PlayReady: co to je, DRM od Microsoftu a verze

Co je PlayReady?

PlayReady je technologie správy digitálních práv (DRM) vyvinutá společností Microsoft v roce 2007 pro ochranu mediálního obsahu a dalších digitálních aktiv. Nahradila technologii WMDRM (Windows Media DRM) a stala se standardem ochrany pro Windows Media Center, Xbox Video a Microsoft Silverlight.

Hlavní výhoda PlayReady — jednotný licenční systém pro různé typy obsahu: video, audio, elektronické knihy, hry a dokumenty. Technologie podporuje modely distribuce předplatného (Subscription), pronájmu (Rental) a prodeje (Purchase), což ji činí atraktivní pro mediální služby a vzdělávací platformy.

Architektura PlayReady

Architektura PlayReady se skládá ze tří klíčových komponent: klientského běhového prostředí PlayReady Device Porting Kit, licenčního serveru PlayReady License Server a nástroje pro balení obsahu. Běhové prostředí PlayReady je vloženo do aplikace nebo přehrávače a je zodpovědné za dešifrování obsahu na zařízení.

Licenční server generuje licenční klíče na základě politik stanovených poskytovatelem obsahu. Balíčkovač obsahu šifruje mediální soubory pomocí standardu Common Encryption (CENC) a vkládá metadata pro propojení s konkrétní licencí.

Jak funguje PlayReady DRM?

Proces ochrany PlayReady začíná fází balení, kdy je mediální obsah zašifrován symetrickým klíčem, který je poté chráněn veřejným klíčem licenčního serveru. Zabalený obsah je umístěn na CDN a je k dispozici ke stažení nebo streamování.

Když uživatel požádá o chráněný obsah, přehrávač zahájí žádost o licenci k licenčnímu serveru. Server ověří přihlašovací údaje uživatele, jeho přístupová práva (předplatné, pronájem, nákup) a vydá licenci obsahující dešifrovací klíč.

Protokol výměny licencí

PlayReady používá protokol výměny založený na SOAP nebo JSON, kde žádost o licenci obsahuje identifikátor obsahu (Content ID), identifikátor zařízení a podpis aplikace. Server vrací licenci ve formátu XML, zašifrovanou veřejným klíčem zařízení.

Licence obsahuje klíč obsahu (CEK) zabalený do klíče zařízení (Device Key) a sadu politik. Politiky mohou omezovat dobu přehrávání, kvalitu videa, počet zařízení a typ výstupu (HDMI, kompozitní).

Inicializace relace PlayReady

var mediaProtectionManager = new MediaProtectionManager();
var properties = new PropertySet();
properties["Windows.Media.Protection.MediaProtectionSystemId"] =
    "9a22f0a1-9e6c-4f2d-bc8e-4d8d5a2c3f1e";

mediaProtectionManager.SetProtectionScheme(
    MediaProtectionSystemType.PlayReady,
    properties
);

var mediaSource = MediaSource.CreateFromUri(
    new Uri(contentUrl)
);
mediaPlayer.Play(mediaSource);

Verze PlayReady: 3.0 a 4.0

PlayReady 3.0, vydaný v roce 2014, zavedl podporu hardwarového šifrování přes TPM 2.0 a úroveň zabezpečení SL3000 pro 4K obsah. Tato verze přidala možnost připojení licence ke konkrétnímu zařízení prostřednictvím mechanismu Device Binding, což zabránilo přenosu licencí mezi zařízeními.

PlayReady 4.0, oznámený v roce 2020, rozšířil funkčnost o tři klíčové inovace: podpora rozšířené telemetrie využití obsahu, vylepšená analytika pro poskytovatele obsahu a optimalizace spotřeby energie na mobilních zařízeních.

Srovnání verzí PlayReady

Úrovně zabezpečení PlayReady

Úrovně zabezpečení PlayReady určují způsob provádění kryptografických operací a maximální rozlišení obsahu. SL150 je plně softwarová implementace, SL2000 vyžaduje částečnou hardwarovou podporu, SL3000 je plné hardwarové šifrování s TPM.

Zařízení s SL3000 mohou přehrávat obsah v 4K HDR a dešifrovací klíče nikdy neopouštějí chráněnou oblast TPM. SL2000 je omezen na 1080p, SL150 na 720p a je vhodný pouze pro desktopové prohlížeče bez hardwarové ochrany.

Licencování a politiky PlayReady

Licenční systém PlayReady je jedním z nejflexibilnějších mezi DRM řešeními. Podporuje různé modely distribuce: pronájem s časovým vypršením, prodej s neomezeným přístupem, předplatné s pravidelnou obnovou klíčů a náhled s omezenou dobou trvání.

Každá licence obsahuje sadu politik, které licenční server aplikuje na klíč obsahu. Politiky mohou zahrnovat: maximální rozlišení videa, typ chráněného výstupu (HDCP povinný pro 4K), počet aktivací, časová omezení (absolutní a relativní).

