WOWOWの不正視聴対策

EarOwlの日記の「 B-CAS 関連まとめ 1」がすごい。
WOWOWが行った2015/2/10の不正視聴対策手法を 2012年8月の段階で想定していたようです。
この手法で、BCASカードの改造による不正視聴は、かなり減るようです。

以下、内容の抜粋です。
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B-CAS カードの仕組み

Kmとは
　EMM を暗号化・復号するための鍵。
　カード毎に異なり、 B-CAS ID から生成される (?)。
　B-CAS ID → Km の生成方法は一般には非公開。 (※1)
※1 :現状 ではB-CAS ID → Km の生成方法は一般には知れ渡っていない。データベースで管理しているのではという話もある。 ID → Km アルゴリズムのソースコードがパスワード付圧縮の形で公開されているが、展開用のパスワードが未判明。また、圧縮率の異様な高さから、公開されたソースコードはダミーとも推測されている。


EMMとは
　Km を鍵として 契約情報 及び Kw を暗号化したもの。
　契約情報 及び Kw を更新する際のみ、対象となる B-CAS カードに対して個別に送信される。
EMM の暗号化・復号アルゴリズムは一般には非公開。 (※2)
EMM の暗号化・復号アルゴリズムは変更可能だが、契約者に対し新カードを供給する必要がある。
※2 :現状 ではEMM・ECM の暗号化・復号アルゴリズムは既にソースコードの形で漏洩してしまっている。

Kwとは
ECM を暗号化・復号するための鍵。
放送局毎に異なり、適宜更新される。 (※3)
EMM に暗号化された形で各 B-CAS カードへ渡され、 B-CAS カード内に保存される。　
※3 :現状 では本来 Kw は適宜変更が可能なものだが、未使用のカードで申込なしに (= 放送局側が B-CAS ID を把握していない状態で) 1週間無料視聴を実現するため、現状は •新規 B-CAS カードを Kw 書込済の状態で配布
•Kw 固定 (Kw を変更すると 1週間無料視聴の出来ないカードが出てくるため)
という運用になっている。

ECMとはKw を鍵として Ks を暗号化したもの。
暗号化されたコンテンツとセットで常に送信される。
ECM の暗号化・復号アルゴリズムは一般には非公開。 (※2)
ECM の暗号化・復号アルゴリズムは変更可能だが、契約者に対し新カードを供給する必要がある。
※2 :現状 ではEMM・ECM の暗号化・復号アルゴリズムは既にソースコードの形で漏洩してしまっている。


Ksとはコンテンツを暗号化・復号するための鍵。
適宜更新される。
ECM に暗号化された形で B-CAS カードへ渡され、復号した結果が受信機 (TV) へ返される。
コンテンツの暗号化・復号アルゴリズムは公開 (MULTI2) 。
B-CAS カードが行っていることは以下の通り。
•EMM を受け取り、復号して得た 契約情報・Kw を B-CAS カード内に保存。 (※4)
•ECM を受け取り、契約情報をチェックした上で、復号して得た Ks を受信機 (TV) に渡す。

受信機 (TV) 側は、放送波中の EMM・ECM を B-CAS カードへ渡し、 B-CAS カードから受け取った Ks を用いてコンテンツを復号する。
※4 :現状 では特定の (といっても現在配布されているカードのうち大半の) カードにバックドアが見つかったため、当該バックドアを持つ B-CAS カード中の契約情報・Kw を直接書き換える方法が確立されてしまっている。



B-CAS 運用上の問題点
•無料の地上デジタル放送にも B-CAS を適用した。 ◦解析の動機と解析対象を徒に拡げることになった。
◦契約情報と紐付いていないカードが大量に存在することになり、全交換という手段が困難 (実質的に不可能) になった。 (有料契約者のみ全交換という手段は残されている。)

•未使用状態から申込なしでの 1週間無料視聴を実現するため、 Kw 書込済の B-CAS カードを配布するという方法を取った。 ◦未契約者にも Kw が 配布されることになった。
◦技術上は Kw の変更が可能であるのに、運用上変更できなくなった。


考えられる対策

http://www.marumo.ne.jp/db2012_3.htm#2 を参照。当該記事削除のため、記憶の範囲で書くと、
•松コース : 有料放送契約者の B-CAS カードを、EMM・ECM アルゴリズムを変更したものに全交換。再度クラックされない限り完全な対策となるが、最も費用がかかる。
•竹コース : 極端に長い契約期限を TV 側で受け付けないようにする。 B-CAS 社及び放送局は現状の運用から変更不要だが、 TV メーカー側の負担大。不正改造側が契約期限を適宜調整するようになると無効。
•梅コース : Kw の定期更新。申込不要での 1週間無料視聴は維持できない。Kw の不正配布を行われると無効。

補足として、現状の不正視聴方法は基本的に『Kw の不正取得』+『契約情報の改変』であり、契約情報の改変についてはローカルで完結可能だが、 Kw の取得については『正規の契約を保持しつつ、 Kw をバックドア経由で取得してバラ撒く人』に依存している。

