AACS

AACS(Advanced Access Content System, 에이에이시에스)는 DVD 이후 세대의 광 디스크에 대한 액세스 및 복사를 제한하기 위한 컨텐츠 배포 및 디지털 권리 관리 표준이다. 이 사양은 2005년 4월에 공개되었다. 이 표준은 HD DVD 및 블루레이 디스크(BD)에 대한 액세스 제한 방식으로 채택되었다. 이는 디즈니, 인텔, 마이크로소프트, 파나소닉홀딩스, 워너 브라더스, IBM, 도시바, 소니그룹이 포함된 컨소시엄인 AACS LA(AACS Licensing Administrator, LLC)에 의해 개발되었다. AACS는 최종 사양(관리 복사본 조항 포함)이 아직 확정되지 않았기 때문에 "임시 계약"에 따라 운영되어 왔다.

2006년 장치에 등장한 이후 여러 AACS 암호 해독 키가 소프트웨어 플레이어에서 추출되어 인터넷에 게시되어 라이선스가 없는 소프트웨어에 의한 암호 해독이 가능해졌다.

AACS는 디지털 미디어의 사용을 제어하고 제한하기 위해 암호학을 사용한다. 이는 고급 암호화 표준(AES)을 사용하여 하나 이상의 타이틀 키로 콘텐츠를 암호화한다. 타이틀 키는 미디어 키(Media Key Block에 인코딩됨)와 미디어의 볼륨 ID(예: 사전 기록된 디스크에 내장된 물리적 일련번호)를 사용하여 복호화된다.

AACS와 CSS(DVD에서 사용되는 DRM 시스템)의 주요 차이점은 장치 복호화 키와 코드가 구성되는 방식에 있다.

CSS 체제에서는 특정 모델 그룹의 모든 플레이어에 동일한 공유 활성화 복호화 키가 제공된다. 콘텐츠는 타이틀별 키를 사용하여 암호화되며, 이 키 자체는 각 모델의 키로 암호화된다. 따라서 각 디스크에는 라이선스를 받은 각 플레이어 모델에 하나씩 대응하는 수백 개의 암호화된 키 컬렉션이 포함된다.

원칙적으로 이 접근 방식은 라이선스 제공자가 향후 타이틀 키를 특정 플레이어 모델의 키로 암호화하지 않음으로써 해당 모델을 "취소"(향후 콘텐츠 재생을 방지)할 수 있게 한다. 그러나 실제로는 특정 모델의 모든 플레이어를 취소하는 것은 많은 사용자가 재생 능력을 상실하게 하므로 비용이 많이 든다. 또한, 많은 플레이어에 공유 키가 포함되어 있어 1990년대 중반에 발생한 여러 사례에서 입증되었듯 키 유출 가능성이 훨씬 높다.

AACS의 방식은 각 개별 플레이어에 브로드캐스트 암호화 스킴에서 사용되는 고유한 복호화 키 세트를 할당한다. 이 방식은 라이선스 제공자가 개별 플레이어, 더 구체적으로는 해당 플레이어와 연관된 복호화 키를 "취소"할 수 있게 한다. 따라서 특정 플레이어의 키가 유출되어 공개될 경우, AACS LA는 향후 콘텐츠에서 해당 키를 단순히 취소함으로써 해당 키와 플레이어가 새로운 타이틀을 복호화하는 데 쓸모없게 만들 수 있다.

AACS는 또한 배신자 추적 기술을 통합한다. 이 표준은 영화의 짧은 섹션들을 서로 다른 키로 암호화된 여러 버전으로 포함할 수 있게 하며, 특정 플레이어는 각 섹션의 한 가지 버전만 복호화할 수 있다. 제조업체는 이러한 섹션에 다양한 디지털 워터마크(Cinavia 등)를 삽입하며, 이후 불법 복제된 릴리스를 분석하여 유출된 키를 식별하고 취소할 수 있다(이 기능은 AACS 사양에서 시퀀스 키(Sequence keys)라고 불린다).^[1][2]

