CD/DVD Copy Protection

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1 Ruhr University Bochum CD/DVD Copy Protection ITS Seminar WS 03/04 Tim Güneysu Agenda Spezifikation des Mediums CD Spezifikationen DVD Spezifikationen Allgemeine Kopierschutztechniken Effektivität der Kopierschutzverfahren Gängige Kopierschutzverfahren Legale Aspekte Fazit 2

2 CD Dye Spezifikation Breite einer CD-ROM 120 mm; Dicke 1,2 mm Aufzeichnungsbereich zwischen 46 und 117 mm Datenspeicherung über Pits und Lands 3 Bereiche: Lead-In (TOC) Datenbereich ( mm) Lead-Out Lead-Out Lead-In Datenbereich 3 CD Dye Spezifikationen II Spiralförmige Datenspur 98 Frames pro Sektor Synchronisation Kontrollinformationen (Subchannels) 24 Byte Nutzdaten Fehlerkorrekturcode Datenkodierung mit EFM (8-to-14 Modulation) Sektor (3234 bytes) 98 Frames Frame (588 bit) SYNC SUB Nutzdaten ERR *(14+3)=408 8*(14+3) 4

3 CD Dye Spezifikationen III 8 Bit Subchannel (P-W Channel) P-Channel Trackbereich Lead-In Lead-Out Q-Channel TOC Zeit Katalognummer R-Thru-W Frame 01 SYNC SUB Nutzdaten ERR Frame 02 SYNC SUB Nutzdaten ERR SYNC SUB Nutzdaten ERR P-Ch Q-Ch R-Thru-W Frame Subchannelinformationen 5 CD Spezifikationen IV Logische CD Spezifikationen Red Book (CD-DA) Audio-CD Speicherung von Liedern als Tracks Yellow Book (CD-ROM) Daten-CD Dateisystem z.b. ISO 9660 Multisessions auf der CD sind möglich Erweiterte Fehlerkorrekturcodes 6

4 DVD Spezifikationen Prinzipiell ähnlicher Aufbau wie CD 4 gängige DVD-Standards DVD-5 (4,7 GB, 1 Seite, 1 Schicht) DVD-9 (8,5 GB, 1 Seite, 2 Schichten) DVD-10 (9,4 GB, 2 Seiten, 1 Schicht) DVD-17 (17 GB, 2 Seiten, 2 Schichten) Kürzere Wellenlänge ( nm) Besserer Fehlerkorrekturcode (RS-PC) 7 Kopierschutz - Einleitung Softwarepiraterie, Content Protection Kopierschutzverfahren sollen das Kopieren von CDs/DVDs erschweren Lesbarkeit und Kompatibilität der Originalmedien muss erhalten bleiben Etwaige Sicherheitsschlüssel/-codes müssen auf der CD vorhanden sein Geheimhaltung der Funktionsweisen 8

5 Allgemeine Schutztechniken Missachtung der logischen Medienspezifikationen Einfügen von absichtlichen Lesefehlern Verifikation des Originalmediums Verwendung von Digitalen Signaturen 9 Spezifikationsmissachtung CD-DA DA Illegale TOC Informationen Zu kleine Pausen zwischen Tracks Übergroße Tracks (2-3 GB) Multisession-TOCs ohne Nachfolger??? 10

6 Spezifikationsmissachtung CD-ROM Multisessions Zu viele Session (>5) Ungültige Sessions Übergroße Original-CDs z.b. CDs mit 706 MB Daten Dummy-Dateien Doppelt verlinkte Sektoren/Dateien Dateisystemfehler Fehlende Session 11 Umgehen des Schutzes Brennprogramme bieten Optionen zum Ignorieren eines fehlerhaften TOCs Neuere Brenner/Programme können mit vielen Sessions umgehen Rohlinge können überbrannt werden Umgehung der Pregroove/ATIP Herstellerinformation der CD-R bis zu 734 MB auf einen 700 Rohling Verwendung von 800 MB Rohlinge 1:1 Kopien im RAW-Data Brennmodus CD-DA: Daten über digitale Schnittstelle auslesen Felt-tip/Post-It Attack 12