したがって、梅コースでも併せて Kw 不正配布の徹底取締りを行うことで、完全ではなくともある程度の効果はあると思われる。

梅コースでは申込不要での無料視聴の仕組みを諦める必要があるが、これを有料放送事業者が受け入れられるかどうかがポイントになると思われる。←今回のWOWOWのとった対応策のようです。

竹コースについては、 Kw を変更しないことで申込不要での無料視聴の仕組みは維持できるが、契約情報の改変はローカルで完結可能な分 Kw の不正取得よりもハードルが低く、対策としては梅コースよりも効果が薄いように思われる。

なお、もし ID → Km のアルゴリズムが判明してしまった場合、最初の前提が崩れる。任意の EMM を復号して Kw を取得することが可能となり、放送波に含まれる情報のみで不正視聴が可能となってしまう。

集めたLEDライト

Yahooオークションで集めたLEDライトです。
全て中華製です。
LEDチップはCREE社製XM-L2を4ケ搭載したもの。（現物はその通りでした。）
CREE XM-L T6を1ケ搭載のヘッドライト。（T6かどうかは不明。嘘っぽい）
CREE　XP-E　Q5搭載のものを、CREE　XM-L2とXM-L用LEDドライバーに自分で変更改造したもの。
CREE　XM-L搭載をXM-L2に自分で変更改造したもの。
CREE　XR-E　Q5を搭載したもの。
ブラックライト用紫外線LEDを搭載したもの
メーカー不明の安物LEDチップを搭載したもの等々・・



LEDライトの自作、改造用パーツです。
LEDやLEDドライバーについては特性のわかる仕様書のあるものを購入しました。
いくら性能のよいLEDチップを使っても、それを駆動するLEDドライバー（電源を変圧し、出力電流を制御する回路）が適切なものでないとLEDの性能を引き出せなかったり、効率が悪かったりします。（無駄に電力を消費して熱くなったりします。）

但し、ライトの本体を自作するより、市販のものを入手し改造する方が安上がりです。
アルミの削り出し加工は手間もかかりますし、材料も安くはありませんので。
そのベースとして中華製を利用するのです。

充電式LED懐中電灯（ CREE社製SMDチッ プ搭載）その２

前回の「充電式LED懐中電灯（ CREE社製SMDチッ プ搭載）とは」で紹介したLED懐中電灯の分解のお話の続きです。



下の画像の一番上のライトです。


この懐中電燈のLEDホルダーです。


LED基盤への配線のハンダ付けをハンダごてで溶かしLED基盤を外しました。
そして反対側に位置する円形のLEDドライバーを外します。


ヘッド部分を分解したところです。白いプラスチックの部品は、いうなればリフレクターとＬＥＤチップの間のスペーサーです。
白いＬＥＤ基盤の中央の黄色い部品がＬＥＤチップです。
CREEのQ5と言えば、定評のあるCREE XR-E のQ5を一般に指すようですが、これは形が違います。
CREE　XP-Eです。このタイプにもオーダーコードにＱ５があるようで、350ｍＡの電流で最低107ルーメンのようです。
1000ｍＡ流せば、350ｍＡの時の220％の明るさ、つまり235ルーメンとなるようです。素子自体の性能はCREE XR-E とほぼ同じようです。


ＬＥＤドライバーのチップ面です。定電流がいくらなのか見ただけでは、チンプンカンプンです。


ＬＥＤをＸＭ-Ｌ２に換装することにしました。
これはＸＭ-Ｌ用の３Ａ定電流制御のＬＥＤドライバーです。つまりＸＭ-Ｌ、ＸＭ-Ｌ２で約１０Ｗの出力が出せます。


このドライバーは元のもの較べ外形が大きく、20ｍｍです。
元のドライバーの外形は１7ｍｍでした。


なので、はめ込むことができず、外形をわずかに削りＬＥＤホルダーの外形に合わせ、瞬間接着剤で固定しエポキシで接着しました。


ドライバー基盤の裏面にある電池のプラス極との接点であるスプリングはハンダ付けで固定されているだけでした。
よって、これを取り外し、移植します。


ＬＥＤの換装完了です。


しかし、ＬＥＤチップが大きくなったので、スペーサーが合いませんでした。
真ん中の白と黒の円形の物が自作加工して作ったスペーサーです。絶縁性と耐熱性が必要です。
元の白いスペーサーにミニチュアベアリング用の樹脂製のスペーサーを張り付けて作りました。


ＬＥＤ基盤の上にスペーサーをセットしました。


ＬＥＤ基盤上のハンダ付けした電源配線とＬＥＤチップの間にスペーサー裏面の黒スペーサーがうまく収まるよう位置を調整しました。


完成です。

充電式LED懐中電灯（ CREE社製SMDチッ プ搭載）とは

新品入手した充電式のLED懐中電灯の第１号が、
これ「充電式LED懐中電灯（ CREE社製SMDチッ プ搭載）」でした。
仕様を見ても良くわからないのに、「性能のわりに安いのではないか」という大雑把な判断でした。
Yahooオークションで、商品代金５１０円　送料８００円でした。
入手後、LEDについてあれこれ調べているうちに、様々な矛盾に気づくことになりました。
このことが疑念と好奇心に発展し、LEDの深みに入り込むことになろうとは・・・。

