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DRM nello streaming video: cifratura, licenze e Widevine

Come funziona la protezione dei contenuti nello streaming: cifratura comune CENC, server di licenze, Widevine, FairPlay, PlayReady ed EME nei browser.

Quando si guarda un film su una piattaforma in abbonamento, il video che arriva al dispositivo è cifrato. Il lettore può decifrarlo solo dopo aver ottenuto una licenza da un server, e solo all'interno di un ambiente controllato. Questo insieme di tecnologie va sotto il nome di DRM (Digital Rights Management). Capire come funziona è utile a chi sviluppa servizi video, a chi deve scegliere una piattaforma per distribuire corsi o contenuti a pagamento, e a chi vuole semplicemente sapere perché un video si vede su un dispositivo e non su un altro.

Cifratura e DRM non sono la stessa cosa

Conviene distinguere due livelli.

  • Cifratura semplice: i segmenti video sono cifrati con una chiave, e il lettore la scarica da un indirizzo. HLS, per esempio, prevede la cifratura AES-128 dei segmenti. Protegge il contenuto durante il trasporto, ma chi ottiene la chiave può decifrare tutto.
  • DRM: la chiave non viene mai consegnata in chiaro all'applicazione. È rilasciata dentro una licenza che solo un modulo protetto del dispositivo può aprire, con regole su durata, risoluzione consentita e dispositivi autorizzati.

I sistemi principali

Sistema Sviluppatore Dove si trova
Widevine Google Chrome, Firefox, Android, molti smart TV
FairPlay Apple Safari, iOS, iPadOS, macOS, Apple TV
PlayReady Microsoft Edge, Windows, Xbox, molti smart TV

Nessun sistema copre da solo tutti i dispositivi. Per questo un servizio che vuole raggiungere tutti deve supportarne almeno due o tre.

La cifratura comune: CENC

Cifrare lo stesso video tre volte, una per ogni sistema, sarebbe costoso. Lo standard Common Encryption (CENC) definisce un modo comune di cifrare file MP4 frammentati: il contenuto viene cifrato una sola volta e ogni sistema DRM fornisce la propria licenza per la stessa chiave. Esistono due schemi principali, cenc (AES in modalità CTR) e cbcs (AES in modalità CBC con cifratura parziale a schema); quest'ultimo è quello supportato anche da FairPlay e permette, insieme al formato CMAF, di servire tutti i dispositivi con un unico set di segmenti.

Il percorso di una riproduzione

  1. Il lettore scarica il manifest, che indica che il contenuto è cifrato e con quali sistemi.
  2. Il lettore individua quale sistema DRM è disponibile sul dispositivo.
  3. Il modulo DRM genera una richiesta di licenza, che contiene informazioni sul dispositivo.
  4. La richiesta arriva al server di licenze, di norma passando per il servizio dell'editore, che verifica se l'utente ha diritto a vedere il contenuto.
  5. Il server restituisce una licenza con la chiave cifrata e le regole d'uso.
  6. Il modulo DRM decifra i segmenti e li passa al decoder, idealmente senza che il video in chiaro sia mai accessibile al resto del sistema.

EME: il DRM nei browser

Nei browser il collegamento tra la pagina web e il modulo DRM avviene tramite le Encrypted Media Extensions (EME), un'interfaccia standardizzata dal W3C. Il codice JavaScript del lettore non vede mai le chiavi: si limita a passare messaggi tra il modulo, chiamato CDM (Content Decryption Module), e il server di licenze.

Livelli di sicurezza

I sistemi DRM distinguono livelli di protezione. Nel caso di Widevine:

  • L1: decifratura e decodifica avvengono in un ambiente di esecuzione protetto dell'hardware;
  • L3: tutto avviene via software, con protezione minore.

Molti servizi consentono le risoluzioni più alte solo con i livelli più sicuri. È per questo che lo stesso abbonamento può offrire il 4K sul televisore ma una risoluzione inferiore in un browser sul computer.

HDCP: l'ultimo tratto

Il DRM protegge il video fino al dispositivo. Il tratto finale, il cavo tra il lettore e lo schermo, è protetto da HDCP. Se un televisore, un proiettore o uno splitter non supportano la versione di HDCP richiesta, il contenuto può essere mostrato con risoluzione ridotta o non essere mostrato affatto.

Cosa significa per chi pubblica contenuti

Per chi distribuisce corsi, conferenze o video riservati, il DRM completo non è sempre necessario. Le opzioni vanno da semplici a complesse:

  1. link firmati con scadenza sulla CDN, che impediscono la condivisione dell'indirizzo;
  2. cifratura AES dei segmenti con chiavi distribuite solo agli utenti autenticati;
  3. watermark visibile o invisibile con l'identificativo dell'utente, che scoraggia la redistribuzione;
  4. DRM multi-sistema tramite un fornitore di servizi di licenza.

Il DRM aumenta costi e complessità e può creare problemi di compatibilità, per esempio con browser poco diffusi o dispositivi datati. Va scelto in base al valore effettivo dei contenuti e ai requisiti contrattuali, non per abitudine.

I limiti

Nessun DRM è inviolabile: il video deve essere mostrato, e ciò che si vede può essere ripreso. Il DRM alza il costo e la difficoltà della copia, rende tracciabile la fonte e soddisfa i requisiti dei detentori dei diritti, ma non è una garanzia assoluta.

In sintesi

  • La cifratura protegge il trasporto; il DRM controlla anche chiave, dispositivo e regole d'uso.
  • Widevine, FairPlay e PlayReady coprono ecosistemi diversi: servono più sistemi.
  • CENC e CMAF permettono di cifrare una sola volta per tutti i sistemi.
  • Nei browser il DRM passa per EME e un modulo CDM.
  • Per molti contenuti bastano link firmati, cifratura e watermark.
MM
Marco Marzaduri

Marco Marzaduri si occupa di cybersecurity, informatica forense e sviluppo web. Laureato in informatica, unisce il rigore dell'analisi tecnica all'attenzione per le persone che usano la tecnologia.

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