MMS13 Übung 2. Fairplay

Transkript

1 MMS13 Übung 2 Fairplay

2 Funktionsweise von FairPlay In QuickTime Software eingebautes DRM von Apple für Musik MPEG-4 Dateien mit verschlüsseltem AAC Audiostream AAC Audiostream mittels AES verschlüsselt + MD5 Hash Master Schlüssel zum Entschlüsseln der AAC liegt verschlüsselt in der MPEG-4 Datei Bei jedem Kauf wird von Apple ein randomisierter User Schlüssel verwendet um den Master Schlüssel der gekauften Datei zu verschlüsseln User Schlüssel für den Account liegt in der verschlüsselten Schlüssel-Datenbank von itunes Zusätzlich bei Apple gespeichert Wird ein neuer Computer mit dem Account autorisiert, bekommt dieser von Apple alle User Schlüssel iphone, ipod, ipad etc. besitzen eigene verschlüsselte Schlüssel Datenbank Wird der Track auf das Gerät kopiert, wird auch der User Schlüssel in dessen Datenbank übertragen FairPlay überprüft nicht die Verbreitung der MPEG-Dateien, sondern sorgt nur für eine autorisierte Entschlüsselung Multimedia Sicherheit Übung 2 2

3 FairPlay How it works MP4 container containing AAC audio stream Container encrypted with AES, hashed with MD5 master key encrypts the stream, is stored in the container user key encrypts/decrypts the master key user key and machine identifiers stored on Apple's servers, can be accessed by user clients to decrypt and play Source:

4 Apple Fairplay (Kauf der Medieninhalte) Funktionsweise: The media content is encrypted and it is always stored in its encrypted form. The decryption keys are stored only in the following places: On Apple's servers. On the customer's device(s) Sicherheit in Multimedia Systemen und Anwendungen SS 2013

5 Apple Fairplay (Verwendung der Medieninhalte) Funktionsweise: It can only be decrypted with the correct decryption key (e.g. for listening music) Transferring a key from one place to another requires the permission of the Apple server. Ramya Venkataramu, Project Report «ANALYSIS AND ENHANCEMENT OF APPLE S FAIRPLAY DIGITAL RIGHTS MANAGEMENT» Sicherheit in Multimedia Systemen und Anwendungen SS 2013

6 Probleme mit Apple Fairplay DRM restrictions only hurt people using music legally. Illegal users are not affected by DRM Steve Jobs Apple's DRM FairPlay causes an additional at least 8% loss of battery power, because extra processing power required for decoding the DRM music file from your MP3 player.* *Testing performed by Cnet. ( audio/apple fairplay drm.aspx) Sicherheit in Multimedia Systemen und Anwendungen SS 2013

7 Angriffe DRM has never been and will never be perfect. Hackers will always find a method to break DRM. Steve Jobs => it causes an edition of new version for program with fixed vulnerabilities. QTFairUse: dumps each track to a raw AAC file which then can be converted to any format. Playfair: also like QTFairUse removes the encryption from files using the FairPlay DRM mechanism. Harmony allows users of the other Music Stores to play their songs on the ipod. Requiem allows a person to decrypt media data that they are authorized to play in itunes by reverse engineering Apple's FairPlay algorithm, but it does not remove identification tags from songs Sicherheit in Multimedia Systemen und Anwendungen SS 2013

8 Apple FairPlay Allgemeine Informationen - DRM für Apple Produkte seit Ende des Jahres bereits von einem Norwegischen Hacker geknackt (Mehr siehe unten) wurde FairPlay für Musikstücke eingestellt/ sind kopierschutzfrei. Stattdessen wurde ein neues Preiskonzept entwickelt. Einschränkungen durch FairPlay - Max. fünf (gleichzeitig) autorisierte Geräte für die geschützten Daten. - Kundenbindung, da nur von Apple-MP3-Playern (IPod) abspielbar. - Auf Computern nur mit Windows oder OSX. - Playlisten (unverändert) nur sieben malbrennbar. Dafür sind Audio- CD's nicht mehr Kopiergeschützt (implizite CD-Eigenschaft) - FairPlay ist für Videodaten immer noch von Apple im Einsatz. Funktionsweise von FairPlay: - MP4 Container mit einem verschlüsselten AAC Stream (AES + MD5Hash). - UserKey zum erhalten vom MasterKey (Im Container verschlüsselt enthalten) zum entschlüsseln des Audio Streams. - UserKeys existieren auf Apple's Servern (ähnlich Skype bzgl des private keys ) als auch lokal verschlüsselt in itunes' key-repository. - Dadurch Kontrolle über Aktivität und Anzahl registrierter Maschinen. - Kein Kopierschutz in dem Sinne, verhindert nur das entschlüsseln der Mediendatei. Jon Lech Johansen, erster Hacker von Apple's FairPlay - Ende 2003 OpenSource Software zum umgehen von FairPlay veröffentlich Rohdaten aus DRM-geschützten Mediendateien erzeugen: Nur von wenigen Programmen abspielbar - Ende 2006 hat er FairPlay vollständig geknackt speichern von Musikstücken auf jeglichen Geräten möglich durch seine Software doubletwist Quellen:

