Что такое SDMI

Сергей Асмаков

Основные понятия

Обобщенная модель

   Уровень приложений

   Уровень лицензирующего модуля

   Уровень портативного устройства

Как это работает

Перспективы SDMI

 

Благодаря лавинообразному росту популярности сжатых звуковых форматов сегодня из Всемирной cети можно загрузить в свой компьютер практически любое музыкальное произведение. Вполне понятно, что столь массовые масштабы нелегального копирования музыкальных произведений всерьез беспокоят руководителей звукозаписывающих компаний. Появление портативных цифровых плейеров, позволяющих воспроизводить файлы сжатых форматов, еще больше усугубило эту проблему.

Для обеспечения контролируемого распространения цифровых записей было предложено довольно много различных решений, и об одном из них — спецификации SDMI — и будет рассказано в этой статье.

Как известно, суть проблемы кроется в простоте копирования данных (в частности, фонограмм) в цифровом виде: с одного файла можно сделать неограниченное количество абсолютно идентичных копий, ведь, в отличие от аналоговых, цифровые форматы позволяют в точности воспроизводить содержимое исходного материала даже при многократной перезаписи1.

Наиболее очевидным решением является внедрение механизма защиты в структуру самого цифрового формата, как, например, это было сделано в DAT-магнитофонах: при перезаписи по цифровому интерфейсу в служебных данных меняется значение специального флага. Таким образом, с оригинальной записи копию сделать можно, а копию с копии — уже нет. Однако подобное решение обладает серьезными недостатками, поскольку существенно ограничивает возможности пользователей, работающих с собственными записями (в частности, это явилось одной из причин, негативно повлиявшей на распространение бытовых DAT-магнитофонов), а кроме того, его довольно просто обойти путем незначительной модификации записывающих устройств. Стоит также учитывать, что на современном этапе новые цифровые форматы и новые типы носителей появляются раз в несколько месяцев, и по этой причине частные решения становятся малоэффективными. Назрела необходимость в появлении универсальных, не привязанных к конкретным форматам, носителям и устройствам, системах защиты. Одним из таких решений и стала спецификация Secure Digital Music Initiative (SDMI). Основные принципы, на которых базируется данная спецификация, были сформированы инициативной группой к 1999 году и после опубликования первой редакции текста были поддержаны более чем 110 компаниями.

Спецификация SDMI является необязательным к использованию открытым стандартом. Одно из важных отличий SDMI от систем, препятствующих копированию защищенных материалов как таковому, заключается в очень гибком механизме разграничения прав пользователей. Например, SDMI-совместимые программы и аппаратные устройства позволяют делать определенное количество копий легально приобретенных фонограмм для персонального использования — в частности для воспроизведения на компьютерных системах и портативных цифровых плейерах. Кроме того, издатель фонограммы самостоятельно определяет набор разрешенных и запрещенных действий, которые пользователь может проделывать с данным материалом. Также предусмотрена возможность и свободного (в том числе анонимного) распространения цифровых фонограмм для некоммерческих и промо-записей. Другое важное преимущество SDMI – отсутствие жесткой привязки к какому-либо конкретному цифровому формату, носителю или устройству, что обеспечивает универсальность данной системы и ее совместимость с форматами и носителями, которые появятся в будущем.

Основные понятия

Прежде чем перейти к рассмотрению обобщенной модели, необходимо ознакомиться с основными понятиями. Спецификация SDMI описывает взаимодействие трех функциональных компонентов:

  • Приложений (applications) — то есть программного обеспечения, предназначенного для записи (загрузки), каталогизации и воспроизведения музыкальных и речевых фрагментов.
  • Портативных устройств (portable devices) и портативных носителей (portable media), на которых осуществляется хранение и воспроизведение защищенных фрагментов.
  • Лицензирующих модулей (Licensed Compliant Modules), выполняющих функции интерфейсов и, кроме того, обеспечивающих транзакции между приложениями и портативными устройствами (носителями).

SDMI-приложения, лицензирующие модули и портативные устройства, могут разрешать или запрещать те или иные действия с защищенными материалами исходя из так называемых правил использования (usage rules), описывающих, каким образом данный фрагмент может быть использован. Аутентификация защищенных фрагментов производится при помощи специального механизма фильтрации (screening), блокирующего любое использование нелегально сделанных копий защищенных материалов.

Любой фрагмент, предназначенный для использования в SDMI-совместимом портативном устройстве, должен быть защищен на протяжении всего времени, начиная с момента импорта SDMI-приложением, прохождения через лицензирующий модуль или записи на портативное устройство. Для удобства вводится понятие SDMI-домена — среды, в которой соблюдаются все требования спецификации SDMI, включающей SDMI-совместимые фильтрующие компоненты, приложения, портативные устройства, портативные носители, лицензирующие модули, интерпретаторы правил использования, инструменты для создания защищенных фрагментов и пр.

В начало В начало

Обобщенная модель

Представленная на рис. 1 обобщенная модель иллюстрирует схему взаимодействия трех функциональных уровней, описываемых спецификацией SDMI. Ниже приведены пояснения к каждому из них.

