Защита CD от копирования

Рассмотрим методы защиты информации на CD:

Метод 1. Защита информации путем нарушения некоторых управляющих служебных сигналов, записанных на диск синхронно с данными.

Метод 2. Защита информации путем записи на заранее подготовленный носитель, поверхность которого содержит ряд неустранимых дефектов, не мешающих чтению, однако кардинально мешающих перезаписи диска.

Метод 3. Защита информации, базирующаяся на изменении файловой системы, используемой при записи. Следует сказать, что, несмотря на то, что этот метод защиты несколько менее универсален, он тоже позволяет эффективно защитить данные от возможности нелегального копирования диска целиком, т.к. возможна гибридная реализация методов 1-3.

Метод 1.

При записи абсолютно всех типов данных на компакт-диск синхронно с блоками данных формируется и записывается ряд управляющих цифровых сигналов. Подобная запись в подавляющем большинстве случаев делается аппаратно и означает, что при этом устройство при помощи внутреннего генератора формирует управляющие последовательности без непосредственного участия программы-копировщика и помещает их в конце каждого блока данных. Такие последовательности принято называть субканалами. Субканалов всего восемь и их принято нумеровать строчными английскими буквами P,Q,R,S,T,U,V,W.

Компакт-диски, записанные в стандарте CD-DA, используют лишь два субканала – P-субканал, который является по сути дела стробирующим при передаче данных от инициатора к устройству, и Q-субканал, в котором записывалась информация о тайм-коде, статусе устройства, кодах аппаратного корректора ошибок, работающего по схеме Соломона-Рида, а также некоторая другая. Для дальнейшего использования было зарезервировано еще 6 субканалов – R-W, которые на компакт-диск записываются, но фактически не используются. За период развития формата CD-DA в прочие форматы было сделано лишь несколько удачных попыток использования R-W субканалов. Например, в R-субканале при записи диска в форматах CD-G и CD-TEXT записывается некоторая пользовательская информация о копирайтах и авторстве для каждого трека. В редких случаях информацию из R-W субканалов используют тестовые программы для оценки производительности того или иного устройства чтения/записи дисков. Практически, на сегодняшний день ординарный компакт-диск, содержащий информацию произвольного типа, несет в себе 75% незадействованных субканалов.

Подобная ситуация позволяет особым образом защитить компакт-диск. В процессе записи субканалов отдельно от данных формируются полностью заполненные блоки, причем такая запись отнюдь не нарушает никаких договоренностей и стандартов записи данных на компакт диск, но дополняет. В области неиспользованных субканалов записывается дополнительная управляющая информация, которая неявно связана с данными субканалов P и Q. Программа для записи защищенных подобным образом дисков использует данные Q-субканала для формирования W-субканала. Данные, которые будут записаны в W-субканал, есть по сути закодированные симметричным алгоритмом соответствующие управляющие данные. Первичный ключ для кодирования формируется на основе данных, записанных в служебных областях на компакт-диске. Параллельно вводиться дополнительный псевдостробирующий R-субканал. Суть введения последнего заключается в том, что часть записанных на диск данных помещаются в область с верным Q-субканалом, но с ошибочным основным стробом. При чтении записанного таким образом компакт-диска эти данные будут просто проигнорированы, не вызвав сообщения об ошибке. Однако, при использовании программы, способной корректно читать подобные диски, перед принятием решения о том, насколько эффективна читаемая информация, будет произведена дизъюнкция реального и псевдостробирующих каналов, что обеспечит корректное и полное чтение данных во всем объеме.

Смысл введения кодированного W-субканала заключается в следующем. Большинство программ при копировании диск-диск не читают область субканалов непосредственно, но используют встроенные генераторы либо полагаются на возможности самого устройства. При попытке перезаписи диска с использованием подобных алгоритмов W и R субканалы потеряются. Программа, которую нелегально скопировали, перед запуском или в процессе своей инсталляции проверит ультраструктуру субканалов носителя, с которого произведен запуск и в том случае, если декодирование субканала с программно полученным ключом не даст контрольного результата, просто не запуститься.

Данный вариант защиты еще более эффективен при совместном использовании с методом 2.

Метод 2.

Данные должны быть записаны на диск, содержащий “плохие” для чтения области. Подобные области не должны мешать чтению данных ни одним из принятых для данного формата методов. Попытки чтения этих областей при копировании компакт-диска должны закончиться негативно и прервать процесс копирования.