9 Definition DRM Rechteverwaltung für Multimedia Dateien Wurde von Apple Inc. entwickelt Basiert auf die Quicktime Technologie Schutz von digitalen Medien vor Angriffen und illegalen Downloads Mittlerweile sind Musik Dateien auf Apples itunes nicht mehr DRM geschützt

10 Funktionsweise Die DRM Dateien werden als MP4 Container gespeichert Audio wird mit AAC verschlüsselt Der symmetrische Algorithmus AES und die Hashfunktion MD5 werden für die Verschlüsselung verwendet Der Benutzerschlüssel ist für die Ver und Entschlüsselung der DRM Datei zuständig

11 Vor und Nachteile Vorteile Integrität und Authentizität digitaler Medien Neue Geschäftsmodelle wie pay per view, Superdistribution Bedingungen für die Verwendung eines Werkes können gesetzt werden Nachteile Nutzung auf max. fünf PCs und Macs Mobil nur auf dem ipod spielbar Nur auf Windows, Apples Betriebssysteme und Geräten abspielbar

12 Angriffe Jon Lech Johansen umging den Kopierschutz Er verwendete das Reverse Engineering Kopierschutz wurde nachgebaut Seine Software kann Apple Fairplay Musikstücke in andere DRM Formate umwandeln Software zum endgültigen Entfernen des DRM entwickelt Eine Variante: Schlüssel zum Entschlüsseln der Datei wird im Cache gespeichert

13 Quellen ml book news.de/foul play beim ipad apple schutzt e books mit exklusivem fair playdrm/ apples kopierschutz ende inselloesung.html, Futureproof, 2006 Nicola F. Sharpe and Olufunmilayo B. Arewa. "Is Apple Playing Fair? Navigating the ipod FairPlay DRM Controversy" Northwestern Journal of Technology and Intellectual Property 5.2 (2007): book news.de/requiem fur drm ibooks kopierschutz fairplay erstmals gehackt/ Li Yang, Applied Cryptography for Cyber Security and Defense: Information Encryption and Cyphering, IGI Global (2011) Apple Bildlogo: Apple_logo_black.svg.png Weitere Bildquellen: Office.com Cliparts

14 Fairplay Verwendung Vor 2009 für alle Daten (Audiodateien, Videos, Ebooks...) im ITunes Store von Apple Seit 2009 nicht mehr für Audiodateien ( Probleme und einige Einschränkungen Dateien funktionieren nur auf Produkten von Apple (z.b. dem IPod) Mit Fairplay geschützte Dateien... können nur auf registrierten Computern abgespielt werden können nicht ohne Umgehung des Systems auf anderen Betriebssystemen als Mac, OS X und Windows abgespielt werden (

15 Fairplay Funktionsweise Verschlüsselter AAC Audiostream Verschlüsselung durch AES in Kombination mit MD5 Hashes Der Masterkey zum entschlüsseln der MP4-Datei ist verschlüsselt in der MP4-Datei enthalten und kann mit dem Userkey entschlüsselt werden Jedes registrierte Medium hat einen eigenen Userkey (

16 Fairplay Hacks - Requiem Entschlüsseln der Konfigurationsdateien Schlüssel ist Permutation der MAC-Adresse bzw. Permutation aus Festplatteninformation und Registierungsschlüssel Initialisierungsvariable ist eine Konstante (