В начало В начало

Уровень приложений

Уровень приложений включает все SDMI-совместимое программное обеспечение, предназначенное для распространения звуковых (в частности, музыкальных) фрагментов в электронном виде, в том числе разнообразные программные плейеры, каталогизаторы, грабберы, энкодеры и т.п. В представленной на рис. 1 модели обработка правил использования, а также фильтрация нелегально сделанных копий защищенных фрагментов происходит именно на уровне приложений.

В начало В начало

Уровень лицензирующего модуля

Лицензирующие модули выполняют роль интерфейсов, через которые защищенные фрагменты из SDMI-совместимых приложений загружаются на портативные носители или непосредственно в портативные устройства. В том случае, если формат загружаемого фрагмента не может быть декодирован подключенным в данный момент портативным устройством, лицензирующий модуль выполняет преобразование исходного фрагмента в формат, доступный данному портативному устройству.

Как видно из рис. 1, вполне возможна ситуация, когда одно приложение взаимодействует сразу с несколькими лицензирующими модулями, или наоборот — один лицензирующий модуль используется несколькими различными приложениями. Одной из важнейших функций лицензирующего модуля является создание аппаратно-независимого интерфейса между SDMI-совместимыми приложениями и портативными устройствами (носителями), а также обеспечение защиты информационного канала.

В начало В начало

Уровень портативного устройства

На этом уровне происходит передача защищенных фрагментов от лицензирующих модулей (или портативных носителей) в портативные устройства. Согласно требованиям спецификации, портативное устройство может не содержать лицензирующий модуль, но все фонограммы, загружаемые в его память, должны быть защищены и могут загружаться только либо через лицензирующий модуль, либо с портативных носителей. При этом правила использования, содержащиеся в загруженных защищенных файлах, не должны изменяться средствами портативного устройства.

В устройствах, которые позволяют использовать сменные портативные носители, должен быть предусмотрен соответствующий механизм аутентификации фонограмм.

На формат материалов, записываемых на встроенный микрофон и предназначенных для дальнейшего использования вне данного устройства, накладываются существенные ограничения (только монофонический сигнал с полосой пропускания не более 8 кГц). Записи, полученные с незащищенных линейных цифровых и аналоговых входов, могут быть использованы только внутри портативного устройства, то есть их нельзя выгрузить через лицензирующий модуль.

Подробно уровень портативного устройства иллюстрирует схема, представленная на рис. 2.

В начало В начало

Как это работает

Разумеется, варианты конкретной реализации описанной выше схемы могут сильно различаться в силу специфики тех или иных устройств. Поэтому, учитывая небольшой объем и ознакомительный характер данного материала, стоит ограничиться представленной на рис. 3 логической диаграммой, иллюстрирующей алгоритм работы защитной системы некоего аудиоплейера.

Предположим, в плейер загружается файл, не защищенный SDMI. В этом случае включается механизм фильтрации, определяющий легальность данной копии. В случае отрицательного результата плейер проигрывать данный фрагмент не будет, а на его дисплее появится соответствующее сообщение. Если же копия легальна, то здесь возможен выбор: встроить в данную фонограмму SDMI-защиту либо оставить ее в первоначальном виде; в последнем случае все дальнейшие действия с данным файлом будут происходить уже вне SDMI-домена.

Если загружаемые файлы уже имеют встроенную SDMI-защиту, то интерпретатор правил использования анализирует служебную информацию и в соответствии с ней определяет набор допустимых действий, после чего файл дешифруется и помещается на защищенный носитель.

Необходимо подчеркнуть, что описанное решение — это лишь один из множества возможных вариантов реализации системы, соответствующей спецификации SDMI.

В начало В начало

Перспективы SDMI

Итак, спецификация SDMI предоставляет универсальный и гибкий инструмент для защиты от нелегального копирования цифровых фонограмм. Поэтому не удивительно, что на сегодняшний день это наиболее распространенное решение, использующееся в портативных цифровых плейерах и соответствующих носителях. Например, название созданного в прошлом году усилиями альянса компаний Matsushita, SanDisk и Toshiba нового формата флэш-карт Secure Digital (SD) говорит само за себя. Развиваются в этом направлении и другие форматы: появились SDMI-совместимые модификации Memory Stick — MagicGate Memory Stick и ММС — Secure MultiMedia Card.

В качестве наиболее яркого примера комплексного подхода можно привести портативные цифровые аудиоплейеры Panasonic, которые поставляются вместе с SDMI-совместимым программным обеспечением, предназначенным для создания и загрузки цифровых фонограмм на SD-карты.

Несмотря на столь красноречивые примеры, многие специалисты подвергают сомнению надежность данной системы, и в первую очередь методов шифрования, применяемых для защиты фонограмм. Однако ни доказать, ни однозначно опровергнуть утверждение о высочайшей надежности SDMI пока никому не удалось. К тому же гораздо более мощным тормозом, сдерживающим массовое внедрение SDMI на рынке портативного аудио, является необходимость внесения соответствующих изменений — как в программное обеспечение, так и в сами устройства. Так что, скорее всего, процесс перехода на данную технологию будет довольно длительным.

КомпьютерПресс 3'2002