Существует целый ряд устройств для записи компакт-дисков, поддерживающих команды управления мощностью лазера и скоростью вращения вала привода. К ним относятся Plextor, Matsashita, Plasmon и некоторые модели Teac. Создание сбойной области на диске сводиться к процедуре хаотичного варьирования этих параметров в процессе записи при помощи SCSI-команд Optical Power Calibration и Set Shaft Spd [1,2]. Необходимым и достаточным условием последующего успешного чтения данных, записанных подобным образом, есть точный мониторинг сбойных зон в момент записи. Это означает, что записывающая программа варьирует параметры лазера до записи, после чего, при достижении нормальных условий записи на поверхность диска в данном месте, записывает эффективные данные. Причем данные Q-субканала, отвечающие за позиционирование следующего не сбойного сектора, формируются внутри пишущей программы, а не самим устройством и записываются отдельно.

Таким образом, используя этот алгоритм, мы можем получить защищенный диск с практически любыми данными.

Недостаток этого метода состоит в ощутимом уменьшении общего объема данных, которые возможно записать при повышении степени защиты диска. Однако преимущество метода в том, что ни одно устройство копирования не сможет сделать копию такого диска в режимах TAO (Track-at-Once), SAO (Session-at-Once) и RAW. Конечно пользователь может нелегально скопировать данные без дублирования структуры диска, но легко реализуемая программная проверка носителя, откуда запущена программа, не даст возможности для запуска программы не с оригинального компакт-диска.

Метод 3.

Запись данных на любой носитель всегда делается структурировано. Метод построения базовых структур для упорядочения информации на носителях принято называть файловой системой. Этот метод определяет такие параметры, как размер апертуры чтения/записи (что иногда ошибочно называют длинной сектора), способ формирования директориальных записей и таблицы размещения, синхронизационные данные и коды контрольных сумм.

Запись данных на компакт-диск производиться с использованием файловой системы CDFS (Compact Disc File System). При этом в служебной области формируется таблица размещения данных, содержащая векторы начала данных (дорожек или файлов) и длины.

Суть данного метода защиты сводиться к использованию нестандартной файловой системы при абсолютно стандартной записи таблицы размещения. При записи совокупности данных на диск пишущая программа формирует таблицу и записывает ее в соответствующую часть служебной области. При этом запись о размере данных остается равной нулю, а первый вектор данный указывает на область, в которой в стандартном CDFS-формате записан блок данных, соответствующих специфической программе-загрузчику. Собственно данные пишутся после этого блока уже в формате защищенной файловой системы.

При попытке копирования такого диска стандартная программа чтения определит, что диск заполнен, но суммарная длина всех файлов близка к нулю. И не сможет выполнить копирование ни в одном режиме, кроме режима RAW. С другой стороны, при запуске c такого диска программа-загрузчик, которая начнет работать автоматически, корректно прочитает данные из областей с нестандартной файловой системой, после чего приложение, записанное на диске, запуститься. Использование этого метода возможно вместе с методами 1 и 2, что еще в большей степени повышает надежность защиты.

CD-Protect

Эта защита основана на низкоуровневой работе с диском. На диске создаются сбойные секторы, которые определяются системой защиты. По этим сбойным секторам можно разделять диски на свой/чужой. По словам разработчиков, попытка копирования данных с такого диска на винчестер вызовет крах системы. Попытки скопировать защищенный CD при помощи специальных программ (CDClone, CDRWIN и т.п.) также не дадут положительных результатов. Эта одна из немногих защит, которая может реально защитить компакт-диск.

SafeDisc v3

Последняя версия "продвинутой" защиты от Macrovision Corporation. SafeDisc v3 использовалась для защиты большинства популярных игр, выпущенных после ноября 2005 года. Основной модуль защищаемой программы (EXE или DLL) шифруется по некоторому ключу. Затем в соответствии с этим ключом на диск пишется цифровая подпись, которая занимает от 3 до 20 мегабайт (зависит от степени защиты). Установление подлинности диска происходит в течение 10-20 секунд. SafeDisc v3 поддерживает даже виртуальные диски, т.е. после успешной идентификации CD можно продолжать работу с виртуальным диском. Единственный найденный способ убрать защиту - исправить зашифрованный модуль.

Key2Audio

Эта защита не дает проигрывать CD на компьютере, в то время как при прослушивании диска в бытовых CD-плеерах не возникает никаких проблем. Key2Audio никак не влияет на качество музыки. Суть защиты в следующем: при записи диска вне области музыкальных данных помещаются несколько уникальных подписей, которые можно сравнить с человеческими отпечатками пальцев. Эти подписи, по словам разработчиков, не могут быть дублированы никаким устройством для записи CD. В итоге получается, что можно с легкостью сделать аналоговую копию музыки, но вот с цифровой получается загвоздка. Но, как оказалось, программа CDClone при соответствующих настройках позволяет получить работающую копию CD. Key2Audio применялась для защиты рекламных экземпляров сингла Michael Jackson "You Rock My World".

BayView Systems

Эта защита призвана пресечь появление композиций в интернете до официального выхода CD в свет. Для этого на диск записывается только часть музыки, а остальное передается посредством сети интернет продавцам CD и радиостанциям в день выхода диска.

Поиск по сайту: