización constante de las claves después de cada fotograma codificado.

Si un conjunto de claves se ve comprometido, su KSV correspondiente se añade a una lista de revocación grabada en discos nuevos en formato DVD y Blu-ray. (Estas listas están firmadas con una firma digital DSA , diseñada para impedir que usuarios malintencionados revoquen dispositivos legítimos). Durante la autenticación, el dispositivo transmisor busca el KSV del receptor en la lista y, si lo encuentra, no enviará el archivo descifrado al dispositivo revocado.

Los dispositivos HDCP generalmente se dividen en tres categorías:

Fuente

La fuente envía el contenido que se va a mostrar. Algunos ejemplos son los decodificadores, los reproductores de DVD , HD DVD y Blu-ray Disc , y las tarjetas de vídeo de los ordenadores. Una fuente solo tiene un transmisor HDCP/HDMI. ^{[ 4 ]}

Hundir

El receptor renderiza el contenido para su visualización. Algunos ejemplos son los televisores y los proyectores digitales. Un receptor tiene uno o más receptores HDCP/HDMI. ^{[ 4 ]}

Reloj de repetición

Un repetidor recibe contenido, lo descifra, lo vuelve a cifrar y retransmite los datos. Puede realizar algún procesamiento de señal, como convertir el vídeo a un formato de mayor resolución o separar la parte de audio de la señal. Los repetidores tienen entradas y salidas HDMI. Algunos ejemplos son los receptores audiovisuales de cine en casa que separan y amplifican la señal de audio, mientras retransmiten el vídeo para su visualización en un televisor. Un repetidor también podría simplemente enviar el flujo de datos de entrada a múltiples salidas para su visualización simultánea en varias pantallas. ^{[ 4 ]}

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 Estados Unidos , la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) aprobó HDCP como una "Tecnología de Protección de Salida Digital" el 4 de agosto de 2004. ^{[ 12 ]} Las regulaciones de Broadcast Flag de la FCC , que fueron anuladas por el Tribunal de Apelaciones de 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 todavía está considerando legislación que implementaría algo similar a Broadcast Flag. 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 .

El 19 de enero de 2005, la Asociación Europea de la Industria de Tecnologías de la Información, las Comunicaciones y la Electrónica de Consumo ( EICTA ) anunció que HDCP es un componente obligatorio de la etiqueta europea " HD ready ". ^{[ 13 ]}

Microsoft Windows Vista y Windows 7 utilizan HDCP en tarjetas gráficas y monitores de ordenador. ^{[ 14 ] [ 15 ]}

Los dispositivos HDCP Strippers descifran la señal HDCP y transmiten una señal de vídeo HDMI sin cifrar para que funcione en una pantalla que no sea compatible con HDCP. Actualmente, no está claro si estos dispositivos seguirían funcionando si el organismo de concesión de licencias HDCP emitiera listas de revocación de claves, que podrían instalarse mediante nuevos soportes (por ejemplo, discos Blu-ray más recientes ) reproducidos por otro dispositivo (por ejemplo, un reproductor de discos Blu-ray) conectado a ellos. ^{[ 16 ]}

HDCP puede causar problemas a los usuarios que desean conectar varias pantallas a un dispositivo; por ejemplo, un bar con varios televisores conectados a un receptor de satélite o cuando un usuario tiene un portátil cerrado y usa una pantalla externa como único monitor. Los dispositivos HDCP pueden crear varias 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. ^{[ 31 ]} La tecnología a veces causa problemas de comunicación donde los dispositivos no pueden establecer una conexión, especialmente con pantallas de alta definición más antiguas. ^{[ 32 ] [ 33 ] [ 34 ]}

Edward Felten escribió que "el principal efecto práctico de HDCP ha sido crear una forma más en que sus dispositivos electrónicos podrían no funcionar correctamente con su televisor", y concluyó tras el fiasco de la llave maestra que HDCP ha sido "menos un sistema de seguridad que una herramienta para moldear el mercado de la electrónica de consumo". ^{[ 35 ]}

Surgen problemas adicionales cuando los medios interactivos (por ejemplo, los videojuegos) sufren de latencia de control , ya que requieren procesamiento adicional para la codificación/descodificación. Diversas situaciones de uso cotidiano, como la transmisión en directo o la captura de partidas, también se ven afectadas negativamente. ^{[ 36 ]}

También existe el problema de que todos los portátiles Apple, presumiblemente para reducir el tiempo de conmutación, al encontrarse con un dispositivo receptor compatible con HDCP, habilitan automáticamente el cifrado HDCP desde el puerto HDMI/Mini DisplayPort/USB-C. Esto supone un problema si el usuario desea utilizar funciones de grabación o videoconferencia más adelante, ya que estos dispositivos a menudo no descifran el contenido con HDCP habilitado (dado que HDCP está diseñado para evitar la copia directa de contenido, y dichos dispositivos podrían, en teoría, hacer precisamente eso). Esto se aplica incluso si la salida no es contenido que requiera HDCP, como una presentación de PowerPoint o simplemente la interfaz de usuario del dispositivo. ^{[ 37 ]} Algunos dispositivos receptores tienen la capacidad de desactivar completamente la notificación de HDCP, evitando así que este problema bloquee el contenido para videoconferencias o grabaciones. Sin embargo, el contenido HDCP no se reproducirá en muchos dispositivos de origen si esta función está desactivada mientras el dispositivo receptor está conectado. ^{[ 38 ]}

Al conectar un dispositivo fuente HDCP 2.2 a través de una distribución compatible a un videowall compuesto por múltiples pantallas antiguas, no se puede garantizar la capacidad de mostrar una imagen. ^{[ 39 ]}

La versión 2.x de HDCP no es una continuación de HDCPv1, sino 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 . ^{[ 24 ]} Si bien todas las especificaciones de HDCP v1.x admiten retrocompatibilidad con versiones anteriores de la especificación, los dispositivos HDCPv2 solo pueden interactuar con hardware HDCPv1 si admiten HDCPv1 de forma nativa o si utilizan un dispositivo convertidor dedicado. Esto significa que HDCPv2 solo es aplicable a nuevas tecnologías. Ha sido seleccionado para los estándares WirelessHD y Miracast (anteriormente WiFi Display). ^{[ 40 ] [ 41 ]}

HDCP 2.x incorpora un nuevo protocolo de autenticación y una comprobación de proximidad para asegurar que el receptor esté relativamente cerca (debe responder a la comprobación de proximidad en un plazo de 7 ms en un enlace DVI/HDMI normal). ^{[ 24 ]} La versión 2.1 de la especificación fue criptoanalizada y se encontraron varias fallas, incluida la capacidad de recuperar la clave de sesión. ^{[ 23 ]}

Todavía existen algunas similitudes entre HDCP v2 y v1.

1. Ambas están bajo la autoridad de DCP LLC.
2. Comparten el mismo acuerdo de licencia, las mismas normas de cumplimiento y las mismas normas de robustez.
3. Comparten el mismo sistema de revocación y los mismos formatos de identificación de dispositivos.

• Bit repetidor HDCP
• Protección de contenido en transmisiones digitales
• Gestión de derechos digitales
• Extensiones de medios encriptados
• Defectuoso por diseño
• Computación confiable

• Sitio web oficial