Ein Exkurs über die Sicherheit von CSS-Verschlüsselung

Einführung

[Newsflash: beinhaltet eine übersichtliche Darstellung der Copyright-Gesetzgebung] English version of this page

Mit Erschrecken haben wir Ende 1999 zur Kenntnis genommen, daß die DVD-Erkenntnisse der letzten Wochen und Monate plötzlich von allen möglichen Servern verschwanden. Dabei galt doch das Internet immer als Garant für die Freiheit von Informationen -- wenn etwas im Internet veröffentlicht war, kann man es nicht zurückziehen.

Um die Freiheit von Information, Forschung und Meinungsaustausch zu erhalten findet sich am Ende dieser Seite ein Mirror der zum Verständnis des DVD-Verschlüsselungs-Verfahrens nötigen Beschreibungen und Sourcen.

Dabei ist es uns ein Anliegen, den Einwohnern Deutschlands zu vermitteln, in welcher Form die US-Filmindustrie sie um ihre Rechte zu bringen versucht. Grundsätzlich zahlt man in Deutschland für alle Medien GEMA-Gebühren, die man für das Speichern von Audio und Video benutzen kann. Deshalb gibt es hier auch einen preislich so großen Unterschied zwischen Daten- und Musik-Rohlingen. Die GEMA verteilt die eingenommenen Gebühren dann an die Künstler und die Filmindustrie.

Tatsächlich hat man in Deutschland das Recht, einen in der Videothek geliehenen Film zu kopieren und bis an sein Lebensende immer wieder anzuschauen. Dafür zahlt man GEMA-Gebühren für das Videoband. Das gleiche gilt für Audio-CDs.

Die Filmindustrie möchte aber, daß man Filme kauft und nicht leiht, weil sie dann mehr Geld verdienen. Deshalb haben sie im Nachhinein die VHS-Norm verschärfen lassen, damit ein Kopieschutz namens Macrovision möglich wird. Wenn der Videostrahl des Fernsehers von rechts nach links zurückgelenkt wird, und wenn er von unten nach oben zurückfährt, hat man im Videosignal eine Pause. In dieser Pause überträgt Macrovision Störsignale, die eine Aufnahme per VHS-Rekorder verhindern sollen. Man kann im Einzelhandel Geräte kaufen, die das wieder rückgängig machen. Gängiger Preis sind DM 150. Das bedeutet im Klartext, daß man als Kunde in Deutschland

• GEMA Gebühren für das Videoband
• GEMA Gebühren beim Ausleihen des Filmes
• Entwicklungs- und Bürokratiekosten für die Entwicklung von Macrovision
• Entwicklungs- und Bürokratiekosten für die Entwicklung des Macrovision-Entferners

zahlen muß. Bei DVD ist das noch schlimmer, weil neben den völlig unsinnigen Region Codes, die nur die Produktionskosten in die Höhe treiben, auch noch ein laienhaftes Verschlüsselungssystem namens CSS implementiert wurden, welches natürlich die Produktionskosten ebenfalls in die Höhe treibt und Lizenzgebühren kostet. Diese Gebühren sind im Übrigen so hoch, daß die meisten deutschen DVDs von CSS Abstand nehmen.

Das Hauptproblem ist, daß Player nur das DVD-Logo tragen dürfen, wenn sie Region Codes und CSS implementieren. Für viele Leute wäre DVD als reiner Massenspeicher wichtig, die Filme sind mir z.B. ziemlich egal. Aber auch die Computer-Geräte müssen Region Code und CSS implementieren, auch wenn sie niemals benutzt werden. Und bezahlen muß dafür der Kunde.

Wogegen soll denn CSS jetzt helfen?

Die Aussagen der Filmindustrie sind, daß CSS unautorisiertes Kopieren verhindern soll. Es stellt sich aber heraus, daß CSS genau das Gegenteil tut, denn man kann trotz CSS eine DVD kopieren, aber anschauen kann man sie sich nicht.

Der "Kopierschutz" ist also in Wirklichkeit ein Anschau-Schutz! In Wirklichkeit geht es also offenbar nicht darum, die DVD-Titel zu schützen, sondern die Lizenzgebühren für die Player zu erzwingen. Das DVD-Consortium hat hier offenbar den kurzfristigen Gewinn dem langfristigen vorgezogen.