볼륨 ID는 특수 하드웨어를 통해 사전 기록된 디스크에 저장되는 고유 식별자 또는 일련번호이다. 이는 소비자의 기록 가능 미디어에 복제될 수 없다. 볼륨 ID는 콘텐츠 디코딩에 필요하기 때문에(충분조건은 아님), 단순한 비트 단위 복사를 방지하는 것이 목적이다. 블루레이 디스크에서 볼륨 ID는 BD-ROM Mark에 저장된다.^[3]

볼륨 ID를 읽으려면 AACS LA가 서명한 암호화 공개 키 인증서(Private Host Key)가 필요하다. 그러나 이는 일부 HD DVD 및 블루레이 드라이브의 펌웨어를 수정함으로써 우회되었다.^[4][5]

영화를 보려면 플레이어는 먼저 디스크의 콘텐츠를 복호화해야 한다. 복호화 프로세스는 다소 복잡하다. 디스크에는 Media Key Block(MKB), 볼륨 ID, 암호화된 타이틀 키, 그리고 암호화된 콘텐츠의 4가지 항목이 포함되어 있다. MKB는 서브셋 디퍼런스 트리(subset difference tree) 방식으로 암호화된다. 기본적으로 일련의 키들이 트리 구조로 배열되어 있어, 특정 키를 사용하여 부모 키를 제외한 다른 모든 키를 찾을 수 있다. 이런 방식으로 특정 장치 키를 취소하려면 MKB를 해당 장치 키의 부모 키로만 암호화하면 된다.

MKB가 복호화되면 미디어 키인 km을 제공한다. km은 (위에서 설명한 대로 드라이브에 암호화 인증서를 제시해야만 얻을 수 있는) 볼륨 ID와 일방향 암호화 스킴(AES-G)으로 결합되어 볼륨 고유 키(Kvu)를 생성한다. Kvu는 암호화된 타이틀 키를 복호화하는 데 사용되며, 복호화된 타이틀 키는 다시 암호화된 콘텐츠를 복호화하는 데 사용된다.^[4][6]

AACS 호환 플레이어는 아날로그 연결을 통한 출력에 관한 지침을 따라야 한다. 이는 Image Constraint Token(ICT)이라는 플래그에 의해 설정되며, 아날로그 출력의 해상도를 960×540으로 제한한다. 전체 1920×1080 해상도는 HDCP를 지원하는 HDMI 또는 DVI 출력으로 제한된다. 출력을 제한("다운컨버전")하기 위해 플래그를 설정할지 여부는 콘텐츠 제공업체의 결정에 맡겨진다. 워너 브라더스는 ICT의 지지자이며, 파라마운트와 유니버설 또한 다운컨버전을 구현할 것으로 예상된다.^[7] AACS 지침에 따라 ICT를 구현하는 모든 타이틀은 포장에 그 사실을 명확히 명시해야 한다. 독일 잡지 "데어 슈피겔"은 영화사와 전자제품 제조사 사이에 2010년~2012년까지 ICT를 사용하지 않기로 하는 비공식적 합의가 있었다고 보도했다.^[8] 그러나 일부 타이틀은 이미 ICT를 적용하여 출시되었다.^[9]

2009년 6월 5일에 AACS 라이선스 계약이 최종 확정되었으며, 상용 블루레이 디스크 플레이어에서 Cinavia 오디오 워터마크 감지를 의무화하도록 업데이트되었다.^[10]

매니지드 카피(Managed Copy)는 소비자가 AACS로 보호되는 영화 및 기타 디지털 콘텐츠의 합법적인 사본을 만들 수 있는 시스템을 의미한다. 이를 위해 장치는 인터넷상의 원격 서버에 접속하여 인증을 받아야 한다. 사본은 여전히 DRM에 의해 보호되므로, 무한 복제는 불가능하다(콘텐츠 소유자가 명시적으로 허용하지 않는 한). 콘텐츠 제공업체는 HD DVD와 블루레이 표준 모두에서 소비자에게 이러한 유연성을 제공할 의무가 있다(흔히 의무적 매니지드 카피라고 함). 블루레이 표준은 HP의 요청 이후 HD DVD보다 늦게 의무적 매니지드 카피를 채택했다.^[11]

매니지드 카피의 가능한 시나리오는 다음과 같다(이에 국한되지 않음).

