Для предотвращения переноса фильма с диска DVD-Video на жесткий диск компьютера (откуда его несложно копировать как угодно и на что угодно), используется система шифрования CSS или Content Scrambling System. Суть ее примерно в следующем. Плеер любой компании, будь то аппарат от Sony или программа типа WinDVD, имеет свой собственный «фирменный» ключ доступа к DVD-диску, именуемый ключом плеера. Всего существует 409 таких ключей, а на каждом DVD-диске, в свою очередь, содержится уникальный 5-байтный (40 бит) ключ диска, зашифрованный каждым из 409 ключей плеера.
Другими словами, имеется 409 ячеек, в каждой из которых лежит ключ диска, который соответствующий программный или аппаратный плеер может расшифровать, благо всякому владельцу лицензии (производителю плеера) известен свой номер ячейки.
Всего же на DVD-диске находятся три различных ключа: ключ аутентификации, ключ диска, а также ключ названия, расположенный в заголовке сектора данных. Каждый из 3 ключей должен обрабатываться и проверяться перед тем, как переходить к следующему. В итоге после всех проверок ключ диска комбинируется с ключом названия, чтобы «отпереть» кинофильм для воспроизведения. Хотя вся эта конструкция может на первый взгляд показаться весьма изощренной, в действительности механизм защиты CSS оказался значительно слабее, чем хотелось его разработчикам.
Поскольку блок дешифрования должен быть встроен в каждый программный декодер, который может проигрывать такие диски, то рано или поздно кто-то должен был сделать обратную инженерную разработку программы и разобраться в работе схемы вплоть до восстановления ключей.
К октябрю 1999 года 16-летний норвежский школьник-программист Йон Йохансон с коллегами по хакерской группе MoRE (Masters of Reverse Engineering) разобрали программу-плеер XingDVD и добрались до ключа доступа фирмы Xing Technologies. Ну а дальше они «развинтили» и всю остальную конструкцию, выложив в интернет программу DeCSS, которая расшифровывает данные и позволяет записывать содержимое защищенных файлов DVD-дисков в чистом виде на винчестер. История эта стала поводом для целой серии шумных судебных разбирательств, которые тянутся до сих пор.
|
|
Во многих странах программа DeCSS объявлена сейчас вне закона. Однако за прошедшее время создано множество программных средств (включая и коммерческие), которые на основе уже известной информации о CSS снимают эту защиту, не храня заранее чужие ключи доступа (формально это является посягательством на коммерческую тайну, как в случае с DeCSS).
Таким образом, производители DVD-технологий постарались обеспечить защиту своей продукции, которая влияет в первую очередь на совместимость. Она была реализована в основном для защиты продукции от несанкционированного копирования.
Основным способом защиты является запись DVD-дисков для определенной зоны. При этом весь мир (производителями DVD-дисков) был разделен на шесть зон. Приводы DVD также имеют разделение по зонам. Причем каждой стране была присвоена своя зона:
- Первая зона - Северная Америка;
- Вторая зона - Япония, Европа, Средний Восток и Южная Африка;
- Третья зона - Юго-Восточная Азия;
- Четвертая зона - Центральная и Южная Америка, Австрия и Новая Зеландия;
- Пятая зона - Россия и Северная Америка;
- Шестая зона - Китай.
Причем подразделение произведено так, что Гонконг относится не к шестой зоне, как следовало бы этого ожидать, а к третьей.
|
|
При покупке привода DVD необходимо обращать внимание на страну-производитель, или зону. Потому что от этого зависит, будут читаться на нем диски нашей страны (или той страны, где DVD-диски были выпущены) или нет. При этом имеется два стандарта - стандарт RPC-1 и стандарт RPC-2. Для стандарта RPC-1 не важно, в какой стране произведены DVD-диски. Что же касается стандарта RPC-2, которым обладают большинство приводов DVD, то он как раз и создает зависимость от определенной зоны, той зоны, на которую запрограммирован привод DVD. При этом пользователь имеет возможность четыре-пять раз сменить (перепрограммировать) зону, но не больше. Это предусмотрено с учетом того, что большинство DVD-дисков производится сегодня в Китае. А сами приводы DVD могут производиться в разных странах. Но при производстве они программируются на ту зону, где и производятся.
Несмотря на такую защиту, наши программисты, если так можно сказать, все же добились совместимости. Дело в том, что существует возможность перевода привода DVD на стандарт RPC-1. Но для этого необходимо сменить порядка 70, если не больше, ключей. И здесь существует большая опасность ошибиться. Потому что если неправильно заменить хотя бы один из ключей, то DVD-ROM больше никогда не заработает.