Tatsächlich war auch im Geschehen zu sehen, daß es nicht um das Kopieren ging, weil kein Mensch laut wurde, als die zum Kopieren notwendige Schwäche bekannt wurde (das war über ein halbes Jahr früher). Die Presse-Berichterstattung legte erst los, als die Player-Keys gepostet wurden, mit denen man Player nachbauen konnte, ohne Lizenzgebühren zu zahlen. Das illegale Brennen von DVDs interessiert die Filmindustrie offenbar nicht wirklich. (Die deutschen DVDs ohne Region Code sind schon immer problemlos auf die Platte oder einen anderen Datenträger kopierbar gewesen, ohne daß sich das große Wehklagen erhoben hätte)

Was ist denn da jetzt passiert?

Alles fing damit an, daß es rechtlich sehr schwer ist, Copyrights auf digitalen Content durchzusetzen. Daher hat die Film-Industrie versucht, ihre Pfründe über den Umweg des technischen Kopierschutzes zu sichern. Daher hat man CSS ersonnen und geschützt und versucht jetzt, Programmierer zu belangen, weil sie CSS gebrochen haben, nicht weil sie die Inhalte kopiert haben.

CSS ist lächerlich leicht zu knacken. Darin sind sich alle Beteiligten einig. Da fragt man sich natürlich, wieso die Filmindustrie lieber Millionen für ein Schrott-Verfahren ausgibt als für ein anständiges? Eine mögliche Spekulation ist natürlich, daß die Industrie in Kauf nahm, daß das jemand knackt, damit sie denjenigen anständig belangen können, um ein genügend hohes Abschreckungspotential aufzubauen. Und ein eingeschüchterter Kunde kopiert das nicht auf Band, sondern leiht es lieber zweimal. Und schon hat man den Gewinn verdoppelt.

Es war also nur eine Frage der Zeit, bis jemand CSS knackt. Der Film ist mit einem Schlüssel verschlüsselt. Wenn alle DVDs den gleichen Schlüssel benutzen würden, würde ein Hacker nur diesen Schlüssel herausfinden müssen und könnte dann alle DVDs illegal kopieren. Also muß jede DVD einen anderen Schlüssel haben.

Woher kennt der Player den Schlüssel, wenn der pro DVD verschieden ist? Nun, er steht auf der DVD drauf, und zwar verschlüsselt mit einem Player-Schlüssel. Jeder Player hat also einen eigenen Schlüssel. Beim Einlegen der DVD entschlüsselt der Player also mit seinem Schlüssel den Session-Key. Auf jeder DVD stehen also 408 Schlüssel. Die Idee ist, daß sich ein Player anmeldet, einen dieser Schlüssel bekommt, und man ihm auch saugt, welcher dieser 408 Schlüssel für ihn ist. Wenn ein Schlüssel geknackt wird, kann man dann auf zukünftigen DVDs diesen Slot mit einem anderen Schlüssel füllen.

Soweit die Theorie. Nun wollte die Film-Industrie ursprünglich gar keine Software-Implementationen von CSS zulassen, aber als dann klar wurde, daß die Leute mit ihrem PC unter Windows DVDs gucken wollen, ließen sie es zu. In einem PC kann man den Player-Schlüssel aus dem Speicher auslesen. Spiele-Knacker machen das täglich. So war es dann auch eine Gruppe von Raubkopierern, die den Schlüssel und den CSS-Code extrahiert hat. Das liegt nicht daran, daß sie DVDs raubkopieren wollten, sondern daß diese Personengruppe am meisten Kompetenz beim Reverse Engineering hat.

