Standard HDCP

Technologia HDCP (ang. High-bandwidth Digital Content Protection) jest mechanizmem pozwalającym na kontrolę przesyłania dźwięku i obrazu w formie danych cyfrowych poprzez interfejsy DVI oraz HDMI. Głównym celem HDCP jest uniemożliwienie przesyłania treści w wysokiej rozdzielczości w postaci, która umożliwiałaby utworzenie nieautoryzowanych kopii.

Specyfikacja HDCP jest prawnie zastrzeżona a jej implementacja w urządzeniu wymaga nabycia przez producenta licencji. Oprócz uiszczenia opłaty licencyjnej, licencjobiorca zgadza się na ograniczenie funkcjonalności swoich produktów. Jednym z wymogów jest uniemożliwienie urządzeniu wykonania kopii materiału. Inne ograniczenia wynikają z następujących procesów:

Proces uwierzytelniania uniemożliwia nielicencjonowanym urządzeniom otrzymywania treści wysokiej rozdzielczości. (obraz ograniczany jest do jakości DVD natomiast dźwięk ograniczany do jakości właściwej dla formatu DAT)
Kodowanie treści przesyłanych poprzez interfejsy DVI i HDMI zapobiega podglądaniu danych. Zapobiega także przed atakiem typu "man in the middle".
Procedura unieważniania klucza zapewnia, że urządzenia producentów, którzy łamią postanowienia licencji mogą być stosunkowo łatwo blokowane przed otrzymywaniem treści wysokiej rozdzielczości.

Proces szyfrowania
Każde licencjonowane urządzenie posiada unikalny zestaw czterdziestu 56-bitowych kluczy. Klucze te są poufne, a ujawnienie ich może być uznane za pogwałcenie umowy licencyjnej. Dla każdego zestawu kluczy zostaje utworzony specjalny klucz nazywany KSV (ang. Key Selection Vector). Każdy klucz KSV ma 20 bitów ustawionych na 0 i 20 bitów ustawionych na 1.

Podczas uwierzytelniania urządzenia wymieniają się kluczami KSV. Następnie każde urządzenie dodaje (bez przepełnienia) swoje własne klucze do siebie według klucza KSV otrzymanego od drugiego urządzenia. Jeśli bit w kluczu KSV jest ustawiony na 1 to odpowiadający mu klucz jest uwzględniany w dodawaniu, w przeciwnym przypadku jest pomijany. Klucze oraz KSV są generowane w taki sposób aby oba urządzenia otrzymały w wyniku dodawania taką samą 56-bitową liczbę. Ten numer jest później używany w procesie szyfrowania.

Szyfrowanie jest wykonywane poprzez szyfr strumieniowy. Każdy piksel jest szyfrowany za pomocą operacji XOR z 24-bitowym numerem wyprodukowanym przez generator. Specyfikacja HDCP zapewnia stałe uaktualnianie kluczy (po każdej zakodowanej klatce obrazu).

Jeżeli jakieś urządzenie uznane zostanie za "skompromitowane" czyli jego klucze zostaną ujawnione, wtedy jego klucz KSV zostaje umieszczony na liście unieważnień, która jest umieszczana np. na nowo wyprodukowanych dyskach z zawartością wysokiej rozdzielczości. Każda lista unieważnień jest cyfrowo podpisana używając algorytmu DSA aby zapobiec unieważnianiu poprawnych kluczy przez złośliwych użytkowników. Podczas uwierzytelniania, jeżeli klucz KSV odbiorcy zostanie znaleziony przez nadawcę na liście unieważnień, wtedy nadawca odmawia wysyłania do niego treści wysokiej rozdzielczości.

Kryptoanaliza
Kryptoanaliza ujawniła znaczne słabości technologii HDCP po raz pierwszy w roku 2001, zanim zaimplementowano ją w jakimkolwiek komercyjnym urządzeniu. Scott Crosby z Carnegie Mellon University opublikował razem z Ian Goldberg, Robert Johnson, Dawn Song, oraz David Wagner artykuł pod tytułem "A Cryptanalysis of the High-bandwidth Digital Content Protection System" [1]. Publikacja ta została zaprezentowana na Warsztatach ACM-CCS8 DRM w dniu 5 listopada, 2001.

Zastosowanie
Odtwarzacze dysków HD DVD i Blu-ray pozwalają na ustawianie flagi ICT (ang. Image Constraint Token) przez dostawców treści na wydawanych przez nich dyskach. Flaga ta zezwala na ich odtwarzanie w wysokiej rozdzielczości tylko używając HDCP. Jeżeli taki odtwarzacz zostanie podłączony do odbiornika nie posiadającego HDCP wtedy jakość odtwarzanego materiału zostanie obniżona do formatu 960x540p.

Obsługiwanie przez urządzenie technologii HDCP jest jednym z wymogów otrzymania loga "HD ready".

Najnowszy system operacyjny firmy Microsoft - Windows Vista, wspiera tą technologię przy przesyłaniu obrazu pomiędzy kartą graficzną a monitorem.