Bezpečnost komunikačních: Analogové a digitální vysílání I.

Analogová distribuce televizního signálu existuje v našich krajích již pouze na několika málo ostrůvcích v kabelových sítích a je otázkou blízké budoucnosti, než zmizí docela. Přesto je zajímavá, jelikož ukazuje první pokusy o zamezení neoprávněnému přístupu k obsahu stejně jako pokusy o zamezení kopírování.

Historicky nejstarší způsob distribuce televizního signálu je bezdrátovým šířením pozemními vysílači. Pravděpodobně z důvodů omezení frekvenčního spektra nedošlo prakticky nikde k pokusům zavedení řízení přístupu k jednotlivým televizním kanálům šířeným po zemi.

Jedinou výjimkou je snaha o zamezení příjmu televizního a rozhlasového signálu vysílaného sousedními „nepřátelskými“ státy pomocí přijímačů vyráběných v zemích tzv. Varšavské smlouvy. Přijímače konstrukčně neumožňovaly přijímat pásmo, ve kterém se vysílaly nežádoucí programy.

Tato iniciativa ovšem postupně brala za své a později vyráběné přijímače již zvládaly většinu frekvenčních pásem. Zajímavou aktivitou vedoucí k zamezení přístupu byly tzv. rušičky. Šlo o vysílače pracující na stejné frekvenci jako nežádoucí stanice, které vysílaly rušivé signály, a efektivně tím znehodnocovaly příjem stanice. To se provozovalo takřka výhradně pro rádiové vysílání.

Příjem po kabelu
V případě kabelového příjmu je situace poněkud zajímavější. Vzhledem k poměrně širokému pásmu, které je koaxiální kabel schopen přenést, byly takřka od počátku kabelové sítě využívány pro placenou televizi a rozhlas.

To pochopitelně vyžaduje zamezení přístupu diváků k programům, za něž nezaplatili. Jak již bylo zmíněno minule, řešení je technicky poměrně nenáročné, avšak ne příliš flexibilní a náročné na obsluhu ze strany operátora. Operátor kabelové sítě umístí do kabelové odbočky vedoucí k zákazníkovi pásmový filtr, který propustí pouze zaplacené kanály. Z toho plyne několik důsledků.

Placené kanály je nutné mít rozdělené ve skupinách a nabídku placených variant přizpůsobit konstrukčním možnostem filtrů. Filtr se musí fyzicky vyměnit, jestliže zákazník změní placenou nabídku. A samozřejmě je naprosto nezbytné fyzicky zabezpečit přístup k filtru, jelikož jeho vyjmutí z rozvodu přinese klientovi plnou nabídku. Možnost identifikace takového napadení operátorem je poměrně komplikovanou záležitostí a často vyžaduje kontrolu na místě.

Satelitní distribuce
V případě satelitní analogové distribuce je situace technologicky poněkud zajímavější. Vzhledem ke globálnímu dosahu satelitního signálu, ve srovnání s pozemním či kabelovým šířením, začínají operátoři používat sofistikovanější metody umělého znehodnocení obrazu a zvuku pro diváky nevlastnící jejich dekódovací zařízení. Princip kódování je většinou založen na promíchání řádků v obraze a v případě zvuku promíchání frekvenčních pásem ve zvukovém kanálu.

Logika zamezení přístupu je zde obrácená ve srovnání s řešením filtru v kabelových rozvodech. Zde zákazník nevlastnící dekódovací zařízení nemá přístup k vysílání, kdežto u kabelu klient nevlastnící filtr přijímá neomezenou nabídku. Napadení kódovaného vysílání spočívalo dříve ve vyrobení zařízení, které signál opět opravilo, přičemž to fungovalo do další změny kódu a často i výměny dekódovacího HW u platících zákazníků.

Později byly dekódovací moduly schopny generovat dynamické klíče pro dekódování signálů, a tím hackerům podstatně ztížit napadení. Celá situace se podstatně změnila s příchodem digitálního vysílání.

Nenahraješ!
Vraťme se ovšem k distribuci analogového vysílání na nosičích. Zde ochrana funguje s poněkud jiným záměrem, než je zamezení přístupu. Primárním cílem je znemožnit pořízení kopie nebo alespoň ji zásadně znehodnotit či zamezit pořízení záznamu televizního vysílání.

Jde o ochranu známou pod názvem Macrovision, která byla schopna zabránit pořízení kvalitního záznamu na VHS kazetu pomocí parazitních signálů skrytých v nezobrazovaných částech přenosu. Běžný TV přijímač je přehlížel, ovšem videorekordér je nemohl zpracovat, a nevratně tak poškodil nahrávku. Satelitní přijímače obsahovaly a dosud mají na svých analogových výstupech obvody generující Macrovision signály. Také DVD přehrávače obsahují podobné generátory a DVD rekordéry obsahují obvody, které tento signál detekují a znehodnotí nebo zablokují nahrávku chráněného signálu.

V digitálu to jde levně
Zcela odlišná a mnohem komplikovanější situace je na trhu podmíněného přístupu u digitálních přenosů. Zabývejme se pro jednoduchost DVB přenosy.

Prvním zásadním rozdílem je takřka minimální poměr mezi pozemním, kabelovým a satelitním digitálním vysíláním. Jediná opravdová odlišnost je v přijímacích obvodech a použitých opravných kódech odrážejících specifika jednotlivých přenosových cest. Tedy zabezpečení přenosového řetězce nemusí být závislé na přenosovém médiu.

To zásadním způsobem zlevňuje výrobu přijímačů obsahujících univerzální komponenty k dekódování digitálních audio-video streamů a komunikaci s moduly pro zabezpečení. Dalo by se zjednodušeně říci, že v současné době se zabezpečení DVB vysílání zabývá hlavně bezpečnou distribucí klíčů, jelikož komponenty k dešifrování jsou základní součástí většiny přijímačů na trhu.

Standardní přenosový řetězec DVB je na vysílací straně doplněn o komponenty šifrující jednotlivé streamy příslušnými klíči, jež průběžně dodává zařízení poskytovatele podmíněného přístupu (Conditional Access – CA).

Další komponenta doplňuje stream o informace, jaký klíč se má použít ve kterém okamžiku přenosu. Na přijímací straně je CA modul s tzv. smart kartou, jež je vázána na zákazníka. Tato karta spolu s modulem poskytují přijímači klíč ke streamu, který je schopen jej pomocí klíče standardním způsobem dešifrovat.

Smart karta udržuje informace o předplatném daného zákazníka, a tudíž poskytne klíč, pouze pokud je klient oprávněn sledovat daný kanál nebo pořad.