HDCP兼容測試大揭秘

　　HDCP(High-Bandwidth Digital Content Protection；高頻寬數(shù)字內(nèi)容保護(hù))是由Intel子公司Digital Content Protection LLC(DCP)開發(fā)的一項(xiàng)保護(hù)數(shù)字娛樂內(nèi)容的技術(shù)，用以確保數(shù)字化的影像與聲音數(shù)據(jù)在通過傳輸接口傳送時不會遭到非法拷貝。HDCP的規(guī)格受到多項(xiàng)專利權(quán)保護(hù)，此項(xiàng)針對高解析產(chǎn)品所訂定的標(biāo)準(zhǔn)，雖然無法完全消禰數(shù)字時代所面臨的內(nèi)容拷貝難題，但產(chǎn)品已設(shè)計(jì)到增高仿冒商的門坎與成本以打消大多數(shù)破解者的念頭。而隨著HDCP產(chǎn)品的越趨普及，我們似乎可嗅出高分辨率的時代已正式到來。

嚴(yán)謹(jǐn)?shù)募用軝C(jī)制

　　HDCP的保護(hù)機(jī)制包括了三個元素：(1)HDCP發(fā)送器(Transmitter/Source)，能立即認(rèn)證下游對接收器的連結(jié)，認(rèn)證協(xié)議會確保HDCP發(fā)送器發(fā)出的信號是HDCP接收器所授權(quán)接受的。(2)DCP LLC會撤銷授權(quán)無效的HDCP接收器的授權(quán)。(3)在有HDCP保護(hù)的信號下發(fā)送與接收的同時，不斷的對視頻內(nèi)容進(jìn)行額外的驗(yàn)證。

　　此外，想應(yīng)用HDCP技術(shù)于產(chǎn)品上的廠商，都須先成為DCP的會員(會費(fèi)15000美元)并取得授權(quán)，授權(quán)等級依產(chǎn)品的開發(fā)程度有不同分類。只有取得全部授權(quán)的廠商能取得唯一的密鑰集(稱作KSV)以開發(fā)或銷售產(chǎn)品，此授權(quán)密碼并會記錄于DCP，一旦授權(quán)廠商會員過期，則其KSV會在DCP的數(shù)據(jù)庫標(biāo)示為撤銷密鑰。

　　在計(jì)算機(jī)平臺上受到HDCP技術(shù)保護(hù)的數(shù)據(jù)內(nèi)容在輸出時會由操作系統(tǒng)中的COPP (Certified Output Protection Protocol；認(rèn)證輸出保護(hù)協(xié)議)裝置首先驗(yàn)證顯卡，只有合法的顯卡才能顯示內(nèi)容。隨后要認(rèn)證顯示設(shè)備的KSV，只有符合HDCP要求的設(shè)備才能顯示顯示卡所傳送的內(nèi)容。在發(fā)送器與接收器連接時，會產(chǎn)生一組僅有雙方知道的Secret Value值，以確保連接是合法且無法被拷貝的。HDCP不論在加密或解密過程都會依據(jù)此Secret Value，只有確認(rèn)同步后的發(fā)送器和接受器才可能進(jìn)行逆向處理，完成資料的還原。HDCP系統(tǒng)并且會在收到KSV值后在撤銷列表中進(jìn)行比較和查找，出現(xiàn)在列表中的KSV將被認(rèn)做非法，導(dǎo)致認(rèn)證過程的失敗。

