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La protezione dei contenuti Il segnale HD, nel suo formato originale, viene trasferito tra dispositivi solo attraverso la nuova interfaccia HDMI (High-Definition Multimedia Interface). È la prima interfaccia audiovideo interamente digitale, di qualità non compressa ad essere adottata dall’industria. È in grado di interconnettere sullo stesso cavo qualsiasi sorgente audio/video come STB, lettore DVD player, TV Tuner a video, monitor o TV Set (DTV). Nasce per supportare lo standard HDTV (High Definition TV) nei formati 720p, 1080i e 1080p, ma ha inoltre la possibilità di supportare i formati EDTV (Enhanced Definition TV) come il 480p e SDTV (Standard Definition TV) come il PAL o l’NTSC. HDMI consente inoltre il trasporto di 8 canali audio digitali e prestazioni di alto livello con i suoi 5 Gbps di velocità di trasferimento dati: oltre il doppio di quanto richiesto dagli attuali standard HDTV. Con tale capacità è in grado di incorporare i futuri aggiornamenti tecnologici, per una lunga sostenibilità e durata dello standard. La tecnologia è stata disegnata per utilizzare cavi con semplici doppini in rame su lunghe distanze. HDMI prescrive le prestazioni del cavo ma non la sua lunghezza massima (15 metri almeno). Sarà presto possibile raggiungere distanze superiori attraverso l’utilizzo di cavi attivi in fibra ottica, dotati di ripetitori/amplificatori integrati nel cavo stesso. Tra i fondatori di HDMI troviamo industrie manifatturiere leader nel mercato dell’elettronica di consumo, come Hitachi, Matsushita Electric Industrial (Panasonic), Philips, Sony, Thomson (RCA), Toshiba, e Silicon Image. In aggiunta a queste la società Digital Content Protection LLC, del gruppo Intel, fornisce all’interfaccia un adeguato supporto per la protezione dei contenuti attraverso il protocollo HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection). Infine HDMI è rico- Figura 17. Connettora HDMI maschio. nosciuta dalle maggiori case di produzione televisiva e cinematografica come la Fox e la Universal, nonchè da broadcaster e operatori come DirecTV, EchoStar, CableLabs. I primi prototipi dotati di interfaccia HDMI sono comparsi al CES (Consumer Electronics Show) nel gennaio del 2003. HDMI è retro-compatibile con le specifiche DVI 1.0. specificatamente con il profilo CEA-861 per i Digital TV, HDMI è in grado di mostrare immagini ricevute da prodotti equipaggiati con DVI, cosi come TV set equipaggiati con DVI sono in grado di presentare video da sorgenti HDMI. La riproduzione e la copia di segnali attraverso l’interfaccia HDMI possono avvenire solo dopo verifica, attraverso il protocollo HDCP, che il ricevitore/lettore possegga i necessari diritti di riproduzione/copia. HDCP consiste in uno schema di protezione che esclude la possibilità di intercettare i dati digitali tra la sorgente ed il display. Lo schema utilizza una procedura di autenticazione basata su uno scambio di chiavi tra la sorgente di segnale HD ed il display, prima che i contenuti vengano visualizzati. La sorgente chiederà al display di accertare la effettiva compatibilità al formato HDCP prima che ogni segnale video vi transiti. Apparati non-HDCP come PC e vecchi prodotti DVI saranno in grado di lavorare con qualsiasi display DVI compatibile, ma le sorgenti HDCP compatibili lavoreranno solo ed esclusivamente con display HDCP compatibili. Altri prodotti che hanno a che fare con HDCP sono: i convertitori di immagine (scalers) i commutatori (switchers) i distributori (splitters o distribution amps). Mentre questi prodotti non si autenticano tramite lo scambio di chiavi, essi devono essere in grado di trasmettere la presenza di HDCP se il video viene elaborato in qualsiasi modo. Scopo principale di HDCP è quello di prevenire la trasmissione di contenuti in HD non-criptati. Ciascun apparato dotato di sistema HDCP detiene un unico set di 40 chiavi da 56 bit l’una. Queste chiavi sono segrete e la perdita di segretezza costituisce già una violazione degli accordi di licenza. Per ogni set viene creata una 90 I quaderni di LA PROTEZIONE DEI CONTENUTI