17 Apple FairPlay Ablauf 1. ShopServer stellt Mediendatei eines Content Providers zur Verfügung 2. Shopping ausschließlich über itunes Client Software 3. ShopServer erhält Bestellung a. Ausführung des Bezahlvorgang über bestimmtes Payment System b. Lieferung der Inhalte an Kunden Inhalte Verwaltung nur über itunes Gleichzeitige Nutzung auf max. 5 verschiedenen Clients Authentifizierung mittels Hardwareabhängiger Prüfsumme Inhalte sind symmetrisch verschlüsselt (AES) Lokales Schlüsselmanagement (offline Nutzung)

18 Apple FairPlay Schlüsselmanagement: Mediencontainer beinhaltet zwei Chiffrate Inhalte, verschlüsselt mit Masterkey (1 Schlüssel pro Inhalt) Masterkey, verschlüsselt mit Userkey (1 Schlüssel pro Titel / Nutzer) Userkeys werden in lokalem Repository und auf Anbieter Server gespeichert Wird ein neuer itunes Client beim Anbieter authentifiziert, wird wir eine Kopie des Repositorys an den Client übermittelt Weitergabe von Mediencontainer und Userkeys über itunes nur an ios Geräte

19 Apple FairPlay Angriffe/Techniken Keine Angriffe auf Kryptographie System Möglichkeiten 1. Bestimmte Programme lesen entschlüsselte Mediendatei während der Wiedergabe aus (QuickTime for Windows AAC memory dumper) 2. DRM Informationen werden anhand von Reverse Engineering auf Bitebene aus der Mediendatei gelöscht 3. itunes erlaubte es DRM geschützte Musik Dateien zu brennen (seit 2009 nutzt Apple klein DRM mehr für Musik) CD Standard nicht DRM fähig DRM wird beim Brennvorgang entfernt Anschließende Übertragung der DRM freien Musikstücke von CD auf PC (seit 2009 nutzt Apple klein DRM mehr für Musik)

20 Apple FairPlay Referenzen geknackt zwei techniken entfernen appleskopierschutz/ Müller, D. und K. Reineck: Neue Konzepte zur Sicherung von Urheberrechten aus dem Blickwinkel des Datenschutzes ( Grimm, R. und S. Puchta: Datenspuren bei der Nutzung von Digital Rights Management Systemen (DRM) ( pdf) Erdan, D.: How FairPlay Works: Apple's itunes DRM Dilemma A4E A083 FF8610E66A46.html

21 Apple Fairplay Funktionsweise/Nutzung/Probleme/Angriff e itunes (Store) Anmeldung: Apple ID und Passwort Apps, Bücher, Video Daten CD s können erstellt werden Prüfsumme aus der Hardware generiert (Problem beim Austauschen der Festplatte oder Speicher) iphone, ipod, ipad, Mac s und PC s (Keine anderen Wiedergabemedien) (Maximal 5 Mac s und/oder PC s; diese könnnen verwaltet werden; Synchronisation mit beliebig vielen ipods, ipads und iphones) Requiem (Entschlüsselung der Prüfsumme aus der Hardware und dem privatem Schlüssel in der Datei) RIP von der Daten CD Recording Software

22 Apple Fairplay tricks/workshops/multimedia/artikel/apple fairplay das bessere drm 68372/

23 Ziele: Konsumverhalten von Medien kontrollieren Medien sollen nur auf autorisierten Geräten abspielbar sein (max. 5) Schutz von Urheberrecht DRM soll "fair" sein, d.h. bestimmte Aktionen (eingeschränktes Kopieren) sind erlaubt

24 Funktionsweise MP4 Container mit AES verschlüsseltem AAC Strom Schlüssel wird von Abspielsoftware verwaltet Master Schlüssel steht in Datei, verschlüsselt mit Nutzer Schlüssel image taken from: A4E A083 FF8610E66A46.html

25 Probleme Mehrere (auch quell offene) Programme, die das DRM brechen Für Musikdateien inzwischen nicht mehr benutzt, stattdessen DRM frei Kritik an Lizenzierungsstrategie von Apple (nur ausgewählte Kunden)

26 Quellen h.q1.07/2a351c60 A4E A083 FF8610E66A46.html

27 Übung 3 Wasserzeichen in der Praxis Beispiele für Gerichtsverhandlungen, Urteile, Abmahnungen, bei denen Wasserzeichen als Indiz oder Beweis verwendet wurden