• 백업을 위해 기록 가능한 디스크에 정확한 복제본 생성
• 미디어 서버에 저장하기 위해 전체 해상도 사본 생성
• 휴대용 기기에서 시청하기 위해 축소된 버전 생성

이 기능은 초기 표준에 포함되지 않았기 때문에 시장에 출시된 최초의 장치들은 이 기능이 없었다.^[12] 이는 최종 AACS 사양의 일부가 될 것으로 예상되었다.^[13]

2009년 6월, 최종 AACS 계약이 비준되어 온라인에 게시되었으며, 여기에는 AACS의 매니지드 카피 측면에 대한 정보가 포함되어 있다.

2001년 2월 24일, Dalit Naor, Moni Naor, Jeff Lotspiech는 "Stateless Receivers를 위한 취소 및 추적 체계"라는 제목의 논문을 발표하여 Naor-Naor-Lotspiech 서브셋 디퍼런스 트리라고 불리는 구조를 사용한 브로드캐스트 암호화 스킴을 설명했다. 이 논문은 AACS의 이론적 기초를 마련했다.^[14]

AACS LA 컨소시엄은 2004년에 설립되었다.^[15] DeCSS의 사례를 회고하며, IEEE 스펙트럼 잡지의 독자들은 2005년 1월호에서 AACS를 실패할 가능성이 가장 높은 기술 중 하나로 선정했다.^[16] 최종 AACS 표준은 지연되었고,^[17] 블루레이 그룹의 중요한 구성원이 우려를 표명하면서 다시 한번 지연되었다.^[18] 도시바의 요청에 따라 매니지드 카피와 같은 일부 기능이 포함되지 않은 임시 표준이 발표되었다.^[12] 2009년 7월 5일, AACS1의 라이선스가 온라인에 공개되었다.^[19]

2006년 12월 26일, "muslix64"라는 가명을 사용하는 인물이 공개된 AACS 사양을 바탕으로 개발한 BackupHDDVD라는 이름의 작동 가능한 오픈 소스 AACS 복호화 유틸리티를 발표했다. 올바른 키가 주어지면 이 프로그램은 AACS로 암호화된 콘텐츠를 복호화하는 데 사용될 수 있다. 대응하는 BackupBluRay 프로그램도 곧 개발되었다.^[20] Blu-ray Copy는 블루레이를 하드 드라이브나 빈 BD-R 디스크로 복사할 수 있는 프로그램이다.^[21]

실행 중인 HD DVD 및 블루레이 플레이어 프로그램의 메모리 공간을 조사하기 위해 디버거를 사용하여 타이틀 키와 이를 복호화하는 데 사용되는 키 중 하나(AACS 사양에서 Processing Keys로 알려짐)가 모두 발견되었다.^{[22][23][24][25]} 해커들은 또한 장치 키(Processing Key를 계산하는 데 사용)^[26]와 호스트 프라이빗 키(호스트와 HD 드라이브 간의 핸드셰이킹에 사용되는 AACS LA 서명 키로, 볼륨 ID를 읽는 데 필요함)를 발견했다고 주장했다.^[27] 그 직후 보호되지 않은 최초의 HD 영화들이 공개되었다.^[28] 프로세싱 키는 발견된 후 인터넷에 널리 퍼졌으며, AACS LA는 이를 검열하기 위해 수많은 DMCA 삭제 통지를 보냈다.^[29] 디그 및 위키백과와 같이 사용자 제출 콘텐츠에 의존하는 일부 사이트들은 해당 키에 대한 언급을 삭제하려 시도했다.^[30][31] 디그의 관리자들은 결국 해당 키를 포함한 게시물을 검열하는 것을 포기했다.^[32]