Typy politik PlayReady

• Time-based — časové omezení: absolutní datum vypršení nebo relativní období od prvního přehrání.
• Output protection — omezení typu video výstupu: povinný HDCP pro digitální výstupy, zákaz analogového výstupu.
• Resolution constraint — maximální rozlišení: 720p, 1080p, 4K v závislosti na úrovni zabezpečení zařízení.
• Device count — maximální počet zařízení, na kterých může být aktivována jedna licence.

Příklad zpracování licence

public async Task AcquireLicenseAsync(MediaProtectionManager manager)
{
    var serviceRequest = new PlayReadyLicenseAcquisitionServiceRequest
    {
        ContentHeader = new PlayReadyContentHeader(
            contentKeyId,
            contentUrl,
            licenseServerUrl,
            null
        ),
        DomainServiceId = domainId
    };

    var result = await serviceRequest.BeginServiceRequest();
    if (result == PlayReadyLicenseAcquisitionResult.Success)
    {
        HandleLicenseAcquired(serviceRequest.GetLicenses());
    }
}

Integrace PlayReady na různých platformách

PlayReady je podporován na široké škále platforem, včetně Windows (UWP, Win32), Xbox, Android (přes PlayReady Porting Kit), iOS (omezeně) a Smart TV (Samsung Tizen, LG webOS). Pro každou platformu existuje vlastní implementace běhového prostředí a API.

Na Windows se integrace provádí pomocí MediaProtectionManager a PlayReady API v oboru názvů Windows.Media.Protection.PlayReady. Na Androidu se používá PlayReady Porting Kit, který je vložen do aplikace přes NDK a poskytuje Java obaly pro práci s DRM.

Integrace na Windows (UWP)

V prostředí UWP aplikace vytvoří instanci MediaProtectionManager, zaregistruje PlayReady jako ochranný systém a nakonfiguruje obsluhu licenčních událostí. Přehrávač MediaPlayerElement automaticky zpracovává chráněné streamy, pokud je MediaProtectionManager správně nakonfigurován.

Licenční server PlayReady může být nasazen jak v infrastruktuře Azure, tak na vlastních serverech. Microsoft poskytuje hotová řešení PlayReady License Server v rámci Azure Media Services, což zjednodušuje integraci pro cloudové projekty.

Integrace na Android

Na Androidu je PlayReady integrován prostřednictvím NDK knihovny libplayready.so, která poskytuje API v C++, zabalené do Java tříd. ExoPlayer podporuje PlayReady stejně jako Widevine, prostřednictvím standardního MediaDrm API s UUID PlayReady.

UUID PlayReady pro MediaDrm — 9a22f0a1-9e6c-4f2d-bc8e-4d8d5a2c3f1e. Při inicializaci ExoPlayer s PlayReady je konfigurace analogická Widevine: zadá se URL licenčního serveru, autentizační hlavičky a typ DRM.

Pro správnou funkci PlayReady na Androidu je vyžadováno nainstalované běhové prostředí PlayReady, které je obvykle předinstalované na zařízeních Samsung, LG a dalších značek používajících PlayReady Porting Kit. Na zařízeních bez předinstalovaného běhového prostředí musí aplikace zahrnout knihovnu libplayready.so do APK.

Integrace na Smart TV

PlayReady je dominantní DRM na platformách Smart TV, včetně Samsung Tizen a LG webOS. Na těchto platformách poskytuje vestavěné běhové prostředí PlayReady hardwarovou ochranu na úrovni čipové sady televizoru, což umožňuje přehrávání obsahu v 4K HDR bez dalších nastavení.

Integrace na Smart TV se provádí pomocí PlayReady Device Porting Kit pro konkrétní SoC (MediaTek, Realtek, Amlogic). Výrobci televizorů předinstalují běhové prostředí PlayReady ve fázi firmwaru a aplikace jej spouštějí prostřednictvím standardního EME API ve webovém přehrávači nebo nativní aplikaci.

Pro poskytovatele obsahu je důležité zvážit, že ne všechny Smart TV podporují nejvyšší úroveň SL3000 — starší modely mohou být omezeny na SL2000 a kvalitu 1080p. Kompatibilita s HDCP je také povinná pro výstup obsahu v 4K přes HDMI.

Bezpečnost a telemetrie v PlayReady 4.0

PlayReady 4.0 zavedl rozšířenou telemetrii, která umožňuje poskytovatelům obsahu získávat podrobné informace o využití obsahu: doba sledování, pokusy o neoprávněný přístup, typ zařízení, verze běhového prostředí. Telemetrická data jsou shromažďována prostřednictvím zabezpečeného kanálu a digitálně podepsána, aby se zabránilo padělání.

Mechanismus odvolání (revocation) v PlayReady 4.0 umožňuje poskytovatelům obsahu blokovat kompromitovaná zařízení nebo verze běhového prostředí v reálném čase. Seznam odvolání je distribuován prostřednictvím licenčního serveru a automaticky aktualizován při každé žádosti o licenci, což zajišťuje operativní reakci na zranitelnosti.