LA TV AD ALTA DEFINIZIONE SUL TRAMPOLINO DI LANCIO chiave speciale chiamata KSV (Key Selection Vector). Ciascuna KSV ha esattamente 20 bit posti a stato logico 0 e 20 bit messi a 1. Il protocollo HDCP include tre procedure: autenticazione, cifratura e revoca della chiave. Autenticazione. Durante il processo di autenticazione, entrambe le parti si scambiano le loro KSV. Successivamente ciascun apparato aggiunge le proprie chiavi segrete in accordo al valore KSV ricevuto dall’altro apparato. Se un particolare bit nel vettore è posto a 1, allora la corrispondente chiave segreta viene aggiunta, altrimenti viene ignorata. Chiavi e KSV sono generate in modo tale che durante questo processo entrambe gli apparati diano come risultato lo stesso numero di 56 bit. Questo numero sarà successivamente utilizzato nel processo di encryption del segnale audiovideo. Cifratura (encryption). La trasmissione di dati attraverso le interface DVI o HDMI previene la fuoriuscita di informazioni e la manipolazione degli stessi durante il trasporto (“man in the middle” attacks). A tal fine, la cifratura viene prodotta da un “cifratore di flusso simmetrico” (stream cipher). Ciascun pixel video decodificato viene criptato applicando un operazione XOR con un numero di 24 bit prodotto da un generatore. Le specifiche HDCP assicurano il costante aggiornamento delle chiavi ad ogni frame de-codificato. Revoca della Chiave. Tale procedura assicura che gli apparati costruiti da ciascun produttore che dovessero violare gli accordi di licenza, possano essere facilmente bloccati sul mercato e impediti dal ricevere dati HD. Se un particolare apparato viene considerato “compromesso”, il suo KSV viene introdotto nelle “lista di revoca”, le quali sono scritte per esempio sui DVD con contenuto HD prodotti più recentemente. Ciascuna “lista di revoca” viene firmata con una apposita firma elettronica che utilizza l’algoritmo DSA (Digital Signature Alghoritm), questo al fine di prevenire la revoca di apparati legittimi. Durante il processo di revoca, se la chiave KSV del ricevitore (display) viene trovata dal trasmettitore (sorgente) nella lista di revoca, allora il trasmettitore considera il ricevitore compromesso e conseguentemente blocca la trasmissione del flusso dati HD. LUGLIO/AGOSTO 2006 Il segnale disponibile su altre interfacce viene restituito a risoluzione inferiore per motivi di protezione dei contenuti Sebbene i costruttori di elettronica di consumo stiano ancora utilizzando le classiche interfacce video component analogiche, prodotti di nuova generazione come HD-DVD o Blu-Ray limiteranno la risoluzione del segnale inviato alle uscite analogiche (Component or RGBHV). Le massime risoluzioni che questi apparati saranno in grado di fornire, (720p/1080i/1080p) saranno esclusivamente disponibili solo attraverso interfacce digitali (DVI or HDMI) che impiegheranno le modalità di cifratura definite in HDCP. Attualmente HDCP è uno standard assente nei monitor da PC, che peraltro non sono nemmeno dotati di ingresso video component. Sebbene gli schermi PC abbiano una risoluzione idonea per il formato HDTV, l’assenza del sistema di decifratura HDCP ne limita fortemente l’adozione per l’utilizzo HDTV. Se si vuole utilizzare un flat panel display in modo duale sia per il PC che per la HDTV, sarà bene cercare tra quelli che dispongono della compatibilità HDCP. Riproduttori di HD-DVD e Blue-Ray Disc permetteranno ai Content Providers di introdurre un flag che permetterà la trasmissione di segnali in HDTV utilizzando il DHCP. Se tali riproduttori saranno connessi a TV set non abilitati DHCP e il contenuto sarà dotato di tale flag, il player fornirà solo una segnale a risoluzione limitata (SD a 540p). Gli apparati HDCP vietano la conversione di contenuti protetti HDCP a una piena risoluzione analogica (Full HD component), presumibilmente nel tentativo di ridimensionare la “voragine analogica”, termine con cui si allude all’impossibilità di arginare la copia nonautorizzata passando dal mondo analogico. Negli USA la FCC ha approvato HDCP come tecnologia di protezione digitale nell’agosto dl 2004. Nel gennaio 2005, EICTA ha annunciato che HDCP è un componente obbligatoria (“required component”) per il rilascio della compatibilità HD-ready. Microsoft dal canto suo ha annunciato che il prossimo sistema operativo: Windows Vista, supporterà la tecnologia HDCP nel contesto delle schede grafiche e dei monitor. Marco Pellegrinato Videotime S.p.a. – Gruppo Mediaset 91
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