AACS 키 추출은 PC용 소프트웨어 플레이어를 콘텐츠 재생에 사용할 수 있게 허용하는 모든 DRM 시스템의 내재적 약점을 부각한다. 아무리 많은 암호화 계층을 사용하더라도, 암호화되지 않은 콘텐츠 스트림을 얻기 위해 필요한 키가 재생을 위해 메모리 어딘가에 있어야 하므로 진정한 보호를 제공하지 못한다. PC 환경에서는 이러한 키에 대한 메모리 스누핑 공격을 방지할 방법이 없는데, PC 구성은 언제든지 가상 머신으로 에뮬레이션될 수 있고 이론적으로 실행 중인 프로그램이나 외부 시스템이 가상화 여부를 감지할 수 없기 때문이다. 이러한 공격을 완전히 방지하는 유일한 방법은 그러한 공격에 대한 보호를 제공할 수 있는 PC 플랫폼의 변경(신뢰 컴퓨팅)을 요구하는 것이다. 이는 콘텐츠 배포자가 신뢰 컴퓨팅 기술이 없는 PC에서는 콘텐츠가 재생되지 않도록 제한하고, 비신뢰 PC용 소프트웨어 플레이어를 만드는 회사에 필요한 암호화 키를 제공하지 않아야 함을 의미한다.

2007년 4월 16일, AACS 컨소시엄은 PC 기반 애플리케이션에서 사용되는 특정 암호화 키를 만료시켰다고 발표했다. 새롭고 유출되지 않은 암호화 키를 사용하는 WinDVD 및 파워DVD용 패치가 제공되었다.^[33][34] 오래된 유출된 키들은 여전히 예전 타이틀을 복호화하는 데 사용될 수 있지만, 새로운 키로 암호화될 최신 릴리스에는 사용할 수 없다. 영향을 받는 플레이어의 모든 사용자(AACS LA가 "정당한" 것으로 간주하는 사용자 포함)는 새로운 타이틀을 보기 위해 플레이어 소프트웨어를 업그레이드하거나 교체해야만 한다.

모든 취소 조치에도 불구하고, 현재 타이틀들은 인터넷에서 널리 구할 수 있는 새로운 MKB v7, v9 또는 v10 키를 사용하여 복호화될 수 있다.

인터넷에 프로세싱 키를 퍼뜨리는 것 외에도, 다양한 사이트에 타이틀 키를 퍼뜨리려는 노력도 있었다.^[35] AACS LA는 최소 한 차례 이상 그러한 사이트들에 DMCA 삭제 통지를 보냈다.^[36] AACS 보호를 우회할 수 있는 상용 소프트웨어(AnyDVD HD)도 존재한다. 이 프로그램은 AACS LA가 첫 번째 키 묶음을 만료시킨 이후에 출시된 영화에서도 작동하는 것으로 보인다.^[37]

콘텐츠가 디스플레이 장치에 도달할 때까지 암호화되도록 AACS에서 세심한 주의를 기울였음에도 불구하고, 일부 블루레이 및 HD DVD 소프트웨어 플레이어의 초기 버전에서는 윈도우 운영체제의 프린트 스크린 기능을 사용하는 것만으로 영화의 정지 화면을 완벽하게 복사할 수 있었다.^[38][39]

2007년 5월 30일, 캐나다의 암호화 벤더인 Certicom은 AACS가 자사의 특허인 "Strengthened public key protocol"^[40] 및 "Digital signatures on a Smartcard"^[41]를 침해했다고 주장하며 소니를 고소했다. 이 특허들은 각각 1999년과 2001년에 출원되었으며, 2003년에 미국 국가안보국(NSA)은 소니가 침해한 것으로 추정되는 두 개를 포함하여 Certicom의 특허 26개를 사용할 권리를 위해 2,500만 달러를 지불한 바 있다.^[42] 이 소송은 2009년 5월 27일에 기각되었다.^[43]

• libaacs, an open source library implementing AACS
• Hal Finney on 'AACS and Processing Key', Hal Finney's post on metzdowd.com cryptography mailing list