Еще одним способом защиты является специальная электроника приводов DVD, не позволяющая перезаписывать видеофильмы на кассеты. Но это уже не относится к проблемам совместимости.
Большим достижением в обеспечении совместимости в технологии DVD стала принятая в 2000 году единая файловая система MicroUDF. Файловая система MicroUDF - это адаптированная для применения в DVD версия файловой системы UDF (Universal Disk Format), которая, в свою очередь, основана на международном стандарте ISO-13346.
|
|
Эта файловая система постепенно идет на смену устаревшей ISO9660, созданной в свое время для использования в компакт-дисках.
Возможности файловой системы MicroUDF следующие:
- независимость от используемой программно-аппаратной платформы (в этом смысле UDF - оптимальный выбор в архивных системах);
- большая емкость. Весь диск может быть представлен в виде единственного тома;
- оптимальная скорость передачи. Скорость чтения и записи данных в формате UDF может быть выше, чем производительность многих «родных» файловых систем, когда предаются большие файлы (например, в мультимедийных системах)
- максимальные возможные размеры файла;
- использование шрифтового формата UNICODE, что обеспечивает эффективную интернациональную поддержку;
- поддержка расширенных файловых атрибутов, что используется в некоторых «родных» операционных системах;
- поддержка длинных имен файлов с расширением ограничений операционной системы. Максимальная длина имени файла 255 символов;
- взаимозаменяемость DVD дисков в бытовой электронике и компьютерных системах.
При использовании MicroUDF на одном DVD-диске можно одновременно хранить видеофильмы, аудиозаписи, оцифрованные фотографии и компьютерные файлы. Этим обеспечивается межплатформенная совместимость, т.е DVD-диск становится единым носителем для Macintosh, DOS/Windows, OS/2, UNIX.
Если рассмотреть технологию записи и чтения информации на DVD-дисках, то она ничем не отличается от технологии, используемой в CD-дисках. Точно так же на металлической поверхности при записи делаются засечки, а при чтении при помощи лазерного луча они отражаются, передавая данные на устройство чтения. Вся разница заключается только в том, что у DVD-дисков эти засечки гораздо меньше и чаше расположены по поверхности диска. Это можно увидеть на рисунках 1 и 2.
Рис. 1. Структура цифровых данных, расположенных на CD-диске
Рис. 2. Структура цифровых данных, расположенных на DVD-диске
На рисунке 1 показана структура цифровых данных, расположенных на CD-диске, а на рисунке 2 - на DVD-диске. Такие результаты (более маленький размер насечек на поверхности диска) были достигнуты благодаря разработке нового высокочастотного полупроводникового лазера, имеющего гораздо меньшую длину волны. Этим же и объясняется тот факт, что обычные CD-ROM-приводы не могут читать DVD-диски. Их лазер просто не увидит насечки, а если и увидит, то не сможет их распознать (точнее, устройство чтения не сможет их распознать). Кроме того, формат самих секторов был изменен, что позволило разработать более надежный код коррекции ошибок.
Все это позволило сжать данные до такой степени, что был выпущен первый DVD-диск объемом в 4,7 Гб. Впоследствии эти технологии совершенствовались, и появились диски большего объема. Поэтому сегодня мы можем привести классификацию DVD-дисков по их структуре.
DVD-диски объемом 4,7 Гб имеют одностороннюю однослойную структуру. Такая структура носит название «Single Side/Single Layer». Затем идут диски, имеющие одностороннюю двухслойную структуру («Single Side/Dual Layer»). Объем таких дисков уже составляет 7,5 Гб. Оба слоя располагаются на одной стороне поверхности диска друг на друге. При этом один из слоев (верхний) является полупрозрачным. Объемом в 9,4 Гб обладают двухсторонние однослойные диски («Double Side/Single Layer»). Здесь уже появляется потребность переворота диска, но только при использовании более старых приводов DVD. Новые же приводы обеспечивают автоматическое чтение диска с обеих сторон. И, наконец, самыми большими по объему дисками являются двухсторонние двухслойные диски («Double Side/Dual Layer»). Такие диски способны умещать по 8,5 Гб с каждой стороны, что в сумме дает 17 Гб дискового пространства. Двухстороннюю технологию записи на диски производителям удалось осуществить за счет уменьшения толщины самого диска. Если толщина обычного CD составляет примерно 1,2 мм, то DVD-диски выпускаются толщиной до 0,6 мм, что дает возможность «склеить» два диска. Это, так сказать, самый простой способ разработки DVD-дисков.