7 Umgehung des Schutzes Felt-tip/Post-It Attack 13 Absichtliche Lesefehler I Eingebaute Lesefehler Untauglicher Fehlerkorrekturcode Defekte Dateien Ungültiges Frameformat Software testet auf Lesefehler Lesefehler 14

8 Absichtliche Lesefehler II Weak Sectors können gelesen aber nicht geschrieben werden Uniformes Bitmuster z.b XYXYXYX Von einigen Brennern (absichtlich) falsch in EFM moduliert Original EFM XYXYXYX EFM CWODFK Kopie 15 Umgehen des Schutzes 1:1 Daten-Kopier-Modus mit Fast Error Skipping (dauert aber möglicherweise trotzdem Stunden) Patchen der Software, so dass nicht mehr auf die enthaltenen Lesefehler getestet wird Verwenden von Tools zum Korrigieren oder Emulieren von Weak/Bad Sectors Downgrade der Brennerfirmware 16

9 Verifikation des Originals CD-Fingerprinting CD-Hashcode als Zugriffscode Winkel zwischen ersten und letzten Sektor Jede 1:1 Kopie des Originals hat einen anderen Winkel Erster Sektor Winkel Hashwertberechnung An die CD gebundener Software-Key ACDE-EFFE-GJWE-DSDS Letzter Sektor 17 Verifikation des Originals II Prüfen auf vorhandenen Pregroove/ATIP Pregroove nur auf beschreibbaren Medien (CD-R/CD-RW) Precompiled Masters Vorkompilierte Session, auf dem Original, die nicht kopiert werden kann Softwaremodul prüft die enthaltenen Sicherheitselemente Nichtkopierbare Vorkompilierte Session 18

10 Umgehen des Schutzes In der Regel durch Hacks/Patches der entsprechenden Softwaremodule Physikalische Eingriffe aus erläuterten Gründen nur bedingt möglich 19 Digitale Signaturen Einbringen eines Schlüssels/Digitaler Signatur auf die CD/DVD In defekten Bereichen auf der CD/DVD versteckt Außerhalb des Datenbereiches und in Subcodes (R-Thru-W) Bei DVD Playern (CSS) über Player-Key Verschlüsselung ohne Umwege zugänglich Benötigt zum Ausführen/Öffnen des Inhalts Inhalt/Software wird von Wrappern geladen und entschlüsselt 20

11 Umgehung des Schutzes 1:1 Daten Kopie der CD mit Auslesen der Subchannels Austausch der Wrapper-Loader gegen gepatchte Versionen Entfernen/Umkodieren des Inhalts, wenn Signatur/Schlüssel bekannt (DeCSS) 21 Bekannte Schutzmechanismen X X X CD-DA: Sony key2audio Illegale TOC Informationen (2. Session) GEBROCHEN: Felt-Tip-Attack/ TOC ignorieren DVD/CD-ROM: MacroVision SafeDisk v1-v3 Digitale Signatur und Software-Wrapper GEBROCHEN: Universelle/Gepatchte Wrapper DVD-Video: DCCA CSS 40-Bit Content-Verschlüsselung für DVD-Filme GEBROCHEN: DeCSS, Bekannte Player-Keys 22

12 Legale Aspekte Neu seit Private Kopien sind solange erlaubt, sofern ein Kopierschutz nicht umgangen wird Gilt für Musik, Video, Photo, etc. Gilt nicht für Computersoftware 69a UrhG Kopierschutz umgehende Hilfsmittel sind verboten Kennzeichnung des Kopierschutzes notwendig 23 Fazit Kopierschutzverfahren erschweren lediglich das Anfertigen von Plagiaten 9 von 10 Schutzverfahren sind bereits gebrochen Schutz nur durch durchgängige Sicherheits- Frameworks wie z.b durch CPSA Verletzung der Red/Yellow Book Standards führt zu Kompatibilitätsproblemen (sog. Un-CDs) Problem beim Umgehen von gängigen Kopierschutztechniken ist das neue Urheberschutzgesetz 24

13 Fragen? Feel free to ask any questions 25