■製品仕様：
本体サイズ：約長さ14.8CM、ハンドル2.5CM、直径4.5CM
重さ：130G（本体のみ）
●付属品：専用電池×1、専用充電器×1
●電池：
　GH18650 4200mAn/3.7V　リチウムイオン電池
　稼働時間：200分以上
●充電器 ：
　INPUT：AC100-240V 47-63HZ
　OUTPUT：3.7V/450mA
　充電停止の電圧：4.2V±1%
　 　　
商品説明
●CREE社製のSMD LEDチップを使用した高出力のLEDハンディライト。
●LEDチップなので使用寿命が長くなります。設計仕様では、100,000時間と言われています。
●連続点灯時間（目安）：HI…約2～5時間、LOW…約10時間以上
●照射モードは5種類あり、
　A：HIGHモード：350ルーメン（800-1200ｍA）
　B：Middleモード：130ルーメン（350-450ｍA）
　C：Lowモード：60ルーメン-（100ｍA）
　D：Flashモード：350ルーメン
　E：SOS

上の画像と仕様説明で明るさが違う？どっちがほんと？
Q5は最大３W程度の消費電力ですから、８００ルーメンはありえませんね。
正解は、仕様説明の明るさの方が現物に近いようです。




上の画像に書いているような、大層なガラスではないようです。
カット面は研磨加工もなく切りっぱなしで分解時はちょっと危険。

材質はアルミです。
全てのパーツのねじ込み部の加工はかなり荒く仕上げは無し。
加工が下手というより、
例えるとすれば、メジャーメーカーの品質検査落ちしたパーツを集めて組み立てたような・・・・。
まぁー、この金額で３WクラスのLEDチップを搭載し、充電器と充電池もセットでついているのですから、安いことは間違いないと思います。
CREEのQ5と言えば、定評のあるCREE XR-E のQ5を一般に指すようです。
分解して見てみます。
・・・・・・・あれぇ～～。
続きは、次回に。

安いLED懐中電灯の比較

LEDにはまっています。
あれこれと、ネットで物色し購入しています。
メイドインジャパンは一つもありません。
市場をほぼ占有している中華製です。


上の画像で、一番右は百均で購入。
後の３つは、Yahooオークションで500円程度で入手。（送料の方が高かった。）

一番右の百均のものは、ボタン電池LR44が4個入っていました。つまり6V駆動です。
当初、スイッチを入れてもつかない。
何度もいり切りを繰り返していると、ついたりつかなかったり・・・。
ありがちなことですが、電気の導通不良と絶縁不良です。
分解しねじ込み部の掃除と電池の絶縁ホルダーの調整で復活。
細かいこと書くと切りがないのですが、電気の知識のない人では手に負えない代物です

右から２番目と３番目は「POLICE　３W」防水、単３電池１本駆動とのうたい文句。
どちらもまがい物のように思います。
この2つ、アルミボディーの肉厚が倍近く異なります。
３Wとあるので出力３Wかと思っていましたが、そんなLEDチップはついていません。
5ｍｍの砲弾型LED、0.5Wの出力もないように思えました。
ネジ部は劣悪な加工。百均の製品に劣ります。
右から２番目のものは、ねじ込み部がはずれず、LED部の分解不能。
肉厚が薄く、ネジ部が荒いため噛みこんでいるのでしょうか。
右から３番目のものは分解はできました。ネジ部の掃除とちょっとした研磨でLEDの明るさが増しました。
内部のLEDの素子自体は右から２番目の方が３番目より一回り大きいようです。

一番左は単３一本駆動、CREE XR-E Q5搭載、200ルーメン、フォーカスコントロール機能、ムーンレンズ採用とのうたい文句。
LEDチップは本物のようです。但しこのチップは200ルーメンの出力を得るには3.７Vで電流１A程度必要なようですので、単３電池１本を昇圧してこの電流を流すのは厳しいはずです。出力はよくて2W、150ルーメン程度ではないでしょうか。
分解はできました。ネジ部の掃除とちょっとした研磨でLEDの明るさが増しました。
ネジ部を伝って電気を流している関係からネジ部の汚れが電気抵抗になっているようです。

点灯比較してみました。


ダントツで一番左のLED懐中電燈が明るいことがわかります。


ネット上では、中華製のまがい物が多く、PRしている性能が本当に出ているかどうか買ってみなければわかりません。
LEDキットだと思って、自分で分解整備して性能を引き出す。あるいはLEDチップ、LEDドライバーを載せ換える等の改造をするつもりでいた方がよいように思います。LEDチップにも性能のばらつきがかなりありますし、いくらいいLEDチップでもドライバーの性能いかんで、必要な電流で駆動できなかったり、消費電力は多く（効率が悪い）、発熱が大きい場合があります。