　　HDCP的數(shù)據(jù)驗(yàn)證又分為三個層級: First Part, Second Part 以及Third Part(在DisplayPort則稱作Link Integrity Check; 針對此點(diǎn)將在討論HDMI HDCP與DisplayPort HDCP差異時再談)。上述的Secret Value會在First Part時驗(yàn)證，發(fā)送器與接收器會彼此交換其KSV并產(chǎn)生Secret Value。而Second Part則是針對Repeater Device，驗(yàn)證下游的所有接收器，產(chǎn)生各自對應(yīng)的Secret Value并回報(bào)上游。倘若發(fā)送端或接收端變更，則Repeater的HDCP機(jī)制會再產(chǎn)生新的Secret Value并重新驗(yàn)證，以預(yù)防拷貝機(jī)從中插入以獲取數(shù)據(jù)。在Third-Part時HDCP系統(tǒng)便會確認(rèn)兩臺HDCP 裝置的數(shù)據(jù)加密或解密的頻率、順序是否一致與同步，并且在數(shù)據(jù)傳送的同時產(chǎn)生額外的驗(yàn)證碼驗(yàn)證。

　　有此層層保護(hù)措施，消費(fèi)者播放有HDCP保護(hù)的影音內(nèi)容如Blu-ray Disc、PlayStation 3游戲時，信號來源(播放機(jī)或計(jì)算機(jī)的顯示卡)和顯示器雙方都必須內(nèi)建HDCP的KSV才能正常播放。如果系統(tǒng)任一未內(nèi)建KSV，則無法使用高分辨率播放，甚至不能播放影像。

兼容測試的制定

　　由DCP LLC 所訂定的HDCP兼容性測試(HDCP Compliance Test)為采用HDCP規(guī)格的業(yè)者提供了一個有效的管道，以確保他們所開發(fā)的產(chǎn)品能符合HDCP的技術(shù)規(guī)范。除了原有在HDMI規(guī)格下制定的兼容規(guī)范，隨著VESA DisplayPort 兼容認(rèn)證測試的推出在今年也增加了DisplayPort的HDCP測試。目前授權(quán)的測試中心(Authorized Testing Center；ATC)包括了DCP，LLC HDCP Lab、Allion Test Labs(百佳泰)，Matsushita Electric Industrial Co., Ltd，NXP Semiconductors，Silicon Image和Sony，而其中僅有百佳泰同時可執(zhí)行HDMI HDCP 與DisplayPort HDCP的兼容認(rèn)證測試。此測試目前雖尚未有Logo認(rèn)證，但HDMI與VESA協(xié)會都強(qiáng)烈建議廠商執(zhí)行HDCP的兼容性測試，讓受測過的產(chǎn)品能列于DCP的網(wǎng)站上，以響應(yīng)市場對高解析產(chǎn)品的保護(hù)機(jī)制一致性的需求。

　　HDCP依不同的裝置類別而訂定不同的測試程序。裝置上所有HDCP輸入端與輸出端都必須進(jìn)行兼容性的測試。而在每項(xiàng)裝置類別中，針對各種待測物(DUT)必須執(zhí)行不同的層級測試。針對發(fā)送器(Transmitter/Source)與接收裝器(Receiver/Sink)需測試其對KSV值交換驗(yàn)證與建立溝通橋梁的同步性。復(fù)送器(Repeater)測試則包括發(fā)送裝置與接收裝置中的所有測試，并需檢核其統(tǒng)整下游復(fù)數(shù)的接收裝置(Repeater或Receiver)的認(rèn)證協(xié)議能力。

　　·HDCP發(fā)送器(Transmitter/Source)測試
　　使用測試儀器仿真Source的下游Sink或Repeater，以驗(yàn)證Source的HDCP行為。如在熱插拔(HPD)后是否有重新驗(yàn)證。

圖1 發(fā)送器測試流程

　　·HDCP接收器(Receiver/Sink)測試
　　使用測試儀器仿真Sink的上游連接Source，以驗(yàn)證接收器的HDCP行為。如其是否可正確的產(chǎn)生Secret Value。

圖2 接收器測試流程

　　·HDCP 復(fù)送器(Repeater)測試
　　復(fù)送器的測試則最為復(fù)雜，需驗(yàn)證其作為Source或Sink的HDCP功能，以及其本身的復(fù)送器HDCP功能。