• Nach ein paar Tagen wurde dann der Quellcode dieser Software gepostet, und eine Kryptoanalyse von CSS konnte beginnen.
• Schon am nächsten Tag postete jemand eine erste Analyse der Schlüsselgenerierung, die erwähnt, daß der Autor Code hat, der maximal 17 Stunden auf einem 366 MHz Celeron braucht, um einen Schlüssel durch bloßes Ausprobieren zu knacken. An dieser Stelle war klar, daß CSS nicht ernstzunehmen ist.
• Am nächsten Tag beschrieb ein Kryptograph einen Angriff, der die Komplexität auf 2 hoch 16 senkte bei nur 6 bekannten Ausgabe-Bytes. Das ist in einer Zehntel-Sekunde locker zu machen auf heutigen Prozessoren. Unter den Beteiligten machte sich erstaunte Ehrfurcht breit, wie jemand eine derart lächerliche Kryptographie benutzen konnte.
• Der Kryptograph verfeinerte seinen Angriff am nächsten Tag noch (er war nicht an CSS, sondern an der Kryptographie interessiert), indem er nur noch 5 bekannte Ausgabe-Bytes brauchte (das macht den Code etwas langsamer, aber 5 Bytes sind laut DVD-Standard immer bekannt). Er postete Code, der ungefähr 5 Sekunden auf einem 200 MHz Pentium Pro braucht. Am gleichen Tag postete jemand Linux-Quellcode, der ein VOB-File entschlüsselt (heraus kommt ein MPEG, das man mit jedem MPEG-Player abspielen kann).
• Am nächsten Tag löste jemand den Super-GAU aus, indem er alle Player-Schlüssel postete. Die Hoffnung der Film-Industrie war ja gewesen, daß man den geknackten Player-Schlüssel (als dessen Quelle sich der reverse engineerte Xing-Player herausstellte) einfach durch einen anderen ersetzt. Dieser Schritt demonstrierte die Hinfälligkeit von CSS eindrucksvoll, weil das Extrahieren dieser Schlüssel lediglich 30 Minuten gedauert hat laut Aussage des Posters. Wenn die DVD-Leute jetzt alle Schlüssel ändern, würde das die Stärke von CSS nicht stärken und alle Heimkino-Käufer könnten keine DVDs mehr gucken.
• Den letzten Sargnagel lieferte der Kryptograph am gleichen Tag, indem er eine Attacke demonstrierte, die den DVD-Schlüssel extrahieren konnte, ohne einen Player-Schlüssel zu kennen! D.h. ob die DVD-Industrie da etwas ändert oder nicht an den Schlüsseln wäre völlig egal. Die Attacke dauert rund 20 Sekunden auf dem Pentium III 500 des Kryptographen.

Das ist der Status. CSS ist nicht nur offensichtlich absolut lächerlich, sondern es ist nicht einmal reparierbar.

Was ist denn jetzt so schlimm?

Die tatsächlich anwaltlich Verfolgten sind im Moment Linux-DVD-Entwickler, d.h. Leute, die ganz normal auf ihrem legalen PC ihre legal erworbenen DVDs gucken wollen. Diese Leute haben gar nichts mit CSS zu tun. Die Überschneidung ergibt sich daraus, daß das Angucken und das Kopieren von Filmen technisch die gleiche Operation ist.

Ist diese Web-Seite denn nicht illegal?

Die Rechtslage ist aufgrund der Enzigartigkeit der Materie unübersichtlich. Klar ist: in Deutschland ist reverse engineering für den ausschliesslichen Zweck der Kompatibilitätsherstellung ausdrücklich erlaubt, d.h. man darf gekaufte Produkte auseinandernehmen und verändern, um sie zu Laufen zu bringen. DVDs beinhalten Mechanismen, die verhindern das sie unter anderen als den üblichen Mainstream-Systemen betrachtbar sind. Es handelt sich dabei also um eine Inkompatibilität. Wir halten demzufolge die Publikation der Beschreibungen und Sourcen die es ermöglichen, DVDs unter Linux etc. zum Laufen zu bringen und das Encoding-Verfahren zu verstehen, in Deutschland nicht für illegal. Nochmal: es geht hier nicht um Raubkopien, die auch ohne diese Publikationen schon immer möglich waren, sondern um das Verständnis eines Verfahrens und die Möglichkeit DVDs ganz legal auch unter Linux zu betrachten.

Die relevanten Dateien

• CSS Historie: css-chain-of-events
• 991025: CSS-Quellcode wird gepostet: css.tar.gz
• 991026: Eine Analyse der CSS Schlüsselgenerierung: CSS-key-generation-analysis
• 991028: Mehr Code: more-code-for-reading-descrambling-dvd
• 991027: Erfolgreicher Angriff auf CSS: Successful-attack-on-CSS-algorithm
• 991028: Funktionierender Cracker für die Player-Schlüssel: working-playerkey-cracker
• 991030: Besserer Cracker für die Player-Schlüssel: better-player-key-cracker
• 991030: Alle Player Keys: random-numbers
• 991030: Funktionierender Angriff auf Disk Key Hash: working-attack-on-diskkey-hash
• 991113: file.tar.gz
• css-auth Linux code: css-auth.tar.gz

Kontakt

Anmerkungen und Kontakt zu dieser Seite ist: dvd@flatline.de

Aktuelle Informationen

Aktuelle Informationan auf englisch findet man bei DeCSS Central.